JP4664531B2 - 光結合装置の製造方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば物体位置検出用のフォトインタラプタ等に好適する光結合装置の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来技術を図10乃至図14を参照して説明する。図10は斜視図であり、図11は製造過程を示すフローチャートであり、図12は第1の製造工程を示す斜視図であり、図13は第2の製造工程を示す斜視図であり、図14は第3の製造工程を示す縦断面図である。
【0003】
図10乃至図14において、光結合装置1は、リードフレーム2の接続部3に発光素子4と受光素子5を、それぞれの対応する電極端子6の先端部を圧接固定することで、発光部7と受光部8とを対向させ、所定間隔を設けて対向配置するように設けて構成されている。またリードフレーム2は、接続部3及びコンセント端子9を除くリード部10が熱可塑性樹脂材料により成形された封止体11によって封止されている。
【0004】
さらにリードフレーム2に固定された発光素子4と受光素子5は、ケース部材12の本体13から立設する角筒状のケース14によって4周が囲われている。そして、ケース14の対向する側壁にはそれぞれ発光用スリット15と受光用スリット16が形成されており、発光素子4の発光部7から放射された光は、発光用スリット15を介して対向する受光素子5側に投射され、受光用スリット16に入射した光が受光素子5の受光部8に受光されるようになっている。なお、ケース部材12は本体13に設けた係止片17を係止することによって封止体11に取着されている。
【0005】
また、上記のように構成された光結合装置1は、次のようにして製造する。すなわち、図11に示すフローチャートにしたがい、矢印方向に製造過程は進行し、先ず図12に示す第1の製造工程において、長尺のリードフレーム2を形成する。リードフレーム2は、例えば銅(Cu)、銅合金等でなる長尺の導電性薄板でなり、その長手方向に所定ピッチで複数の装置形成領域18を繰り返し形成する。
【0006】
形成された各装置形成領域18には、各素子4,5の電極端子6を圧接固定するための接続部3、コンセント端子9、リード部10が形成されており、接続部3には図示しない切り込みを入れて下面側に凸となるよう切り起こした接続構造19が形成されている。なお、20は長尺のリードフレーム2の辺縁部に、所定ピッチで長手方向に形成されたスプロケットホールである。
【0007】
そして、図13に示す第2の製造工程において、長尺のリードフレーム2の各装置形成領域18に、接続部3及びコンセント端子9を除く充電部となるリード部10を封止するよう熱可塑性樹脂材料による射出成形(モールディング)によって封止体11を形成する。
【0008】
続く図14に示す第3の製造工程において、長尺のリードフレーム2を封止体11の形成がなされた装置形成領域18毎に、封止体11から延出するリード部10やコンセント端子9の先端部分を切り離して分離する。そして分離されたリードフレーム2に、発光部7と受光部8とが所定間隔を設けて対向するよう発光素子4と受光素子5を、それぞれの電極端子6の先端部を接続部3の対応する接続構造19に圧入して圧接固定する。
【0009】
その後、発光素子4と受光素子5をそれぞれ囲うよう対応するケース14を被せながら、ケース部材12を封止体11に、本体13を係止片17で取り付けることで取着し、図10に示す光結合装置1を形成する。
【0010】
しかしながら上記の従来技術においては、ケース部材12を予め別途に成形しておく必要が有るなど、構成する部品の点数が多く、また装置製造に際して製造工程が多くなり、装置を低廉なものとすることが難しい状況にあった。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような状況に鑑みて本発明はなされたもので、その目的とするところは構成する部品点数を減ずることができ、また製造工程の簡略化、減少化を行なうことができ、もってコスト低減を図ることができる光結合装置の製造方法を提供することにある。
【0012】
【課題を解決するための手段】
本発明の光結合装置の製造方法は、長尺のリードフレームに繰り返し形成された複数の装置形成領域のそれぞれに、該装置形成領域の接続部及びコンセント端子を除くリード部を封止する封止体と、前記封止体上に上端に素子挿入用開口を有し所定の間隔を相互間に設けるようにして立設し、両者の所定の間隔を設けて互いに対向する側壁に前記素子挿入用開口の開口端からの立設方向スリットが形成された角筒状の一対のケース体とを合成樹脂材料による一体成形によって形成する工程と、一方の前記ケース体内に、前記スリットを介し発光部の放射光が他方の前記ケース体に投射されるよう発光素子を前記素子挿入用開口から挿入し、電極端子を対応する前記接続部に圧入して圧接固定する工程と、他方の前記ケース体内に、前記スリットに入射した光が受光部に受光されるよう受光素子を前記素子挿入用開口から挿入し、電極端子を対応する前記接続部に圧入して圧接固定する工程と、前記発光素子と前記受光素子とが各前記装置形成領域に圧接固定された前記リードフレームを、各前記装置形成領域毎に機器に実装する際に分離する工程とを備えることを特徴とする方法である。