JP7396057B2 - スイッチの製造方法及び光学ユニットの製造方法 - Google Patents

Description

本願は、スイッチの製造方法及びスイッチに組込可能な光学ユニットの製造方法を開示する。

コンピュータ等の電子機器への入力装置として、マイクロスイッチ等のスイッチを備えたマウス等の操作装置が普及している。特に、昨今では、ｅスポーツと呼ばれるコンピュータゲームに使用するマウスに対して様々な特性が求められている。例えば、特許文献１には、マウスのスイッチとして適用可能なマイクロスイッチが開示されている。特許文献１に開示されているマイクロスイッチは、非接触での回路の開閉に用いられる光学チップが使用されている。

国際公開第２０１６／１１２８４２号

特許文献１に開示されたマイクロスイッチは、光学チップが使用されているため、光学チップをボンディングして組み込む必要がある。しかしながら、特許文献１では、光学チップの製造工程について十分な開示をしていない。光学チップは、例えば、リードフレームのプレス、ダイボンディング、硬化、ワイヤボンディング、シリコンポッティング、真空処理、硬化、モールド、硬化、バリ取り、バリ取り仕上げ、切断、検査等の様々な工程を経て製造された光学電子部品としてマイクロスイッチ内に組み込まれる。

しかしながら、上述したような製造方法では、ダイボンディング、ワイヤボンディング等の処理によりリードフレームに光学チップを実装してから、モールド成型するという工程をとるため、工数が多く、加工費も高くなるという問題がある。

本発明は斯かる事情に鑑みてなされたものであり、工数を削減し、加工費を抑制することが可能なスイッチの製造方法の提供を目的とする。

また、本発明は、光学ユニットの製造方法の提供を他の目的とする。

上記課題を解決するため、本願記載のスイッチの製造方法は、光学チップを載置する載置部及び結線用の結線部を有するリードフレームに対し、載置部及び結線部を露出させた状態で、インサート成型にてモールド樹脂で樹脂成型するモールド工程と、モールド樹脂から露出している載置部に光学チップを載置して接続するダイボンディング工程と、モールド樹脂から露出している結線部及び載置部に載置した光学チップの間にワイヤを接続するワイヤボンディング工程と、光学チップ及びワイヤを接続した後の仕掛品から光学ユニットを製造する光学ユニット仕上げ工程と、前記光学ユニット仕上げ工程にて製造された光学ユニットを組み込む組込工程とを実行することを特徴とする。

また、前記スイッチの製造方法において、前記ダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程の後に、モールド樹脂から露出している部位に、樹脂を塗布する樹脂塗布工程を実行し、前記光学ユニット仕上げ工程は、前記樹脂塗布工程を実行した後の仕掛品から光学ユニットを製造することを特徴とする。

また、前記スイッチの製造方法において、前記モールド工程は、内底面に、載置部及び結線部が露出した凹部が形成された形状に樹脂を成型する工程であり、前記樹脂塗布工程の樹脂の塗布は、凹部に樹脂を充填する工程であることを特徴とする。

また、前記スイッチの製造方法において、前記樹脂塗布工程は、樹脂の塗布を複数回実施することを特徴とする。

また、前記スイッチの製造方法において、前記モールド工程で用いられる樹脂は、硬化後に不透明となることを特徴とする。

更に、本願記載の光学ユニットの製造方法は、スイッチに組込可能な光学ユニットを製造する光学ユニットの製造方法であって、光学チップを載置する載置部及び結線用の結線部を有するリードフレームに対し、載置部及び結線部を露出させた状態で、インサート成型にてモールド樹脂で樹脂成型するモールド工程と、モールド樹脂から露出している載置部に光学チップを載置して接続するダイボンディング工程と、モールド樹脂から露出している結線部及び載置部に載置した光学チップの間にワイヤを接続するワイヤボンディング工程と、光学チップ及びワイヤを接続した後の仕掛品から光学ユニットを製造する仕上げ工程と、を実行することを特徴とする。

更に、本願記載のスイッチは、光学チップを載置する載置部及び結線用の結線部を有するリードフレームに対し、載置部及び結線部を露出させた状態で、インサート成型にてモールド樹脂で樹脂成型するモールド工程と、モールド樹脂から露出している載置部に光学チップを載置して接続するダイボンディング工程と、モールド樹脂から露出している結線部及び載置部に載置した光学チップの間にワイヤを接続するワイヤボンディング工程と、光学チップ及びワイヤを接続した後の仕掛品から光学ユニットを製造する光学ユニット仕上げ工程と、前記光学ユニット仕上げ工程にて製造された光学ユニットを組み込む組込工程とを実行して製造されたことを特徴とする。

