KR20220085095A - 방진형 광센서 및 그 제조 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 발광부와 수광부를 가지는 방진형 광센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하고 제작이 용이한 새로운 방진형 광센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 방진형 광센서는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 한 쌍의 광소자를 광투과성 케이스 내부에 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방진형 광소자는 하나의 외장 커버와 하나의 광소자 모듈의 결합을 통해서 제조될 수 있어, 구성 부품의 수가 현저하게 줄어들게 된다. 또한, 기존의 메탈 커버를 부착하는 공정과 리드타입 LED를 PCB기판에 실장하는 공정을 자동화를 통해 제조할 수 있어, 제조 공정이 현저히 개선된다.
본 발명에 따른 방진형 광센서는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 한 쌍의 광소자를 광투과성 케이스 내부에 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 방진형 광소자는 하나의 외장 커버와 하나의 광소자 모듈의 결합을 통해서 제조될 수 있어, 구성 부품의 수가 현저하게 줄어들게 된다. 또한, 기존의 메탈 커버를 부착하는 공정과 리드타입 LED를 PCB기판에 실장하는 공정을 자동화를 통해 제조할 수 있어, 제조 공정이 현저히 개선된다.
Description
본 발명은 발광부와 수광부를 가지는 방진형 광센서 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 구조가 간단하고 제작이 용이한 새로운 방진형 광센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
포토인터럽트형 또는 반사형 광센서는 발광부에서 방출되는 광이 수광부에서 수광되는지 여부로 물체를 감지하는 센서로서, 발광부 및 수광부를 포함하는 센서모듈이 주변환경에 의해서 오염될 경우 효율이 저하된다. 이에 따라, 위해서, 센서 모듈의 외면을 광투과성 사출물 케이스로 둘러싸서 밀폐하는 방식이 사용된다.
도 1은 종래의 포토인터럽터형 방진형 광센서를 도시한다. 도 14에 도시된 바와 같이, 종래 포토인터럽터형 방진형 광센서는 발광소자와 수광소자가 각각 내장된 대향하는 두 기둥을 포함하는 광투과성 하우징(1)과, 상기 광투과성 하우징(1)의 내부에서 발광 및 수광 영역을 조절하는 메탈커버(2)들과, 상기 메탈케이스(2)들에 각각 내장되는 리드프레임 타입의 발광소자 및 수광 소자(3)와, 상기 발광 소자 및 수광소자(3)의 리드가 삽입되는 PBC기판(4)과, 상기 PCB 기판의 하부에 설치된 커넥터(5)와, 커넥터 주변(5)의 공간을 밀폐시키는 커넥터 마개(6)로 이루어진다.
이러한 방진형 광센서는 도 15에 도시된 방식을 제조된다. PCB 기판에 상부에 수광 및 발광 소자와 같은 소자 삽입단계와, 솔더링을 통해서 고정하는 PCB 솔더 단계, 기판 하부로 돌출된 수광 및 발광 소자의 리드를 절단하는 리드 커팅단계, PCB 기판의 하부에 커넥터를 삽입하는 커넥터 삽입단계, 솔더링을 통해서 커넥터를 고정하는 커넥터 솔더 단계, 기판을 분할하여 단위 PCB 모듈을 형성하는 PCB 분할 단계와, 분할된 단위 PCB 모듈에 메탈케이스를 씌워서 이를 하우징에 삽입하고, 밀폐용 커버로 마무리하는 패키지 삽입단계를 거치게 된다.
이러한 구조의 방진형 광센서는 외부에는 광투과성 하우징이 설치되고 내부에는 별도로 센싱 영역을 정해주기 위해 메탈 슬릿이 설치되기 때문에, 방진형 구조가 아닌 일반 광센서에 비해서, 부품들이 추가된다. 또한, 이러한 구조의 방진형 광센서 제조 방법은 기존의 방진형 광센서는 PCB기판을 포함하고 있어, 리드프레임 타입의 발광 소자 또는 수광 소자를 사용할 경우 제조 공정이 상당히 복잡해진다.
