JP2011119321A - フォトインタラプタの製造方法 - Google Patents

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Atsushi Sato
佐藤  淳
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Abstract

【課題】金型を用いずに、モデル変更に対しても容易かつ迅速に対応でき、また安価に製造することが可能となるようにする。
【解決手段】基板11上に、赤外線LED12、フォトトランジスタ13がダイボンディングされ、金線14で接続された後、これらを含む基板11上領域が光透明樹脂15により封止される。次に、この光透明樹脂15の切削加工により、導光路17を残しながら遮光溝18と周囲遮光壁用の溝19が形成され、これらの溝18,19を含む光透明樹脂15の周囲全体が遮光樹脂21で封止される。次いで、赤外線LED12とフォトトランジスタ13の間の樹脂を遮光溝中央線100に沿って切削することで、凹部溝の検出物通過スペース22が形成されると同時に、上記導光路17に対し出射窓17aと入射窓17bが形成される。最後に、個片化されてフォトインタラプタ24が製作される。
【選択図】図1

Description

本発明はフォトインタラプタの製造方法、特に二重モールドのための金型等を用いることなく、モデル変更等に迅速に対応することが可能な製造方法に関する。
従来のフォトインタラプタとして、例えば図4に示されるもの(特許文献1)があり、このフォトインタラプタは、基板1の上に、発光素子2と受光素子3が搭載される。この発光素子2の配置部には一次モールド体4、上記受光素子3の配置部には一次モールド体5が形成され、この一次モールド体4,5の外側に二次モールド体6が形成される。
このような構成によれば、発光素子2からの光は一次モールド体4の傾斜面4a、出射面4bを介して出射され、一次モールド体5の入射面5b、傾斜面5aを介して受光素子3へ入射されることになり、この受光素子3での光検知(光遮断)状態によって、検出物7の有無が把握できることになる。
特開2009−111128号公報
しかしながら、従来のフォトインタラプタでは、例えば図4の一次モールド体4,5及び二次モールド体6からなる二重モールドが金型を使用して形成されており、この金型を用いた製造では、モデル変更(仕様変更)に容易かつ迅速に対応できず、また二重モールドのための金型及びその設備が高価になるという不都合があった。
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、金型を用いずに、モデル変更に対しても容易かつ迅速に対応でき、また安価に製造することが可能となるフォトインタラプタの製造方法を提供することにある。
上記目的を達成するために、請求項1に係るフォトインタラプタの製造方法は、基板上に、発光素子及び受光素子を接続する工程と、上記発光素子と受光素子との間を含む上記基板上の発光素子及び受光素子領域を光透明樹脂により封止する工程と、上記発光素子からの光を上記受光素子へ導くための導光路を残しながら上記光透明樹脂を切削することにより、上記発光素子領域と受光素子領域との間の上記光透明樹脂に遮光溝を形成する工程と、遮光樹脂により上記遮光溝、並びに上記発光素子領域及び受光素子領域の周囲を封止する工程と、上記発光素子−受光素子間の樹脂を上記遮光溝の中央線に沿って切削することにより、上記発光素子−受光素子間に検出物通過スペースを形成すると共に、発光素子側出射窓(発光窓)及び受光素子側入射窓(受光窓)を形成する工程と、を有してなることを特徴とする。
請求項2発明は、上記遮光樹脂には、反射率の高い微粒子を混錬したことを特徴とする。
本発明のフォトインタラプタの製造方法の構成によれば、発光素子と受光素子とをダイボンディング及びワイヤボンディングした基板上に光透明樹脂が封止された後、この光透明樹脂に対する切削加工により発光素子−受光素子間の導光路を残した状態で遮光溝が形成され、この遮光溝に遮光樹脂が充填され、かつ発光素子領域及び受光素子領域の周囲全体が遮光樹脂で封止される。次いで、上記発光素子−受光素子間の樹脂(周囲遮光樹脂、遮光溝内遮光樹脂及び導光路光透明樹脂)を遮光溝中央線に沿って切削することで、発光素子−受光素子間に検出物通過スペースが形成され、同時に発光素子側には出射窓(光透明樹脂導光路発光窓)、受光素子側には入射窓(光透明樹脂導光路受光窓)が形成される。
このようなフォトインタラプタの製造は、集合基板に多数組の発光素子及び受光素子を配置し、全体に対して上記の工程を施し、最後に個片化することで、多数のフォトインタラプタを同時に製作することができる。
本発明のフォトインタラプタの製造によれば、金型を用いることなくフォトインタラプタを製作することができ、モデル変更、仕様変更に対しても容易かつ迅速に対応でき、また安価に製造することが可能になるという効果がある。
本発明の実施例に係るフォトインタラプタの製造の内、ダイボンディング及びワイヤボンディングから周囲遮光壁用溝形成までの工程を示す図である。 実施例に係るフォトインタラプタの製造の内、遮光樹脂形成から個片化までの工程を示す図である。 実施例のフォトインタラプタの構成を示す断面図である。 従来のフォトインタラプタの構成を示す断面図である。