更に、本願記載の操作装置は、外部からの押下操作を受け付ける押下操作部と、前記押下操作部が受け付けた押下操作を外部からの押圧として伝達される前記スイッチとを備え、前記スイッチは、伝達された外部からの押圧に基づく信号を出力することを特徴とする。

本願記載のスイッチの製造方法、光学ユニットの製造方法、スイッチ及び操作装置は、リードフレームをインサート成型にてモールド後に光学チップを接続する。

本願記載の製造方法及び光学ユニットの製造方法は、リードフレームをインサート成型にてモールド後に、光学チップを接続する。これにより、製造工数の削減を見込むことができ、加工費を抑制することが可能である等、優れた効果を奏する。

本願記載の操作装置の外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載のスイッチの外観の一例を示す概略斜視図である。 本願記載のスイッチの一例を示す概略分解斜視図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの断面の一例を示す概略断面図である。 本願記載のスイッチの製造方法の一例を示すフローチャートである。 本願記載の光学ユニットにて用いられるリードフレームの一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットにて用いられるリードフレームの一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットにて用いられるリードフレームの一例を一部拡大して示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットにて用いられるリードフレームの一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットの原形の一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットの原形の一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットの原形の一例を一部拡大して示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットの原形の一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットの原形の一例を示す概略外観図である。 本願記載の光学ユニットの原形の一例を示す概略外観図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

＜適用例＞
本願記載の操作装置は、例えば、パーソナルコンピュータ（以下、パソコンという）の操作に用いられるマウス等の操作装置として用いられる。また、本願記載のスイッチは、操作装置を含む様々な電子機器等の装置にマイクロスイッチとして用いられる。以下では、図面を参照しながら図面に例示された操作装置１及びスイッチ２について説明する。

＜操作装置１＞
まず、操作装置１について説明する。図１は、本願記載の操作装置１の外観の一例を示す概略斜視図である。図１は、本願記載の操作装置１を、パソコン等の電子機器の操作に用いるマウスに適用した例を示している。操作装置１は、使用者の指にて押下する操作を受け付けるマウスボタン等の押下操作部１０、使用者の指にて回動する操作を受け付けるマウスホイール等の回動操作部１１を備えている。なお、回動操作部１１は、回動操作だけでなく、押下操作も受け付けるように構成されており、押下操作部１０としても機能する。また、操作装置１には、パソコン等の外部の機器に電気信号を出力する信号線１２が接続されている。なお、操作装置１は、信号線１２を用いた有線通信に限らず、無線通信等の様々な通信方法により電気信号を出力することが可能である。

操作装置１の内部には、各押下操作部１０及び回動操作部１１毎に、後述するスイッチ２が収容されており、押下操作部１０に対して押下操作をした場合、押下操作部１０の内部の部位が、対応するスイッチ２を押圧する。スイッチ２は、押圧状況に基づく信号を信号線１２から外部のパソコン等の電子機器へ出力する。

即ち、本願記載の操作装置１は、外部からの押下操作を受け付ける押下操作部１０と、回動操作等の操作を受け付ける回動操作部１１とを備え、更に内部にスイッチ２を備えている。そして、操作装置１は、押下操作部１０及び／又は回動操作部１１が受け付けた押下操作を外部からの押圧としてスイッチ２に伝達し、スイッチ２の動作に基づく信号を外部の電子機器へ出力する。

＜スイッチ２の構造＞
次に、本願記載のスイッチ２について説明する。図２は、本願記載のスイッチ２の外観の一例を示す概略斜視図である。なお、本願明細書において、スイッチ２の方向については、図２に向かって左手前側を前、右奥側を後、左奥側を左、右手前側を右、上方を上、下方を下として表現するが、説明の便宜上の方向であり、スイッチ２の組込方向を限定するものではない。前述のようにスイッチ２は、操作装置１等の電子機器の内部にマイクロスイッチとして収容され、操作装置１の押下操作部１０等の部位が受け付けた押下操作を外部からの押圧として受け付ける。

