JP3793622B2 - Transmission type optical coupling device and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検出物体の有無を無接点で検出する透過型光結合装置に係り、発光素子と受光素子とを透光性樹脂と遮光性樹脂で二重封止した透過型光結合装置およびその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来の光電子部品の一例として透過型光結合装置およびその製造方法について図面を参照しつつ説明する。図7は従来の透過型光結合装置の完成状態を示す断面図であり、図7(a)は正面から見た断面図、図7(b)は上面から見た断面図である。図8は図7に示す透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、モールド完成の1工程前の2次モールド装置内での位置決め状態を示す図である。図7において、1L,1Pは対となる発光素子2L,受光素子2Pをそれぞれ内装した1次モールド体、3L,3Pは光窓部、4は全体を密封する2次モールド体であり、遮光性樹脂により構成されている。このように構成することにより、その完成状態に至る1工程前の2次モールド工程において、図8に示すように、1次モールド体1L,1Pのリード端子部5L,5Pを2次モールド金型6にて所定の間隔で固定し、組となる他の2次モールド金型7,8L,8Pの内部へインサートして、突起部9L,9Pを両1次モールド体1L,1Pへ押しつけ、これらを2次モールド金型7の凸部7a,7bへ接触させることによって、2次モールド工程において、1次モールド体1L,1Pを密封する遮光性のある2次モールド体4が光窓部3L,3Pへまわり込まないようにしている。
【0003】
図9は従来の光電子部品の他の例を示す断面図であり、図9(a)は正面から見た断面図、図9(b)は上面から見た断面図である。なお、図中、図7,図8に示したものと同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この例における光窓部1La,1Paは前記同様の2次モールド工程において、1次モールド体1L,1Pを2次モールド金型へ接触させることにより形成しており、前記光窓部1La,1Paが遮光性のある2次モールド体4から露出する構造になっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成、例えば図7のような構造の場合、2次モールド工程におけるインジェクション成形等の成形圧力(数百kg/cm2)が1次モールド体1L,1Pに加わり、これ等1次モールド体1L,1Pが横方向に流されることがある。図10は従来の透過型光結合装置の製造過程において、2次モールド体内で1次モールド体が流された状態を示す正面図であり、2次モールド体4のセンター(C1−C1′)と1次モールド体1L,1Pのセンター(C2−C2′)がずれてしまい、1次モールド体1L,1Pのセンターに載置された発光素子2L、受光素子2Pが2次モールド体4のセンターに形成された光窓部3L,3Pからずれてしまうという問題があり、図9のような構造の場合も同様なことが起こる。図11は2次モールド体内で1次モールド体が流される状態を示す正面図であり、2次モールド体4のセンター(C3−C3′)と1次モールド体に形成された光窓部3L,3Pのセンター(C4−C4′)が前記同様ずれる結果となり、いずれの場合も、発光素子と受光素子間の光伝達特性や検出位置特性等の光学的特性が低下してしまうという問題点があった。
【0005】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、2次モールド体のセンターと1次モールド体のセンターのずれを抑えることができる高精度一体モールドの透過型光結合装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明の透過型光結合装置は、発光素子と受光素子をそれぞれ透光性樹脂で1次封止し、前記透光性樹脂外囲部に凹部を設けて遮光性樹脂で2次封止し、前記遮光性樹脂に前記透光性樹脂外囲部の凹部に達する開口部を設けたものであり、また、本発明の透過型光結合装置の製造方法は、2次モールド工程において1次モールド体を位置決めする工程を含めたものである。
【0007】
本発明によれば、2次モールド体のセンターと1次モールド体のセンターのずれを抑えた高精度一体モールドの透過型光結合装置が得られる。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、前記従来のものと同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【0009】
図1は本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の完成状態を示す図であり、図1(a)はその斜視図、図1(b)は正面から見た断面図、図1(c)は上部からみた断面図である。図2は図1に示す透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、モールド完成前の工程における2次モールド装置内での位置決め状態を示す図、図3ないし図5は本発明の一実施の形態における透過型光結合装置の製造方法を説明するための図であり、図3は最初の工程における発光素子とリードフレーム近傍の状態を示す斜視図、図4は1次モールド体をその背面から見た斜視図、図5は1次モールド体の凹部と2次モールド金型の位置決め用突起部との係合状態の説明図である。
【0010】
まず、図3に示すように発光素子2Lを基板、この場合は一対のリードフレーム5Lの一方に搭載し、さらに、発光素子2Lの電極と他のリードフレーム5Lとの間を金属細線10で接続する。次いで、図4に示すように透光性樹脂11によって背部(図3のリードフレーム5Lの発光素子搭載部に対する裏側)に断面略円形状の凹部12Lが設けられるように1次モールドを行い、発光素子側の1次モールド体1Lが完成する。受光素子側も、同様の方法によって形成する。この時、1次モールドで形成される凹部12L、12Pは図5に示すようにテーパ部13を設けておくと2次モールドを実施する際、2次モールド装置の断面略円形状の位置決め用突起部9L,9Pとの嵌合を容易にすることができる。なお、1次モールド体1L,1Pを注型法で形成する場合、抜き型の制約から図4の凹部形状は成形できないので、この場合は1次モールド体背面の上下方向に対しての規制はなく、横方向のみ規制できる形状、例えば図6(a),(b)に示すように1次モールド体の上面から下面方向へ延びた溝、あるいは上面から1次モールド体背面の中央部まで延びた溝にすることで成形可能となる。
【0011】