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施形態を、図1乃至図9参照して説明する。図1は斜視図であり、図2は要部の縦断面図であり、図3は製造過程を示すフローチャートであり、図4は第1の製造工程を示す斜視図であり、図5は第2の製造工程を示す斜視図であり、図6は装置のスリット幅と検出特性の関係を説明するための図で、図6(a)は概略構成図、図6(b)は挟幅スリットでの特性図、図6(c)は広幅スリットでの特性図であり、図7は装置のスリット長さと検出特性の関係を説明するための図であり、図8は変形形態を示す斜視図であり、図9は変形形態の製造過程を示すフローチャートである。
【0014】
先ず、図1乃至図7において、光結合装置21は、リードフレーム22の接続部23に、例えば発光ダイオード(LED)等の発光素子24と受光素子25とを、対応するそれぞれの電極端子26の先端部を圧接固定するように取着することによって構成されており、これにより、発光素子24と受光素子25とを、それぞれの発光部27と受光部28とを対向させ、所定間隔を設けて対向配置したものとなっている。
【0015】
そしてリードフレーム22には、接続部23及びコンセント端子29を除くリード部30を封止する封止体31と、接続部23に取着された発光素子24と受光素子25の4周を囲うようにして遮光する角筒状の一対のケース体32が、例えばポリブチルテレフタレート(PBT)樹脂、ポリカーボネート(PC)樹脂、ナイロン66などのポリアミド樹脂等の熱可塑性樹脂材料による一体成形によって形成されている。
【0016】
また封止体31と一体に形成されたケース体32は、上端に素子挿入用の開口33を有して封止体31の上面上に所定の間隔を設けて立設するもので、その内底部にはリードフレーム22の接続部23の上面が露出しており、同様に接続部23の下面側も露出したものとなっている。さらに対をなしているケース体32は、両者の互いに対向する側の側壁に、それぞれ上端の開口33から素子挿入方向、すなわち立設方向に平行な所定幅、所定長さの発光用スリット34と受光用スリット35が形成されている。これにより、発光素子24の発光部27から放射された光は、発光用スリット34を介して対向する受光素子25側に投射され、受光用スリット35に入射した光が受光素子25の受光部28に受光されるようになっている。
【0017】
さらにケース体32には、その内壁に開口33の端部から内方の根元方向に向って狭くなるよう素子挿入時の導入用テーパ36が形成されている。またさらに内壁には、その中間部に素子挿入時に発光素子24と受光素子25のパッケージ24a,25aの下端面が突き当たることによって、両素子24,25の挿入高さが制限される位置決め用の段部37が形成されている。
【0018】
そして、上記のように構成された光結合装置21は、次のようにして製造する。すなわち、図3に示すフローチャートにしたがい、矢印方向に製造過程は進行し、先ず図4に示す第1の製造工程において、長尺のフープ状のリードフレーム22を形成する。リードフレーム22は、例えば銅(Cu)、銅合金等でなる板厚が0.1mm〜0.4mm程度で、幅が25mm〜30mmの長尺の導電性薄板でなり、その長手方向に所定ピッチ、例えば10mm〜15mmで複数の装置形成領域38を繰り返し形成する。
【0019】
形成された各装置形成領域38には、各素子24,25の電極端子26を圧接固定するための接続部23、コンセント端子29、リード部30が形成されている。さらに接続部23には、複数の切り込みを交差するように入れて形成した切片39aを下面側に凸となるよう切り起こしてなる接続構造39が形成されている。なお、40は長尺のリードフレーム22の辺縁部に、所定ピッチで長手方向に形成されたスプロケットホールである。
【0020】
そして、図5に示す第2の製造工程において、長尺のリードフレーム22の各装置形成領域38に、接続部23及びコンセント端子29を除く充電部となるリード部30を封止する封止体31と、接続部23の上方に立設するケース体32を、熱可塑性樹脂材料による射出成形(モールディング)によって一体に成形する。
【0021】
そして、封止体31とケース体32が一体成形されたフープ状のリードフレーム22に対し、図1に示すように、各接続部23に対応する発光素子24、受光素子25を発光部27と受光部28とが所定間隔を設けて対向するよう、それぞれの電極端子26の先端部を接続部23の対応する接続構造39に圧入し、切片39aのばね性により圧接固定する。
【0022】
これにより、発光素子24と受光素子25が取着されたフープ状のリードフレーム22が形成され、このフープ状の形態のままでの保管、移送が行なわれる。さらに、例えばこのままの形態で図示しない機器への実装装置にかけられ、そこで封止体31から延出するリード部30やコンセント端子29の先端部分の切り離しが行なわれ、装置形成領域38毎に分離され、機器への実装等が行なわれる。
【0023】
