JP2010114114A - Reflection-type photointerrupter - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reflection-type photointerrupter that can be made thin. <P>SOLUTION: The reflection-type photointerrupter A1 includes a substrate 1 including a substrate material 11 and a wiring pattern 12, a light emitting element 2 disposed on the substrate 1, and a light receiving element 3 disposed on the substrate 1 and receiving light emitted by the light emitting element 2 and reflected by an object of reflection. A pair of recessed portions 1a and 1b are formed on the side of a top surface 15 of the substrate 1, and the light emitting element 2 and light receiving element 3 are disposed in the pair of recessed portions 1a and 1b respectively. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、反射型フォトインタラプタに関する。   The present invention relates to a reflective photointerrupter.

図６は、従来の反射型フォトインタラプタを示している。同図に示されたフォトインタラプタ９Ａは、電子機器に設けられている。フォトインタラプタ９Ａは、基板９１、発光素子９２、受光素子９３、モールド樹脂９５、および遮光樹脂９４を備えている。基板９１は、長矩形状平板であり、ガラスエポキシ樹脂から構成されている基板材料および金属から構成されている配線パターンから構成されている。発光素子９２は、基板９１の表面上に配置され、赤外線を発光可能に構成されている。受光素子９３は、基板９１の表面上に配置され、受光した光量に応じた起電力を生じることが可能に構成されている。受光素子９３は、発光素子９２から出射され反射対象により反射された光を受けるために用いられる。モールド樹脂９５は、基板９１の表面上に形成され、発光素子９２や受光素子９３を覆っている。遮光樹脂９４は、発光素子９２からの光が、モールド樹脂９５を透過し、受光素子９３に直接入射してしまうことを防止している。   FIG. 6 shows a conventional reflective photointerrupter. The photo interrupter 9A shown in the figure is provided in an electronic device. The photo interrupter 9A includes a substrate 91, a light emitting element 92, a light receiving element 93, a mold resin 95, and a light shielding resin 94. The substrate 91 is a long rectangular flat plate, and is composed of a substrate material made of glass epoxy resin and a wiring pattern made of metal. The light emitting element 92 is disposed on the surface of the substrate 91 and configured to emit infrared light. The light receiving element 93 is arranged on the surface of the substrate 91 and is configured to be able to generate an electromotive force according to the amount of received light. The light receiving element 93 is used for receiving light emitted from the light emitting element 92 and reflected by the reflection target. The mold resin 95 is formed on the surface of the substrate 91 and covers the light emitting element 92 and the light receiving element 93. The light shielding resin 94 prevents light from the light emitting element 92 from passing through the mold resin 95 and directly entering the light receiving element 93.

近年、たとえば折りたたみ式の携帯電話機などの電子機器の小型化が進み、フォトインタラプタ９Ａをさらに薄型化したいといった要望が強い。しかしながら、従来のフォトインタラプタ９Ａでは、かかる要望を十分に満足させることができなかった。   In recent years, for example, electronic devices such as a foldable mobile phone have been downsized, and there is a strong demand for further thinning the photo interrupter 9A. However, in the conventional photo interrupter 9A, such a request could not be satisfied sufficiently.

特開２００７−１３０５０号公報JP 2007-13050 A

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、薄型化を図ることができる反射型フォトインタラプタを提供することをその課題とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and it is an object of the present invention to provide a reflective photointerrupter that can be thinned.

本発明によって提供される反射型フォトインタラプタは、基板材料および配線パターンを含む基板と、上記基板上に配置された発光素子と、上記基板上に配置されているとともに、上記発光素子から出射され反射対象により反射された光を受光する受光素子と、を備えている、反射型フォトインタラプタであって、上記基板の表面側の部分に一対の凹部が形成され、上記発光素子および上記受光素子は、一対の上記凹部に各別に配置されていることを特徴としている。   A reflective photointerrupter provided by the present invention includes a substrate including a substrate material and a wiring pattern, a light emitting element disposed on the substrate, a light emitting element disposed on the substrate, and a light emitted from the light emitting element and reflected. A reflective photointerrupter comprising a light receiving element that receives light reflected by a target, wherein a pair of recesses are formed on a surface side portion of the substrate, and the light emitting element and the light receiving element are: It is characterized by being separately disposed in the pair of recesses.

