(57)【要約】【課題】  基板と遮光枠の反り、重ね合わせ精度が悪い、放熱性劣化など。【解決手段】  集合回路基板１Ａの所定位置にＡｌ材又はＣｕ材などよりなる金属系反射枠２を搭載し、金属系反射枠２に形成された逆円錐形状の凹部底面に発光素子３を実装し、発光素子３と受光素子４が一対になるようにアレイ状に配置・実装する。発光素子３と受光素子４を覆うように透光性の熱硬化系樹脂５で樹脂封止する。熱硬化系樹脂５に発光素子３と受光素子４を囲むように、集合回路基板１Ａの上面に達する深さで、ハーフダィシングによる直交する線状溝６を形成し、線状溝６に熱硬化系樹脂に可視光と赤外光カット剤などの添加剤を付加した液状樹脂又は塗料を流し込み、光干渉防止機能を具備した樹脂枠７を形成した後、発光素子３と受光素子４が一対になるように、樹脂枠７上を通る直交する所定のカットラインに沿って切断して、単個のフォトリフレクタ装置を製造する。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面が略長方形形状をし、その上面に所定の導電パターンを、下面に外部接続用電極を形成し、前記上下電極をスルーホール電極を介して接続する回路基板と、該回路基板の上面側に、発光素子及び受光素子を実装し、該発光素子及び受光素子を保護する保護手段を有し、前記両素子間に光干渉防止機能を具備したフォトリフレクタ装置において、前記回路基板上の所定位置に金属系反射枠を搭載し、該金属系反射枠に形成された逆円錐形状の凹部底面に前記発光素子を実装すると共に、前記回路基板上の所定位置に受光素子が、前記発光素子と一対になるように配置・実装し、該発光素子と受光素子を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で樹脂封止すると共に、前記両素子を取り囲むように光干渉防止機能を具備した樹脂枠を配設したことを特徴とするフォトリフレクタ装置。
【請求項２】
前記金属系反射枠は、Ａｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる高放熱材であることを特徴とする請求項１記載のフォトリフレクタ装置。
【請求項３】
前記枠樹脂は、熱硬化系樹脂に可視光と赤外光カット剤を添加した樹脂であることを特徴とする請求項１記載のフォトリフレクタ装置。
【請求項４】
平面が略長方形形状をし、その上面に所定の導電パターンを、下面に外部接続用電極を形成し、前記上下電極をスルーホール電極を介して接続する回路基板と、該回路基板の上面側に、発光素子及び受光素子を実装し、該発光素子及び受光素子を保護する保護手段を有し、前記両素子間に光干渉防止機能を具備したフォトリフレクタ装置の製造方法において、多数個取りする集合回路基板の所定位置にＡｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる金属系反射枠を搭載し、該金属系反射枠に形成された逆円錐形状の凹部底面に前記発光素子を実装すると共に、前記集合回路基板上の所定位置に受光素子が、前記発光素子と一対になるようにアレイ状に配置・実装し、該発光素子と受光素子を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で樹脂封止すると共に、該封止樹脂に、前記発光素子と受光素子を取り囲むように、前記集合回路基板の上面に達する深さで、ハーフダィシングによる直交する線状溝を形成し、該線状溝に熱硬化系樹脂に可視光と赤外光カット剤を添加した液状樹脂又は塗料を流し込み、光干渉防止機能を具備した樹脂枠を形成した後、前記発光素子と受光素子が一対になるように、前記樹脂枠上を通る直交する所定のカットラインに沿って切断することにより、単個のフォトリフレクタ装置を形成したことを特徴とするフォトリフレクタ装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、被検出物の有無又は被検出物の位置を検出するフォトリフレクタ装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
フォトリフレクタ装置は、非接触で物体の有無や物体の位置を検出する光センサであり、モータなどの回転の制御や紙、フイルム等の位置、端部の検出などに使用される。その一般的な構成及び原理を説明すると、遮光された発光素子と受光素子を有し、発光素子から照射された光が検知対象の物体に当たって反射され、その反射光を受光素子が検知する。これによって、フォトフレクタ装置の近傍における物体の有無や位置に応じて受光素子側の出力が変化し、これを検出信号として用いるものである。
【０００３】