본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 구조가 단순하여, 부품수가 적고, 제조 공정이 단순한 새로운 방진형 광센서를 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 구조가 단순하여, 부품수가 적고, 제조 공정이 단순한 새로운 방진형 광센서의 제조 방법을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 구조가 단순하여, 부품수가 적고, 제조 공정이 단순한 새로운 방진형 광센서에 사용하는 새로운 방진형 광센서 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 구조가 단순하여, 부품수가 적고, 제조 공정이 단순한 새로운 방진형 광센서에 사용하는 새로운 방진형 광센서 모듈용 리드프레임을 제공하는 것이다.
본 발명에서 해결하고자 하는 또 다른 과제는 새로운 슬릿구조를 가지는 광소자를 제공하는 것이다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은
리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 한 쌍의 광소자를 광투과성 케이스 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 방진형 광센서의 외장을 이루는 광투과성 케이스는 발광면을 가지는 발광 기둥과 상기 발광면에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면을 가지는 수광기둥과, 상기 발광기둥 및 수광기둥이 세워지고 커넥터 삽입구를 가지는 하부 몸체부를 포함하는 방진형 케이스일 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 방진형 케이스는 커넥터가 접속하는 하면을 제외한 형상을 이루는 방진형 케이스 몸체부와, 커넥터 삽입구를 포함하는 하면을 이루는 커넥터 마개부로 이루어질 수 있다.
본 발명의 실시에 있어서, 상기 광투과성 케이스는 고정홀을 가지는 고정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발광기둥에는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자가 위치하고, 상기 수광기둥에는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자가 위치할 수 있으며, 발광 소자에서 발광된 광이 리드프레임 슬릿을 통해서 수광기둥으로 전달되고, 수광기둥에 전달된 발광소자의 광이 리드프레임 슬릿을 통해서 수광소자에 전달될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발광소자와 수광소자는 슬릿을 통해서만 광이 출입할 수 있도록, 슬릿이 없는 영역에는 광차단부가 형성될 수 있다. 상기 광차단부는 불투광성 수지로 이루어진 광차단부일 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발광소자와 수광소자는 리드단자들이 커넥터 삽입구로 연장되어 커넥터 삽입구에 삽입되는 커넥터와 접속하는 커넥터 핀을 이룰 수 있으며, 발광소자 및/또는 수광소자에서 커넥터 삽입구로 연장되는 리드단자들은 발광소자 및/또는 수광소자에서 커넥터 삽입구에 이르는 경로에 따라서 임의로 절곡될 수 있으며, 바람직하게는 발광소자와 수광소자가 마주보도록 절곡될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 발광소자와 수광소자는 커넥터 핀을 이루는 리드단자들을 하나의 수발광 모듈을 이룰 수 있도록 커넥터 핀들을 하나의 수지로 함께 둘러싸서 커넥터에 삽착하는 커넥터핀 결합몰딩을 포함할 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 방진형 광센서는 발광면을 가지는 발광 기둥과 상기 발광면에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면을 가지는 수광기둥과, 상기 발광기둥 및 수광기둥이 세워지고 커넥터 삽입구를 가지는 하부 몸체부를 포함하는 방진형 케이스와, 및
상기 발광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자광센서와, 상기 수광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자광센서와, 상기 발광소자 및 수광소자에서 커넥터 삽입구로 연장되는 리드연장부와, 결합몰딩으로 결합된 리드단자를 포함하는 수발광 모듈로 이루어질 수 있다.