このような構成によれば、上記基板の裏面から、上記発光素子の上記裏面から最も遠い部分までの大きさを、小さくすることが可能となる。同様に、上記基板の裏面から、上記発光素子の上記裏面から最も遠い部分までの大きさを、小さくすることが可能となる。これにより、上記反射型フォトインタラプタの薄型化を図ることができる。   According to such a configuration, the size from the back surface of the substrate to the portion farthest from the back surface of the light emitting element can be reduced. Similarly, the size from the back surface of the substrate to the portion farthest from the back surface of the light emitting element can be reduced. Thereby, the reflection type photo interrupter can be thinned.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記配線パターンは、上記凹部の表面の少なくとも一部を構成しており、かつ、上記発光素子または上記受光素子をボンディングしているパッド電極と、上記基板の裏面側に形成され、少なくとも一部が上記基板の面内方向において上記パッド電極と重なっている実装電極と、を備える。このような構成によれば、上記パッド電極と上記実装電極との距離を小さくすることができる。そのため、上記発光素子や上記受光素子において発生した熱が上記パッド電極に伝導した後、上記実装電極に伝導しやすくなる。これは、上記発光素子や上記受光素子の放熱を促進させるのに好適である。   In a preferred embodiment of the present invention, the wiring pattern constitutes at least a part of the surface of the recess, and the light emitting element or the pad electrode bonding the light receiving element, and the substrate A mounting electrode which is formed on the back surface side and which at least partially overlaps the pad electrode in the in-plane direction of the substrate. According to such a configuration, the distance between the pad electrode and the mounting electrode can be reduced. Therefore, the heat generated in the light emitting element or the light receiving element is easily conducted to the mounting electrode after being conducted to the pad electrode. This is suitable for promoting heat dissipation of the light emitting element and the light receiving element.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板材料は貫通孔を有し、上記パッド電極と上記実装電極とが接している。このような構成によれば、上記パッド電極から上記実装電極に熱が直接伝わることとなる。そのため、上記発光素子や上記受光素子の放熱をさらに促進させることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the substrate material has a through hole, and the pad electrode and the mounting electrode are in contact with each other. According to such a configuration, heat is directly transferred from the pad electrode to the mounting electrode. Therefore, heat dissipation of the light emitting element and the light receiving element can be further promoted.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板材料は、光透過性の材料から構成されており、上記パッド電極は、上記凹部の側面の少なくとも一部を構成している。このような構成によれば、上記発光素子から出射した光の少なくとも一部は、上記側面を構成する上記パッド電極により、上記基板材料を透過し上記受光素子に至るまでに遮られる。そのため、上記発光素子から出射した光が、上記基板材料を透過したのち上記受光素子に入射してしまうといった不具合を抑制できる。これにより、上記反射型フォトインタラプタのＳ／Ｎ比を改善することができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the substrate material is made of a light transmissive material, and the pad electrode constitutes at least a part of the side surface of the recess. According to such a configuration, at least a part of the light emitted from the light emitting element is blocked by the pad electrode constituting the side surface through the substrate material and reaching the light receiving element. For this reason, it is possible to suppress a problem that light emitted from the light emitting element enters the light receiving element after passing through the substrate material. Thereby, the S / N ratio of the reflective photointerrupter can be improved.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光素子と上記受光素子との間において、上記基板の表面から起立する遮光性の材料から構成された突出部をさらに備えている。このような構成によれば、上記発光素子から出射した光の一部は、上記突出部により遮られる。そのため、上記発光素子から出射した光が、上記基板の表面上を通って、上記受光素子に直接入射するといった不具合を抑制することが可能となる。   In a preferred embodiment of the present invention, the light emitting device and the light receiving device further include a projecting portion made of a light shielding material standing from the surface of the substrate. According to such a configuration, a part of the light emitted from the light emitting element is blocked by the protrusion. Therefore, it is possible to suppress a problem that light emitted from the light emitting element directly enters the light receiving element through the surface of the substrate.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記基板および上記凹部の表面には、上記発光素子および上記受光素子を覆う光透過性のモールド樹脂がさらに形成されており、上記突出部は、上記モールド樹脂から露出している部分を有する。このような構成によれば、上記モールド樹脂の表面と、上記突出部との隙間をより小さくすることができる。これにより、上記モールド樹脂内における、上記発光素子からの光が、上記モールド樹脂内を透過し上記受光素子に入射してしまうといった不具合を抑制することができる。   In a preferred embodiment of the present invention, a light-transmitting mold resin that covers the light-emitting element and the light-receiving element is further formed on the surface of the substrate and the recess, and the protrusion is formed of the mold resin. It has a part exposed from. According to such a structure, the clearance gap between the surface of the said mold resin and the said protrusion part can be made smaller. Thereby, the malfunction that the light from the said light emitting element in the said mold resin permeate | transmits the inside of the said mold resin, and injects into the said light receiving element can be suppressed.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記突出部は、上記配線パターンを構成している材料のいずれかと同一の材料により構成されている。   In a preferred embodiment of the present invention, the protrusion is made of the same material as any of the materials constituting the wiring pattern.

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。   Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.

図１は、本発明の第１実施形態にかかる反射型フォトインタラプタの平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。これらの図に示されたフォトインタラプタＡ１は、基板１、発光素子２、受光素子３、突出部４、モールド樹脂５、および、反射フィルム６を備えている。なお、理解の便宜上、図１においては、反射フィルム６を省略している。フォトインタラプタＡ１は、たとえば折りたたみ式の携帯電話機に組み込まれ、携帯電話機の開閉状態を検出するために用いられる。フォトインタラプタＡ１は、たとえば、底面が１．４ｍｍ×１．３ｍｍ、厚さが０．１〜０．２ｍｍの薄板形状である。   FIG. 1 is a plan view of a reflective photointerrupter according to the first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. The photo interrupter A1 shown in these drawings includes a substrate 1, a light emitting element 2, a light receiving element 3, a protruding portion 4, a mold resin 5, and a reflective film 6. For convenience of understanding, the reflective film 6 is omitted in FIG. The photo interrupter A1 is incorporated in, for example, a foldable mobile phone and used to detect the open / closed state of the mobile phone. The photo interrupter A1 has, for example, a thin plate shape with a bottom surface of 1.4 mm × 1.3 mm and a thickness of 0.1 to 0.2 mm.