次に図2に示すように、完成した発光素子側1次モールド体1Lと受光素子側1次モールド体1Pを2次モールド金型7の金型内に対向配置し、遮光性樹脂を用いた2次モールド体4により両者を一体化する2次モールドを行うが、この2次モールド時、スプリング14により矢印方向に付勢された移動可能な断面略円形状の突起部9L,9Pと1次モールド体1L,1Pのモールド体背面部の凹部12L、12Pとを嵌合させることにより、1次モールド体1L,1Pを位置決めする。このような、嵌合による位置決めを行えば従来のように強い圧力で挟み込む必要がなく、その後、射出成形により2次モールドを行っても、従来のような1次モールド体1L,1Pが偏心することはない。つまり、2次モールド体4の光窓部15L,15Pのセンターと1次モールド体1L,1Pのセンターがずれることがなく、更に、突起部9L,9Pを抜いた後に形成される開口部16L,16Pと前記各センターは一直線上に並ぶことになり、安定した発光素子と受光素子間の光伝達特性、検出位置特性を有する透過型光結合装置が得られる。
【0012】
なお、スプリング14で付勢された移動可能な突起部9L,9Pの代わりに2次モールド金型7のスライド金型8L,8Pに突起部9L,9Pを一体構成して製造してもよく、これにより形成される開口部は2次モールド終了後封止すれば遮光性が向上する。また、このスプリング付勢された移動可能な突起部9L,9Pは1次モールド体1L,1Pの位置決めと光窓部15L,15Pを形成するための2次モールド金型7への押しつけの2つの役目を持っており、加えて2次モールド金型7と突起部9L,9Pにて1次モールド体1L,1Pを挟み込む際には1次モールド体1L,1Pへのストレスを緩和し、信頼性の高い高精度一体モールドの透過型光結合装置が製造できる。
【0013】
更に、2次モールド体は熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂であってもよく、また、1次モールド体を形成する透光性樹脂は発光素子として赤外発光ダイオードを用いる場合は可視光を遮断するタイプの樹脂であってもよく、受光素子としては、ホトトランジスタ、ホトダイオード、集積化受光素子であってもよい。
【0014】
以上のように本実施の形態によれば、2次モールド時の2次モールド体のセンターと1次モールド体のセンターのずれを抑えることができ、また、光電子素子が2次モールド体に設けた開口部に対して基板の裏面側に取り付けられるので不要な光が遮光され、またこの基板をリードフレームとすることにより、安価にかつ容易に組立ができる。更に、光窓部と、基板の表面側に載置した光電子素子と、透光性樹脂外囲部の凹部を一直線上に配置したことにより、光伝達特性が良好で、かつ安定した封止ができる。
【0015】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、2次モールド時の1次モールド体の位置決めを精度よく行え、光通路となる1次モールド体のセンターと2次モールド体のセンターがずれるのを防止できるので、発光素子と受光素子間の安定した光伝達特性、検出位置特性を有する透過型光結合装置を容易に製造できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の完成状態を示す図である。
【図2】 本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、2次モールド装置内での位置決め状態を示す図である。
【図3】 本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の最初の製造工程における発光素子とリードフレーム近傍の状態を示す斜視図である。
【図4】 本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の1次モールド体をその背面から見た斜視図である。
【図5】 本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の1次モールド体の凹部と2次モールド装置の位置決め用突起部との係合状態の説明図である。
【図6】 本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の1次モールド体の他の例を示し、その背面から見た斜視図である。
【図7】 従来の透過型光結合装置の完成状態を示す断面図である。
【図8】 従来の透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、2次モールド装置内での位置決め状態を示す図である。
【図9】 従来の透過型光結合装置の他の例を示す断面図である。
【図10】 従来の透過型光結合装置の製造過程において、2次モールド体内で1次モールド体が流された状態を示す正面図である。
【図11】 従来の透過型光結合装置の製造過程において、2次モールド体内で1次モールド体が流された状態を示す正面図である。
【符号の説明】
1L,1P…1次モールド体、 2L…発光素子、 2P…受光素子、 4…2次モールド体、 5L,5P…リードフレーム、 6,7,8L,8P…2次モールド金型、 9L,9P…突起部、 11…透光性樹脂、 12L,12P…凹部、 13…テーパ部、 14…スプリング、 15L,15P…光窓部、 16L,16P…開口部。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a transmission type optical coupling device for detecting the presence or absence of the object to be detected by non-contact, light emitting element and a light receiving element and the transmission optical coupling device and the sealed double sealed with light-shielding resin and the translucent resin It relates to the manufacturing method.
[0002]
[Prior art]
As an example of a conventional optoelectronic component, a transmissive optical coupling device and a manufacturing method thereof will be described with reference to the drawings. 7 is a cross-sectional view showing a completed state of a conventional transmission type optical coupling device, FIG. 7 (a) is a cross-sectional view seen from the front, and FIG. 7 (b) is a cross-sectional view seen from the top. FIG. 8 shows a state in the manufacturing process of the transmission type optical coupling device shown in FIG. 7, and shows a positioning state in the secondary molding device one step before the completion of the mold. In FIG. 7, 1L and 1P are primary mold bodies in which a pair of
