JP4175585B2 - Manufacturing method of photoelectric switch - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は被検出物の有無を無接点で検出するアクチュエータを持った光電スイッチの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、ファクシミリ、プリンター、フロッピディスクドライブ等に、非接触で物体の有無を検出してスイッチング信号を得ることができるアクチュエータを持った光電方式のセンサスイッチが広く使用されている。図12は、一般的な光電スイッチの外観を示す斜視図である。図13は、その構造を示す図12のA−A線断面図である。図12及び図13に示すように、光電スイッチ1は、上ケース2の両側に発光デバイス3又は受光デバイス4を収納する第1の収納部5と、中央部にプランジャ6及びコイルバネ7を収納する第2の収納部8を有している。前記第1収納部5と第2収納部8の隔壁には第1収納部5に収納された発光デバイス3と受光デバイス4が対向し、且つ、所定のギャップを介して両デバイスの光軸が一致する位置にスリット窓9が形成されている。前記上ケース2に下ケース10が挿嵌されている。発光デバイス3及び受光デバイス4からそれぞれ端子3a及び4aが下ケース10の底面より導出されている。
【0003】
前記光電スイッチの構造においてその動作について説明する。図13の状態では、発光デバイス3からの光を受光デバイス4が受光してプランジャ6が押されていないことを知る。プランジャ6を矢印B方向に押し込みスリット窓9を遮ると発光デバイス3からの光を受光デバイス4が受光しなくなる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の光電スイッチの製造方法には次のような問題点がある。前述のように、上ケースに発光デバイス及び受光デバイスを装着し、プランジャ及びコイルバネを圧縮した状態で組み込んだ後、下ケースを上ケースに挿嵌する。従って、光電スイッチは一個づつ生産するため多数個生産が出来ないため製造工数が掛かりコストアップになる等の問題があった。
【0005】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、多数個取り生産を行い生産性の優れた極めて安価な光電スイッチの製造方法を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における光電スイッチの製造方法は、プランジャの挿入・脱出の動作により発光デバイスからの光をギャップを介して受光デバイスに遮断・受光して被検出物の有無を無接点で検出する光電スイッチの製造方法において、多数個取りする第1及び第2集合基板上の所定位置に複数のスルーホールを穴明けするスルーホール加工工程と、前記第1及び第2集合基板に上面電極、下面電極及び両電極を連通するスルーホール電極を形成する電極パターン形成工程と、前記第1又は第2集合基板の電極パターン上に複数個の発光デバイス又は受光デバイスをダイボンド及びワイヤーボンドする実装工程と、前記発光デバイス又は受光デバイス及びボンディングワイヤーをエポキシ樹脂等で封止する樹脂封止工程とよりなり、一方の面に前記第1又は第2集合基板上の封止樹脂部を収納する第1収納部を有し、他方の面に第1収納部とスリット窓を介して連通するプランジャ及びコイルバネを収納する第2収納部を有する第1又は第2モールド体の射出成形工程と、前記第1又は第2集合基板の封止樹脂部を第1又は第2モールド体の第1収納部に収納し第1又は第2集合基板と第1又は第2モールド体を接着して第1又は第2集合体をそれぞれ構成する接着工程と、前記第1又は第2集合体のいずれかの第2収納部に2個分からなるプランジャ及びコイルバネを挿入する組み込み工程と、第1及び第2集合体の発光デバイスと受光デバイスが対向し、且つ、所定のギャップを介してスリット位置が一致するように前記第1及び第2モールド体の上面を重ね合わせて接着する一体化集合体工程と、前記一体化集合体を1つの発光デバイス及び受光デバイスを含む光電スイッチに分割するダイシング工程とよりなることを特徴とするものである。
【0007】
また、前記第1又は第2集合体の第2収納部にプランジャ及びコイルバネを挿入する組み込み工程で、前記プランジャは軸部の両端にフランジ部を有し軸の中央部で対称となる2個分からなり、その軸の略中央部に凸又は凹状の係合部を設け、前記第1モールド体又は第2モールド体の隣接する第2収納部を連通するくびれ部に前記プランジャの軸に形成した凸又は凹状の係合部と係合する凹又は凸状の係合部を形成しプランジャの位置決めを容易にしたことを特徴するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づいて本発明における光電スイッチの製造方法について説明する。図1〜図10は本発明の実施の形態であり、図1は、光電スイッチ単体の外観斜視図、図2は、図1のB−B線断面図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【0009】