基板１は、基板材料１１および配線パターン１２を備えている。基板１の表面１５側（図２における上面側）には、一対の凹部１ａ，１ｂが形成されている。基板材料１１は、たとえば、１．４ｍｍ×１．３ｍｍの矩形状平板である。基板材料１１の厚さは、たとえば、０．０５ｍｍである。基板材料１１は、たとえばガラスエポキシ樹脂からなる。ガラスエポキシ樹脂は赤外線を透過させることができるから、基板材料１１は、光透過性の材料（本実施形態では赤外線を透過可能な材料）から構成されているといえる。   The substrate 1 includes a substrate material 11 and a wiring pattern 12. A pair of recesses 1a and 1b is formed on the surface 15 side of the substrate 1 (upper surface side in FIG. 2). The substrate material 11 is, for example, a 1.4 mm × 1.3 mm rectangular flat plate. The thickness of the substrate material 11 is, for example, 0.05 mm. The substrate material 11 is made of, for example, a glass epoxy resin. Since glass epoxy resin can transmit infrared rays, it can be said that the substrate material 11 is made of a light-transmitting material (in this embodiment, a material that can transmit infrared rays).

配線パターン１２は、パッド電極１２１ａ，１２１ｂ、実装電極１２２、およびボンディングパッド１２３ａ，１２３ｂを備えている。パッド電極１２１ａは、凹部１ａの表面の全体を構成している。そのため、パッド電極１２１ａは、凹部１ａの側面を構成しているともいえる。同様に、パッド電極１２１ｂは、凹部１ｂの表面の全体、および凹部１ｂの側面を構成している。パッド電極１２１ａ，１２１ｂは、たとえば銅などの導電体から構成されている。   The wiring pattern 12 includes pad electrodes 121a and 121b, a mounting electrode 122, and bonding pads 123a and 123b. The pad electrode 121a constitutes the entire surface of the recess 1a. Therefore, it can be said that the pad electrode 121a constitutes the side surface of the recess 1a. Similarly, the pad electrode 121b constitutes the entire surface of the recess 1b and the side surface of the recess 1b. Pad electrodes 121a and 121b are made of a conductor such as copper, for example.

実装電極１２２は、基板１の裏面１６側（図２における下面側）に形成されている。実装電極１２２は、たとえば銅などの導電体から構成されている。実装電極１２２は、フォトインタラプタＡ１が面実装される位置における外部電極と導通させるために用いられる。実装電極１２２の一部は、基板１の面内方向ｘ１において、パッド電極１２１ａおよびパッド電極１２１ｂと重なっている。また、実装電極１２２は、パッド電極１２１ａ，１２１ｂと接している。ボンディングパッド１２３ａ，１２３ｂも、銅などの導電体から構成されている。   The mounting electrode 122 is formed on the back surface 16 side (the lower surface side in FIG. 2) of the substrate 1. The mounting electrode 122 is made of a conductor such as copper, for example. The mounting electrode 122 is used for electrical connection with an external electrode at a position where the photo interrupter A1 is surface-mounted. Part of the mounting electrode 122 overlaps the pad electrode 121a and the pad electrode 121b in the in-plane direction x1 of the substrate 1. The mounting electrode 122 is in contact with the pad electrodes 121a and 121b. The bonding pads 123a and 123b are also made of a conductor such as copper.

発光素子２は、赤外線を出射可能なＬＥＤ素子とされている。発光素子２は、パッド電極１２１ａに銀ペーストなどを用いてダイボンディングされている。そのため、発光素子２は、凹部１ａに配置されているといえる。これにより、発光素子２は、パッド電極１２１ａと導通している。一方、発光素子２は、ボンディングワイヤｗａにより、ボンディングパッド１２３ａとも導通している。   The light emitting element 2 is an LED element capable of emitting infrared rays. The light emitting element 2 is die-bonded to the pad electrode 121a using a silver paste or the like. Therefore, it can be said that the light emitting element 2 is disposed in the recess 1a. Thereby, the light emitting element 2 is electrically connected to the pad electrode 121a. On the other hand, the light emitting element 2 is electrically connected to the bonding pad 123a by the bonding wire wa.

受光素子３は、赤外線を検出可能なフォトトランジスタなどの光電変換素子とされている。受光素子３は、発光素子２から出射され反射対象により反射された光を受光するために用いられる。受光素子３は、パッド電極１２１ｂに銀ペーストなどを用いてダイボンディングされている。そのため、受光素子３は、凹部１ｂに配置されているといえる。これにより、受光素子３は、パッド電極１２１ｂと導通している。一方、受光素子３は、ボンディングワイヤｗｂにより、ボンディングパッド１２３ｂとも導通している。   The light receiving element 3 is a photoelectric conversion element such as a phototransistor capable of detecting infrared rays. The light receiving element 3 is used to receive light emitted from the light emitting element 2 and reflected by a reflection target. The light receiving element 3 is die-bonded to the pad electrode 121b using a silver paste or the like. Therefore, it can be said that the light receiving element 3 is disposed in the recess 1b. Thereby, the light receiving element 3 is electrically connected to the pad electrode 121b. On the other hand, the light receiving element 3 is also electrically connected to the bonding pad 123b by the bonding wire wb.

