KR100995913B1 - 포토 인터럽터 및 그 제조방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 포토 인터럽터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 본 발명의 포토 인터럽터는 전극이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 상면에 부착된 발광칩과, 상기 발광칩에 대응되도록 마주보는 위치의 상기 인쇄회로기판의 상면에 부착된 수광칩과, 상기 발광칩과 수광칩을 투명한 수지로 몰딩하여 형성되며, 상기 발광칩과 수광칩의 수직방향으로 상부에 각각 반사면을 형성하여 상기 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛이 상기 수광칩에 입사될 수 있도록 하는 1차 몰딩부와, 상기 1차 몰딩부를 감싸도록 불투명한 수지로 몰딩하여 형성되며, 상기 발광칩의 상부에 형성된 반사면과 상기 수광칩의 상부에 형성된 반사면이 마주하는 위치에 각각 슬릿이 형성되는 2차 몰딩부를 포함하여 이루어짐으로써, 하우징을 일체화하여 들뜸현상을 방지하며, 포토 인터럽터를 소형화할 수 있는 효과가 있다.

포토 인터럽터, 발광칩, 수광칩, 불투명 수지, 몰딩, 딤플

Description

포토 인터럽터 및 그 제조방법{Photo interrupter and manufacturing method thereof}

본 발명은 포토 인터럽터 및 그 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 프린트 기판 등에 면실장을 하는 씨오비형 포토 인터럽터에서 플라스틱 사출물 대신 불투명 수지로 몰딩을 하여 하우징을 일체화하고, 소형화를 이룰 수 있는 포토 인터럽터 및 그 제조방법에 관한 것이다.

일반적으로 포토 인터럽터는 금속재질의 리드 프레임을 사용한 구성이 있지만 요즘에 있어서는 프린트 기판 등에 대하여 면실장할 수 있도록 구성하는 면실장 형의 포토 인터럽터가 개발되었다.

종래 면실장형의 포토 인터럽터는 절연기판의 윗면에 발광칩과 수광칩을 탑제하고, 이들 발광칩 및 수광칩을 각각의 투명체에 밀봉하는 한편, 상기 절연기판의 하면에는 상기 발광칩에 대한 한 쌍의 단자 전극과 상기 수광칩에 대한 한 쌍의 단자 전극을 형성하고, 이러한 단자 전극에 프린트 기판 등에 대하여 용접 실장할 수 있게 하고, 상기 절연기판의 윗면에 발광칩을 투명 에폭시로 몰딩, 수광칩도 투명 에폭시로 몰딩하고, 상기 절연기판의 윗면에 캡체를 구비하되, 상기 발광칩으로 부터 빛이 상기 캡체를 가로질러 수광칩에 도달할 수 있도록 투과용 슬릿을 형성하여 구성되었다.

이러한, 종래의 면실장형 포토 인터럽터는 상기 캡체가 불투명 하우징 사출물로 구성되어, 상기 불투명 하우징 사출물을 인쇄회로기판에 고정하여 제품을 제작하였다.

또 다른 종래 기술은 인쇄회로기판에 칩을 탑제하고, 사출물 하우징으로 고정한 후 사출물 하우징 안에 에푹시로 가득 채우는 방법도 있다.

그러나, 이와 같은 종래 기술은 상기 캡체가 불투명 하우징 사출물로 구성되어 있으므로 상기 하우징을 인쇄회로기판에 접착제로 부착하여 포토 인터럽터를 제조하였고, 이에 따라 250℃ 이상의 고온 리플로우(reflow) 시 인쇄회로기판에서 하우징이 떨어져 조금씩 들뜨는 현상이 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 하우징 사출물을 인쇄회로기판에 접착제로 부착함으로써, 상기 하우징을 낱개로 한 개씩 부착해야 하므로 제조방법이 불편하고 복잡한 단점이 있었다.

또한, 인쇄회로기판에 하우징 사출물을 부착한 후 사출물 안에 수지로 가득 채우고 난 다음 갭(gap)을 형성하기 위하여 소잉(sawing)을 실시하는데 소잉 시 슬릿(slit)면이 깨끗하게 되지 않으므로 광효율이 현저히 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 하우징을 광반사 불투명한 수지로 몰딩을 실시함으로써, 제조방법이 단순해지고 고온 리플로우 작업 시 들뜨는 현상이 없어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 포토 인터럽터 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 하우징이 사출물이 아니라 수지로 됨으로써, 갭(gap)을 형성하기 위하여 소잉(sawing)을 실시할 때 슬릿(slit)면이 깨끗하게 되어 광효율을 향상시킬 수 있는 포토 인터럽터 및 그 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에서는 전극이 형성된 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 상면에 부착된 발광칩과, 상기 발광칩에 대응되도록 마주보는 위치의 상기 인쇄회로기판의 상면에 부착된 수광칩과, 상기 발광칩과 수광칩을 투명한 수지로 몰딩하여 형성되며, 상기 발광칩과 수광칩의 수직방향으로 상부에 각각 반사면을 형성하여 상기 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛이 상기 수광칩에 입사될 수 있도록 하는 1차 몰딩부와, 상기 1차 몰딩부를 감싸도록 불투명한 수지로 몰딩하여 형성되며, 상기 발광칩의 상부에 형성된 반사면과 상기 수광칩의 상부에 형성된 반사면이 마주하는 위치에 각각 슬릿이 형성되는 2차 몰딩부를 포함하여 이루어지는 포토 인터럽터가 제공된다.