図1及び図2において、1は光電スイッチであり、その構成は、電極パターンが形成された第1基板11に発光デバイス3を、第2基板12に受光デバイス4をダイボンドした後、各デバイスと電極パターンとをワイヤー13でワイヤーボンドし、エポキシ樹脂等よりなる封止樹脂14で封止されている。
【0010】
第1又は第2モールド体15又は16は、一方の面に第1又は第2基板上の封止樹脂14を収納する第1収納部5と、他方の面に第1収納部5とスリット窓9を介して連通するプランジャ6及びコイルバネ7を収納する第2収納部8が形成されている。
【0011】
前記第1基板11の封止樹脂14を第1モールド体15の第1収納部5に収納するように第1基板11を第1モールド体15に接着し第1集合体17を構成する。同様にして第2基板12の封止樹脂14を第2モールド体16の第1収納部5に収納するように第2基板12を第2モールド体16に接着し第2集合体18を構成する。
【0012】
光電スイッチ1は、第1又は第2集合体17又は18のいずれかの第2収納部8にプランジャ6を挿入しコイルバネ7を圧縮した状態で組み込んた後、両集合体17と18のスリット窓9の位置が一致するように上面を重ね合わせて接着し一体化することによって完成される。
【0013】
以下、前記光電スイッチの製造方法について説明する。図3〜図9は光電スイッチの製造方法を示し、図3は、第1又は第2集合基板に発光デバイス又は受光デバイスを実装した状態の斜視図、図4は、第1又は第2モールド体の斜視図、図5(a)は、2個分のプランジャの斜視図、図5(b)は、コイルバネの正面図、図6は、第1又は第2集合体にプランジャ及びコイルバネを組み込んだ状態の斜視図、図7は、第1集合体と第2集合体を接着した一体化集合体の斜視図、図8は、図7の上面から見た透視図、図9は、図8のC−C線断面図である。図10は、光電スイッチの動作説明図である。
【0014】
図3において、スルーホール加工工程で、多数個取りする第1集合基板11A上の所定位置に複数のスルーホール21を穴明けする。電極パターン形成工程で、第1集合基板11A上に上面電極パターン22、下面電極23(図7)及び両電極を連通するスルーホール電極21aを形成する。第2集合基板12Aにおいても同様な工程を行う。実装工程で、第1集合基板11A又は第2集合基板12A上に複数個の発光デバイス3又は受光デバイス4をダイボンド及びワイヤーボンドする。次に、樹脂封止工程で、発光デバイス3又は受光デバイス4及びワイヤーを封止樹脂14(図9)で封止する。
【0015】
図4において、射出成形工程で、一方の面に前記第1集合基板11A上の封止樹脂14を収納する第1収納部5と、他方の面に第1収納部5とスリット窓9を介して連通する2個分のプランジャ6及びコイルバネ7を収納する2つの第2収納部8をくびれ部8aで繋がるように形成した第1モールド体15を射出成形する。第2モールド体16についても同様な工程を行う。
【0016】
図5において、図5(a)は2個分のプランジャ6で軸6aの略中央部6b(切断部)を対称にして両端にコイルバネ7を押圧するフランジ部6cより構成されている。図5(b)は一般的なコイルバネである。
【0017】
図6において、集合基板とモールド体の接着工程及びプランジャ及びコイルバネの組み込み工程で、第1集合基板11A上の封止樹脂14を第1モールド体15の第1収納部5に収納した状態で第1集合基板11Aと第1モールド体15を接着して第1集合体17を構成する。第2集合体18についても同様な工程を行う。次に、第1又は第2集合体17又は18のいずれかの第2収納部8のくびれ部8aに軸6aが入るようにプランジャ6を挿嵌する。その後、2個分のプランジャ6のフランジ部6cと第2収納部8の壁面との間にコイルバネ7を圧縮した状態で組み込む。
【0018】
図7、図8及び図9において、プランジャ6とコイルバネ7を組み込んだ第1集合体17の上に第2集合体18とを両者のスリット窓9の位置が一致するようにして上面を重ね合わせて接着し一体化集合体19が構成される。
【0019】
ダイシング工程で、1つの発光デバイス3及び受光デバイス4を含む光電スイッチに分割するため直交するX方向、Y方向のカットラインに沿って切断、分離するダイシングにより図1、図2に示す光電スイッチ1が完成される。
【0020】
図10で光電スイッチ1の動作について説明する。図10(a)の状態では、コイルバネ7の付勢力によりプランジャ6が戻り、発光デバイス3からの光を受光デバイス4が受光してプランジャ6が押されていないことを知る。図10(b)の状態では、プランジャ6を矢印B方向に押し込みスリット窓9を遮ることによって発光デバイス3からの光を受光デバイス4が受光しなくなる。
【0021】
図11は、本発明の他の実施の形態を示す第1モールド体15又は第2モールド体16と2個分のプランジャ6の正面図である。図11(b)において、2個分のプランジャ6はその軸6aの略中央部6bに凸状の係合部6dを設ける。図11(a)において、第1モールド体15又は第2モールド体16の隣接する第2収納部8を連通するくびれ部8aに前記プランジャ6の軸6aに形成された凸状の係合部6dと係合する凹状の係合部8bを形成する。前述したように、第1集合体17又は第2集合体18にプランジャ6を挿嵌し両係合部(6d、8b)を係合させてプランジャ6を位置決めすることにより、圧縮した状態でコイルバネ7を組み込む作業が極めて容易になる。前記係合部(6d、8b)はプランジャ6側を凹状、モールド体15(16)側を凸状にしても良い。