図１，図２によく表れているように、突出部４は、発光素子２と受光素子３との間に形成されている。突出部４は、基板１の表面１５から、図２の上方に向かって起立している。本実施形態では、突出部４は、複数の銅メッキ層などが積層された構造とされている。突出部４は、発光素子２と受光素子３を結ぶ直線に垂直な方向に沿って延びるように形成されている。   As clearly shown in FIGS. 1 and 2, the protruding portion 4 is formed between the light emitting element 2 and the light receiving element 3. The protruding portion 4 stands from the surface 15 of the substrate 1 upward in FIG. In this embodiment, the protrusion 4 has a structure in which a plurality of copper plating layers and the like are stacked. The protrusion 4 is formed so as to extend along a direction perpendicular to a straight line connecting the light emitting element 2 and the light receiving element 3.

図１，２によく表れているように、モールド樹脂５は、樹脂部５ａ，５ｂから構成されている。樹脂部５ａは、基板１および凹部１ａの表面上に形成されており、発光素子２を覆っている。樹脂部５ｂは、基板１および凹部１ｂの表面上に形成されており、受光素子３を覆っている。樹脂部５ａ，５ｂは、たとえば染料を含んだエポキシ樹脂材料により構成されている。このエポキシ樹脂材料は、赤外線をほとんど透過させる一方、可視光をほとんど遮蔽する。   As clearly shown in FIGS. 1 and 2, the mold resin 5 includes resin portions 5 a and 5 b. The resin portion 5 a is formed on the surfaces of the substrate 1 and the recess 1 a and covers the light emitting element 2. The resin portion 5 b is formed on the surfaces of the substrate 1 and the recess 1 b and covers the light receiving element 3. The resin parts 5a and 5b are made of, for example, an epoxy resin material containing a dye. This epoxy resin material transmits almost all infrared rays, while blocking most visible light.

モールド樹脂５の表面からは、図１の上下方向にわたって、突出部４が露出している。そのためモールド樹脂５は、突出部４により、樹脂部５ａおよび樹脂部５ｂに分割させられた格好となっている。   The protrusion 4 is exposed from the surface of the mold resin 5 in the vertical direction of FIG. For this reason, the mold resin 5 is divided into a resin part 5 a and a resin part 5 b by the protruding part 4.

図２に表れているように、反射フィルム６は、モールド樹脂５の表面に形成されている。反射フィルム６は、発光素子２から、同図の上方へ光を透過させる。一方、反射フィルム６は、同図の上方から受光素子３に向かって入射してくる可視光領域における光を、ほとんど反射する。一方、反射フィルム６は、同図の上方から受光素子３に向かって入射してくる赤外線領域における光をほとんど透過させる。   As shown in FIG. 2, the reflective film 6 is formed on the surface of the mold resin 5. The reflective film 6 transmits light upward from the light emitting element 2 in FIG. On the other hand, the reflective film 6 almost reflects the light in the visible light region that enters the light receiving element 3 from above in the figure. On the other hand, the reflective film 6 transmits almost all light in the infrared region that enters the light receiving element 3 from above in the figure.

カバー面７は、折りたたみ式携帯電話機の一部である。上記携帯電話機が折りたたまれている場合には、図２に示すようにカバー面７が反射フィルム６の表面を覆っている。一方、上記携帯電話機が開かれている場合には、図示していないが、カバー面７は反射フィルム６を覆わない格好となる。   The cover surface 7 is a part of the folding mobile phone. When the cellular phone is folded, the cover surface 7 covers the surface of the reflective film 6 as shown in FIG. On the other hand, when the mobile phone is opened, the cover surface 7 is not covered with the reflective film 6 although not shown.

次に、フォトインタラプタＡ１の製造方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the photo interrupter A1 will be described.

まず、図３（ａ）に示すように、基板材料１１の表面（図３（ａ）の上面）および裏面（図３（ｂ）の下面）に、メッキにより銅などの導電膜を形成する。次に、同様の方法により、形成した銅の表面に突出部４を形成する。次に、図３（ｂ）に示すように、ＹＡＧレーザを照射することにより、凹部１ａ,１ｂとなるべき凹部１ａ’，１ｂ’を形成する。なお、ＣＯ2レーザを用いる場合には、基板材料１１の表面に形成された銅をエッチングした後、凹部１ａ’，１ｂ’を形成する。その後、図３（ｃ）に示すように、銅メッキを行う。これにより、凹部１ａ’，１ｂ’の表面や基板材料１１の表面に形成された導電膜上に、さらに導電膜が形成される。次に、図３（ｄ）に示すように、基板材料１１の表面や裏面に形成された導電膜をエッチングする。これにより、配線パターン１２が形成される。その後、図２に示した発光素子２や受光素子３を配置し、モールド樹脂５を形成し、反射フィルム６を配置する。これにより、フォトインタラプタＡ１が製造される。 First, as shown in FIG. 3A, a conductive film such as copper is formed by plating on the front surface (upper surface in FIG. 3A) and back surface (lower surface in FIG. 3B) of the substrate material 11. Next, the protrusion part 4 is formed in the formed copper surface by the same method. Next, as shown in FIG. 3B, the recesses 1a ′ and 1b ′ to be the recesses 1a and 1b are formed by irradiating the YAG laser. When a CO 2 laser is used, the recesses 1a ′ and 1b ′ are formed after etching the copper formed on the surface of the substrate material 11. Thereafter, copper plating is performed as shown in FIG. As a result, a conductive film is further formed on the conductive film formed on the surfaces of the recesses 1 a ′ and 1 b ′ and the surface of the substrate material 11. Next, as shown in FIG. 3D, the conductive film formed on the front and back surfaces of the substrate material 11 is etched. Thereby, the wiring pattern 12 is formed. Thereafter, the light-emitting element 2 and the light-receiving element 3 shown in FIG. 2 are arranged, the mold resin 5 is formed, and the reflective film 6 is arranged. Thereby, the photo interrupter A1 is manufactured.

