JP6746669B2 - 隔壁を具えた光電機構の製作方法 - Google Patents

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Description

本発明は、光電機構の製作方法に関し、特に、光電機構上において隔壁を形成する製作方法に関する。
従来の光センサは、発光ユニットと受光ユニットとを含み、発光ユニットから発せられた光が検出物体で反射された後、受光ユニットで受けると共に検出信号を出力できる。発光ユニットから発せられた光が受光ユニットに直接伝送されるのを防止するため、従来の光センサでは発光ユニットと受光ユニットとの間に隔壁を設けることで、発光ユニットに所定の方向にのみ光を発せさせ、また受光ユニットにも所定の方向からきた光のみを検出させることで、光センサの信頼性を向上していた。
従来の光センサの隔壁の多くは、射出成形（ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ ｍｏｌｄｉｎｇ）等のモールド方式で形成されてきたが、この製造工程には、（１）容易にゲルのはみ出しという問題が生じることにより、歩留まりが低下し、（２）容易に型ずれ（ｍｏｌｄ ｓｈｉｆｔ）により精度に影響を及ぼし、かつ小型化に不利であり、（３）異なる隔壁形状に応じて各々金型を製作することにより、コストが増えるという欠点があった。
そこで、本発明は上記のような従来技術の問題点に鑑みて、精度を向上すると共にコストを削減できる光電機構の製作方法を提供することを主な目的とする。
上記目的を達成するため、本発明に係る隔壁を具えた光電機構の製作方法は、基板を用意するステップと、実装面を露出するため、少なくとも１個の開口部を備えた隔壁膜を前記基板の実装面に積層するステップと、前記実装面に少なくとも１個の光電ユニットを設け、前記少なくとも１個の光電ユニットは前記少なくともの１個の開口部内に位置し、かつ前記光電ユニットが発光ユニット及び受光ユニットのうちのいずれか１つであり、前記隔壁膜が前記光電ユニットより高いステップとを含む。
上記方法を通じて形成された隔壁の精度は高く、加工コストが削減でき、かつ光電機構の回路設計の自由度も高めることができ、開口部の位置或いは形状を変更しても従来技術のように製作し直し或いは金型を改修する必要がない。
本発明の実施例１に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例１に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例１に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例１に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例１に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る製作方法を示す模式図である。 本発明の実施例２に係る製作した光電機構の上面図である。
本発明は、隔壁を具えた光電機構の製作方法であり、前記光電機構が発光装置、受光装置又は発光と受光機能を同時に備えた装置とすることができ、例えば従来技術の光センサであり、前記光センサがリモコン、測距儀に活用できるが、これに限定されない。
図１、図２、図３を参照すると、本発明の一実施例において、前記製作方法は次のステップを含む。基板１０を用意し、前記基板１０は回路が既製されている回路基板或いはＬＥＤ用のリードフレームとすることができ、例を挙げると、基板１０は絶縁基材と、絶縁基材に形成された回路構造と、コンタクトパッドとを備え、前記絶縁基材が例えばエポキシ樹脂、ガラス布（ｗｏｖｅｎ ｇｌａｓｓ）、ポリエステル或いは回路基板製作によく使用されている基材の材質である。次に、隔壁膜２０を基板１０の実装面１１に積層し、前記隔壁膜２０は少なくとも１個の開口部２１（本実施例の開口部の個数は、２個）を備え、開口部２１が隔壁膜２０を基板１０に積層した後、レーザーカット方法で形成され、実装面１１が開口部２１から露出でき、開口部２１内において前記回路構造或いはコンタクトパッドを覆うことができる。好ましい実施形態において、隔壁膜２０の主要成分は、エポキシ樹脂で、かつ隔壁膜２０が基板１０に積層される前に、半硬化状態（ｐａｒｔｉａｌ ｃｕｒｉｎｇ ｓｔａｇｅ）とし、すなわち、隔壁膜２０内の高分子の架橋が不完全で、隔壁膜２０が基板１０に積層されてから熱硬化、光硬化を通じて隔壁膜２０を硬化状態（full curing stage）に移行し、隔壁膜２０内の高分子を完全に架橋にさせ、硬化状態の隔壁膜は以上で述べた光センサの隔壁の光遮断と類似した機能を持つ。好ましい実施形態において、半硬化状態の隔壁膜２０は、基板１０に積層される前に、キャリアフィルムに形成され、キャリアフィルムが隔壁膜２０を基板１０に積層した後に除去され、また前記キャリアフィルムはポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）或いはその他のポリエステル薄膜、ポリイミド薄膜、ポリアミドイミド薄膜、ポリプロピレン薄膜、ポリスチレン薄膜とすることができる。好ましい実施形態において、隔壁膜２０は、黒色とすることで大部分の光を吸収できる。
次に、図４を参照すると、各開口部２１内に光電ユニット３０が設けられ、光電ユニット３０は、発光ユニット及び受光ユニットのうちのいずれか１つであり、本実施例において、図４の右側にある光電ユニットが発光ユニットであり、図４の左側にある光電ユニットが受光ユニットであり、かつ隔壁膜２０は光電ユニットより高いことで光を遮断し、必要がある場合、光電ユニット３０が基板１０上の回路構造或いはコンタクトパッドと電気的な接続を形成し、前記電気的な接続は例えばワイヤボンディング（ｗｉｒｅ ｂｏｎｄｉｎｇ）で実現し、光電ユニットがフリップチップＬＥＤの場合、又はその他適切な場合において、ワイヤボンディングステップを省略できる。発光ユニットはＬＥＤの場合、受光ユニットがＣＣＤ或いはＣＭＯＳの場合、発光ユニットが光を発射するために用いられ、受光ユニットが光を検出するために用いられ、前記光が可視光或いは不可視光とすることができ、例えば赤外線である。
次に、図５を参照すると、開口部内にゲルを塗布し、塗布するゲル４０は、透明ゲル或いは蛍光性ゲルのような透光ゲルとすることができ、前記光電ユニットを保護するために用いられ、及び／或いは予め選択された波長の光を発するために用いられ、すなわち、製作した光電機構は基板１０と、少なくとも１個の開口部２１を備えた隔壁膜２０が基板１０に積層された実装面１１と、実装面１１上に形成されると共に開口部２１内に位置する少なくとも１個の光電ユニット３０と、開口部２１内に形成されたゲル４０と、備える。
図６乃至図１０を参照すると、本発明の他の実施例において、前記製作方法との相違点は、隔壁膜２０が基板１０に積層する前に、硬化状態の部分２２と半硬化状態の部分２３とを備え、硬化状態の部分２２がその後実装面１１に接触せず、半硬化状態の部分２３が積層した後で実装面１１に接触し；かつ本実施例の隔壁膜２０が基板１０に積層する前に、更に穴あけ又はその他の方式で前記開口部２１を形成し、開口部２１が硬化状態の部分２２及び半硬化状態の部分２３を貫通し；隔壁膜２０が基板１０に積層されてから熱硬化、光硬化を通じて半硬化状態の部分２３を硬化状態（ｆｕｌｌ ｃｕｒｉｎｇ ｓｔａｇｅ）に移行することである。本実施例において、半硬化状態の部分は、ゲルのような機能を持ち、熱硬化、光硬化過程において、隔壁膜２０を基板１０上に固定させる。好ましい実施形態において、硬化状態の部分２２、半硬化状態の部分２３及び基板１０の絶縁基材は、同じ材質で製造されることで、基板１０と隔壁膜２０に同一の熱膨張係数を持たせ、その後の熱処理時においてクラック（ｃｒａｃｋｉｎｇ）を防止し、製造工程の信頼性向上に役立つ。
１０ 基板
１１ 実装面
２０ 隔壁膜
２１ 開口部
２２ 硬化状態の部分
２３ 半硬化状態の部分
３０ 光電ユニット
４０ ゲル

