JP2000150951A - 光結合装置 - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 基板上に形成された透光性樹脂からなる透光
体と、この透光体の凹みに形成された遮光性樹脂からな
る遮光体との密着性を高める。 【解決手段】 基板３に、発光側配線１および受光側配
線２が形成され、発光側配線１に発光素子４が接続さ
れ、受光側配線２に受光素子５が接続され、両素子４を
透光性樹脂により一体的にモールドして、両素子４，５
の中間部分において凹み９を有するように透光体６が成
形される。透光体６の底部１１に貫通孔１２が形成さ
れ、基板３に貫通孔１２と連通する充填孔１３が形成さ
れ、インジェクション成形により凹み９および両孔１
２，１３に遮光性樹脂を充填して、両素子４，５を光学
的に分離する遮光体７が形成される。透光体６および基
板３と遮光体７との密着面積が増えて、遮光体７は透光
体６から外れない。
体と、この透光体の凹みに形成された遮光性樹脂からな
る遮光体との密着性を高める。 【解決手段】 基板３に、発光側配線１および受光側配
線２が形成され、発光側配線１に発光素子４が接続さ
れ、受光側配線２に受光素子５が接続され、両素子４を
透光性樹脂により一体的にモールドして、両素子４，５
の中間部分において凹み９を有するように透光体６が成
形される。透光体６の底部１１に貫通孔１２が形成さ
れ、基板３に貫通孔１２と連通する充填孔１３が形成さ
れ、インジェクション成形により凹み９および両孔１
２，１３に遮光性樹脂を充填して、両素子４，５を光学
的に分離する遮光体７が形成される。透光体６および基
板３と遮光体７との密着面積が増えて、遮光体７は透光
体６から外れない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、被検出物を光によ
り無接点で検出する表面実装タイプの反射型光結合装置
に関する。
り無接点で検出する表面実装タイプの反射型光結合装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の反射型光結合装置を図２６に示
す。この光結合装置は、一対の発光側配線１および受光
側配線２が形成された基板３と、発光側配線１に接続さ
れた発光素子４と、受光側配線２に接続された受光素子
５と、両素子４，５を透光性樹脂により一体的にモール
ドしてなる透光体６と、両素子４，５を光学的に分離す
るために両素子４，５の間に配置された遮光体７とを備
えている。
す。この光結合装置は、一対の発光側配線１および受光
側配線２が形成された基板３と、発光側配線１に接続さ
れた発光素子４と、受光側配線２に接続された受光素子
５と、両素子４，５を透光性樹脂により一体的にモール
ドしてなる透光体６と、両素子４，５を光学的に分離す
るために両素子４，５の間に配置された遮光体７とを備
えている。
【０００３】上記構造の光結合装置の製造方法を説明す
る。まず、図２７に示すように、基板３に、表面から側
面を経て裏面に至るようにメッキパターンを施すことに
よって一対の発光側配線１および受光側配線２を形成
し、一方の発光側配線１に発光素子４をダイボンドし、
他方の発光側配線１に金線８をワイヤボンディングし
て、発光素子４を電気的に接続する。同様に受光側配線
２に受光素子５を電気的に接続する。そして、図２８に
示すように、トランスファーモールドにより透光性のエ
ポキシ樹脂で両素子４，５を一体モールドして、透光体
６を形成する。ただし、透光体６の形状として、受発光
素子４，５間に凹み９を形成した凹形とされ、各素子
４，５をモールドした封止部１０と両封止部１０を連結
する底部１１とによって構成される。
る。まず、図２７に示すように、基板３に、表面から側
面を経て裏面に至るようにメッキパターンを施すことに
よって一対の発光側配線１および受光側配線２を形成
し、一方の発光側配線１に発光素子４をダイボンドし、
他方の発光側配線１に金線８をワイヤボンディングし
て、発光素子４を電気的に接続する。同様に受光側配線
２に受光素子５を電気的に接続する。そして、図２８に
示すように、トランスファーモールドにより透光性のエ
ポキシ樹脂で両素子４，５を一体モールドして、透光体
６を形成する。ただし、透光体６の形状として、受発光
素子４，５間に凹み９を形成した凹形とされ、各素子
４，５をモールドした封止部１０と両封止部１０を連結
する底部１１とによって構成される。
【０００４】続いて、図２９に示すように、遮光性樹脂
を用いてインジェクション成形により透光体６の凹み９
に遮光体７を形成する。このとき、遮光体７の上面が透
光体６の上面よりもはみ出すように成形する。また、透
光体６の側方にはみ出していてもよい。この遮光体７に
より、発光素子４から受光素子５へ直接光が入射するこ
とを防げる。このように、１枚の基板３に対して多連に
成形されるので、ダイシングにより個々に分割して、１
個の製品が完成する。
を用いてインジェクション成形により透光体６の凹み９
に遮光体７を形成する。このとき、遮光体７の上面が透
光体６の上面よりもはみ出すように成形する。また、透
光体６の側方にはみ出していてもよい。この遮光体７に
より、発光素子４から受光素子５へ直接光が入射するこ
とを防げる。このように、１枚の基板３に対して多連に
成形されるので、ダイシングにより個々に分割して、１
個の製品が完成する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来の光結合装置で
は、発光素子から受光素子へ直接光が入射することを防
ぐ目的で透光性樹脂からなる透光体の凹みを遮光性樹脂
を用いてインジェクション成形により充填する構造とな
っているが、透光性樹脂と遮光性樹脂といった異なった