図1及び図2には、本発明の実施例に係るフォトインタラプタの製造工程が順に示されており、実施例では、まず図1(A)のダイボンディング及びワイヤボンディング工程において、有機材料の基板11(集合基板)の上に、発光素子としての赤外線LED(発光ダイオード)12、受光素子としてのフォトトランジスタ13がダイボンディングされ、かつ金線14でワイヤボンディングされる。
図1(B)の光透明樹脂封止工程では、赤外線LED12とフォトトランジスタ13との間を含む基板11上の発光素子及び受光素子領域が光透明樹脂15により封止される。そして、図1(C)の素子間遮光溝形成工程において、上記光透明樹脂15に対しフラットエンドミル16による切削加工が施され、赤外線LED12からの光をフォトトランジスタ13へ導くための導光路(例えば0.1〜0.2mm幅の導光路)17を残しながら、発光素子−受光素子間の遮光溝(凹部溝)18が形成される。次いで、図1(D)の周囲遮光壁用溝形成工程では、個々の製品(フォトインタラプタ)間に、周囲の遮光壁を設けるための溝19が形成される。
更に、図2(E)の遮光樹脂形成工程では、上記遮光溝18と周囲遮光壁用溝19を含む光透明樹脂15の周囲全体(発光素子領域及び受光素子領域の周囲全体)が遮光樹脂21で封止される。この遮光樹脂21としては、酸化チタン等の反射率の高い微粒子を混錬したものを用いることができ、これによって赤外線LED12−フォトトランジスタ13間の光伝送効率を高めることができる。
次いで、図2(F)の検出物通過スペース形成工程では、赤外線LED12とフォトトランジスタ13の間の周囲(上側)遮光樹脂、遮光溝18内遮光樹脂及び導光路17の光透明樹脂をダイサにより遮光溝中央線100に沿って切削(ダイシング)することで、赤外線LED12とフォトトランジスタ13の間に凹部溝からなる検出物通過スペース22が形成されると同時に、赤外線LED12側に出射窓(光透明樹脂導光路発光窓)17a、フォトトランジスタ13側に入射窓(光透明樹脂導光路受光窓)17b(図3参照)が形成される。なお、上記検出物通過スペース22は、図3にも示されるように、基板11の一部までカット(例えばハーフカット)して形成される。
そして、図2(G)の個片化工程では、集合基板11に形成された集合基板体の各部をカットすることにより、即ち周囲遮光壁用溝19を溝中央線に沿って切断することにより、個片化された個々のフォトインタラプタ24が製作される。
図3には、製作されたフォトインタラプタ24の断面が示されており、このフォトインタラプタ24では、赤外線LED12の光が導光路17の出射窓17aから入射窓17bへ導かれ、導光路17を介してフォトトランジスタ13へ到達することになり、このフォトトランジスタ13における光の検知状態によって、検出物25の有無が検出される。
この実施例の製造においては、図2(F)で説明した上記検出物通過スペース形成の一つの工程で、光透明樹脂15からなる導光路17に対して赤外線LED12側の出射窓17aとフォトトランジスタ13側の入射窓17bが簡単に形成できる。即ち、従来では、金型を用いて、出射窓と入射窓(受発光窓)を別々に形成するため、出射窓と入射窓の位置合せをする必要があるが、本発明では、1本の導光路17を切削することで、出射窓17aと入射窓17bが一緒に形成されるので、これらの位置合せが不要となり、受発光窓の製作が容易となる利点がある。
11…基板(集合基板)、 12…赤外線LED、
13…フォトトランジスタ、 15…光透明樹脂、
17…導光路、 17a…出射窓、
17b…入射窓、 18…遮光溝、
19…周囲遮光壁用溝、 21…遮光樹脂、
22…検出物通過スペース、 24…フォトインタラプタ、
100…遮光溝中央線。

Claims (2)

  1. 基板上に、発光素子及び受光素子を接続する工程と、
    上記発光素子と受光素子との間を含む上記基板上の発光素子及び受光素子領域を光透明樹脂により封止する工程と、
    上記発光素子からの光を上記受光素子へ導くための導光路を残しながら上記光透明樹脂を切削することにより、上記発光素子領域と受光素子領域との間の上記光透明樹脂に遮光溝を形成する工程と、
    遮光樹脂により上記遮光溝、並びに上記発光素子領域及び受光素子領域の周囲を封止する工程と、
    上記発光素子−受光素子間の樹脂を上記遮光溝の中央線に沿って切削することにより、上記発光素子−受光素子間に検出物通過スペースを形成すると共に、発光素子側出射窓及び受光素子側入射窓を形成する工程と、を有してなるフォトインタラプタの製造方法。
  2. 上記遮光樹脂には、反射率の高い微粒子を混錬したことを特徴とする請求項1記載のフォトインタラプタの製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021039214A1 (ja) * 2019-08-23 2021-03-04 ローム株式会社 光センサ及び光センサの製造方法

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