본 발명에 있어서, 상기 투명 또는 불투명 수지는 포토인터럽터에 설치되는 발광칩에서 발광되는 광에 대한 투명 또는 불투명을 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기 1차 몰딩부의 반사면은 수직방향을 기준으로 45°의 각도로 경사지도록 형성되며, 동일한 높이로 마주보게 형성됨으로써, 상기 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛이 상기 수광칩에 입사될 수 있도록 한다.

본 발명에 있어서, 상기 2차 몰딩부는 외란광을 95% 이상 차단하고 광반사율이 90% 이상의 에폭시 수지로 이루어지는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에서는 상기 발광칩이 부착된 상기 인쇄회로기판의 상면에 우물형태의 딤플이 형성되어 발광칩에서 방출하는 빛이 딤플의 경사면에서 반사하여 수직방향으로의 광효율을 높일 수 있도록 구성함도 가능하다.

한편, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 포토 인터럽터 제조방법에 있어서 는, 인쇄회로기판 상면에 발광칩과 수광칩을 올려놓은 후 도전성 와이어로 발광칩과 수광칩의 패드와 인쇄회로기판의 패드를 연결하는 단계와, 상기 발광칩과 수광칩을 투명한 수지로 1차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩과 수광칩의 수직방향에 반사면을 형성하여 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛이 수광칩에 입사될 수 있도록 1차 몰딩부를 형성하는 단계와, 상기 1차 몰딩부를 감싸도록 불투명한 수지로 2차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩의 상부에 형성된 반사면과 상기 수광칩의 상부에 형성된 반사면이 마주하는 위치에 슬릿이 형성되도록 2차 몰딩부를 형성하는 단계로 진행된다.

본 발명에 있어서, 상기 2차 몰딩부는 외란광을 95% 이상 차단하고 반사율이 90% 이상의 에폭시 수지로 형성하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 일 측면에서, 인쇄회로기판에 다수의 발광칩과 수광칩을 실장하여 동시에 다량의 포토인터럽터를 제조하는 공정을 제공한다.

본 발명에 따른 복수의 포토인터럽터 제조 공정은 인쇄회로기판 상면에 다수의 발광칩과 수광칩을 각각 정렬하여 올려놓은 후 도전성 와이어로 각 발광칩과 수광칩의 패드와 인쇄회로기판의 패드를 연결하는 단계와, 상기 각각의 발광칩과 수광칩의 상부에 투광성 수지로 사각 기둥형태로 1차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩과 수광칩의 수직방향에 상호 대향하는 반사면을 형성하여 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛이 수광칩에 입사될 수 있도록 1차 몰딩부를 형성하는 단계와, 1차 몰딩부를 감싸도록 불투광성 수지로 2차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩의 상부에 형성된 반사면과 상기 수광칩의 상부에 형성된 반사면이 마주하는 위치에 슬릿이 형성 되도록 2차 몰딩부를 형성하는 단계; 및 발광칩과 수광칩이 각각 1개씩 내장되도록 인쇄회로기판을 절단하는 단계로 진행된다.

본 발명에 있어서, 상기 수광 또는 발광칩을 내장하도록 기판에 형성되는 사각기둥형태의 1차 몰딩부들은 상응하는 몰드컵을 가지는 금형몰드에 인쇄회로기판을 장착하고 몰드물을 충진함으로서 제조될 수 있다. 발명의 바람직한 실시에 있어서, 수광칩을 덮는 다수의 몰드컵이 한번의 충진으로 충진될 수 있도록, 상기 수광칩을 포함하는 사각 기둥들은 하단이 상호 연통되는 것이 바람직하다. 또한, 발광칩을 덮는 다수의 몰드컵이 한번의 충진으로 충진될 수 있도록, 상기 발광칩을 포함하는 사각 기둥들은 하단이 상호 연통되는 것이 바람직하다. 또한, 발광칩과 수광칩을 포함하는 기둥들은 광이 새거나 외란광이 들어오는 것을 방지할 수 있도록 사각 기둥들이 하단이 분리되어야 한다.