樹脂が成形により貼り合わされた形状となっているの
で、密着性が弱くなることが懸念される。
は、発光素子から受光素子へ直接光が入射することを防
ぐ目的で透光性樹脂からなる透光体の凹みを遮光性樹脂
を用いてインジェクション成形により充填する構造とな
っているが、透光性樹脂と遮光性樹脂といった異なった
樹脂が成形により貼り合わされた形状となっているの
で、密着性が弱くなることが懸念される。
【０００６】しかも、インジェクション成形工程におい
て、金型と成形品とを成形後に取れやすくするために離
型剤を用いるが、これを多く使用すると、成形後に透光
性樹脂から遮光性樹脂が外れてしまうことがある。ま
た、多連にて成形した後に単品となるようにダイシング
によりインジェクション成形した箇所をカットする工程
があり、カット時の外力によって透光性樹脂から遮光性
樹脂が外れてしまう恐れがある。
て、金型と成形品とを成形後に取れやすくするために離
型剤を用いるが、これを多く使用すると、成形後に透光
性樹脂から遮光性樹脂が外れてしまうことがある。ま
た、多連にて成形した後に単品となるようにダイシング
によりインジェクション成形した箇所をカットする工程
があり、カット時の外力によって透光性樹脂から遮光性
樹脂が外れてしまう恐れがある。
【０００７】したがって、製造中に不良品の発生する確
率が高くなり、工程歩留が悪くなるといった問題が生じ
るとともに、遮光性樹脂と透光性樹脂との密着性が弱い
ため、剥離等の欠陥が発生しやすく、製品の信頼性が低
下する。
率が高くなり、工程歩留が悪くなるといった問題が生じ
るとともに、遮光性樹脂と透光性樹脂との密着性が弱い
ため、剥離等の欠陥が発生しやすく、製品の信頼性が低
下する。
【０００８】また、上記構造の光結合装置では、発光素
子から直接光が受光素子へ入射しないよう遮光性樹脂か
らなる遮光体によって遮断されているが、受発光素子を
一体モールドしている透光体は、凹みの底部において各
素子をそれぞれモールドした両側の封止部がつながった
構造をしており、完全に受発光素子は光学的に分割され
ていない。そのため、本来では上方にある被検出物で発
光素子からの光が反射し、受光素子へ入光して出力が得
られるが、分割されていない透光体内部を通して発光素
子の迷光が受光素子へ入光してしまい、被検出物がない
状態であっても出力されるリーク電流が大きくなる。こ
れによって、光学的特性上重要なＳＮ幅が狭くなり、低
い性能の製品となってしまい、ユーザーにて光結合装置
を用いるときの設計が困難になる。
子から直接光が受光素子へ入射しないよう遮光性樹脂か
らなる遮光体によって遮断されているが、受発光素子を
一体モールドしている透光体は、凹みの底部において各
素子をそれぞれモールドした両側の封止部がつながった
構造をしており、完全に受発光素子は光学的に分割され
ていない。そのため、本来では上方にある被検出物で発
光素子からの光が反射し、受光素子へ入光して出力が得
られるが、分割されていない透光体内部を通して発光素
子の迷光が受光素子へ入光してしまい、被検出物がない
状態であっても出力されるリーク電流が大きくなる。こ
れによって、光学的特性上重要なＳＮ幅が狭くなり、低
い性能の製品となってしまい、ユーザーにて光結合装置
を用いるときの設計が困難になる。
【０００９】本発明は、上記に鑑み、工程歩留の向上を
図り、製品の信頼性を高めた光結合装置の提供を目的と
する。また、リーク電流を低減して、光学的特性の向上
を図れる光結合装置の提供を目的とする。
図り、製品の信頼性を高めた光結合装置の提供を目的と
する。また、リーク電流を低減して、光学的特性の向上
を図れる光結合装置の提供を目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、発光側配線および受光側配線が形成された基板
と、発光側配線に接続された発光素子と、受光側配線に
接続された受光素子と、両素子を一体的にモールドして
なる透光体と、両素子を光学的に分離する遮光体とを備
え、遮光体は、両素子の間において透光体を貫通して基
板の内部に達するように設けられたものである。すなわ
ち、透光体は、両素子の中間部分において凹みを有する
ように透光性樹脂により成形されてなり、凹みの底面に
貫通孔が形成され、基板に、この貫通孔と連通するよう
に基板を貫通するかあるいは基板内部に至る充填孔が形
成され、遮光体は、凹みおよび両孔に遮光性樹脂を充填
することにより形成される。
段は、発光側配線および受光側配線が形成された基板
と、発光側配線に接続された発光素子と、受光側配線に
接続された受光素子と、両素子を一体的にモールドして
なる透光体と、両素子を光学的に分離する遮光体とを備
え、遮光体は、両素子の間において透光体を貫通して基
板の内部に達するように設けられたものである。すなわ
ち、透光体は、両素子の中間部分において凹みを有する
ように透光性樹脂により成形されてなり、凹みの底面に
貫通孔が形成され、基板に、この貫通孔と連通するよう
に基板を貫通するかあるいは基板内部に至る充填孔が形
成され、遮光体は、凹みおよび両孔に遮光性樹脂を充填
することにより形成される。
【００１１】このように、遮光体が基板の内部まで達し
ているので、透光体だけでなく基板とも密着して、密着
面積が増えることになる。その結果、密着強度が高くな
り、遮光体が外れにくくなる。特に、充填孔は、上部よ
りも下部の方が断面積が大きくなるような形状であれ
ば、より一層外れにくい構造となる。
ているので、透光体だけでなく基板とも密着して、密着
面積が増えることになる。その結果、密着強度が高くな
り、遮光体が外れにくくなる。特に、充填孔は、上部よ
りも下部の方が断面積が大きくなるような形状であれ
ば、より一層外れにくい構造となる。
【００１２】そして、貫通孔が発光素子と受光素子とを