スイッチ２は、略直方体状をなす筐体２０を備えている。筐体２０は、下部のベース２０ａ及び上部のカバー２０ｂにて形成されている。筐体２０の上面には、正面視で中央から左寄りの位置に、押圧部材２１が挿通される長方形状の挿通孔２００が開設されている。挿通孔２００に挿通されている押圧部材２１は、筐体２０の外部からの押圧を受けて上方の第１位置から下方の第２位置までの範囲で上下に移動する部材であり、筐体２０の上面からは、押圧部材２１の上端が突出している。

更に、筐体２０の下面からは、スイッチ２を基板等の外部の部材に固定する２本の固定端子２２と、４本のユニット端子２３ａとが突出している。固定端子２２は、筐体２０の下面の左端側及び中央近傍から突出している。ユニット端子２３ａは、筐体２０の下面の右端側から、前後左右に並んで突出している。ユニット端子２３ａは、筐体２０内に収容された光学ユニット２３（図３等参照）から延びている。筐体２０内には、光学ユニット２３として、発光ユニット２３０（図３等参照）及び受光ユニット２３１（図３等参照）が収容されている。筐体２０の下面から突出する４本のユニット端子２３ａのうち、後方の一対の第１ユニット端子２３０ａは、発光ユニット２３０から延びており、前方の一対の第２ユニット端子２３１ａは、受光ユニット２３１から延びている。

このように形成されたスイッチ２では、操作装置１が受け付けた外部からの押下操作が、筐体２０の外部からの押圧として押圧部材２１に伝達される。押圧部材２１は、外部からの押圧を受けて上側の第１位置から下側の第２位置へ移動し、外部からの押圧が解除されると下側の第２位置から上側の第１位置へ移動する。

次にスイッチ２の内部構造について説明する。図３は、本願記載のスイッチ２の一例を示す概略分解斜視図である。図４及び図５は、本願記載のスイッチ２の断面の一例を示す概略断面図である。図４は、図２に示すＡ－Ｂ線分を含む垂直面で切断した断面を前方からの視点で示している。図５は、図２に示すＣ－Ｄ線分を含む垂直面で切断した断面を右方からの視点で示している。図４及び図５は、押圧部材２１が外部から押圧されている状態を示している。

スイッチ２の筐体２０内には、電気回路を開閉する開閉機構を収容する収容室としての領域が確保されている。収容室の上面には、筐体２０の外側から貫通する挿通孔２００が開設されており、挿通孔２００には、押圧部材２１が挿通されている。

収容室内に収容された開閉機構について説明する。収容室内には、開閉機構として、前述の光学ユニット２３の他、第１係止片２４、第２係止片２５、固定部材２６、可動部材２７が配設されている。光学ユニット２３は、収容室内の右下側の前後に受光ユニット２３１及び発光ユニット２３０として配設されている。第１係止片２４は、収容室内の左下側に配設されており、第２係止片２５は、収容室内の中央下側に配設されている。第１係止片２４及び第２係止片２５は、筐体２０の下面左端側から突出する固定端子２２と一体成型されている。固定部材２６は、収容室内の右側で受光ユニット２３１及び発光ユニット２３０の間に配設されており、筐体２０の下面中央近傍から突出する固定端子２２と一体成型されている。可動部材２７は、収容室内を左右に延びるようにして配設されており、第１係止片２４及び第２係止片２５にて係止されている。

光学ユニット２３は、光を発する発光ユニット２３０と、発光ユニット２３０から発せられた光を受光する受光ユニット２３１とを備えている。発光ユニット２３０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode：発光ダイオード）等の発光素子２３０ｂを用いて構成されており、一対の第１ユニット端子２３０ａを有している。受光ユニット２３１は、ＰＤ（Photo Diode ：フォトダイオード）、ＰＴ（Photo Transistor：フォトトランジスタ）等の受光素子２３１ｂを用いて構成されており、一対の第２ユニット端子２３１ａを有している。発光ユニット２３０から発せられた光を、受光ユニット２３１が受光するように、発光ユニット２３０の発光素子２３０ｂと、受光ユニット２３１の受光素子２３１ｂとは向かい合う位置に対向するように配設されている。第１ユニット端子２３０ａを通じて発光ユニット２３０に通電することにより、発光ユニット２３０の発光素子２３０ｂが発光する。受光ユニット２３１の受光素子２３１ｂは、光を検出した場合に通電状況が変化するため、受光による通電状況の変化に基づくオン信号を第２ユニット端子２３１ａから出力する。