Claims (4)

  1. 基板を用意するステップと、
    実装面を露出するため、少なくとも１個の開口部を備えた隔壁膜を前記基板の前記実装面に積層するステップと、
    前記実装面に少なくとも１個の光電ユニットを設け、前記少なくとも１個の光電ユニットは前記少なくともの１個の開口部内に位置し、かつ前記光電ユニットが発光ユニット及び受光ユニットのうちのいずれか１つであり、前記隔壁膜が前記光電ユニットより高いステップと
    を含むことと、
    前記隔壁膜が前記実装面に積層された時、前記隔壁膜の少なくとも一部は半硬化状態となり、かつ前記隔壁膜の半硬化状態の部分が前記実装面に接触することと、
    前記隔壁膜が前記実装面に積層された時、前記隔壁膜の一部は硬化状態となり、かつ前記隔壁膜の硬化状態の部分が前記実装面に接触しないことと、
    硬化状態の部分、半硬化状態の部分及び前記基板の絶縁基材は、同じ材質で製造されることと、
    前記隔壁膜が前記基板に積層されてから半硬化状態の部分が硬化状態に移行することと、
    を特徴とする、隔壁を具えた光電機構の製作方法。
  2. 前記少なくとも１個の開口部は、前記隔壁膜が前記実装面に積層される前に形成されることを特徴とする、請求項１に記載の隔壁を具えた光電機構の製作方法。
  3. 前記少なくとも１個の開口部は、前記隔壁膜が前記実装面に積層してから形成されることを特徴とする、請求項１に記載の隔壁を具えた光電機構の製作方法。
  4. 前記少なくとも１個の開口部内に前記光電ユニットを設けた後、更に前記少なくとも１個の開口部内にゲルを塗布することを特徴とする、請求項１に記載の隔壁を具えた光電機構の製作方法。
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