【0022】
上記した両係合部(6d、8b)は、ダイシング工程で、光電スイッチ単体に切断、分離する際に残っていても機能上は支障がないが、係合部の幅を小さくして分割時に凸状の係合部を切除して外観上見栄えを良くしても良い。
【0023】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、2個分からなるプランジャを多数個取りするモールド体に挿嵌しコイルバネを圧縮して組み込むことができる。また、製造工程の大半は集合状態のままで進められるので製造コストは極めて安価である。
【0024】
また、プランジャとモールド体に係合部を形成し、プランジャを位置決めすることにより、コイルバネを圧縮して組み込む作業が極めて容易に出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は、本発明の実施の形態に係わる光電スイッチ単体の外観斜視図である。
【図2】図1のB−B線断面図である。
【図3】図1の光電スイッチの製造方法を示す第1又は第2集合基板に発光デバイス又は受光デバイスを実装した状態の斜視図である。
【図4】第1又は第2モールド体の斜視図である。
【図5】図5(a)は、2個分のプランジャの斜視図、図5(b)は、コイルバネの正面図である。
【図6】第1又は第2集合体にプランジャ及びコイルバネを組み込んだ状態の斜視図である。
【図7】第1集合体と第2集合体を接着した一体化集合体の斜視図である。
【図8】図7の上面から見た透視図である。
【図9】図8のC−C線断面図である。
【図10】光電スイッチの動作説明図である。
【図11】本発明の他の実施の形態に係わるプランジャとモールド体の係合部を示す正面図である。
【図12】従来の一般的な光電スイッチの外観を示す斜視図である。
【図13】図12のA−A線断面図である。
【符号の説明】
1 光電スイッチ
3 発光デバイス
4 受光デバイス
5 第1収納部
6 プランジャ
6d、8b 係合部
7 コイルバネ
8 第2収納部
9 スリット窓
11 第1基板
11A 第1集合基板
12 第2基板
12A 第2集合基板
15 第1モールド体
16 第2モールド体
17 第1集合体
18 第2集合体
19 一体化集合体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method of manufacturing a photoelectric switch having an actuator that detects the presence or absence of an object to be detected without contact.
[0002]
[Prior art]
In recent years, photoelectric sensor switches having actuators that can detect the presence or absence of an object and obtain a switching signal without contact are widely used in facsimiles, printers, floppy disk drives, and the like. FIG. 12 is a perspective view showing the appearance of a general photoelectric switch. 13 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 12 showing the structure. As shown in FIGS. 12 and 13, the
[0003]
The operation of the photoelectric switch structure will be described. In the state of FIG. 13, the
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the conventional method for manufacturing a photoelectric switch has the following problems. As described above, the light emitting device and the light receiving device are mounted on the upper case, the plunger and the coil spring are assembled in a compressed state, and then the lower case is inserted into the upper case. Therefore, since the photoelectric switches are produced one by one, a large number of photoelectric switches cannot be produced.