固定部材２６は、法線方向が前後方向となるように立設された薄板状をなし、光学ユニット２３の発光ユニット２３０の前方で、かつ受光ユニット２３１の後方の位置に、発光ユニット２３０及び受光ユニット２３１から離隔して立設されている。固定部材２６の上部は、腕状に屈曲して左側が開口した略Ｕ字形状に形成されており、固定部材２６の下部は、光学ユニット２３の光が透過する略円形状の透過孔２６１が開設された遮光板２６０となっている。固定部材２６は、可動部材２７の右端側の可動当接部２７０を、上部のＵ字形状の開口で上下から挟むように配設されている。固定部材２６の開口の内側上部は、押圧部材２１が第１位置に位置し、押圧部材２１により可動部材２７が押圧されていない場合に、可動部材２７の可動当接部２７０が当たる第１当接部位２６２となっている。固定部材２６の開口の内側下部は、押圧部材２１が第２位置に位置し、押圧部材２１により可動部材２７が押圧されている場合に、可動部材２７の可動当接部２７０が当たる第２当接部位２６３となっている。可動部材２７の可動当接部２７０は、固定部材２６の第１当接部位２６２及び第２当接部位２６３の間に入り込むように延びている。固定部材２６の第１当接部位２６２は、押圧されていない可動部材２７が当たりやすいように左側に延びる先端が下方へ突出しており、可動部材２７は、第１当接部位２６２に対して下方から当接する。固定部材２６の第２当接部位２６３は、押圧された可動部材２７が当たりやすいように中央部分が上方へ突出しており、可動部材２７は、第２当接部位２６３に対して上方から当接する。固定部材２６は、好適なクリック音を発生させるため、金属製の材料を用いて形成することが好ましいが、有機材料製ゴム、無機材料製ゴム、硬質樹脂等の材料を用いて形成することも可能である。また、固定部材２６は、例えば、クリック音を好適なものとするため適宜交換することが可能である。

可動部材２７は、収容室内において、左右方向に延びる板状をなすＳＵＳ等の金属製の部材である。可動部材２７の左端側は、第１係止片２４に係止され揺動支点２７１として機能する固定端となっている。可動部材２７の右端側は、固定部材２６の第１当接部位２６２及び第２当接部位２６３の間で自由端として上下に移動する可動当接部２７０である。また、可動部材２７の右端側は可動当接部２７０から下方へ向けて屈曲した略長方形状の遮光片２７２となっている。遮光片２７２は、法線方向が前後方向となるように形成されており、光学ユニット２３の光が透過する略長方形状の透過窓２７３が開設されている。遮光片２７２は、固定部材２６の前方で、かつ受光ユニット２３１の後方の位置に、固定部材２６及び受光ユニット２３１から離隔した状態で、固定部材２６及び受光ユニット２３１の間に入り込むように位置している。なお、可動部材２７には、中央付近が打ち抜かれ円弧状に折り曲げられた復帰バネとして機能する付勢部２７４が形成されており、付勢部２７４の先端は、収容室内の中央近傍に形成された第２係止片２５に係止されている。付勢部２７４は、押圧部材２１の押圧に抗する反力を生じさせる。

このように構成された開閉機構は、押圧部材２１が外部からの押圧を受けて下方へ移動し、可動部材２７を押下する。可動部材２７が押下されることにより、可動部材２７の自由端である右端側の可動当接部２７０及び遮光片２７２が下がる。可動部材２７の遮光片２７２が下がることにより、発光ユニット２３０の発光素子２３０ｂから受光ユニット２３１の受光素子２３１ｂへ通じる光路は、遮光片２７２に開設された透過窓２７３を通るようになる。従って、図５中に矢印で示すように、発光ユニット２３０の発光素子２３０ｂから発せられた光は、固定部材２６の遮光板２６０に開設された透過孔２６１を通過し、更に、可動部材２７の遮光片２７２に開設された透過窓２７３を通過して、受光ユニット２３１の受光素子２３１ｂに到達する。受光素子２３１ｂが発光素子２３０ｂからの光を受光することにより、回路が閉じるオン状態となって、スイッチ２は、オン信号を外部の電子機器へ出力する。また、可動部材２７の可動当接部２７０が下がることにより、可動当接部２７０が固定部材２６の第２当接部位２６３に当たる。金属製の可動部材２７の可動当接部２７０が固定部材２６の第２当接部位２６３に衝突するようにして当たることにより、金属音が発生する。使用者は、可動部材２７が固定部材２６に当たることにより発生する金属音をクリック音として認識する。

