JPS62190777A - 表面取付用光電デバイス - Google Patents

表面取付用光電デバイス

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JPS62190777A JP62010118A JP1011887A JPS62190777A JP S62190777 A JPS62190777 A JP S62190777A JP 62010118 A JP62010118 A JP 62010118A JP 1011887 A JP1011887 A JP 1011887A JP S62190777 A JPS62190777 A JP S62190777A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、少なくとも１つの光電素子が位置される上面
を有する絶縁基板と、この上面に位置され、基板の下面
に位置された接触部材と電気接触する導電性ストリップ
とを有し、第１導電性ストリップは光電素子の下面と電
気接触しまた少なくとも１つの第２導電ストリップは導
線を経て光電素子の上面と接続された表面取付用光電デ
バイスに関するものである。
このようなデバイスは欧州特許第８３６２７号より知ら
れている。この欧州特許では、光電素子はその気密性（
ｔｉｇｈｔｎｅｓｓ）を保証するエポキシ樹脂のドーム
内にモールドされている。このモールド技術では、特に
心合せ、収縮および表面状態の問題のために、極めて高
い光学品質を得ることはできない。
光学系を光電素子と組合せるための公知の技術では、溶
融ガラスよりデバイスの窓にレンズが設けられ、このレ
ンズが光電素子の気密性も保証する。結果は以前よりも
良いが、得られた形は正確に光学面にはない、というの
は、その形は水滴の形状に相当し、表面状態はさ程高品
質でないからである。
ＰＣＴ特許出願８０／　０４５００号に記載された別の
技術では、球状のマイクロレンズが光電素子上に形成さ
れたリング内に位置し、アセンブリは光電素子の気密性
を保証する透明ポリマー内に封入される。この種のエン
ベロープは、既に述べた理由によってデバイスの光学性
能に悪影響を及ぼし、その上、デバイスを表面取付する
のが不可能となる。
本発明の目的は、高い光学品質も有し、組立部品数が最
小であるために製造が容易な表面取付用光電デバイスを
得ることにある、 この目的を達成するために本発明はつぎの特徴を有する
ものである、すなわち、デバイスは、光電素子を取囲み
且つその軸が正確に前記光電素子の光軸であるように絶
縁基板の上面に気密に固定された、光電素子の厚さを越
える高さを有する環状スペーサと、この環状スペーサの
内径を越える直径を有し、この環状スペーサに気密に接
着され、光電素子の発光面がその焦点距離（ｅｘｔｅｎ
ｓｉｏｎ）よりも小さいかまたは等しい距離に位置する
ような距離だけ光電素子の上面より離された透明材料の
球レンズとを有する。
本発明の一実施態様では、絶縁基板、光電素子およ６球
レンズで限界された環状スペーサの内部スペースは、球
レンズが気密に接着されることを保証するための所定の
屈折率を有する透明な接着剤で充填される。
本発明の別の実施態様では、デバイスは、絶縁基板、環
状スペーサおよび球レンズに対し主としてアルミナより
成る材料を選ぶことにより、熱膨張問題に影響されない
ようにされる。例を挙げれば、絶縁基板はセラミック材
料より、環状スペーサはアルミナよりまた球レンズはサ
ファイア或はルビーよりつくられる。
２色デバイスに用いるのに特に適した本発明の実施態様
では、少なくとも２つの光電素子が環状スペーサで取囲
まれ、光電素子の上面は、導線を経て夫々第２導電性ス
）　ＩＪツブまたは第３導電性ストリップに接続される
。
以下に、本発明を容易に実施することができるように、
添付の図面を参照して実施例により更に詳しく説明する
。
第１図および第２図において、本発明のデバイスは厚さ
ｅを有する例えばセラミック材料の絶縁基板１を有し、
この基板の上面２は２つの導電性ストリップ５および９
を有する。これ等のストリップはスフ−リン印刷で得る
のが有利で、基板の下面３の２つの導電性ストリップ８
および１１と夫々接続されている。これ等の導電性スト
リップ８と１１は下面３の接触部材を形成する。
絶縁基板の側方の２つの対向面には夫々断面半円形の切
欠部が設けられている。各切欠部６は全体を導電層ＩＯ
で被覆され、これ等の導電層は、一方では導電性ストリ
ップ５および８とまた他方では導電性ストリップ９およ
び１１と電気接触する。
絶縁基板１がセラミック製の場合、導電性ストリップ５
．８．９および１１並びに導電層１０は、例えば半導体
やセラミックコンデンサのセラミック支持体の製造に用
いられる技法を用いてシルクスクリーン印刷によって容
易に得ることができる。
光電素子２０例えば発光ダイオードのような口し素子の
下面２３が導電性ス）　ＩＪツブ５の１１１１３５と半
田づけされ、一方の電極が脚３５と電気接触するように
される。他方の電極３６は、導線２８の一端が半田づけ
される小さな寸法の脚３２を有する素子２０の上面２４
の環状金属被覆で形成され、前記の導線の他端は導電性
ストリップ９の脚３４に３３で半田づけされる。
球レンズ４０７例えば時計機構に用いられる品質のルビ
ーまたはサファイアの球が環状スペーサ２１に対して配
