JP2002252357A - 光電センサ - Google Patents
光電センサInfo
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- JP2002252357A JP2002252357A JP2001046597A JP2001046597A JP2002252357A JP 2002252357 A JP2002252357 A JP 2002252357A JP 2001046597 A JP2001046597 A JP 2001046597A JP 2001046597 A JP2001046597 A JP 2001046597A JP 2002252357 A JP2002252357 A JP 2002252357A
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- Structures For Mounting Electric Components On Printed Circuit Boards (AREA)
- Structure Of Printed Boards (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 シールド機能を得ながら小型化する。
【解決手段】 回路基板２０に光電素子２２がフリップ
チップ実装してあり、その光電変換部２２Ａは回路基板
２０の貫通孔２１に対応してケース１０に取り付けたレ
ンズ１４に対応する。回路基板２０のうちレンズ１４側
の面には、貫通孔２１の周囲及び光電素子２２の実装領
域を含んた広い領域にシールドパターン面２３が形成さ
れている。レンズ１４とは反対側の面（光電素子２２を
実装した面）には、信号処理回路を構成するＣＰＵチッ
プ２４が実装され、これを覆うシールドケース３０が設
けられている。
チップ実装してあり、その光電変換部２２Ａは回路基板
２０の貫通孔２１に対応してケース１０に取り付けたレ
ンズ１４に対応する。回路基板２０のうちレンズ１４側
の面には、貫通孔２１の周囲及び光電素子２２の実装領
域を含んた広い領域にシールドパターン面２３が形成さ
れている。レンズ１４とは反対側の面（光電素子２２を
実装した面）には、信号処理回路を構成するＣＰＵチッ
プ２４が実装され、これを覆うシールドケース３０が設
けられている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、シールド構造を改
良した光電センサに関する。
良した光電センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】光電センサの一般な構成は図５に示すよ
うである。すなわち、投光素子１及び受光素子２を実装
した回路基板３をケース４内に収容し、そのケース４に
各素子１，２に対応するレンズ５を取り付けてなる。
うである。すなわち、投光素子１及び受光素子２を実装
した回路基板３をケース４内に収容し、そのケース４に
各素子１，２に対応するレンズ５を取り付けてなる。
【０００３】この種の光電センサにあっては、各素子
１，２は極めて微弱な信号を取り扱うから、ノイズによ
る影響を遮断するためのシールド構造が必要である。そ
こで、同図に示すように、投光素子１及び受光素子２に
は透光スリットを有する金属製のシールドケース６を取
付け、これを接地レベルの回路パターン７に半田付けし
ておくという構造が採用されていた。
１，２は極めて微弱な信号を取り扱うから、ノイズによ
る影響を遮断するためのシールド構造が必要である。そ
こで、同図に示すように、投光素子１及び受光素子２に
は透光スリットを有する金属製のシールドケース６を取
付け、これを接地レベルの回路パターン７に半田付けし
ておくという構造が採用されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記構
造では、各素子１，２にシールドケース６を被せる必要
があるから、十分な小型化を図ることができないという
問題があった。本発明は上記のような事情に基づいて完
成されたものであって、確実なシールド機能を確保しな
がら、小型化を図ることができる光電センサを提供する
ことを目的とする。
造では、各素子１，２にシールドケース６を被せる必要
があるから、十分な小型化を図ることができないという
問題があった。本発明は上記のような事情に基づいて完
成されたものであって、確実なシールド機能を確保しな
がら、小型化を図ることができる光電センサを提供する