押圧部材２１の押圧が解除されると、付勢部２７４の反力により可動部材２７は上側へ付勢される。可動部材２７が上側に付勢されることにより、押圧部材２１が上方へ移動する。付勢部２７４により可動部材２７が上側へ付勢されることにより、可動部材２７の右端側に位置する可動当接部２７０及び遮光片２７２が上がり、光学ユニット２３の光が遮光片２７２に遮断され、回路が開くオフ状態となる。また、可動部材２７の右端側に位置する可動当接部２７０が上がって、固定部材２６の第１当接部位２６２に当たる。

＜スイッチ２の製造方法＞
次に、本願記載のスイッチ２の製造方法について、光学ユニット２３を中心に説明する。図６は、本願記載のスイッチ２の製造方法の一例を示すフローチャートである。本願記載のスイッチ２に組み込まれる光学ユニット２３の製造工程では、先ず、リードフレームプレス工程が実行される（ステップＳ１）。ステップＳ１のリードフレームプレス工程は、導電性の金属薄板をプレス加工にて打ち抜き、複数のリードフレーム２３２（図７Ａ等参照）の原形を形成する工程である。

図７Ａ及び図７Ｂは、本願記載の光学ユニット２３にて用いられるリードフレーム２３２の一例を示す概略外観図である。図８は、本願記載の光学ユニット２３にて用いられるリードフレーム２３２の一例を一部拡大して示す概略外観図である。図７Ａ及び図７Ｂ並びに図８は、ステップＳ１のリードフレームプレス工程にて打ち抜いたリードフレーム２３２の一例を示している。図７Ａは、金属薄板を法線方向からの視点で示す平面図であり、図７Ｂは、正面図である。図８は、図７Ａの一部を拡大して示す平面図である。図７Ａ及び図７Ｂ並びに図８では、一枚の金属薄板から、Ｎ行Ｍ列（Ｎ，Ｍは、２以上の自然数）に並べられたリードフレーム複数組（Ｎ×Ｍ組）が打ち抜かれた例が示されている。ステップＳ１のリードフレームプレス工程にて打ち抜かれた金属薄板には、複数組のリードフレーム２３２が形成されているが、形成されたリードフレーム２３２は、ステップＳ１の段階では、金属薄板から切り離されておらず、金属薄板と一部で繋がった状態となっている。

図９は、本願記載の光学ユニット２３にて用いられるリードフレーム２３２の一例を示す概略外観図である。図９は、ステップＳ１のリードフレームプレス工程にて打ち抜かれた金属薄板から、一組のリードフレーム２３２を切り離した状態の斜視図として示している。発光ユニット２３０、受光ユニット２３１等の光学ユニット２３は、図９に例示するように、長さが異なる略線状の２本のリードフレーム２３２を一組として用いている。一組のリードフレーム２３２は、長い方の第１リードフレーム２３２０及び短い方の第２リードフレーム２３２１を含んでいる。略線状をなす第１リードフレーム２３２０の一端側には、発光素子２３０ｂ、受光素子２３１ｂ等の光学チップ２３ｂ（図１４等参照）を載置可能な載置部２３２０ａが形成されており、他端側は、ユニット端子２３ａとなる。略線状をなす第２リードフレーム２３２１の一端側には、ワイヤ２３３（図１４等参照）を接続することが可能な結線部２３２１ａが形成されており、他端側は、ユニット端子２３ａとなる。

図６のフローチャートに戻り、リードフレームプレス工程にて打ち抜かれた金属薄板に対し、リードフレーム２３２の一部をインサート成型にてモールド樹脂でモールド（樹脂成型）するモールド工程が実行される（ステップＳ２）。ステップＳ２のモールド工程は、金属薄板に形成されたリードフレーム２３２に対し、載置部２３２０ａ及び結線部２３２１ａを露出させた状態でインサート成型を実行する工程である。