[0003]
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a conventional optoelectronic component, FIG. 9 (a) is a cross-sectional view seen from the front, and FIG. 9 (b) is a cross-sectional view seen from the top. In the figure, the same parts as those shown in FIGS. 7 and 8 are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted. The optical window portions 1La and 1Pa in this example are formed by bringing the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the case of such a conventional configuration, for example, the structure as shown in FIG. 7, a molding pressure (several hundred kg / cm 2 ) such as injection molding in the secondary molding process is applied to the
[0005]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned conventional problems, and provides a transmission optical coupling device for a high-precision integral mold that can suppress the deviation between the center of the secondary mold body and the center of the primary mold body, and a method for manufacturing the same. The purpose is to provide.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
Transmissive optical coupling device of the present invention, it seals the primary sealing a light emitting element and a light receiving element at each translucent resin, 2 Tsugifutome by the light shielding resin by a concave portion provided on the translucent resin outer circumferential portion and is intended an opening portion which reaches the recessed portion of the transparent resin outer circumferential portion in the light-shielding resin, a method of manufacturing a transmission type optical coupling device of the present invention, 1 in the secondary molding step The process includes positioning the next mold body.
[0007]
According to the present invention, it is possible to obtain a transmission optical coupling device of a high-precision integral mold that suppresses a shift between the center of the secondary mold body and the center of the primary mold body.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same part as the said conventional thing, and the detailed description is abbreviate | omitted.
[0009]
FIG. 1 is a view showing a completed state of a transmissive optical coupling device according to an embodiment of the present invention, FIG. 1 (a) is a perspective view thereof, FIG. 1 (b) is a sectional view as seen from the front, FIG. 1 (c) is a cross-sectional view seen from above. FIG. 2 shows a state in the manufacturing process of the transmission type optical coupling device shown in FIG. 1, and shows a positioning state in the secondary molding device in a process before completion of the mold. FIGS. 3 to 5 show the present invention . are views for explaining a manufacturing method of a transmission type optical coupling device according to an embodiment, FIG. 3 is a perspective view showing a first state of the light emitting element and the neighboring lead frame in the process, Figure 4 is first molded body FIG. 5 is an explanatory view of the engagement state between the concave portion of the primary mold body and the positioning projection of the secondary mold.