結ぶ直線上に配置されたり、あるいは発光素子と受光素
子とが貫通孔を挟んで点対称に配置されていると、遮光
体は発光素子から受光素子に直接向かう光を遮る位置に
設けられることになり、発光素子からの迷光が透光体内
部を通って受光素子に入射することを防止でき、リーク
電流を小さくできる。
結ぶ直線上に配置されたり、あるいは発光素子と受光素
子とが貫通孔を挟んで点対称に配置されていると、遮光
体は発光素子から受光素子に直接向かう光を遮る位置に
設けられることになり、発光素子からの迷光が透光体内
部を通って受光素子に入射することを防止でき、リーク
電流を小さくできる。
【００１３】また、基板上の発光素子と受光素子との間
に、発光素子からの光を遮る遮蔽材を設けると、受発光
素子を一体にモールドした透光体の内部を通過する光を
遮断することができる。さらに、基板上に、配線および
遮蔽材を除いて遮光性レジストを設けると、透光性の基
板を用いても基板内部を透過する光を遮断することがで
きる。さらにまた、透光体の上面を除く周囲の一部を被
覆するように遮光体を設けると、透光体の側面から外部
に漏れた光が反射して再び透光体の側面に入射すること
を防止できる。
に、発光素子からの光を遮る遮蔽材を設けると、受発光
素子を一体にモールドした透光体の内部を通過する光を
遮断することができる。さらに、基板上に、配線および
遮蔽材を除いて遮光性レジストを設けると、透光性の基
板を用いても基板内部を透過する光を遮断することがで
きる。さらにまた、透光体の上面を除く周囲の一部を被
覆するように遮光体を設けると、透光体の側面から外部
に漏れた光が反射して再び透光体の側面に入射すること
を防止できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態の反射型光結
合装置を図面に基づいて説明する。この光結合装置で
は、図１〜３に示すように、従来のものと比べて受発光
素子４，５を光学的に分離するための遮光体７の構造が
異なっている。なお、他の構成は従来と同じである。
合装置を図面に基づいて説明する。この光結合装置で
は、図１〜３に示すように、従来のものと比べて受発光
素子４，５を光学的に分離するための遮光体７の構造が
異なっている。なお、他の構成は従来と同じである。
【００１５】すなわち、透光体６は、封止部１０の間に
おいて凹み９を有するように透光性樹脂により成形され
てなる。ただし、凹み９の底部１１中央に円形の貫通孔
１２が形成され、基板３に、この貫通孔１２と連通する
ように基板３を貫通する円形の充填孔１３が形成されて
いる。
おいて凹み９を有するように透光性樹脂により成形され
てなる。ただし、凹み９の底部１１中央に円形の貫通孔
１２が形成され、基板３に、この貫通孔１２と連通する
ように基板３を貫通する円形の充填孔１３が形成されて
いる。
【００１６】遮光体７は、凹み９および貫通孔１２、充
填孔１３に遮光性樹脂をインジェクション成形により充
填することによって成形され、封止部１０の間において
透光体６の底部１１を貫通して基板３の内部に達するよ
うな形状とされる。したがって、遮光体７は、図１に示
すように、従来の遮光体７に相当する遮光部１４と、こ
の下方に延設され透光体６および基板３を貫通する円柱
状の挿入部１５とからなり、基板３に対して差し込んだ
状態となる。
填孔１３に遮光性樹脂をインジェクション成形により充
填することによって成形され、封止部１０の間において
透光体６の底部１１を貫通して基板３の内部に達するよ
うな形状とされる。したがって、遮光体７は、図１に示
すように、従来の遮光体７に相当する遮光部１４と、こ
の下方に延設され透光体６および基板３を貫通する円柱
状の挿入部１５とからなり、基板３に対して差し込んだ
状態となる。
【００１７】次に、上記の光結合装置の製造方法を図４
に基づいて説明する。まず、１枚の絶縁性の長い基板３
に、表面から側面を経て裏面に至るようにメッキパター
ンを施すことによって一対の発光側配線１および受光側
配線２を対向するように形成する。一方の発光側配線１
に発光素子４をダイボンドし、他方の発光側配線１に金
線８をワイヤボンディングして、発光素子４を電気的に
接続する。同様に受光側配線２に受光素子５を電気的に
接続する。このとき、基板３の中央に、充填孔１３を形
成しておく。
に基づいて説明する。まず、１枚の絶縁性の長い基板３
に、表面から側面を経て裏面に至るようにメッキパター
ンを施すことによって一対の発光側配線１および受光側
配線２を対向するように形成する。一方の発光側配線１
に発光素子４をダイボンドし、他方の発光側配線１に金
線８をワイヤボンディングして、発光素子４を電気的に
接続する。同様に受光側配線２に受光素子５を電気的に
接続する。このとき、基板３の中央に、充填孔１３を形
成しておく。
【００１８】そして、受発光素子４，５間に凹み９が形
成されるようにトランスファーモールドにより透光性の
エポキシ樹脂で両素子４，５を一体モールドして、透光
体６を形成する。なお、モールド時には、充填孔１３に
挿入される突起を有する金型を用いて成形することによ
り、この部分に透光性樹脂は充填されず、充填孔１３に
連通する貫通孔１２が凹み９の底部１１に形成される。
成されるようにトランスファーモールドにより透光性の
エポキシ樹脂で両素子４，５を一体モールドして、透光
体６を形成する。なお、モールド時には、充填孔１３に
挿入される突起を有する金型を用いて成形することによ
り、この部分に透光性樹脂は充填されず、充填孔１３に
連通する貫通孔１２が凹み９の底部１１に形成される。
【００１９】続いて、遮光性樹脂を用いてインジェクシ
ョン成形により透光体６の凹み９に遮光体７を充填す
る。同時に、遮光性樹脂は貫通孔１２から充填孔１３に