次に、フォトインタラプタＡ１の作用について説明する。   Next, the operation of the photo interrupter A1 will be described.

本実施形態によれば、基板１の裏面１６から、発光素子２の裏面１６から最も遠い部分までの大きさを、小さくすることが可能となる。同様に、基板１の裏面１６から、受光素子３の裏面１６から最も遠い部分までの大きさを、小さくすることが可能となる。これにより、フォトインタラプタＡ１の薄型化を図ることが可能となる。   According to the present embodiment, the size from the back surface 16 of the substrate 1 to the portion farthest from the back surface 16 of the light emitting element 2 can be reduced. Similarly, the size from the back surface 16 of the substrate 1 to the portion farthest from the back surface 16 of the light receiving element 3 can be reduced. This makes it possible to reduce the thickness of the photo interrupter A1.

また、ボンディングワイヤｗａ，ｗｂの基板１の表面１５からの高さを、より低くすることができる。これにより、フォトインタラプタＡ１の薄型化をさらに図ることが可能となる。   Further, the height of the bonding wires wa and wb from the surface 15 of the substrate 1 can be further reduced. As a result, it is possible to further reduce the thickness of the photo interrupter A1.

発光素子２や受光素子３において発生した熱は、パッド電極１２１ａ，１２１ｂから実装電極１２２に熱が直接伝わる。実装電極１２２はフォトインタラプタＡ１の外部の上記外部電極と接続しているから、実装電極１２２における熱は上記外部電極に容易に放出される。そのため、発光素子２や受光素子３の放熱を促進させることができる。   The heat generated in the light emitting element 2 and the light receiving element 3 is directly transmitted from the pad electrodes 121 a and 121 b to the mounting electrode 122. Since the mounting electrode 122 is connected to the external electrode outside the photointerrupter A1, heat in the mounting electrode 122 is easily released to the external electrode. Therefore, heat dissipation of the light emitting element 2 and the light receiving element 3 can be promoted.

発光素子２から出射した光は、受光素子３に至るまでに、基板材料１１を透過することなく、パッド電極１２１ａに遮られる。そのため、発光素子２から出射した光が、基板材料１１を透過したのち受光素子３に入射することがない。また、モールド樹脂５内においては、突出部４により、発光素子２から受光素子３に至る光の経路が塞がれている。そのため、発光素子２からの光が、モールド樹脂５内を透過し、受光素子３に入射することもない。これにより、フォトインタラプタＡ１のＳ／Ｎ比の改善を図ることができる。   The light emitted from the light emitting element 2 is blocked by the pad electrode 121 a without passing through the substrate material 11 before reaching the light receiving element 3. Therefore, the light emitted from the light emitting element 2 does not enter the light receiving element 3 after passing through the substrate material 11. In the mold resin 5, the light path from the light emitting element 2 to the light receiving element 3 is blocked by the protrusion 4. Therefore, the light from the light emitting element 2 does not pass through the mold resin 5 and enter the light receiving element 3. Thereby, the S / N ratio of the photo interrupter A1 can be improved.

また、発光素子２および受光素子３は凹部１ａ，１ｂに配置されているから、形成するべきモールド樹脂５の基板１の表面１５からの厚みを小さくすることができる。これにより、モールド樹脂５を形成する前に、突出部４を配線パターン１２と同様に形成することができる。そのため、モールド樹脂５を形成した後に、モールド樹脂５の一部を切除し、その切除した部分に遮光性の樹脂を注入し突出部４に相当する部分を形成する、などといった煩わしい工程を経る必要がない。その結果、フォトインタラプタＡ１の製造工程を簡略化することができる。   Further, since the light emitting element 2 and the light receiving element 3 are disposed in the recesses 1a and 1b, the thickness of the mold resin 5 to be formed from the surface 15 of the substrate 1 can be reduced. Thus, the protrusion 4 can be formed in the same manner as the wiring pattern 12 before forming the mold resin 5. Therefore, after forming the mold resin 5, it is necessary to go through a troublesome process such as cutting a part of the mold resin 5 and injecting a light-shielding resin into the cut part to form a part corresponding to the protruding part 4. There is no. As a result, the manufacturing process of the photo interrupter A1 can be simplified.