以上の通り、上記の構成とすることで構成する部品点数が少なくでき、装置の製造過程も工程数の少ない簡単なものとなり、装置を低廉なものとすることができる。さらに発光用スリット34と受光用スリット35が、ケース体32の素子挿入方向に平行に形成されたものとなっているので、封止体31とケース体32を成形する成形金型のスリット形成用駒を入れ替えるのみで、スリットの幅や長さを簡単に変えることができ、所望する特性の異なる光結合装置21を容易に製造することができる。
【0024】
すなわち、光結合装置21の特性は、図6(a)に示すようにスリット幅Wを変えることで実線矢印Xのように移動する紙等の被検出体41の検出特性が変化し、例えば幅0.5mmの狭幅スリットの場合には図6(b)のような出力特性線Paが得られ、鋭敏な検出が行なえる。また幅0.7mmの広スリットの場合には図6(c)のような出力特性線Pbが得られ、比較的鈍感な検出となる。さらに、光結合装置21の特性は、図7に示すようにスリット長さLを変えることで白抜き矢印Yのように移動する紙等の被検出体42の検出範囲が変化することになる。
【0025】
なお、上記の実施形態では、封止体31とケース体32が一体成形されたフープ状のリードフレーム22に対して発光素子24、受光素子25を圧接固定し、発光素子24と受光素子25が取着されたフープ状のリードフレーム22を形成し、この形態のままでの保管、移送を行ない、実装時にリード部30等の切り離しを行なって装置形成領域38毎に分離し、機器への実装等を行なうものとしたが、図8及び図9に示す変形形態のように構成してもよい。すなわち、図9の製造過程を示すフローチャートにしたがい、矢印方向に製造過程を進行させ、先ず、上記実施形態のように封止体31とケース体32が一体成形された図5と同様のフープ状のリードフレーム22を形成する。
【0027】
なおまた、上記実施形態では、ケース体32の側壁に素子挿入方向である立設方向に平行な発光用スリット34と受光用スリット35とを、上端の開口33から根元方向に所定長さとなるように形成したが、逆に根元側に中間部から根元部にかけて所定長さとなるように形成してもよい。
【0028】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、構成する部品点数を減ずることができ、また製造工程が簡略化、減少化されたものとなり、コスト低減を図ることができる等の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態の斜視図である。
【図2】本発明の一実施形態における要部の縦断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る製造過程を示すフローチャートである。
【図4】本発明の一実施形態における第1の製造工程を示す斜視図である。
【図5】本発明の一実施形態における第2の製造工程を示す斜視図である。
【図6】本発明の一実施形態におけるスリット幅と検出特性の関係を説明するための図で、図6(a)は概略構成図、図6(b)は挟幅スリットでの特性図、図6(c)は広幅スリットでの特性図である。
【図7】本発明の一実施形態におけるスリット長さと検出特性の関係を説明するための図である。
【図8】本発明の一実施形態に係る変形形態を示す斜視図である。
【図9】本発明の一実施形態における変形形態の製造過程を示すフローチャートである。
【図10】従来例の斜視図である。
【図11】従来例における製造過程を示すフローチャートである。
【図12】従来例における第1の製造工程を示す斜視図である。
【図13】従来例における第2の製造工程を示す斜視図である。
【図14】従来例における第3の製造工程を示す断面図である。
【符号の説明】
22…リードフレーム
23…接続部
24…発光素子
25…受光素子
26…電極端子
31…封止体
32…ケース体
33…開口
34…発光用スリット
35…受光用スリット
Claims (1)
- 長尺のリードフレームに繰り返し形成された複数の装置形成領域のそれぞれに、該装置形成領域の接続部及びコンセント端子を除くリード部を封止する封止体と、前記封止体上に上端に素子挿入用開口を有し所定の間隔を相互間に設けるようにして立設し、両者の所定の間隔を設けて互いに対向する側壁に前記素子挿入用開口の開口端からの立設方向スリットが形成された角筒状の一対のケース体とを合成樹脂材料による一体成形によって形成する工程と、
一方の前記ケース体内に、前記スリットを介し発光部の放射光が他方の前記ケース体に投射されるよう発光素子を前記素子挿入用開口から挿入し、電極端子を対応する前記接続部に圧入して圧接固定する工程と、
他方の前記ケース体内に、前記スリットに入射した光が受光部に受光されるよう受光素子を前記素子挿入用開口から挿入し、電極端子を対応する前記接続部に圧入して圧接固定する工程と、
前記発光素子と前記受光素子とが各前記装置形成領域に圧接固定された前記リードフレームを、各前記装置形成領域毎に機器に実装する際に分離する工程と
を備えることを特徴とする光結合装置の製造方法。
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