ことを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの手段として、請求項１の発明は、透光性窓部を有す
るケース内に光電素子を実装した回路基板を収容してな
る光電センサにおいて、前記光電素子は光電変換部が存
在する側に接続用のバンプを備えたフリップチップ実装
用のものを使用し、回路基板には貫通孔を形成してその
貫通孔に前記光電変換部を対応させて透光性窓部とは反
対側の面に光電素子をフリップチップ実装し、そして、
回路基板のうち透光性窓部側の面に貫通孔の周囲に接地
レベルのシールドパターン面を形成したところに特徴を
有する。
めの手段として、請求項１の発明は、透光性窓部を有す
るケース内に光電素子を実装した回路基板を収容してな
る光電センサにおいて、前記光電素子は光電変換部が存
在する側に接続用のバンプを備えたフリップチップ実装
用のものを使用し、回路基板には貫通孔を形成してその
貫通孔に前記光電変換部を対応させて透光性窓部とは反
対側の面に光電素子をフリップチップ実装し、そして、
回路基板のうち透光性窓部側の面に貫通孔の周囲に接地
レベルのシールドパターン面を形成したところに特徴を
有する。
【０００６】また、請求項２の発明は、回路基板の透光
性窓部とは反対側の面に、光電素子からの信号を処理す
る信号処理回路を構成し、この信号処理回路を覆うシー
ルドケースを回路基板の透光性窓部とは反対側の面に取
り付けた構成に特徴を有する。この場合、透光性窓部は
ケースの開口にレンズを装着して構成してもよい（請求
項３の発明）。
性窓部とは反対側の面に、光電素子からの信号を処理す
る信号処理回路を構成し、この信号処理回路を覆うシー
ルドケースを回路基板の透光性窓部とは反対側の面に取
り付けた構成に特徴を有する。この場合、透光性窓部は
ケースの開口にレンズを装着して構成してもよい（請求
項３の発明）。
【０００７】
【発明の作用及び効果】＜請求項１の発明＞回路基板の
透光性窓部にシールドパターン面が形成されているか
ら、これによって光電素子にノイズが及ぶことを防止で
きる。回路基板上のパターンによりシールドを行う構成
であるから、回路基板からの突出量が極めて小さくな
り、全体の薄型化が可能となる。また、光電素子を回路
基板にフリップチップ実装しているから、ワイヤボンデ
ィングに比べても高さが低くなって小型化に寄与する。
透光性窓部にシールドパターン面が形成されているか
ら、これによって光電素子にノイズが及ぶことを防止で
きる。回路基板上のパターンによりシールドを行う構成
であるから、回路基板からの突出量が極めて小さくな
り、全体の薄型化が可能となる。また、光電素子を回路
基板にフリップチップ実装しているから、ワイヤボンデ
ィングに比べても高さが低くなって小型化に寄与する。
【０００８】＜請求項２の発明＞回路基板のうち透光性
窓部とは反対側の面に信号処理回路が形成され、これを
その面に取り付けたシールドケースによりシールドする
から、光電素子及び信号処理回路が上述のシールドパタ
ーン面とシールドケースとによって挟まれてシールドさ
れる。これにてシールド性能が一層高くなる。
窓部とは反対側の面に信号処理回路が形成され、これを
その面に取り付けたシールドケースによりシールドする
から、光電素子及び信号処理回路が上述のシールドパタ
ーン面とシールドケースとによって挟まれてシールドさ
れる。これにてシールド性能が一層高くなる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図１な
いし図４を参照して説明する。光電センサのケース１０
は合成樹脂製であって箱形をなし、厚さ方向に二分割さ
れた上ケース１１及び下ケース１２からなる。両ケース
１１，１２は、内部に回路基板２０を収容した状態で例
えば超音波溶着によって接合される。
いし図４を参照して説明する。光電センサのケース１０
は合成樹脂製であって箱形をなし、厚さ方向に二分割さ
れた上ケース１１及び下ケース１２からなる。両ケース
１１，１２は、内部に回路基板２０を収容した状態で例
えば超音波溶着によって接合される。
【００１０】上ケース１１のほぼ中央には光通過筒部１
３が内側に向けて突設されており、その開口１３Ａに透
光性窓部を構成するレンズ１４が取り付けられている。
回路基板２０は例えば両面プリント基板により形成され
て図２及び図３に示すように矩形をなしており、例えば
ネジ止めによって下ケース１２に固定される。この回路
基板２０のほぼ中央には貫通孔２１が形成され、回路基
板２０が下ケース１２に固定された状態で、この貫通孔