[0005]
The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an extremely inexpensive photoelectric switch which is manufactured in large numbers and has excellent productivity.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the photoelectric switch manufacturing method according to the present invention is configured to detect the presence or absence of an object to be detected by blocking / receiving light from a light emitting device through a gap by inserting / ejecting a plunger. In a method of manufacturing a photoelectric switch that detects without contact, a through-hole processing step of drilling a plurality of through-holes at predetermined positions on a first and second collective substrate to be obtained in large numbers, and the first and second collective substrates Forming an upper surface electrode, a lower surface electrode, and a through-hole electrode that communicates both electrodes, and a plurality of light emitting devices or light receiving devices on the electrode pattern of the first or second assembly substrate by die bonding and wire bonding A mounting process, and a resin sealing process for sealing the light emitting device or the light receiving device and the bonding wire with an epoxy resin or the like A plunger having a first storage portion for storing the sealing resin portion on the first or second collective substrate on one surface, and communicating with the first storage portion via a slit window on the other surface; An injection molding step of the first or second mold body having a second storage portion for storing the coil spring, and the sealing resin portion of the first or second aggregate substrate as the first storage portion of the first or second mold body a bonding step of their respective constituting the first or second assembly housing to adhere the first or second set substrate and the first or second mold member, one of the first or second aggregates and embedded inserting a plan Ja and the coil spring consists of 2 pieces of the second housing portion of the light emitting device and the light receiving device of the first and second assemblies are opposed, and, a slit position via a predetermined gap The top surfaces of the first and second mold bodies are overlapped so as to match. And integrated assembly process of bonding together, is characterized in that the more the dicing step of dividing the integral assemblies photoelectric switch comprising one light emitting device and light receiving device.
[0007]
Further, in the assembling step of inserting a plunger and a coil spring into the second storage portion of the first or second assembly, the plunger has flange portions at both ends of the shaft portion and is symmetrical with respect to the center portion of the shaft. And a convex or concave engaging portion is provided in the substantially central portion of the shaft, and a convex portion formed on the plunger shaft at a constricted portion communicating with the adjacent second storage portion of the first mold body or the second mold body. Alternatively, a concave or convex engaging portion that engages with the concave engaging portion is formed to facilitate positioning of the plunger.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A method for manufacturing a photoelectric switch according to the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is an external perspective view of a single photoelectric switch, and FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. In the figure, the same members as those in the prior art are denoted by the same reference numerals.
[0009]
1 and 2,
[0010]
The first or
[0011]
A
[0012]
After the
[0013]
Hereinafter, a method for manufacturing the photoelectric switch will be described. 3 to 9 show a method of manufacturing a photoelectric switch, FIG. 3 is a perspective view of a state in which a light emitting device or a light receiving device is mounted on the first or second aggregate substrate, and FIG. 4 is a first or second mold body. FIG. 5 (a) is a perspective view of two plungers, FIG. 5 (b) is a front view of a coil spring, and FIG. 6 incorporates the plunger and the coil spring into the first or second assembly. FIG. 7 is a perspective view of the integrated assembly in which the first assembly and the second assembly are bonded, FIG. 8 is a perspective view seen from the top of FIG. 7, and FIG. 9 is the perspective view of FIG. It is CC sectional view taken on the line. FIG. 10 is a diagram for explaining the operation of the photoelectric switch.
[0014]
In FIG. 3, in the through hole processing step, a plurality of through
[0015]
In FIG. 4, in the injection molding process, the
[0016]
In FIG. 5, FIG. 5 (a) is composed of two plungers 6 and
[0017]
In FIG. 6, the sealing
[0018]
7, 8, and 9, the upper surface of the
[0019]
The
[0020]
The operation of the
[0021]
FIG. 11 is a front view of the
[0022]
Although both the engaging portions (6d, 8b) described above remain in the dicing process when they are cut and separated into a single photoelectric switch, there is no functional problem. The convex engagement portion may be cut off to improve the appearance.
[0023]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the coil spring can be compressed and incorporated by being inserted into a mold body that takes a large number of two plungers. In addition, since most of the manufacturing process is performed in an assembled state, the manufacturing cost is extremely low.
[0024]
Further, by forming an engaging portion between the plunger and the mold body and positioning the plunger, the work of compressing and incorporating the coil spring can be very easily performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an external perspective view of a single photoelectric switch according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
3 is a perspective view of a state in which a light-emitting device or a light-receiving device is mounted on a first or second aggregate substrate, illustrating a method for manufacturing the photoelectric switch of FIG. 1. FIG.
FIG. 4 is a perspective view of a first or second mold body.
FIG. 5A is a perspective view of two plungers, and FIG. 5B is a front view of a coil spring.
FIG. 6 is a perspective view of a state in which a plunger and a coil spring are incorporated in the first or second assembly.
FIG. 7 is a perspective view of an integrated assembly in which a first assembly and a second assembly are bonded together.
8 is a perspective view seen from the top surface of FIG. 7. FIG.
9 is a cross-sectional view taken along the line CC of FIG.
FIG. 10 is an operation explanatory diagram of a photoelectric switch.
FIG. 11 is a front view showing an engaging portion between a plunger and a mold body according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view showing the appearance of a conventional general photoelectric switch.
13 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
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