본 발명에 있어서, 상기 발광칩들은 분리후 수광칩과 대향하지 않는 측면의 하단부에서 제1 몰드물이 노출되어, 발광 효율이 낮아지는 것을 방지할 수 있도록, 노출되는 부분보다 높은 위치 또는 낮은 위치에 실장되는 것이 바람직하다. 발명의 일 실시에 있어서, 노출되는 부분보다 낮은 위치에 실장하기 위해서 인쇄회로기판의 바닥면을 딤플형태로 낮출 수 있으며, 또한, 노출되는 부분보다 높은 위치에 실장하기 위해서, 인쇄회로기판에 일정 높이의 전도성 받침대를 형성하고 그 위에 실장할 수 있다.

상기와 같은 본 발명에 의하면, 하우징을 광반사 불투명한 수지로 몰딩을 실 시함으로써, 제조방법이 단순해지고 고온 리플로우 작업 시 들뜨는 현상이 없어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 포토 인터럽터의 하우징을 일체화함으로써, 소형화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 인쇄회로기판에 딤플을 형성함으로써 수광소자에 입사한 광효율을 극대화 할 수 있다.

또한, 하우징이 사출물이 아니라 수지로 됨으로써, 갭(gap)을 형성하기 위하여 소잉(sawing)을 실시할 때 슬릿(slit)면이 깨끗하게 되어 광효율을 향상시킬 수 있다.

이하, 본 발명의 포토 인터럽터 및 그 제조방법의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 포토 인터럽터의 구성을 보인 종단면도로서, 본 발명의 포토 인터럽터는 전극이 형성된 인쇄회로기판(10)과, 상기 인쇄회로기판(10)의 상면에 부착된 발광칩(20)과, 수광칩(30)과, 상기 발광칩(20)과 수광칩(30)을 투명한 수지로 몰딩하여 형성한 1차 몰딩부(40)와, 상기 1차 몰딩부(40)를 감싸도록 불투명한 수지로 몰딩하여 형성한 2차 몰딩부(50)를 포함하여 이루어진다.

이와 같이 본 발명의 포토 인터럽터는 인쇄회로기판 등에 면실장을 하는 씨오비(COB)형 포토 인터럽터로서, 상기 인쇄회로기판(10)의 상면에 발광칩(20)과 수광칩(30)을 마주보도록 실장한다.

상기 1차 몰딩부(40)는 투명한 수지로 이루어지며, 상기 발광칩(20)과 수광칩(30)의 수직방향으로 상부에 각각 반사면(41)(42)을 형성한 형상이다.

상기 반사면(41)(42)은 상기 발광칩(20)으로부터 방출하여 나온 빛이 상기 수광칩(30)에 입사될 수 있도록 수직방향을 기준으로 45°의 각도로 경사지도록 형성되며, 동일한 높이로 마주보게 형성되는 것이 바람직하다.

이와 같이 1차 몰딩부(40)에 형성된 반사면(41)(42)으로 인해 상기 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛은 수직방향으로 상부에 구비된 상기 반사면(41)에 부딪힌 후 수광칩(30) 방향으로 반사되고, 이후 수광칩(30)의 상부에 위치한 반사면(42)에 부딪히여 최종적으로 수광칩(30)에 입사될 수 있게 된다.

본 발명에서는 상기 1차 몰딩부(40)를 감싸는 하우징으로서, 불투명한 수지로 몰딩한 2차 몰딩부(50)를 적용하였다.

즉, 종래의 사출물로 이루어진 하우징이 아니라 수지를 이용한 몰딩부로 하우징을 형성함으로써, 하우징을 일체화할 수 있고 포토 인터럽터를 소형화할 수 있는 것이다.

상기 2차 몰딩부(50)는 상기 발광칩(20)의 상부에 형성된 반사면(41)과 상기 수광칩(30)의 상부에 형성된 반사면(42)이 마주하는 위치에 각각 슬릿(53)(54)이 형성되어 광이 통과할 수 있도록 하며, 그 재질로서는 불투명한 에폭시 수지로 이루어지는 것이다.

그 중에서도 상기 2차 몰딩부(50)는 광반사율이 우수한 에폭시 수지로 이루어지는 것이 바람직하며, 본 발명에서는 외란광을 95% 이상 차단하고 광반사율이 90% 이상의 에폭시 수지로 상기 2차 몰딩부(50)를 형성하는 것에 특징이 있다.

이와 같은 본 발명의 2차 몰딩부(50)로 인해, 본 발명의 포토 인터럽터는 제조방법이 단순해지고 고온 리플로우 작업 시 들뜨는 현상이 없어 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

첨부한 도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 포토 인터럽터의 제조공정을 도시한 사시도이고, 도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 포토 인터럽터 제품의 제조공정을 도시한 사시도이다.