본 발명은 일 측면에서,
발광면을 가지는 발광 기둥과 상기 발광면에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면을 가지는 수광기둥과, 상기 발광기둥 및 수광기둥이 세워지고 커넥터 삽입구를 가지는 하부 몸체부를 포함하는 방진형 케이스를 제조하는 단계;
상기 발광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자광센서와, 상기 수광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자광센서와, 상기 발광소자 및 수광소자에서 커넥터 삽입구로 연장되고, 결합몰딩으로 결합된 리드단자를 포함하는 수발광 모듈을 제조하는 단계; 및
상기 수발광 모듈을 상기 방진형 케이스에 결합하는 단계
를 포함하는 방진형 광센서 제조 방법을 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 방진형 케이스는 방진형 케이스 본체부와 커넥터 마개부는 사출 성형에 의해서 별도의 사출물로 제조될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 수발광 모듈은
발광 소자 및 수광소자의 전면에 배치되는 슬릿부와,
발광칩 및 수광칩이 실장되는 실장부와,
상기 실장부에서 커넥터까지 연장되는 연장부와,
커넥터 핀을 이루는 커넥터부를 포함하는 단위 리드 프레임들을 포함하는 리드프레임 제조하는 단계와,
상기 실장부에 발광칩 및 수광칩을 실장하는 단계와,
상기 발광칩 및 수광칩의 주변부에 광차단부와, 상기 커넥터부에 결합부를 형성하는 수지 몰딩 단계와,
리드프레임 절단 단계와,
리드 프레임 절곡 단계를 포함할 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 리드 프레임을 절곡 단계는 슬릿부가 발광칩 및 수광칩의 전면에 위치하도록 절곡하는 단계와, 및 상기 발광칩과 수광칩이 마주 보도록 연장부를 절곡하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명은 일 측면에서,
상기 발광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자광센서와, 상기 수광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자광센서와, 상기 발광소자 및 수광소자에서 커넥터 삽입구로 연장되고, 결합몰딩으로 결합된 리드단자를 포함하는 광센서용 수발광 모듈을 제공한다.
본 발명은 일 측면에서,
리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지며, 광소자칩이 리드프레임에 실장된 광소자를 제공한다.
본 발명에 있어서, 상기 광소자는 리드프레임에 실장된 광소자칩의 전면에는 리드프레임으로 이루어진 슬릿이 배치되며, 다른 면들에는 불투광성 수지로 이루어진 차단벽이 배치될 수 있다.
본 발명에 있어서, 상기 슬릿을 이루는 리드프레임은 광소자가 실장된 리드프레임에서 연장된 리드프레임일 수 있으며, 하나의 단위 리드프레임을 이루는 조합일 수 있다.
본 발명은 일 측면에서,
발광 소자 및 수광소자의 전면에 배치되는 슬릿부와,
발광칩 및 수광칩이 실장되는 실장부와,
상기 실장부에서 커넥터까지 연장되는 연장부와,
커넥터 핀을 이루는 커넥터부를 포함하고,
상기 슬릿부와 상기 실장부와 상기 연장부와 상기 커넥터부를 연결하는 연결부를 포함하는 단위 리드 프레임들로 이루어진 리드프레임을 제공한다.
본 발명에 의해서 구조가 단순하고, 제조 공정이 단순한 새로운 방진형 광센서가 제공되었다. 본 발명에 따른 방진형 광센서는 하나의 외장 커버와 하나의 광소자 모듈의 결합을 통해서 제조될 수 있어, 구성 부품의 수가 현저하게 줄어들게 된다. 또한, 기존의 메탈 커버를 부착하는 공정과 리드타입 LED를 PCB기판에 실장하는 공정을 자동화를 통해 제조할 수 있어, 제조 공정이 현저히 개선된다.
도 1은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 저면 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에서 내부에 삽입되는 광모듈의 발광소자와 수광소자의 단면을 통한 내부 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에서 발광기둥과 수광기둥의 단면을 통한 내부 구조와 작동을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈의 제조에 사용되는 단위 리드프레임을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 8은 단위 리드프레임에 광차단 케이스와 커넥터 결합부를 몰딩한 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 10의 트리밍된 단위 리드프레임을 트리밍하고 리드프레임 슬릿을 절곡한 상태를 보여주는 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 11에서 연결부를 1차 절곡한 상태를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 12에서 연결부를 2차 절곡한 상태를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 방진형 광센서의 제조에 소요되는 부품의 수를 기존의 수발광 모듈의 부품수와 비교한 결과를 보여주는 도면이다.
도 14는 종래 방진형 광센서를 도시한 분해사시도이다.
도 15는 종래 방진형 관센서의 제조 공정을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 저면 사시도이다.