さらに、本実施形態によれば、フォトインタラプタＡ１が屋外などの太陽光の照射が強い状況下において用いられる場合にも、上記携帯電話機の開閉状態を的確に把握することが可能となっている。すなわち、反射フィルム６は、図２の上方から入射してくる太陽光の可視光領域における光の大半を反射させる。さらに、反射フィルム６を透過した太陽光の可視光領域における光は、モールド樹脂５により吸収され、ほとんど受光素子３に入射しない。また、太陽光の赤外線領域における光の強度はかなり小さい。そのため、上記携帯電話機が開いている状態であっても、受光素子３は、太陽光の影響を受けず、小さい出力値しか示さない。一方、上記携帯電話機が折りたたまれている状態である場合、受光素子３には、発光素子２から出射しカバー面７により反射された、強度の大きい赤外線が入射する。このとき、受光素子３は大きな出力値を示す。このようにして、上記携帯電話機の開閉状態を的確に把握することが可能となっている。   Furthermore, according to the present embodiment, even when the photo interrupter A1 is used in a situation where sunlight irradiation is strong, such as outdoors, it is possible to accurately grasp the open / closed state of the mobile phone. That is, the reflective film 6 reflects most of the light in the visible light region of sunlight that enters from above in FIG. Further, light in the visible light region of sunlight that has passed through the reflective film 6 is absorbed by the mold resin 5 and hardly enters the light receiving element 3. Moreover, the intensity of light in the infrared region of sunlight is quite small. Therefore, even when the cellular phone is open, the light receiving element 3 is not affected by sunlight and shows only a small output value. On the other hand, when the cellular phone is in a folded state, infrared light having a high intensity that is emitted from the light emitting element 2 and reflected by the cover surface 7 is incident on the light receiving element 3. At this time, the light receiving element 3 exhibits a large output value. In this way, it is possible to accurately grasp the open / close state of the mobile phone.

図４および図５は、本発明の他の実施形態を示している。なお、これらの図において、上記実施形態と同一または類似の要素には、上記実施形態と同一の符号を付している。   4 and 5 show another embodiment of the present invention. In these drawings, the same or similar elements as those in the above embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the above embodiment.

図４は、本発明の第２実施形態にかかるフォトインタラプタの断面図を示している。同図に示されたフォトインタラプタＡ２は、パッド電極１２１ａ，１２１ｂと実装電極１２２とが離間している点、および、突出部４が赤外光を遮光する樹脂により形成されている点、および、レンズ６ａ’，６ｂ’が形成されている点、において、第１実施形態にかかるフォトインタラプタＡ１と異なる。   FIG. 4 is a sectional view of a photo interrupter according to the second embodiment of the present invention. In the photointerrupter A2 shown in the figure, the pad electrodes 121a and 121b and the mounting electrode 122 are separated from each other, the protrusion 4 is formed of a resin that blocks infrared light, and It differs from the photointerrupter A1 according to the first embodiment in that lenses 6a ′ and 6b ′ are formed.

このような構成によっても、フォトインタラプタＡ２の薄型化を図ることができる。また、パッド電極１２１ａやパッド電極１２１ｂが、実装電極１２２と重なっていない場合と比較して、パッド電極１２１ａ，１２１ｂと実装電極１２２との距離を小さくすることができる。そのため、発光素子２や受光素子３において発生した熱がパッド電極１２１ａ，１２１ｂに伝わった後、実装電極１２２に伝導しやすくなる。また、実装電極１２２は、放熱性の高いフォトインタラプタＡ２の外部の電極と接続している。そのため、発光素子２や受光素子３の放熱を促進させることができる。   Also with such a configuration, the photo interrupter A2 can be thinned. Further, the distance between the pad electrodes 121a and 121b and the mounting electrode 122 can be reduced as compared with the case where the pad electrode 121a and the pad electrode 121b do not overlap the mounting electrode 122. Therefore, heat generated in the light emitting element 2 and the light receiving element 3 is easily conducted to the mounting electrode 122 after being transmitted to the pad electrodes 121a and 121b. Further, the mounting electrode 122 is connected to an electrode outside the photo interrupter A2 having high heat dissipation. Therefore, heat dissipation of the light emitting element 2 and the light receiving element 3 can be promoted.

モールド樹脂５内においては、突出部４により、発光素子２から受光素子３に至る赤外線の経路が塞がれている。そのため、発光素子２からの赤外線が、モールド樹脂５内を透過し、受光素子３に入射することもない。これにより、フォトインタラプタＡ２のＳ／Ｎ比の改善を図ることができる。   In the mold resin 5, an infrared path from the light emitting element 2 to the light receiving element 3 is blocked by the protrusion 4. Therefore, the infrared rays from the light emitting element 2 are not transmitted through the mold resin 5 and incident on the light receiving element 3. Thereby, the S / N ratio of the photo interrupter A2 can be improved.

レンズ６ａ’を形成したことにより、発光素子２から出射した赤外線の指向角を広げることができる。また、レンズ６ｂ’を形成したことにより、受光素子３に向かって入射してくる赤外線の指向角を広げることもできる。これにより、フォトインタラプタＡ２の検出距離を向上させることができる。   By forming the lens 6a ', the directivity angle of the infrared light emitted from the light emitting element 2 can be widened. In addition, by forming the lens 6 b ′, it is possible to widen the directivity angle of the incident infrared rays toward the light receiving element 3. Thereby, the detection distance of the photo interrupter A2 can be improved.