２１が前記光通過筒部１３の先端部に同心状に対応す
る。
３が内側に向けて突設されており、その開口１３Ａに透
光性窓部を構成するレンズ１４が取り付けられている。
回路基板２０は例えば両面プリント基板により形成され
て図２及び図３に示すように矩形をなしており、例えば
ネジ止めによって下ケース１２に固定される。この回路
基板２０のほぼ中央には貫通孔２１が形成され、回路基
板２０が下ケース１２に固定された状態で、この貫通孔
２１が前記光通過筒部１３の先端部に同心状に対応す
る。
【００１１】回路基板２０には光電素子２２が実装され
ている。この光電素子２２は、例えば光を受けて電気信
号を出力する光電変換部２２Ａを備え、その光電変換部
２２Ａと同一面に互いに反対側に位置して接続用の複数
のバンプ２２Ｂを有するフリップチップ実装用のもので
ある。これは、その光電変換部２２Ａを前記回路基板２
０の貫通孔２１に対応させ、バンプ２２Ｂを回路基板２
０に形成した図示しないランドに接続していわゆるフリ
ップチップ実装されている。
ている。この光電素子２２は、例えば光を受けて電気信
号を出力する光電変換部２２Ａを備え、その光電変換部
２２Ａと同一面に互いに反対側に位置して接続用の複数
のバンプ２２Ｂを有するフリップチップ実装用のもので
ある。これは、その光電変換部２２Ａを前記回路基板２
０の貫通孔２１に対応させ、バンプ２２Ｂを回路基板２
０に形成した図示しないランドに接続していわゆるフリ
ップチップ実装されている。
【００１２】回路基板２０のうちレンズ１４側の面に
は、図２に示すように、貫通孔２１の周囲及び光電素子
２２の実装領域を含んた広い領域にシールドパターン面
２３が形成されている。これは、回路基板２０に周知の
プリント配線手段により形成した銅箔パターンである。
は、図２に示すように、貫通孔２１の周囲及び光電素子
２２の実装領域を含んた広い領域にシールドパターン面
２３が形成されている。これは、回路基板２０に周知の
プリント配線手段により形成した銅箔パターンである。
【００１３】一方、回路基板２０のうちレンズ１４とは
反対側の面（光電素子２２を実装した面）には、図３に
示すように、信号処理回路を構成するＣＰＵチップ２４
が実装され、その面に形成した回路パターン２５に半田
付けされている。この回路パターン２５としては、＋Ｖ
の電源供給パターン２５Ａ、前記シールドパターン面２
３に電気的に連なるグランドパターン２５Ｂ、光電素子
２２とＣＰＵチップ２４の入力端子とを接続する入力回
路パターン２５Ｃ、そしてＣＰＵチップ２４の出力端子
と接続される出力回路パターン２５Ｄから構成されてお
り、抵抗２６及びスルーホール２５Ｅと共に図４に示す
ような電気回路を構成する。
反対側の面（光電素子２２を実装した面）には、図３に
示すように、信号処理回路を構成するＣＰＵチップ２４
が実装され、その面に形成した回路パターン２５に半田
付けされている。この回路パターン２５としては、＋Ｖ
の電源供給パターン２５Ａ、前記シールドパターン面２
３に電気的に連なるグランドパターン２５Ｂ、光電素子
２２とＣＰＵチップ２４の入力端子とを接続する入力回
路パターン２５Ｃ、そしてＣＰＵチップ２４の出力端子
と接続される出力回路パターン２５Ｄから構成されてお
り、抵抗２６及びスルーホール２５Ｅと共に図４に示す
ような電気回路を構成する。
【００１４】そして、この回路基板２０のうちレンズ１
４とは反対側の面に、この面に形成した回路群の全体を
覆うシールドケース３０が設けられている。このシール
ドケース３０は、帯状の金属板の両端を折り曲げて脚部
３１を形成することで全体として扁平なコ字型となるよ
うにしたもので、その脚部３１を回路基板２０のレンズ
１４のは反対側の面に位置するグランドパターン２５Ｂ
に半田付けして接地レベルに接続してある。
４とは反対側の面に、この面に形成した回路群の全体を
覆うシールドケース３０が設けられている。このシール
ドケース３０は、帯状の金属板の両端を折り曲げて脚部
３１を形成することで全体として扁平なコ字型となるよ
うにしたもので、その脚部３１を回路基板２０のレンズ
１４のは反対側の面に位置するグランドパターン２５Ｂ
に半田付けして接地レベルに接続してある。
【００１５】本実施形態の構成によれば、回路基板２０
に実装した光電素子２２は、回路基板２０のレンズ１４
側に形成されたシールドパターン面２３によってシール
ドされた構造となるから、光電素子２２にノイズが伝搬
されることを防止することができる。また、回路基板２
０上にプリント配線手段によって形成した銅箔パターン