도 3는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에서 내부에 삽입되는 광모듈의 발광소자와 수광소자의 단면을 통한 내부 구조를 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에서 발광기둥과 수광기둥의 단면을 통한 내부 구조와 작동을 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈의 제조 공정을 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈의 제조에 사용되는 단위 리드프레임을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 8은 단위 리드프레임에 광차단 케이스와 커넥터 결합부를 몰딩한 상태를 도시한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 10의 트리밍된 단위 리드프레임을 트리밍하고 리드프레임 슬릿을 절곡한 상태를 보여주는 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 11에서 연결부를 1차 절곡한 상태를 보여주는 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시에 따른 방진형 광센서에 사용되는 수발광 모듈을 제조하기 위해 도 12에서 연결부를 2차 절곡한 상태를 보여주는 도면이다.
도 13은 본 발명의 방진형 광센서의 제조에 소요되는 부품의 수를 기존의 수발광 모듈의 부품수와 비교한 결과를 보여주는 도면이다.
도 14는 종래 방진형 광센서를 도시한 분해사시도이다.
도 15는 종래 방진형 관센서의 제조 공정을 보여주는 도면이다.
이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다. 하기 실시예는 본 발명을 한정하기 위한 것은 아니며, 본 발명을 예시하기 위한 것이다.
도 1 및 도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 방진형 광센서(1)의 외장을 이루는 방진형 케이스(100)은 발광면(111)을 가지는 수직하는 직육면체 형태의 발광 기둥(110)과 상기 발광면(111)에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면(121)을 가지는 수직하는 직육면체 형태의 수광기둥(120)과, 상면에 발광기둥(110)과 수광기둥(120)이 소정 간격 이격하여 세워지는 하부 몸체부(130)로 이루어진다. 상기 하부 몸체부(130)는 일측으로 연장되어 연장되어 방진형 광센서(1)를 기판에 나사로 고정할 수 있도록 고정홀(141)이 형성된 고정부(140)를 가진다.
하부 몸체부(130)의 저면에는 방진형 케이스(10)의 내부에 광센서 모듈을 삽입하기 위한 삽입구(131)가 형성되며, 상기 삽입구(131)는 커넥터(151)를 포함하는 커넥터 마개(150)가 삽착된다.
상기 방진형 광센서(1)의 외면을 이루는 상기 방진형 케이스(10)는 내부가 비어 있는 형태이며, 내장되는 광센서 모듈에서 발광 또는 수광되는 광에 투광성인 수지로 이루어진다.
상기 방진형 광센서(1)가 적외광을 사용할 경우, 자외선 또는 가시광선이 외란광으로 작용하는 것을 방지하기 위해서, 검은색으로 이루어진 에폭시 수지로 이루어질 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 방진형 광센서(1)에 상기 방진형 케이스(10)의 내부에 하부로부터 삽입되어 발광 기둥(110) 내부에 위치하는 발광 소자(210)와 수광 기둥(120) 내부에 위치하는 수광 소자(220)와 하부 몸체부(130) 내부에 위치하는 삽입되는 리드 연장부(230)와, 커넥터 단자를 구성하는 리드 단자부(240)을 포함하는 수발광 모듈(200)이 삽입되고, 상기 수발광 모듈(200)은 리드 단자부(240)가 상기 커넥터 마개(150)에 형성된 리드 단지부 삽입구(152)에 삽입되고, 커넥터 마개(150)의 삽착에 의해서 별도의 고정부재 없이 방진형 케이스(100)의 내부의 정해진 위치에 고정된다.
도 4에 도시된 바와 같이, 발광 기둥에 삽입되는 발광소자(210)는 발광소자 리드프레임(211)에 적외선 발광용 발광칩(212)이 실장되며, 발광칩(212)의 주변에는 적외선 차단제를 포함하는 에폭시 수지로 전면 개방된 직육면체 형태의 케이스형태로 몰딩된 발광 차단케이스(213)가 형성되며, 상기 발광 차단케이스(213)의 상부에서 리드프레임이 돌출된 후 수평 절곡되어 소정 길이 연장되고, 다시 절곡된 후 하향 연장되어 상기 발광 차단 케이스(213)의 전면을 커버하는 리드프레임 발광 슬릿(214)를 형성한다.