も充填され、図１に示すような遮光体７が形成される。
このとき、遮光体７の上面が透光体６の上面よりもはみ
出すように成形する。また、透光体６の側方にはみ出し
ていてもよい。
ョン成形により透光体６の凹み９に遮光体７を充填す
る。同時に、遮光性樹脂は貫通孔１２から充填孔１３に
も充填され、図１に示すような遮光体７が形成される。
このとき、遮光体７の上面が透光体６の上面よりもはみ
出すように成形する。また、透光体６の側方にはみ出し
ていてもよい。
【００２０】これによって、基板３に複数の光結合装置
が形成されるので、ダイシングにより各光結合装置の間
で基板３を切断して、個々に切り離し、１個ずつの製品
が完成する。その後、外観検査、特性検査を行って、出
荷される。そして、この光結合装置は、ＯＡ機器、ＡＶ
機器等の実装基板にはんだリフローにより表面実装され
て、被検出物の有無を無接点で識別する反射型光センサ
として使用される。
が形成されるので、ダイシングにより各光結合装置の間
で基板３を切断して、個々に切り離し、１個ずつの製品
が完成する。その後、外観検査、特性検査を行って、出
荷される。そして、この光結合装置は、ＯＡ機器、ＡＶ
機器等の実装基板にはんだリフローにより表面実装され
て、被検出物の有無を無接点で識別する反射型光センサ
として使用される。
【００２１】遮光体７を上記の構造にすることによっ
て、透光体６および基板３との密着面積が増える。した
がって、例え透光性樹脂と遮光性樹脂との密着性が弱く
ても、その密着面積が増えるので、密着強度を高めるこ
とができる。さらに、遮光性樹脂は基板３とも密着して
いるので、より一層密着強度が高まり、外れにくくな
る。その結果、製造中の不良の発生が減り、工程歩留が
高くなる。また、剥離等の欠陥もなくなり、製品の高信
頼性が得られる。
て、透光体６および基板３との密着面積が増える。した
がって、例え透光性樹脂と遮光性樹脂との密着性が弱く
ても、その密着面積が増えるので、密着強度を高めるこ
とができる。さらに、遮光性樹脂は基板３とも密着して
いるので、より一層密着強度が高まり、外れにくくな
る。その結果、製造中の不良の発生が減り、工程歩留が
高くなる。また、剥離等の欠陥もなくなり、製品の高信
頼性が得られる。
【００２２】ここで、さらに密着強度を高めるには、遮
光体７と基板３との密着面積を増大させればよい。すな
わち、図５〜７に示すように、遮光体７の挿入部１５の
形状を円錐状にする。換言すれば、充填孔１３を円錐状
に形成する。このようにすることによって、密着面積が
増えるだけでなく、充填孔１３の上部の断面積は下部の
断面積より小さくなり、遮光体７が物理的に基板３から
抜けにくい構造となる。したがって、より密着強度が高
まることになる。なお、充填孔１３として、上部の断面
積が下部の断面積より小さくなりさえすればよいので、
例えば球状、瓢箪状といった形状にしてもよい。
光体７と基板３との密着面積を増大させればよい。すな
わち、図５〜７に示すように、遮光体７の挿入部１５の
形状を円錐状にする。換言すれば、充填孔１３を円錐状
に形成する。このようにすることによって、密着面積が
増えるだけでなく、充填孔１３の上部の断面積は下部の
断面積より小さくなり、遮光体７が物理的に基板３から
抜けにくい構造となる。したがって、より密着強度が高
まることになる。なお、充填孔１３として、上部の断面
積が下部の断面積より小さくなりさえすればよいので、
例えば球状、瓢箪状といった形状にしてもよい。
【００２３】ところで、基板３に上記のような複雑な形
状の充填孔１３を形成するのが困難な場合には、図８，
９に示すように、複数の薄板１６を積層した基板３を用
い、各薄板１６に充填孔１３ａを形成する。このとき、
上側にある薄板１６の充填孔１３ａは下側にある薄板１
６の充填孔１３ａより小さくする。そして、これらの薄
板１６を接着シート１７あるいは接着剤により貼り合わ
せて基板３と成し、各配線１，２を形成して、受発光素
子４，５を搭載する。
状の充填孔１３を形成するのが困難な場合には、図８，
９に示すように、複数の薄板１６を積層した基板３を用
い、各薄板１６に充填孔１３ａを形成する。このとき、
上側にある薄板１６の充填孔１３ａは下側にある薄板１
６の充填孔１３ａより小さくする。そして、これらの薄
板１６を接着シート１７あるいは接着剤により貼り合わ
せて基板３と成し、各配線１，２を形成して、受発光素
子４，５を搭載する。
【００２４】このとき、図１０に示すように、薄板１６
の充填孔１３ａを重ね合わせてできた充填孔１３では、
上部の断面積が下部の断面積より小さくなっている。し
たがって、遮光体７の挿入部１５は、段差のついた形状
となる。これによっても、図１１，１２に示すように、
遮光体７は物理的に基板３から抜けにくい構造となり、
より密着強度を高めることができる。なお、基板３が３
層以上の積層構造であっても、図１３に示すように、同
様に各薄板１６に大きさの異なる充填孔１３ａを形成す
ればよく、このとき少なくとも１つは、上側の貫通孔１
３ａが下側の充填孔１３ａより小さくなるようにしてお
く。
の充填孔１３ａを重ね合わせてできた充填孔１３では、
上部の断面積が下部の断面積より小さくなっている。し
たがって、遮光体７の挿入部１５は、段差のついた形状
となる。これによっても、図１１，１２に示すように、
遮光体７は物理的に基板３から抜けにくい構造となり、
より密着強度を高めることができる。なお、基板３が３
層以上の積層構造であっても、図１３に示すように、同
様に各薄板１６に大きさの異なる充填孔１３ａを形成す
ればよく、このとき少なくとも１つは、上側の貫通孔１
３ａが下側の充填孔１３ａより小さくなるようにしてお
く。
【００２５】次に、遮光体７の挿入部１５の他の形態を
いくつか示す。図１４に示すように、挿入部１５を２本