また、図５は、本発明の第３実施形態にかかるフォトインタラプタの断面図を示している。同図に示されたフォトインタラプタＡ３は、反射フィルム６が形成されておらず、モールド樹脂５の表面がシボ加工されている点において、第１実施形態にかかるフォトインタラプタＡ１と異なっている。このような構成によれば、モールド樹脂５の表面において、発光素子２から出射した赤外線が屈折することにより、発光素子２から出射した赤外線の指向角を広げることができる。同様に、受光素子３に向かって入射してくる赤外線の指向角を広げることもできる。これにより、フォトインタラプタＡ３の検出距離を向上させることができる。   FIG. 5 shows a cross-sectional view of a photo interrupter according to the third embodiment of the present invention. The photointerrupter A3 shown in the figure is different from the photointerrupter A1 according to the first embodiment in that the reflective film 6 is not formed and the surface of the mold resin 5 is textured. According to such a configuration, the infrared rays emitted from the light emitting element 2 are refracted on the surface of the mold resin 5, whereby the directivity angle of the infrared rays emitted from the light emitting element 2 can be widened. Similarly, the directivity angle of infrared rays incident toward the light receiving element 3 can be widened. Thereby, the detection distance of the photo interrupter A3 can be improved.

本発明に係る反射型フォトインタラプタは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る反射型フォトインタラプタの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The reflective photointerrupter according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the reflective photointerrupter according to the present invention can be varied in design in various ways.

たとえば、第１実施形態に示したパッド電極１２１ａと実装電極１２２とが一体とされていてもよい。このときも、パッド電極１２１ａと実装電極１２２とが接続しているといえる。このような構成によって、発光素子２の放熱を促進させることができる。同様に、パッド電極１２１ｂと実装電極１２２とが一体とされている場合には、受光素子３の放熱を促進させることができる。   For example, the pad electrode 121a and the mounting electrode 122 shown in the first embodiment may be integrated. Also at this time, it can be said that the pad electrode 121a and the mounting electrode 122 are connected. With such a configuration, heat dissipation of the light emitting element 2 can be promoted. Similarly, when the pad electrode 121b and the mounting electrode 122 are integrated, heat dissipation of the light receiving element 3 can be promoted.

発光素子２は、凹部１ａの底面に配置されている必要はなく、凹部１ａの側面に配置されていてもよい。この場合、発光素子２からの光を基板１の厚さ方向に沿って出射できるように、凹部１ａの側面のうち発光素子２の出射面に対向する面を、上記厚さ方向と略４５度の角をなすように形成し、反射面としてもよい。受光素子３、凹部１ｂについても同様である。   The light emitting element 2 does not need to be disposed on the bottom surface of the recess 1a, and may be disposed on the side surface of the recess 1a. In this case, the surface of the side surface of the recess 1a that faces the emission surface of the light-emitting element 2 is approximately 45 degrees with respect to the thickness direction so that light from the light-emitting element 2 can be emitted along the thickness direction of the substrate 1. It is good also as a reflective surface. The same applies to the light receiving element 3 and the recess 1b.

本発明にかかる凹部の表面は湾曲していてもよいのは、もちろんである。このような構成によれば、上記発光素子の放射強度や上記受光素子の受信感度を良好にすることができる。   Of course, the surface of the recess according to the present invention may be curved. According to such a configuration, the radiation intensity of the light emitting element and the reception sensitivity of the light receiving element can be improved.

本発明にかかる基板材料が、赤外線を透過させない材料により構成されているときには、本発明にかかるパッド電極を形成しなくても、上記発光素子から上記基板材料を透過し上記受光素子に光が入射してしまう事態を防止できる。この赤外線を透過させない材料は、たとえば、液晶ポリマー、セラミック、ポリイミドなどから構成されている。   When the substrate material according to the present invention is made of a material that does not transmit infrared light, the substrate material is transmitted from the light emitting element and light enters the light receiving element without forming the pad electrode according to the present invention. Can prevent the situation. The material that does not transmit infrared rays is made of, for example, liquid crystal polymer, ceramic, polyimide, or the like.

本発明にかかるフォトインタラプタは、携帯電話機に用いられるものに限られないのはもちろんである。また、本発明にかかる発光素子および受光素子が、赤外線を発光および受光するものに限られず、可視光を発光および受光するものであってもよい。   Of course, the photo interrupter according to the present invention is not limited to that used in a mobile phone. Further, the light emitting element and the light receiving element according to the present invention are not limited to those that emit and receive infrared rays, and may emit and receive visible light.

第１実施形態にかかるフォトインタラプタＡ１に、さらに、第２実施形態で示したレンズ６ａ’，６ｂ’を設けてもよい。また、第２実施形態にかかるフォトインタラプタＡ２において、レンズ６ａ’，６ｂ’を設けずに、モールド樹脂５の表面に、第３実施形態で示したシボ加工を施してもよい。   The photo interrupter A1 according to the first embodiment may further include the lenses 6a 'and 6b' shown in the second embodiment. In the photointerrupter A2 according to the second embodiment, the surface of the mold resin 5 may be subjected to the embossing process shown in the third embodiment without providing the lenses 6a 'and 6b'.