또한, 상기 발광 소자(210)에 대향하여 배치되는 수광소자(220)은 수광소자 리드프레임(221)에 적외선 수광용 수광칩(222)이 실장되며, 수광칩(222)의 주변에는 적외선 차단제를 포함하는 에폭시 수지로 전면 개방된 직육면체 형태의 케이스형태로 몰딩된 수광 차단케이스(223)가 형성되며, 상기 수광 차단케이스(223)의 상부에서 리드프레임이 돌출된 후 수평 절곡되어 소정 길이 연장되고, 다시 절곡된 후 하향 연장되어 상기 수광 차단 케이스(223)의 전면을 커버하는 리드프레임 수광 슬릿(224)을 형성한다.
발광칩(212)은 발광 리드프레임(211)을 통한 전원의 인가에 의해서 발광되며, 수광칩(212)은 포토다이오드 또는 포토트랜지스터로 이루어져 발광칩(212)으로부터 입사되는 광에 의해서 미세 전류가 발생하고, 수광 리드프레임(221)을 통해서 전류 신호를 외부로 방출하게 된다. 상기 발광칩의 발광의 원리와 발광 제어 및 수광칩의 수광 원리와 수과 신호 처리에 관한 것은 여기서 참고문헌으로 결합된 출원인의 특허 공개 10-2020-0128293, 특허공개 제10-2020-0108700호 등록 특허 10-2017276호를 참조할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 발광칩(212)에서 발광된 광은 전면의 리드프레임 발광 슬릿(214)를 통해서 방사된 후, 발광 기둥(110)을 관통하여 방출되고, 수광 기둥(120)을 관통한 후 수광 기둥 내부의 위치한 리드프레임 수광 슬릿(224)를 통과한 후 수광 소자(222)에 도달하게 된다.
본 발명에 따른 방진형 광소자는 도 6에서 도시된 바와 같이, 방진형 케이스를 제조하는 단계(S1)와, 수발광 모듈을 제조하는 단계(S2)와, 이들을 결합하는 단계(S3)로 이루어진다.
상기 방진형 케이스를 제조하는 단계는 커넥터 마개를 제외한 방진형 케이스 본체와 커넥터 마개를 별도로 사출하여 제조한다. 상기 사출은 방진형 케이스 본체에 상응하는 캐비티와 커넥터 마개에 상응하는 캐비티를 가지는 금형에 광투과성 수지를 용융하여 충진하고, 이를 냉각시켜 제조된다.
상기 수발광 모듈을 제조하는 단계(S2)는, 도 7에서 도시된 바와 같이, 발광 소자 및 수광소자의 전면에 배치되는 슬릿부와, 발광칩 및 수광칩이 실장되는 실장부와, 상기 실장부에서 커넥터까지 연장되는 연장부와, 커넥터 핀을 이루는 커넥터부를 포함하는 다수의 단위 리드 프레임들로 이루어진 리드프레임 제조 단계(S21)와, 상기 실장부에 발광칩 및 수광칩을 실장하고, 실장된 발광칩 및 수광칩의 주변부에 광차단부와 상기 커넥터부에 결합부를 수지 몰딩하는 실장 및 몰딩 단계(S22)와, 리드프레임 절단 및 절곡하는 단계(S23)로 이루어진다.
수발광 모듈을 제조하기 위한 리드프레임(300)은, 도 8에서 도시된 바와 같이, 발광 소자 및 수광소자의 전면에 배치되는 슬릿부(310)와, 발광칩 및 수광칩이 실장되는 실장부(320)와, 상기 실장부에서 커넥터까지 연장되는 연장부(330)와, 커넥터 핀을 이루는 커넥터부(340)과 이들을 연결하는 연결부(350)로 이루어진 단위 리드프레임(300)들이 상하 좌우로 반복된 판상형 리드프레임이다.
단위 리드프레임(300)은 직사각형 테두리(351)와 3개의 가로대(352)로 이루어지며, 제1 가로대(352-1)과 테두리(352) 사이에는 슬릿부(310)가 형성되고, 상기슬릿부(310)에는 제1 가로대(352-1)에서 일측으로 돌출되는 돌기에 발광 소자의 전면을 커버하는 발광 슬릿(311)과 수광 슬릿(312)가 결합된다.
제1 가로대(352-1)와 제2 가로대(352-2)사이에는 발광칩이 실장되는 발광칩 실장부(321)과 수광칩이 실장되는 수광칩 실장부(322)가 제1 가로대(352-1)와 제2 가로대(352-2)의 가로대에서 돌출되는 돌기에 결합된다.