[0010]
First, as shown in FIG. 3, the
[0011]
Next, as shown in FIG. 2, the completed light-emitting element side
[0012]
In addition, instead of the
[0013]
Further, the secondary mold body may be a thermoplastic resin or a thermosetting resin, and the translucent resin forming the primary mold body blocks visible light when an infrared light emitting diode is used as a light emitting element. The light receiving element may be a phototransistor, a photodiode, or an integrated light receiving element .
[0014]
As described above, according to the present embodiment, the shift between the center of the secondary mold body and the center of the primary mold body during the secondary molding can be suppressed, and the optoelectronic element is provided in the secondary mold body. Since it is attached to the back side of the substrate with respect to the opening, unnecessary light is shielded, and by using this substrate as a lead frame, it can be assembled inexpensively and easily. Furthermore, an optical window, and the optoelectronic device placed on the surface side of the substrate, by which the concave portion of the translucent resin outer circumferential portion arranged on a straight line, the light transmission characteristics are good, and stable sealing Can do.
[0015]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to accurately position the primary mold body during the secondary molding and prevent the center of the primary mold body and the center of the secondary mold body serving as an optical path from being shifted. An advantageous effect is obtained that a transmission type optical coupling device having stable light transmission characteristics and detection position characteristics between the light emitting element and the light receiving element can be easily manufactured.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a completed state of a transmissive optical coupling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a state in a manufacturing process of a transmission type optical coupling device according to an embodiment of the present invention , and a diagram showing a positioning state in a secondary molding device.
FIG. 3 is a perspective view showing a state in the vicinity of a light emitting element and a lead frame in an initial manufacturing process of a transmissive optical coupling device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view of a primary mold body of a transmissive optical coupling device according to an embodiment of the present invention as seen from the back side thereof.
FIG. 5 is an explanatory diagram of an engaged state between a concave portion of a primary mold body of a transmission type optical coupling device according to an embodiment of the present invention and a positioning projection of a secondary mold device.
FIG. 6 is a perspective view showing another example of the primary mold body of the transmissive optical coupling device according to the embodiment of the present invention , viewed from the back side thereof.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a completed state of a conventional transmissive optical coupling device.
FIG. 8 is a view showing a state in a manufacturing process of a conventional transmission type optical coupling device, and is a view showing a positioning state in a secondary molding device.
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a conventional transmissive optical coupling device.
FIG. 10 is a front view showing a state in which the primary mold body is poured in the secondary mold body in the manufacturing process of the conventional transmission type optical coupling device.
FIG. 11 is a front view showing a state in which the primary mold body is poured in the secondary mold body in the manufacturing process of the conventional transmission type optical coupling device.
[Explanation of symbols]
1L, 1P ... primary mold body, 2L ... light emitting element, 2P ... light receiving element, 4 ... secondary mold body, 5L, 5P ... lead frame, 6, 7, 8L, 8P ... secondary mold die, 9L, 9P ... Projection part, 11 ... Translucent resin, 12L, 12P ... Recess, 13 ... Tapered part, 14 ... Spring, 15L, 15P ... Light window part, 16L, 16P ... Opening part.
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JP14031297A JP3793622B2 (en) | 1997-05-29 | 1997-05-29 | Transmission type optical coupling device and manufacturing method thereof |
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Publication Number | Publication Date |
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JPH10335694A JPH10335694A (en) | 1998-12-18 |
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KR200470928Y1 (en) | 2011-03-18 | 2014-01-22 | 아사히 가세이 일렉트로닉스 가부시끼가이샤 | Photo coupler |
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1997
- 1997-05-29 JP JP14031297A patent/JP3793622B2/en not_active Expired - Fee Related
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KR200470928Y1 (en) | 2011-03-18 | 2014-01-22 | 아사히 가세이 일렉트로닉스 가부시끼가이샤 | Photo coupler |
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