足状にして、これがそれぞれ対向する配線１，２の間に
位置するように、貫通孔１２および充填孔１３を一対形
成する。図１５に示すように、挿入部１５を四角形にし
て、これが対向する一対の配線１，２の間に位置するよ
うに、四角形の貫通孔１２および充填孔１３を形成す
る。図１６に示すように、挿入部１５を楕円形にして、
これが対向する一対の配線１，２の間に位置するよう
に、楕円形の貫通孔１２および充填孔１３を形成する。
図１７に示すように、挿入部１５を表面に凹凸のある四
角形にして、これが対向する一対の配線１，２の間に位
置するように、内面に凹凸のある四角形の貫通孔１２お
よび充填孔１３を形成する。
いくつか示す。図１４に示すように、挿入部１５を２本
足状にして、これがそれぞれ対向する配線１，２の間に
位置するように、貫通孔１２および充填孔１３を一対形
成する。図１５に示すように、挿入部１５を四角形にし
て、これが対向する一対の配線１，２の間に位置するよ
うに、四角形の貫通孔１２および充填孔１３を形成す
る。図１６に示すように、挿入部１５を楕円形にして、
これが対向する一対の配線１，２の間に位置するよう
に、楕円形の貫通孔１２および充填孔１３を形成する。
図１７に示すように、挿入部１５を表面に凹凸のある四
角形にして、これが対向する一対の配線１，２の間に位
置するように、内面に凹凸のある四角形の貫通孔１２お
よび充填孔１３を形成する。
【００２６】このような形状によって、遮光体７と基板
３との密着面積が増大して、密着強度が高くなる。そし
て、遮光体７の挿入部１５は、いずれも発光素子４と受
光素子５とを結ぶ直線上に位置しているので、発光素子
４からの直接光が受光素子５に入射することを完全に防
止できる。
３との密着面積が増大して、密着強度が高くなる。そし
て、遮光体７の挿入部１５は、いずれも発光素子４と受
光素子５とを結ぶ直線上に位置しているので、発光素子
４からの直接光が受光素子５に入射することを完全に防
止できる。
【００２７】すなわち、図１８に示すように、遮光体７
の遮光部１４は、透光体６の凹み９を通ってくる発光素
子４からの直接光が受光素子５に入射しないように設け
られている。しかし、受発光素子４，５を一体的にモー
ルドするとき金型と基板３の合わせ面を配線表面の高さ
に合わせて設計しているため、透光体６に配線１，２の
厚み分の底部１１が存在することになる。仮に、金型合
わせ面を基板３表面に合わせると、モールド時の金型し
め圧力が直接基板３にかかり、配線１，２が剥がれる可
能性があり、また成形条件出しが困難になるといった品
質上、作業上安定しないものとなる。したがって、透光
体６の底部１１の存在により、構造的に受発光素子４，
５は完全に光学的に分離されていないので、この透光体
６の内部を通って発光素子４の迷光が受光素子５に達し
てしまう。
の遮光部１４は、透光体６の凹み９を通ってくる発光素
子４からの直接光が受光素子５に入射しないように設け
られている。しかし、受発光素子４，５を一体的にモー
ルドするとき金型と基板３の合わせ面を配線表面の高さ
に合わせて設計しているため、透光体６に配線１，２の
厚み分の底部１１が存在することになる。仮に、金型合
わせ面を基板３表面に合わせると、モールド時の金型し
め圧力が直接基板３にかかり、配線１，２が剥がれる可
能性があり、また成形条件出しが困難になるといった品
質上、作業上安定しないものとなる。したがって、透光
体６の底部１１の存在により、構造的に受発光素子４，
５は完全に光学的に分離されていないので、この透光体
６の内部を通って発光素子４の迷光が受光素子５に達し
てしまう。
【００２８】そこで、上記のように遮光体７の挿入部１
５を発光素子４と受光素子５とを結ぶ直線上に位置させ
ることにより、透光体６の底部１１を通る光が邪魔され
て、受光素子５に達しない。したがって、透光体６内部
の迷光が通過する領域が減少し、被検出物のない状態で
出力されるリーク電流を小さくすることができ、ＳＮ幅
が広くなって製品の電気的光学的特性が高まる。
５を発光素子４と受光素子５とを結ぶ直線上に位置させ
ることにより、透光体６の底部１１を通る光が邪魔され
て、受光素子５に達しない。したがって、透光体６内部
の迷光が通過する領域が減少し、被検出物のない状態で
出力されるリーク電流を小さくすることができ、ＳＮ幅
が広くなって製品の電気的光学的特性が高まる。
【００２９】なお、遮光体７が、例えば図１、図５、図
１０にそれぞれ示した形状であっても、基板３の充填孔
１３の位置が発光素子４と受光素子５とを結ぶ直線上に
なるように、対向する配線１，２の中間に形成すればよ
く、遮光体７の挿入部１５によって発光素子４からの光
が透光体６の内部を通過することを阻止できる。また、
発光素子４と受光素子５との配置を図１９に示すよう
に、遮光体７の挿入部１５を挟んで点対称となるように
すればよい。これによっても、同様のリーク電流を低減
できる効果が得られる。
１０にそれぞれ示した形状であっても、基板３の充填孔
１３の位置が発光素子４と受光素子５とを結ぶ直線上に
なるように、対向する配線１，２の中間に形成すればよ
く、遮光体７の挿入部１５によって発光素子４からの光
が透光体６の内部を通過することを阻止できる。また、
発光素子４と受光素子５との配置を図１９に示すよう
に、遮光体７の挿入部１５を挟んで点対称となるように
すればよい。これによっても、同様のリーク電流を低減
できる効果が得られる。
【００３０】さらに、リーク電流をより小さくするため
には、図２０に示すように、発光素子４と受光素子５と
の間の基板３表面に遮蔽材１８を設ける。遮蔽材１８
は、基板３上に発光素子４と受光素子５とを結ぶ直線を
横切るように、配線１，２と同じメッキパターンを施す
ことにより形成される。なお、遮蔽材１８は、基板３の