設され、この環状スペーサの内径２９はその目的上法の
直径よりも小さい。前記の環状スペーサ２１は下面２５
．上面２６．外径３０を有し、若し必要ならば傾斜した
縁３１を設けてもよく、またその内径２９と高さｈは次
のように選ばれる、すなわち、光電素子２０内にある活
性発光面５０すなわち発光ダイオードの発光面自体は球
レンズ４０の縁より距離ｄにあり、この距離は球レンズ
の焦点距離よりも小さいかまたは等しい。
球レンズ４０は、所定の屈折率（ｉｎｄｅｘ）を有する
透明な接着剤２２によって固定されるのが有利で、この
接着剤は、絶縁基板１の上面２．光電素子２０および球
レンズ４０で限界された環状スペーサ２１の内面を充填
する一方、レンズ４０の固定を確実にするために２７で
僅かに出ている。前記の環状スペーサ自体は、再現性あ
る厚さを得ることを可能にする例えばシルクスクリーン
印刷でデポジットされた半田ペーストによって基板１に
気密に固定される。
距離ｄが球レンズ４０の焦点距離Ｔに等しい場合には、
光電素子２０の光軸に沿って取られた球レンズ４０の焦
点は発光面５０にあり、単一の光電素子２０が用いられ
た図示の場合には可及的に中心近くにある。
換言すれば、光電素子２０の光軸は可及的に球レンズ４
０の中心近くを通る。
この位置はデバイスの最大の指向性に相当する。
この距離ｄが焦点距離Ｔよりも小さければ、デバイスの
指向性は減少する。したがって、環状スペーサ２１の高
さｈまたは光電素子の厚さｅを変えることによって所望
の指向性を有するデバイスを得ることは簡単である。
球レンズの屈折率をＮ１その半径をＲとし、接着剤２２
の屈折率をｎとすると、レンズの焦点距離Ｔは次の値を
有する。
ここでいう焦点距離Ｔとは、光軸に沿って取った焦点Ｆ
とレンズの縁との間の距離であることに留意されたい。
例を挙げると、１５００μｍの直径のルビーまたはサフ
ァイアのレンズ４０　（Ｎ　＝１．７６８＞に対しては
、屈折率ｎ＝１．４を有する弾性接着剤ではＴ　＝’１
９４μｍで、屈折率ｎ　＝　１．５６を有する弾性接着
剤ではＴ＝１６８μｍであることがわかる。若し接着操
作が、内部スペースに何もない（ｎ＝１）ように行われ
ると、Ｔ’＝１０９μｍである。内部スペース内の接着
剤２２の存在はレンズ４０の焦点距離を著しく増加し、
したがって一層正確な位置決めを可能にする。
光重合接着剤の使用は極く僅かな機械的制限を招くが、
弾性接着剤の使用は機械的制限を除くということに留意
されたい。
本発明のデバイスは、表面取付素子に望まれるすべての
特徴を顕著に有している。
球レンズ４０は特に２つの機能を果たす、すなわち一方
は既に述べた光学的機能であり、他方は、デバイスの気
密性を保証するので、機械的な機能である。ルビーやサ
ファイアは硬い材料なので完全に適している。
更に、基板１．環状スペーサ２１および球レンズ４０に
、例えばセラミック材料の基板１．アルミナの環状スペ
ーサ２１およびルビーかサファイアの球レンズを選ぶこ
とによって主としてアルミナ材料を用いると、これ等の
材料は略々同じ熱膨張係数を有するためデバイスは温度
変化に影響されない。
第３図は、光電素子２０と環状スペーサ２１を同心的に
取付ける治具５０を示す。この治具は、環状スペーサ２
１の内径２９に僅かな遊びの範囲で略々等しい小径の軸
５３によって前方に延長された円筒上の後方部分を有す
る。前記の軸５３の正面部分５４は、この軸５３と正確
に心合せされ且つ光電素子２０を入れる方形の溝５５を
有する。光電素子２０と環状スペーサ２１とが極めて高
い同心性で選択場所に配設されるように、拡大鏡によっ
て治具を基板のマーカーに対して配すれば十分である。
第４図は、環状スペーサ２１内に２つの光電素子２０が
用いられる場合を示す。このような配置は２色または３
色インジケータの場合に特に重要である。この場合、各
素子２０は導電性ストリップ６１゜６２の脚６３．６４
にニー田−）けされる。各素子は、その上方の電極３６
を関係の導電性ス）　ＩＪツブ６６、６７の導電性の脚
６８．６９と接続する導線２８を有する。前記の導電性
ストリップ６１．６２．６６および６７は、四分の一円
の形の断面を有し且つ絶縁基板１の四隅に位置された切
欠部７０を被覆する４つの導電層７１によって、下面３
の隅に位置された接点部材と電気的に接触する。
各光電素子２０は光軸Ｘ、、Ｘ２を有する。このデバイ
スの光軸は前記の光軸Ｘ１　とＸ２の中間に選ばれる。
光電素子２０は、２つの溝５５を有する治具５０のよう
な治具によって位置決めされる
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のデバイスの一実施例の垂直断面図、 第２図はその平面図、 第３図はデバイスの組立て治具の一実施例の模型的平面
図、 第４図は２つの光電素子を有する実施例の平面図である
。 １・・・絶縁基板　　　　　２・・・基板上面３・・・
基板下面 ５　、８　、　９　、１１．６１．６２，６６．６７・
・・導電性ストリップ６．７０・・・切欠部　　　　７
．１０．７１・・・導電層２０・・・光電素子　　　　
　２１・・・環状スペーサ２２・・・接着剤　　　　　
　２４・・・光電素子上面２８・・・導線　　　　　　
　３２．３４．３５．６３．６４．６８．６９・・・脚
３６・・・電極　　　　　　　４０・・・球レンズ５０
・・・発光面 特許出願人　　エヌ・ベー・フィリップス・フルーイラ
ンベンファブリケン