図１０Ａ及び図１０Ｂは、本願記載の光学ユニット２３の原形の一例を示す概略外観図である。図１１は、本願記載の光学ユニット２３の原形の一例を一部拡大して示す概略外観図である。図１０Ａ及び図１０Ｂ並びに図１１は、ステップＳ２のモールド工程にてモールドされた光学ユニット２３の原形の一例を示している。図１０Ａ及び図１０Ｂ並びに図１１は、それぞれ図７Ａ及び図７Ｂ並びに図８に対応している。図１０Ａ及び図１０Ｂ並びに図１１では、一枚の金属板に複数組形成されたそれぞれのリードフレーム２３２に対し、インサート成型にてモールドした例が示されている。なお、モールド工程において、リードフレーム２３２となる部分の全体又はユニット端子２３ａとなる部位に対し、銀鍍金を行う前処理を行った上で、インサート成型を実行するようにしてもよい。金属薄板に形成された複数のリードフレーム２３２には、それぞれ一部がモールドされているが、ステップＳ２の段階では、金属薄板から切り離されておらず、金属薄板と一部で繋がった状態となっている。

図１２及び図１３は、本願記載の光学ユニット２３の原形の一例を示す概略外観図である。図１２及び図１３は、ステップＳ２のモールド工程にてモールドされた金属薄板から、一つの光学ユニット２３の原形を切り離して示す概略外観図である。図１２は、平面図として示しており、図１３は、斜視図として示している。ステップＳ２では、インサート成型によりリードフレーム２３２に対してモールドする樹脂成型が行われる。樹脂成型にて形成された成型品は、略角柱状をなしており、スイッチ２に組み込んだ場合に、スイッチ２の底面となる面から一対のリードフレーム２３２が突出している。突出したリードフレーム２３２は、スイッチ２のユニット端子２３ａとなる。また、略角柱状をなす成型品の一方の底面側は、角柱の側面となる側壁に囲まれた凹部２３ｃとして開口しており、凹部２３ｃの内底面からはリードフレーム２３２に形成された載置部２３２０ａ及び結線部２３２１ａが露出している。即ち、ステップＳ２のモールド工程は、リードフレーム２３２に対し、載置部２３２０ａ及び結線部２３２１ａを露出させた状態で、インサート成型にてモールド樹脂でモールド（樹脂成型）する工程である。

インサート成型にて、モールドすることにより、モールド樹脂が発光素子２３０ｂ、受光素子２３１ｂ等の光学チップ２３ｂ、及びリードフレーム２３２を保護するケースとなる。また、インサート成型のモールドに用いられるモールド樹脂は、少なくとも硬化後、不透明となるように、必要に応じて染料が混合される。不透明なモールド樹脂をケースとすることにより、ケース内に外乱光が侵入し、光学チップ２３ｂに照射されることを防止することが可能となる。

図６のフローチャートに戻り、モールド工程にてモールドした光学ユニット２３の原形から露出している載置部２３２０ａに対し、発光素子２３０ｂ、受光素子２３１ｂ等の光学チップ２３ｂを載置して、リードフレーム２３２と接続するダイボンディング工程が実行される（ステップＳ３）。更に、モールド工程にてモールドした光学ユニット２３の原形から露出している結線部２３２１ａに対し、光学チップ２３ｂとの間をワイヤ２３３で接続するワイヤボンディング工程が実行される（ステップＳ４）。金属薄板に形成された複数の光学ユニット２３の原形に対し、ダイボンディング及びワイヤボンディングが実行されるが、ステップＳ３及びＳ４の段階では、金属薄板から切り離されておらず、金属薄板と一部で繋がった状態となる。

図１４は、本願記載の光学ユニット２３の原形の一例を示す概略外観図である。図１４は、ステップＳ３のダイボンディング工程及びステップＳ４のワイヤボンディング工程にて配線された光学ユニット２３の原形を、金属薄板から切り離した状態で示している。図１４は、図１２に対応し、平面図として示している。ステップＳ３では、モールドに用いられたモールド樹脂から露出している載置部２３２０ａに対し、発光素子２３０ｂ、受光素子２３１ｂ等の光学チップ２３ｂを載置し、表面実装等の実装形態にて、光学チップ２３ｂの端子と第１リードフレーム２３２０の載置部２３２０ａとを接続するダイボンディングが行われる。ダイボンディングにより、光学チップ２３ｂが第１リードフレーム２３２０の載置部２３２０ａに電気的に接続される。ステップＳ４では、光学チップ２３ｂに対し導電性の銀ペーストが塗布され、モールド樹脂から露出している結線部２３２１ａとの間を導電性のワイヤ２３３で結線するワイヤボンディングが行われる。ワイヤボンディングにより、光学チップ２３ｂが第２リードフレーム２３２１の結線部２３２１ａに電気的に接続される。ワイヤボンディング用のワイヤ２３３としては、例えば、直径２５μｍの金線が用いられる。ステップＳ３のダイボンディング工程及びステップＳ４のワイヤボンディング工程により、ユニット端子２３ａを有する第１リードフレーム２３２０、光学チップ２３ｂ、及びユニット端子２３ａを有する第２リードフレーム２３２１が電気的に接続される。これにより、光学ユニット２３の凹部２３ｃの内底面で、ユニット端子２３ａから電力の供給を受けて発光し、又は受光してユニット端子２３ａから信号を出力する電子回路部分の配線が完成する。