제2 가로대(352-2)와 제3 가로대(352-3) 사이에는 발광칩에서 커넥터로 연장되는 영역에 상응하는 리드의 연장부(330)가 제2 가로대(352-2)와 제3 가로대(352-3)에서 돌출되는 돌기에 결합된다.
상기 커넥터부(340)에서는 커넥터핀을 이루는 3개의 리드프레임 단자들이 돌출된다.
실장 및 몰딩 단계(S22)에서는, 도 9에서 도시된 바와 같이, 단위 리드프레임(300)의 실장부(320)에 각각 발광칩과 수광칩을 실장하고, 실장된 발광칩과 수광칩 주변에 광차단을 위해 상부 개방된 직육면체 광차단 케이스(360) 몰딩되고, 커넥터부(340)의 리드프레임 단자들에는 커넥터핀 결합부(370)이 몰딩된다. 상기 광차단 케이스(360)의 몰딩과 커넥터핀 결합부(370)의 몰딩은 인서트 몰딩으로 이루어진다.
절단 및 절곡 단계(S23)에서는 도 9 및 도 10에서 도시된 바와 같이, 단위 리드프레임(300)에서 사각 테두리(351)과 가로대(352)들이 제거되며, 슬릿부(310)는 절곡되어 발광슬릿(311)과 수광 슬릿(312)이 광차단 케이스(360)의 전면을 커버하여 각각 발광 소자와 수광 소자를 형성한다.
또한, 연결부(330)는 도 11에서와 같이 1차 절곡된 후, 도 12에서와 같이 2차 절곡되어 전면에 발광 소자와 수광 소자가 대향하도록 절곡되어, 발광 소자와 수광소자와 커넥터핀이 하나로 이루어진 수발광모듈(200)을 형성한다.
제조된 수발광 모듈(200)은 커넥터핀 결합부(370)가 커넥터 마개의 구멍에 삽착되어 고정되고, 커넥터 마개의 삽착과 함께 방진형 케이스 내부에 고정되어, 방진형 광소자를 형성하게 된다.
1
: 방진형 광센서
100 : 방진형 케이스
110 : 발광 기둥
120 : 수광 기둥
130 : 하부 몸체부
140 : 고정부
150 : 커넥터마개
200 : 수발광 모듈
210 : 발광 소자
220 : 수광소자
230 : 리드 연장부
240 : 리드 단자부
300 : 단위 리드프레임
310 : 슬릿부
320 : 실장부
330 : 연장부
340 : 커넥터부
350 : 연결부
100 : 방진형 케이스
110 : 발광 기둥
120 : 수광 기둥
130 : 하부 몸체부
140 : 고정부
150 : 커넥터마개
200 : 수발광 모듈
210 : 발광 소자
220 : 수광소자
230 : 리드 연장부
240 : 리드 단자부
300 : 단위 리드프레임
310 : 슬릿부
320 : 실장부
330 : 연장부
340 : 커넥터부
350 : 연결부
Claims (17)
- 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 한 쌍의 광소자를 광투과성 케이스 내부에 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서.