一端から他端まで設けなくても、少なくとも発光素子４
と受光素子５とを結ぶ直線上に一定の幅を有して存在し
ていれば十分である。
には、図２０に示すように、発光素子４と受光素子５と
の間の基板３表面に遮蔽材１８を設ける。遮蔽材１８
は、基板３上に発光素子４と受光素子５とを結ぶ直線を
横切るように、配線１，２と同じメッキパターンを施す
ことにより形成される。なお、遮蔽材１８は、基板３の
一端から他端まで設けなくても、少なくとも発光素子４
と受光素子５とを結ぶ直線上に一定の幅を有して存在し
ていれば十分である。
【００３１】したがって、受発光素子４を一体的にモー
ルドして透光体６を形成すると、底部１１が遮蔽材１８
により分断され、受発光素子４，５がそれぞれ独立して
モールドされた状態となり、両素子４，５を光学的に完
全に分割することができる。そのため、透光体６の底部
１１を通る光を確実に遮断でき、さらにリーク電流を小
さくすることができる。
ルドして透光体６を形成すると、底部１１が遮蔽材１８
により分断され、受発光素子４，５がそれぞれ独立して
モールドされた状態となり、両素子４，５を光学的に完
全に分割することができる。そのため、透光体６の底部
１１を通る光を確実に遮断でき、さらにリーク電流を小
さくすることができる。
【００３２】ここで、基板３の材質によっては光を透過
することがあり、この場合、図２１に示すように、発光
素子４からの光が、配線１，２と遮蔽材１８との間の透
光体６の底部１１を通過して、基板３の裏面で反射して
受光素子５に達することがある。そこで、遮光性材料か
らなる基板３を使用するか、あるいは透光性材料に遮光
性材料を混入した基板３を使用すれば、基板３内を透過
する光をなくすことができ、リーク電流を小さくするこ
とができる。
することがあり、この場合、図２１に示すように、発光
素子４からの光が、配線１，２と遮蔽材１８との間の透
光体６の底部１１を通過して、基板３の裏面で反射して
受光素子５に達することがある。そこで、遮光性材料か
らなる基板３を使用するか、あるいは透光性材料に遮光
性材料を混入した基板３を使用すれば、基板３内を透過
する光をなくすことができ、リーク電流を小さくするこ
とができる。
【００３３】また、図２２に示すように、基板３上の配
線１，２および遮蔽材１８が設けられていない表面を遮
光性レジスト１９によって被覆する。これによって、配
線１，２および遮蔽材１８によって覆われていない基板
３の表面に侵入する光を完全に遮断することができ、配
線１，２と遮蔽材１８との間を光は通り抜けることがで
きなくなり、発光素子４からの光が基板３内を透過して
受光素子５に入射することを防止できる。
線１，２および遮蔽材１８が設けられていない表面を遮
光性レジスト１９によって被覆する。これによって、配
線１，２および遮蔽材１８によって覆われていない基板
３の表面に侵入する光を完全に遮断することができ、配
線１，２と遮蔽材１８との間を光は通り抜けることがで
きなくなり、発光素子４からの光が基板３内を透過して
受光素子５に入射することを防止できる。
【００３４】ところで、上記の透光体６の構造では、受
発光素子４，５をモールドした両封止部１０の間に遮光
体７が設けられているので、発光素子４から直接受光素
子５に向かう光を遮断することができる。しかし、透光
体６の封止部１０の側面に対しては何ら遮光されていな
いので、発光素子４から直接受光素子５に向かわずに側
方に光が出ていき、例えば光結合装置を実装した実装基
板の側方に他の部品が設置されていれば、透光体６より
外部に漏れた光がこれに反射して受光素子５に入射する
可能性がある。そのため、被検出物のない状態で出力さ
れるリーク電流が大きくなってしまう。
発光素子４，５をモールドした両封止部１０の間に遮光
体７が設けられているので、発光素子４から直接受光素
子５に向かう光を遮断することができる。しかし、透光
体６の封止部１０の側面に対しては何ら遮光されていな
いので、発光素子４から直接受光素子５に向かわずに側
方に光が出ていき、例えば光結合装置を実装した実装基
板の側方に他の部品が設置されていれば、透光体６より
外部に漏れた光がこれに反射して受光素子５に入射する
可能性がある。そのため、被検出物のない状態で出力さ
れるリーク電流が大きくなってしまう。
【００３５】そこで、図２３に示すように、透光体６の
下部を側方に延伸させ、この延伸部分を被覆できるよう
に遮光体７をＨ状に形成する。すなわち、図２４に示す
ように、遮光体７は、透光体６の封止部１０の側面を被
覆することになる。なお、遮光体７によって、封止部１
０の上面を除く全周を被覆してもよい。これによって、
透光体６の側面から漏れる光をなくすとともに側方から
入射してくる光も遮断することができる。したがって、
外乱光によって生じるリーク電流を小さくできる。
下部を側方に延伸させ、この延伸部分を被覆できるよう
に遮光体７をＨ状に形成する。すなわち、図２４に示す
ように、遮光体７は、透光体６の封止部１０の側面を被
覆することになる。なお、遮光体７によって、封止部１
０の上面を除く全周を被覆してもよい。これによって、
透光体６の側面から漏れる光をなくすとともに側方から
入射してくる光も遮断することができる。したがって、
外乱光によって生じるリーク電流を小さくできる。
【００３６】なお、上記の図２０〜２４に示す構造の光
結合装置では、遮光体７に挿入部１５を設けていない
が、当然挿入部１５を設けて、基板３との密着性を高め
るようにしてもよい。
結合装置では、遮光体７に挿入部１５を設けていない
が、当然挿入部１５を設けて、基板３との密着性を高め
るようにしてもよい。
【００３７】また、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、図２５に示すように、基板３に形成する充填孔１３