本発明の第１実施形態にかかる反射型フォトインタラプタの平面図である。It is a top view of the reflection type photointerrupter concerning 1st Embodiment of this invention. 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the II-II line of FIG. 図２に示すフォトインタラプタの製造工程を示した図である。FIG. 3 is a diagram showing a manufacturing process of the photo interrupter shown in FIG. 本発明の第２実施形態にかかるフォトインタラプタの断面図である。It is sectional drawing of the photo interrupter concerning 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第３実施形態にかかるフォトインタラプタの断面図である。It is sectional drawing of the photo interrupter concerning 3rd Embodiment of this invention. 従来の反射型フォトインタラプタの要部断面図である。It is principal part sectional drawing of the conventional reflection type photo interrupter.

符号の説明Explanation of symbols

Ａ１，Ａ２，Ａ３ （反射型）フォトインタラプタ
１ 基板
１ａ，１ｂ，１ａ’，１ｂ’ 凹部
１１ 基板材料
１２ 配線パターン
１２１ａ，１２１ｂ パッド電極
１２２ 実装電極
１２３ａ，１２３ｂ ボンディングパッド
１５ 表面
１６ 裏面
２ 発光素子
３ 受光素子
４ 突出部
５ モールド樹脂
５ａ，５ｂ 樹脂部
６ 反射フィルム
６ａ’，６ｂ’ レンズ
７ カバー面
ｗａ，ｗｂ ボンディングワイヤ
ｘ１ 面内方向 A1, A2, A3 (reflection type) Photo interrupter 1 Substrate 1a, 1b, 1a ', 1b' Recess 11 Substrate material 12 Wiring pattern 121a, 121b Pad electrode 122 Mounting electrode 123a, 123b Bonding pad 15 Front surface 16 Back surface 2 Light emitting element 3 Light receiving element 4 Protruding part 5 Mold resin 5a, 5b Resin part 6 Reflective film 6a ', 6b' Lens 7 Cover surface wa, wb Bonding wire x1 In-plane direction

Claims (7)

基板材料および配線パターンを含む基板と、
上記基板上に配置された発光素子と、
上記基板上に配置されているとともに、上記発光素子から出射され反射対象により反射された光を受光する受光素子と、
を備えている、反射型フォトインタラプタであって、
上記基板の表面側の部分に一対の凹部が形成され、
上記発光素子および上記受光素子は、一対の上記凹部に各別に配置されていることを特徴とする、反射型フォトインタラプタ。 A substrate including a substrate material and a wiring pattern;
A light emitting device disposed on the substrate;
A light receiving element that is disposed on the substrate and receives light emitted from the light emitting element and reflected by a reflection target;
A reflective photointerrupter comprising:
A pair of recesses is formed in the surface side portion of the substrate,
The reflection type photointerrupter, wherein the light emitting element and the light receiving element are separately disposed in the pair of recesses. 上記配線パターンは、
上記凹部の表面の少なくとも一部を構成しており、かつ、上記発光素子または上記受光素子をボンディングしているパッド電極と、
上記基板の裏面側に形成され、少なくとも一部が上記基板の面内方向において上記パッド電極と重なっている実装電極と、
を備える、請求項１に記載の反射型フォトインタラプタ。 The wiring pattern is
A pad electrode constituting at least a part of the surface of the recess, and bonding the light emitting element or the light receiving element;
A mounting electrode formed on the back side of the substrate and at least a part of which is overlapped with the pad electrode in the in-plane direction of the substrate;
The reflective photointerrupter according to claim 1, comprising: 上記基板材料は貫通孔を有し、
上記パッド電極と上記実装電極とが接している、請求項２に記載の反射型フォトインタラプタ。 The substrate material has a through hole,
The reflective photointerrupter according to claim 2, wherein the pad electrode and the mounting electrode are in contact with each other. 上記基板材料は、光透過性の材料から構成されており、
上記パッド電極は、上記凹部の側面の少なくとも一部を構成している、請求項２または３に記載の反射型フォトインタラプタ。 The substrate material is composed of a light transmissive material,
The reflective photointerrupter according to claim 2 or 3, wherein the pad electrode constitutes at least a part of a side surface of the concave portion. 上記発光素子と上記受光素子との間において、上記基板の表面から起立する遮光性の材料から構成された突出部をさらに備えている、請求項１ないし４のいずれかに記載の反射型フォトインタラプタ。   The reflective photointerrupter according to any one of claims 1 to 4, further comprising a protrusion made of a light-shielding material standing from the surface of the substrate between the light emitting element and the light receiving element. . 上記基板および上記凹部の表面には、上記発光素子および上記受光素子を覆う光透過性のモールド樹脂がさらに形成されており、
上記突出部は、上記モールド樹脂から露出している部分を有する、請求項５に記載の反射型フォトインタラプタ。 On the surface of the substrate and the recess, a light-transmitting mold resin that covers the light-emitting element and the light-receiving element is further formed,
The reflective photointerrupter according to claim 5, wherein the protrusion has a portion exposed from the mold resin. 上記突出部は、上記配線パターンを構成している材料のいずれかと同一の材料により構成されている、請求項６に記載の反射型フォトインタラプタ。   The reflective photointerrupter according to claim 6, wherein the protruding portion is made of the same material as any of the materials constituting the wiring pattern.
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