- 제1항에 있어서,
상기 광투과성 케이스는 발광면을 가지는 발광 기둥과, 상기 발광면에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면을 가지는 수광기둥과, 및 상기 발광기둥과 수광기둥이 세워지고 커넥터 삽입구를 가지는 하부 몸체부를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 제1항에 있어서,
상기 광투과성 케이스는 고정부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 제2항에 있어서,
상기 방진형 광센서는 상기 발광기둥에는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자가 위치하고, 상기 수광기둥에는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자가 위치하며, 상기 발광 소자에서 발광된 광이 리드프레임 슬릿을 통해서 발광기둥에서 방출되어 수광기둥으로 전달되고, 수광기둥에 전달된 발광소자의 광이 리드프레임 슬릿을 통해서 수광소자에 전달되는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 제1항에 있어서,
상기 광소자는 광소자칩의 전면에 리드프레임으로 이루어진 슬릿이 위치하고 주변에는 수지로 이루어진 광차단부가 형성된 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 제1항에 있어서,
상기 한 쌍의 광소자는 리드단자들이 커넥터 삽입구로 연장되어 커넥터 삽입구에 삽입되는 커넥터와 접속하는 커넥터 핀을 이루는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 제1항에 있어서,
리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 한 쌍의 광소자는 하나의 일체형 모듈인 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 발광면을 가지는 발광 기둥과 상기 발광면에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면을 가지는 수광기둥과, 상기 발광기둥 및 수광기둥이 세워지고 커넥터 삽입구를 가지는 하부 몸체부를 포함하는 방진형 케이스와, 및
상기 발광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자광센서와, 상기 수광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자광센서와, 상기 발광소자 및 수광소자에서 커넥터 삽입구로 연장되는 리드연장부와, 결합몰딩으로 결합된 리드단자를 포함하는 수발광 모듈
을 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서. - 발광면을 가지는 발광 기둥과 상기 발광면에 소정 간격 이격되어 대향하는 수광면을 가지는 수광기둥과, 상기 발광기둥 및 수광기둥이 세워지고 커넥터 삽입구를 가지는 하부 몸체부를 포함하는 방진형 케이스를 제조하는 단계;
상기 발광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자광센서와, 상기 수광기둥에 삽입되는 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자광센서와, 상기 발광소자 및 수광소자에서 커넥터 삽입구로 연장되고, 결합몰딩으로 결합된 리드단자를 포함하는 수발광 모듈을 제조하는 단계; 및
상기 수발광 모듈을 상기 방진형 케이스에 결합하는 단계
를 포함하는 방진형 광센서 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 방진형 케이스는 방진형 케이스 본체부와 커넥터 마개부가 사출 성형에 의해서 별도의 사출물로 제조되는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 수발광 모듈은 발광 소자 및 수광소자의 전면에 배치되는 슬릿부와, 발광칩 및 수광칩이 실장되는 실장부와, 상기 실장부에서 커넥터까지 연장되는 연장부와, 및 커넥터 핀을 이루는 커넥터부를 포함하는 단위 리드 프레임들을 포함하는 리드프레임 제조하는 단계와;
상기 실장부에 발광칩 및 수광칩을 실장하는 단계와;
상기 발광칩 및 수광칩의 주변부에 광차단부와, 상기 커넥터부에 결합부를 형성하는 수지 몰딩 단계와;
리드프레임 절단 단계와; 및
리드 프레임 절곡 단계
를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서 제조 방법. - 제9항에 있어서,
상기 리드 프레임 절곡 단계는 슬릿부가 발광칩 및 수광칩의 전면에 위치하도록 절곡하는 단계와, 및 상기 발광칩과 수광칩이 마주 보도록 연장부를 절곡하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방진형 광센서 제조 방법. - 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 발광소자와,
리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지는 수광소자와,
상기 발광소자 및 수광소자에서 연장되고, 결합몰딩으로 결합된 리드단자를 포함하는 일체형 수발광 광센서 모듈. - 리드프레임으로 이루어진 슬릿을 가지며, 광소자칩이 리드프레임에 실장된 광소자.
- 제14항에 있어서,
상기 광소자는 리드프레임에 실장된 광소자칩의 전면에는 리드프레임으로 이루어진 슬릿이 배치되고, 다른 면들에는 불투광성 수지로 이루어진 차단벽이 배치되는 것을 특징으로 하는 광소자. - 제14항에 있어서,
상기 슬릿을 이루는 리드프레임은 광소자가 실장된 리드프레임에서 연장된 리드프레임인 것을 특징으로 하는 광소자. - 발광 소자 및 수광소자의 전면에 배치되는 슬릿부와,
발광칩 및 수광칩이 실장되는 실장부와,
상기 실장부에서 커넥터까지 연장되는 연장부와,
커넥터 핀을 이루는 커넥터부를 포함하고,
상기 슬릿부와 상기 실장부와 상기 연장부와 상기 커넥터부를 연결하는 연결부를 포함하는 단위 리드 프레임들로 이루어진 리드프레임.
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2020
- 2020-12-14 KR KR1020200174495A patent/KR102643716B1/ko active IP Right Grant
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|---|---|
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