によりシールドを行う構成であるから、回路基板２０か
らの突出量が極めて小さくなり、光電センサ全体の薄型
化が可能となる。また、光電素子２２を回路基板２０に
フリップチップ実装しているから、ワイヤボンディング
によって光電素子２２を回路基板２０と接続する場合に
比べても、高さを低くして一層の小型化を図ることがで
きる。
に実装した光電素子２２は、回路基板２０のレンズ１４
側に形成されたシールドパターン面２３によってシール
ドされた構造となるから、光電素子２２にノイズが伝搬
されることを防止することができる。また、回路基板２
０上にプリント配線手段によって形成した銅箔パターン
によりシールドを行う構成であるから、回路基板２０か
らの突出量が極めて小さくなり、光電センサ全体の薄型
化が可能となる。また、光電素子２２を回路基板２０に
フリップチップ実装しているから、ワイヤボンディング
によって光電素子２２を回路基板２０と接続する場合に
比べても、高さを低くして一層の小型化を図ることがで
きる。
【００１６】しかも、特に本実施形態では、レンズ１４
とは反対側の回路基板２０の面にＣＰＵチップ２４や抵
抗２６からなる信号処理回路を形成し、これをその面に
取り付けたシールドケース３０により覆う構成としてい
るから、光電素子２２及びＣＰＵチップ２４等が上述の
シールドパターン面２３とシールドケース３０とによっ
て挟まれてシールドされる。これにてシールド性能を一
層高くすることができる。
とは反対側の回路基板２０の面にＣＰＵチップ２４や抵
抗２６からなる信号処理回路を形成し、これをその面に
取り付けたシールドケース３０により覆う構成としてい
るから、光電素子２２及びＣＰＵチップ２４等が上述の
シールドパターン面２３とシールドケース３０とによっ
て挟まれてシールドされる。これにてシールド性能を一
層高くすることができる。
【００１７】＜他の実施形態＞本発明は上記記述及び図
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）上記実施形態では、受光型の光電素子２２を使用
した例を示したが、電気信号に応じて光を出射するＬＥ
Ｄ型の光電変換部を備えた投光型の光電素子を使用して
もよい。また、受光型と投光型とを一体に設けた光電セ
ンサに応用することもできる。 （２）上記実施形態では、ケース１０にレンズ１４を装
着したが、これは必須ではなく、要は、透光性窓部を有
するケース内に、光電素子を実装した回路基板を収容し
た構成ならば広く適用することができる。
面によって説明した実施形態に限定されるものではな
く、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に
含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内
で種々変更して実施することができる。 （１）上記実施形態では、受光型の光電素子２２を使用
した例を示したが、電気信号に応じて光を出射するＬＥ
Ｄ型の光電変換部を備えた投光型の光電素子を使用して
もよい。また、受光型と投光型とを一体に設けた光電セ
ンサに応用することもできる。 （２）上記実施形態では、ケース１０にレンズ１４を装
着したが、これは必須ではなく、要は、透光性窓部を有
するケース内に、光電素子を実装した回路基板を収容し
た構成ならば広く適用することができる。
【図１】本発明の一実施形態を示す光電センサの断面図
【図２】回路基板をレンズ側から見た正面図
【図３】回路基板をレンズとは反対側から見た正面図
【図４】電気回路図
【図５】従来の光電センサを示す断面図
１０…ケース １３Ａ…開口 １４…レンズ（透光性窓部） ２０…回路基板 ２１…貫通孔 ２２…光電素子 ２３…シールドパターン面 ２５Ａ…電源供給パターン ２５Ｂ…グランドパターン ２５Ｃ…入力回路パターン ２５Ｄ…出力回路パターン ３０…シールドケース
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5E321 AA01 CC12 GG05 5E336 AA04 AA12 AA16 BB02 BC01 BC34 CC44 CC57 EE01 GG11 GG25 5E338 AA02 BB02 BB13 BB71 BB75 CC01 CC05 CD23 EE13 5F088 BA03 BA15 HA10 JA03 JA12 JA20
Claims (3)
- 【請求項１】 透光性窓部を有するケース内に光電素子
を実装した回路基板を収容してなる光電センサにおい