は、基板３を貫通していなくても基板３の内部に達して
さえいればよく、同図（ａ）のような円形の窪み、同図
（ｂ）のような下脹れ状の孔、あるいは細長い溝とす
る。これらでも、遮光体７と基板３との密着面積が増大
して、密着性が高まり、しかも遮光性樹脂の使用量を減
らすことができる。
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることは勿論である。例え
ば、図２５に示すように、基板３に形成する充填孔１３
は、基板３を貫通していなくても基板３の内部に達して
さえいればよく、同図（ａ）のような円形の窪み、同図
（ｂ）のような下脹れ状の孔、あるいは細長い溝とす
る。これらでも、遮光体７と基板３との密着面積が増大
して、密着性が高まり、しかも遮光性樹脂の使用量を減
らすことができる。
【００３８】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明に
よると、受発光素子を一体的にモールドする透光体に対
して、受発光素子の間にあって両素子を光学的に分離す
る遮光体が設けられるが、この遮光体は透光体を貫通し
て基板の内部に達するようになっているので、遮光体と
透光体および基板との密着面積が増して、密着性が向上
する。したがって、異種の透光性樹脂と遮光性樹脂とを
成形して貼り合わせる製造途中で遮光体が透光体から外
れるといった不具合がなくなり、工程歩留が向上して、
生産性がよくなる。また、剥離等の欠陥が生じにくくな
って、製品の信頼性を向上できる。
よると、受発光素子を一体的にモールドする透光体に対
して、受発光素子の間にあって両素子を光学的に分離す
る遮光体が設けられるが、この遮光体は透光体を貫通し
て基板の内部に達するようになっているので、遮光体と
透光体および基板との密着面積が増して、密着性が向上
する。したがって、異種の透光性樹脂と遮光性樹脂とを
成形して貼り合わせる製造途中で遮光体が透光体から外
れるといった不具合がなくなり、工程歩留が向上して、
生産性がよくなる。また、剥離等の欠陥が生じにくくな
って、製品の信頼性を向上できる。
【００３９】そして、発光素子からの迷光が透光体の内
部あるいは外部を通って受光素子に入射しないように、
遮光体の配置や形状を考慮したり、あるいは基板上に遮
蔽材を設けることにより、不要な光を遮断することがで
き、被検出物がないときに出力されるリーク電流を低減
でき、ＳＮ幅が広くなって光学的特性が向上する。その
ため、製品の性能が上がることになり、ユーザーにて使
用する際に光結合装置の設計が容易となる。
部あるいは外部を通って受光素子に入射しないように、
遮光体の配置や形状を考慮したり、あるいは基板上に遮
蔽材を設けることにより、不要な光を遮断することがで
き、被検出物がないときに出力されるリーク電流を低減
でき、ＳＮ幅が広くなって光学的特性が向上する。その
ため、製品の性能が上がることになり、ユーザーにて使
用する際に光結合装置の設計が容易となる。
【図１】（ａ）は本発明の一実施形態の光結合装置にお
ける遮光体の斜視図、（ｂ）は同じく透光体を備えた基
板の斜視図
ける遮光体の斜視図、（ｂ）は同じく透光体を備えた基
板の斜視図
【図２】一実施形態の光結合装置を示し、（ａ）は平面
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図３】同じく（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図
【図４】光結合装置の製造工程図
【図５】（ａ）は他の実施形態の光結合装置における遮
光体の斜視図、（ｂ）は同じく透光体を備えた基板の斜
視図
光体の斜視図、（ｂ）は同じく透光体を備えた基板の斜
視図
【図６】他の実施形態の光結合装置を示し、（ａ）は平
面図、（ｂ）は底面図
面図、（ｂ）は底面図
【図７】同じく（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図
【図８】他の実施形態の積層構造の基板を構成する薄板
を示し、（ａ）は上側の薄板の平面図、（ｂ）はその側
面図、（ｃ）は下側の薄板の平面図、（ｄ）はその側面
図
を示し、（ａ）は上側の薄板の平面図、（ｂ）はその側
面図、（ｃ）は下側の薄板の平面図、（ｄ）はその側面
図
【図９】同じく基板を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は
側面図、（ｃ）は底面図
側面図、（ｃ）は底面図
【図１０】（ａ）は遮光体の斜視図、（ｂ）は透光体を
備えた基板の斜視図
備えた基板の斜視図
【図１１】積層構造の基板を備えた光結合装置を示し、
（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図
（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図
【図１２】同じく（ａ）は斜視図、（ｂ）は断面図
【図１３】他の積層構造の基板の断面図
【図１４】他の形態の遮光体を備えた光結合装置を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図１５】他の形態の遮光体を備えた光結合装置を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図１６】他の形態の遮光体を備えた光結合装置を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図１７】他の形態の遮光体を備えた光結合装置を示
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