図６のフローチャートに戻り、ダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程にて、配線が行われた光学ユニット２３の原形に対し、樹脂を塗布する樹脂塗布工程が実行される（ステップＳ５）。更に、塗布した樹脂を硬化させる硬化工程が実行される（ステップＳ６）。ステップＳ５は、光学ユニット２３の凹部２３ｃに形成された電子回路部分に対し、モールド樹脂から露出している部位にエポキシ樹脂等の光の透過率が高い樹脂を塗布し、凹部２３ｃを埋める工程である。樹脂の塗布は、光学ユニット２３の凹部２３ｃに液体状態の樹脂を充填することで行われ、樹脂の充填により、凹部２３ｃの内底面に形成された電子回路部分の露出部分がモールドされる。ステップＳ５における樹脂の塗布は、複数回に分けて行われる。

樹脂を塗布することにより、光学チップ２３ｂ、ワイヤ２３３等の部材を保護し、また、外力に対しての補強を行うことができる。塗布用の樹脂は、例えば、二液性の樹脂を混合して用いられ、少なくとも硬化後、光学チップ２３ｂの発光又は受光に係る光路を遮蔽しないような材質の樹脂が用いられる。但し、光路から外れた箇所には不透明な樹脂を用いて外乱光の侵入を防止することが望ましい。ステップＳ６にて硬化させた後の光学ユニット２３の原形は、仕掛品として次工程へ送られる。

再度のモールドを行い硬化した後の仕掛品から複数の光学ユニット２３を製造する仕上げ工程が実行される（ステップＳ７）。ステップＳ７の仕上げ工程としては、金属薄板から個々の光学ユニット２３を切り離す切断工程（ステップＳ７ａ）及び切り離し後の光学ユニット２３の品質を検査する検査工程（ステップＳ７ｂ）が実行される。

そして、仕上げ工程後の個々の光学ユニット２３及び他の部材を筐体２０内に組み込む組込工程が実行され（ステップＳ８）、スイッチ２が完成する。完成したスイッチ２は品質検査後、操作装置１に組み込まれ、更なる品質検査後、操作装置１として出荷される。

以上のように、本願記載のスイッチ２の製造方法では、リードフレーム２３２をインサート成型にてモールド後に、光学チップ２３ｂを接続し、樹脂を充填する。より詳細には、リードフレームプレス、インサート成型によるモールド、ダイボンディング、ワイヤボンディング、樹脂塗布、硬化、切断及び検査等の工程を経て、光学ユニット２３が製造される。そして、光学ユニット２３は、スイッチ２に組み込まれる。例えば、従来の製造方法では、リードフレームプレス、ダイボンディング、硬化、ワイヤボンディング、シリコンポッティング、真空処理、硬化、低圧インサート成型によるモールド、硬化、バリ取り、バリ取り仕上げ、切断、検査等の複雑な工程を経て光学ユニット２３が製造されていた。即ち、本願記載の光学ユニット２３及びスイッチ２の製造方法は、従来の製造方法と比較して、複数回の硬化処理、バリ取り等の工程を省略又は簡略化し、工数削減を実現することができる。これにより加工費の抑制、生産サイクルの短縮等の様々な効果を見込むことができる。

また、本願記載の光学ユニット２３は、硬化後、不透明となる樹脂にて光学チップ２３ｂの周囲をモールドするため、遮光性が高く、外乱光の侵入を防止するため、誤動作の防止等の品質向上を見込むことが可能である等、優れた効果を奏する。

また、インサート成型を行うことにより、様々な形状で、強度に優れた光学ユニット２３を製造することが可能である。

本発明は、以上説明したそれぞれの実施形態に限定されるものではなく、他の様々な形態に展開することが可能である。そのため、上述した実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。本発明の技術範囲は、請求の範囲によって説明するものであって、明細書本文には何ら拘束されない。更に、請求の範囲の均等範囲に属する変形及び変更は、全て本発明の範囲内のものである。