이에 도시한 도면을 참조하여 본 발명의 포토 인터럽터 제조방법을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 전극이 형성된 인쇄회로기판(10)의 상면에 발광칩(20)과 수광칩(30)을 올려놓는다.

이후 도전성 와이어(11)로 발광칩(20)과 수광칩(30)의 패드와 인쇄회로기판(10)의 패드를 연결한다.

이후, 상기 발광칩(20)과 수광칩(30)을 투명한 수지로 1차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩(20)과 수광칩(30)의 수직방향에 반사면(41)(42)이 형성되도록 하여 상기 발광칩(20)으로부터 방출하여 나온 빛이 수광칩(30)에 입사될 수 있도록 1차 몰딩부(40)를 형성한다.

이후, 상기 1차 몰딩부(40)를 감싸도록 불투명한 수지로 2차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩의 상부에 형성된 반사면(41)과 상기 수광칩의 상부에 형성된 반사면(42)이 마주하는 위치에 슬릿(53)(54)이 형성되도록 2차 몰딩부(50)를 형성한다.

여기서, 상기 2차 몰딩부(50)는 외란광을 95% 이상 차단하고 반사율이 90% 이상의 에폭시로 2차 몰딩을 실시한다.

이와 같은 본 발명의 포토 인터럽터는 빛이 발광칩(20)에서 방출되면 발광칩(20) 상부의 반사면(41)을 거쳐 발광부 슬릿(53)을 통과하고, 수광부 슬릿(54)을 통과한 다음 수광칩(30) 상부의 반사면(42)을 거쳐 수광칩(30)에 전달되어 인터럽터 센서 역할을 한다.

이와 같은 본 발명의 포토 인터럽터의 제품을 제작하는 경우, 도 3a 내지 도 3d에서 보는 바와 같이, 인쇄회로기판에 다수개의 발광칩과 수광칩을 올려놓아 와이어 본딩작업을 한 후 1차 몰딩부를 형성하고, 2차 몰딩부를 형성한다.

이후, 갭(gap)을 형성하기 위하여 소잉(sawing)을 실시하는데, 본 발명의 포토 인터럽터는 2차 몰딩부로 하우징이 형성되어 있으므로 소잉 시 슬릿(slit)면이 깨끗하게 절단될 수 있어 광효율이 떨어지는 문제점을 해결할 수 있다.

첨부한 도 4는 본 발명의 포토 인터럽터의 다른 실시예를 도시한 종단면도로서, 발광부의 수직방향으로의 광효율을 높이기 위하여 발광칩(200)이 부착된 인쇄회로기판(100)의 상면에 우물형태의 딤플(101)을 형성하는 것도 가능하다.

이와 같이 딤플(101)이 형성된 경우, 상기 발광칩(200)에서 방출하는 빛이 딤플(101)의 경사면에서 반사하므로 수직방향으로의 광효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 포토 인터럽터의 구성을 보인 종단면도,

도 2a 내지 도 2d는 본 발명의 포토 인터럽터의 제조공정을 도시한 사시도,

도 3a 내지 도 3d는 본 발명의 포토 인터럽터 제품의 제조공정을 도시한 사시도,

도 4는 본 발명의 포토 인터럽터의 다른 실시예를 도시한 종단면도.

<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명>

10 : 인쇄회로기판 20 : 발광칩

30 : 수광칩 40 : 1차 몰딩부

50 : 2차 몰딩부

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 복수의 포토인터럽터 제조 공정에 있어서,

   인쇄회로기판 상면에 다수의 발광칩과 수광칩을 각각 1 렬로 정렬하여 올려놓은 후 인쇄회로기판에 전기적으로 연결하는 단계와;

   상기 각각의 발광칩과 수광칩의 상부에 투광성 수지로 기둥형태로 1차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩과 수광칩의 수직방향에 상호 대향하는 반사면을 형성하여 발광칩으로부터 방출하여 나온 빛이 수광칩에 입사될 수 있도록 몰딩되며, 상기 기등은 각각 수광 또는 발광칩을 포함하는 기둥끼리 하단이 상호 연통되도록 형성되는 단계와;

   1차 몰딩부를 감싸도록 불투광성 수지로 2차 몰딩을 실시하되, 상기 발광칩의 상부에 형성된 반사면과 상기 수광칩의 상부에 형성된 반사면이 마주하는 위치에 슬릿이 형성되도록 2차 몰딩부를 형성하는 단계; 및

   발광칩과 수광칩이 각각 1개씩 내장되도록 인쇄회로기판을 절단하는 단계

   를 포함하는 포토 인터럽터 제조 방법.
8. 삭제
9. 제7항에 있어서, 상기 발광칩들은 연통되는 부분보다 높은 위치 또는 낮은 위치에 실장되는 것을 특징으로 하는 포토 인터럽터 제조 방법.

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