し、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図１８】光結合装置の内部での光路を説明するための
図であって、（ａ）は透光体の斜視図、（ｂ）は遮光体
形成前の光結合装置の側面図、（ｃ）は遮光体形成後の
光結合装置の側面図
図であって、（ａ）は透光体の斜視図、（ｂ）は遮光体
形成前の光結合装置の側面図、（ｃ）は遮光体形成後の
光結合装置の側面図
【図１９】他の実施形態の光結合装置を示し、（ａ）は
平面図、（ｂ）は側面図
平面図、（ｂ）は側面図
【図２０】（ａ）は他の実施形態の光結合装置における
基板の斜視図、（ｂ）は同じく透光体の斜視図、（ｃ）
は同じく遮光体形成前の光結合装置の側面図
基板の斜視図、（ｂ）は同じく透光体の斜視図、（ｃ）
は同じく遮光体形成前の光結合装置の側面図
【図２１】同じく光結合装置の側面図
【図２２】（ａ）は他の実施形態の光結合装置における
基板の斜視図、（ｂ）は同じく光結合装置の断面図
基板の斜視図、（ｂ）は同じく光結合装置の断面図
【図２３】（ａ）は他の実施形態の光結合装置における
透光体の斜視図、（ｂ）は同じく遮光体の斜視図
透光体の斜視図、（ｂ）は同じく遮光体の斜視図
【図２４】同じく光結合装置の斜視図
【図２５】他の形態の充填孔を有する基板の断面図
【図２６】従来の光結合装置を示し、（ａ）は平面図、
（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
（ｂ）は側面図、（ｃ）は底面図
【図２７】同じく基板の斜視図
【図２８】同じく透光体を備えた基板の斜視図
【図２９】同じく光結合装置の斜視図
１ 発光側配線 ２ 受光側配線 ３ 基板 ４ 発光素子 ５ 受光素子 ６ 透光体 ７ 遮光体 ９ 凹み １０ 封止部 １１ 底部 １２ 貫通孔 １３ 充填孔 １４ 遮光部 １５ 挿入部
Claims (9)
- 【請求項１】 発光側配線および受光側配線が形成され
た基板と、前記発光側配線に接続された発光素子と、前
記受光側配線に接続された受光素子と、両素子を一体的
にモールドしてなる透光体と、両素子を光学的に分離す
る遮光体とを備え、該遮光体は、両素子の間において前
記透光体を貫通して前記基板の内部に達するように設け
られたことを特徴とする光結合装置。 - 【請求項２】 透光体は、両素子の中間部分において凹
みを有するように透光性樹脂により成形されてなり、該
凹みの底面に貫通孔が形成され、基板に、この貫通孔と
連通するように基板を貫通するかあるいは基板内部に至
る充填孔が形成され、遮光体は、前記凹みおよび両孔に
遮光性樹脂を充填することにより形成されたことを特徴
とする請求項１記載の光結合装置。 - 【請求項３】 充填孔は、上部の断面積が下部の断面積
より小となる形状とされたことを特徴とする請求項２記
載の光結合装置。 - 【請求項４】 貫通孔は、発光素子と受光素子とを結ぶ
直線上に配置されたことを特徴とする請求項２記載の光
結合装置。 - 【請求項５】 発光素子と受光素子とは、貫通孔を挟ん
で点対称に配置されたことを特徴とする請求項４記載の
光結合装置。 - 【請求項６】 基板は複数の薄板を積層した構造とさ
れ、充填孔が各薄板を貫通して形成され、各薄板におけ
る充填孔の断面積がそれぞれ異なることを特徴とする請
求項２記載の光結合装置。 - 【請求項７】 基板上の発光素子と受光素子との間に、
前記発光素子からの光を遮る遮蔽材が設けられたことを
特徴とする請求項１記載の光結合装置。 - 【請求項８】 基板上に、配線および遮蔽材を除いて遮
光性レジストが設けられたことを特徴とする請求項７記
載の光結合装置。 - 【請求項９】 遮光体が透光体の上面を除く周囲の一部
を被覆するように形成されたことを特徴とする請求項１
記載の光結合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31954898A JP3590729B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 光結合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31954898A JP3590729B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 光結合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000150951A true JP2000150951A (ja) | 2000-05-30 |
| JP3590729B2 JP3590729B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=18111495
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31954898A Expired - Lifetime JP3590729B2 (ja) | 1998-11-10 | 1998-11-10 | 光結合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3590729B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1296169A2 (en) * | 2001-09-21 | 2003-03-26 | Citizen Electronics Co., Ltd. | Bidirectional optical transmission device |
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