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、少なくとも１つの光電素子が位置される上面を有す
    る絶縁基板と、この上面に位置され、基板の下面に位置
    された接触部材と電気接触する導電性ストリップとを有
    し、第１導電性ストリップは光電素子の下面と電気接触
    しまた少なくとも１つの第２導電ストリップは導線を経
    て光電素子の上面と接続された表面取付用光電デバイス
    において、光電素子（２０）を取囲み且つその軸が正確
    に前記光電素子（２０）の光軸であるように絶縁基板（
    １）の上面（２）に気密に固定された、光電素子（２０
    ）の厚さを越える高さを有する環状スペーサ（２１）と
    、この環状スペーサの内径を越える直径を有し、この環
    状スペーサに気密に接着され、光電素子（２０）の発光
    面（５０）がその焦点距離よりも小さいかまたは等しい
    距離に位置するような距離だけ光電素子の上面（２４）
    より離された透明材料の球レンズ（４０）とを有するこ
    とを特徴とする表面取付用光電デバイス。 ２、絶縁基板（１）、光電素子（２０）および球レンズ
    （４０）で限界された環状スペーサ（２１）の内部スペ
    ースは、球レンズ（４０）が気密に接着されることを保
    証するための所定の屈折率を有する透明な接着剤（２２
    ）で充填された特許請求の範囲第１項記載の表面取付用
    光電デバイス。 ３、絶縁基板（１）、環状スペーサ（２１）および球レ
    ンズ（４０）は主としてアルミナより成る材料でつくら
    れた特許請求の範囲第１項または第２項記載の表面取付
    用光電デバイス。 ４、絶縁基板（１）はセラミック材料よりつくられた特
    許請求の範囲第３項記載の表面取付用光電デバイス。 ５、環状スペーサ（２１）はアルミナよりつくられた特
    許請求の範囲第３項または第４項記載の表面取付用光電
    デバイス。 ６、球レンズ（４０）はサファイアおよびルビーより選
    ばれた材料よりつくられた特許請求の範囲第３項、第４
    項または第５項記載の表面取付用光電デバイス。 ７、少なくとも２つの光電素子が環状スペーサ（２１）
    で取囲まれ、光電素子の上面（２４）は、導線（２８）
    を経て第２導電性ストリップ（６６）または第３導電性
    ストリップ（６７）に接続された特許請求の範囲第１項
    から第６項の何れか１項記載の表面取付用光電デバイス
    。
JP62010118A 1986-01-24 1987-01-21 表面取付用光電デバイス Expired - Lifetime JP2643935B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8601028A FR2593930B1 (fr) 1986-01-24 1986-01-24 Dispositif opto-electronique pour montage en surface
FR8601028 1986-01-24

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS62190777A true JPS62190777A (ja) 1987-08-20
JP2643935B2 JP2643935B2 (ja) 1997-08-25

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ID=9331467

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP62010118A Expired - Lifetime JP2643935B2 (ja) 1986-01-24 1987-01-21 表面取付用光電デバイス

Country Status (6)

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US (1) US4727457A (ja)
EP (1) EP0230336B1 (ja)
JP (1) JP2643935B2 (ja)
KR (1) KR950000110B1 (ja)
DE (1) DE3769158D1 (ja)
FR (1) FR2593930B1 (ja)

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