例えば、前記実施形態では、凹部２３ｃが形成された形状にインサート成型し、凹部２３ｃの内底面に光学チップ２３ｂを載置する形態を示したが、本発明はこれに限らず、光学チップ２３ｂが突出するように載置していく等、様々な形態に展開することが可能である。

また、前記実施形態では、光学ユニット２３として、一方の回路から発した光を他方の回路で受光する透過型の光学ユニット２３の形態を示したが、本発明はこれに限るものではなく、反射型の光学ユニット２３を用いる等、様々な形態に展開することが可能である。

更に、前記実施形態では、スイッチ２を備える操作装置１としてマウスを例示したが、本発明はこれに限らず、キーボード、その他の電子機器等の様々な製品にスイッチ２を搭載することが可能である。

１ 操作装置
２ スイッチ
２０ 筐体
２１ 押圧部材
２２ 固定端子
２３ 光学ユニット
２３ａ ユニット端子
２３ｂ 光学チップ
２３ｃ 凹部
２３０ 発光ユニット
２３０ａ 第１ユニット端子
２３０ｂ 発光素子
２３１ 受光ユニット
２３１ａ 第２ユニット端子
２３１ｂ 受光素子
２３２ リードフレーム
２３２０ 第１リードフレーム
２３２０ａ 載置部
２３２１ 第２リードフレーム
２３２１ａ 結線部
２３３ ワイヤ
２４ 第１係止片
２５ 第２係止片
２６ 固定部材
２７ 可動部材

Claims (6)

1. 金属薄板に形成し、光学チップを載置する載置部及び結線用の結線部を有する平板状のリードフレームに対し、載置部及び結線部を露出させた状態で、インサート成型にてモールド樹脂で樹脂成型するモールド工程と、
   モールド樹脂から露出している載置部に光学チップを載置して接続するダイボンディング工程と、
   モールド樹脂から露出している結線部及び載置部に載置した光学チップの間にワイヤを接続するワイヤボンディング工程と、
   平板状のリードフレームに光学チップ及びワイヤを接続した後の仕掛品を、金属薄板から切り離して、光学ユニットを製造する光学ユニット仕上げ工程と、
   前記光学ユニット仕上げ工程にて製造された光学ユニットを組み込む組込工程と
   を実行することを特徴とするスイッチの製造方法。
2. 請求項１に記載のスイッチの製造方法であって、
   前記ダイボンディング工程及びワイヤボンディング工程の後に、モールド樹脂から露出している部位に、樹脂を塗布する樹脂塗布工程を実行し、
   前記光学ユニット仕上げ工程は、前記樹脂塗布工程を実行した後の仕掛品から光学ユニットを製造する
   ことを特徴とするスイッチの製造方法。
3. 請求項２に記載のスイッチの製造方法であって、
   前記モールド工程は、内底面に、載置部及び結線部が露出した凹部が形成された形状に樹脂を成型する工程であり、
   前記樹脂塗布工程の樹脂の塗布は、凹部に樹脂を充填する工程である
   ことを特徴とするスイッチの製造方法。
4. 請求項２又は請求項３に記載のスイッチの製造方法であって、
   前記樹脂塗布工程は、樹脂の塗布を複数回実施する
   ことを特徴とするスイッチの製造方法。
5. 請求項２乃至請求項４のいずれか１項に記載のスイッチの製造方法であって、
   前記モールド工程で用いられる樹脂は、硬化後に不透明となる
   ことを特徴とするスイッチの製造方法。
6. スイッチに組込可能な光学ユニットを製造する光学ユニットの製造方法であって、
   金属薄板に形成し、光学チップを載置する載置部及び結線用の結線部を有する平板状のリードフレームに対し、載置部及び結線部を露出させた状態で、インサート成型にてモールド樹脂で樹脂成型するモールド工程と、
   モールド樹脂から露出している載置部に光学チップを載置して接続するダイボンディング工程と、
   モールド樹脂から露出している結線部及び載置部に載置した光学チップの間にワイヤを接続するワイヤボンディング工程と、
   平板状のリードフレームに光学チップ及びワイヤを接続した後の仕掛品を、金属薄板から切り離して、光学ユニットを製造する仕上げ工程と、
   を実行することを特徴とする光学ユニットの製造方法。

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