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

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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
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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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