て、 前記光電素子は光電変換部が存在する側に接続用のバン
プを備えたフリップチップ実装用のものであり、前記回
路基板には貫通孔が形成されてその貫通孔に前記光電変
換部を対応させて前記透光性窓部とは反対側の面に前記
光電素子がフリップチップ実装され、前記回路基板のう
ち前記透光性窓部側の面に前記貫通孔の周囲に接地レベ
ルのシールドパターン面が形成されていることを特徴と
する光電センサ。 - 【請求項２】 前記回路基板の前記透光性窓部とは反対
側の面に、前記光電素子からの信号を処理する信号処理
回路が構成され、この信号処理回路を覆うシールドケー
スが前記回路基板の前記透光性窓部とは反対側の面に取
り付けられて前記シールドパターン面に接続されている
ことを特徴とする請求項１記載の光電センサ。 - 【請求項３】 前記透光性窓部は、前記ケースに形成し
た開口に装着したレンズから構成されていることを特徴
とする請求項２記載の光電センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046597A JP2002252357A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 光電センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001046597A JP2002252357A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 光電センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002252357A true JP2002252357A (ja) | 2002-09-06 |
Family
ID=18908193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001046597A Pending JP2002252357A (ja) | 2001-02-22 | 2001-02-22 | 光電センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002252357A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2013003640A (ja) * | 2011-06-13 | 2013-01-07 | Nohmi Bosai Ltd | 光電式煙感知器 |
| JP2013524528A (ja) * | 2010-04-07 | 2013-06-17 | 韓國電子通信研究院 | 双方向光送受信装置 |
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-
2001
- 2001-02-22 JP JP2001046597A patent/JP2002252357A/ja active Pending
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| KR20170120672A (ko) * | 2015-03-31 | 2017-10-31 | 파나소닉 디바이스 썬크스 주식회사 | 광전 센서 |
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| KR101995653B1 (ko) | 2015-03-31 | 2019-07-02 | 파나소닉 디바이스 썬크스 주식회사 | 광전 센서 |
| US10641652B2 (en) | 2015-03-31 | 2020-05-05 | Panasonic Industrial Devices Sunx Co., Ltd. | Photoelectric sensor |
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| JP7061990B2 (ja) | 2016-04-04 | 2022-05-02 | 京セラ株式会社 | 計測センサ用パッケージおよび計測センサ |
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| JP7054609B2 (ja) | 2017-05-30 | 2022-04-14 | 京セラ株式会社 | 計測センサ用パッケージ及び計測センサ |
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