しかし、従来知られているフォトフレクタ装置の例として、絶縁基板の上面に一対の発光素子と受光素子を実装し、発光素子と受光素子を囲むように遮光枠を配設した構造のものがある。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２００１−１５６３２５号公報（第４頁、図１、２）  上記した特許文献１に開示されているフォトフレクタ装置は、図４及び図５に示すように、絶縁基板１１上の各一対の電極１２、１３及び１４、１５にＬＥＤ等の発光素子１６及びフォトトランジスタ又はフォトダイオードなどの受光素子１７が一対になって併置するようにダイボンド接着され、ボンディングワイヤ１８によりそれぞれワイヤボンディングされている。前記発光素子１６と受光素子１７の外周は薄膜コート樹脂１９によりコーティングされており、発光素子１６と受光素子１７が保護される。２０は、発光素子１６と受光素子１７の発光、受光方向を規制する機能を有し、発光素子１６と受光素子１７を囲むよに絶縁基板１１上に取り付けられる遮光性のプラスチックなどよりなる遮光枠である。この遮光枠２０は、発光素子１６と受光素子１７の発光、受光方向にそれぞれ設けられている窓部２０ａ、２０ｂと、発光素子１６と受光素子１７との間を遮光する中間遮光壁部２０ｃを有する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
解決しようとする問題点は、フォトフレクタ装置を製作するには、絶縁基板１１の上に、成形型を用いて遮光性樹脂のモールド加工により遮光枠２０を一体として形成して固定すし、その後、所定位置に発光素子１６と受光素子１７をボンディングにより、絶縁基板１１への固着及び電極への電気的接続を行っている。絶縁基板１１と遮光枠２０の樹脂の熱膨張係数が異なるため、反りなどが発生する。また、絶縁基板１１と遮光枠２０の重ね合わせの位置精度にズレを生じ遮光性が悪い。更に、発光素子１６を絶縁基板１１の上に直接ダイボンドするため放熱性が悪い等、フォトフレクタ装置の信頼性に大きな問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明におけるフォトリフレクタ装置は、平面が略長方形形状をし、その上面に所定の導電パターンを、下面に外部接続用電極を形成し、前記上下電極をスルーホール電極を介して接続する回路基板と、該回路基板の上面側に、発光素子及び受光素子を実装し、該発光素子及び受光素子を保護する保護手段を有し、前記両素子間に光干渉防止機能を具備したフォトリフレクタ装置において、前記回路基板上の所定位置に金属系反射枠を搭載し、該金属系反射枠に形成された逆円錐形状の凹部底面に前記発光素子を実装すると共に、前記回路基板上の所定位置に受光素子が、前記発光素子と一対になるように配置・実装し、該発光素子と受光素子を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で樹脂封止すると共に、前記両素子を取り囲むように光干渉防止機能を具備した樹脂枠を配設したことを特徴とするものである。
【０００６】
また、前記金属系反射枠は、Ａｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる高放熱材であることを特徴とするものである。
【０００７】
また、前記枠樹脂は、熱硬化系樹脂に可視光と赤外光カット剤を添加した樹脂であることを特徴とするものである。
【０００８】
また、平面が略長方形形状をし、その上面に所定の導電パターンを、下面に外部接続用電極を形成し、前記上下電極をスルーホール電極を介して接続する回路基板と、該回路基板の上面側に、発光素子及び受光素子を実装し、該発光素子及び受光素子を保護する保護手段を有し、前記両素子間に光干渉防止機能を具備したフォトリフレクタ装置の製造方法において、多数個取りする集合回路基板の所定位置にＡｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる金属系反射枠を搭載し、該金属系反射枠に形成された逆円錐形状の凹部底面に前記発光素子を実装すると共に、前記集合回路基板上の所定位置に受光素子が、前記発光素子と一対になるようにアレイ状に配置・実装し、該発光素子と受光素子を覆うように透光性の熱硬化系樹脂で樹脂封止すると共に、該封止樹脂に、前記発光素子と受光素子を取り囲むように、前記集合回路基板の上面に達する深さで、ハーフダィシングによる直交する線状溝を形成し、該線状溝に熱硬化系樹脂に可視光と赤外光カット剤を添加した液状樹脂又は塗料を流し込み、光干渉防止機能を具備した樹脂枠を形成した後、前記発光素子と受光素子が一対になるように、前記樹脂枠上を通る直交する所定のカットラインに沿って切断することにより、単個のフォトリフレクタ装置を形成したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のフォトリフレクタ装置は、発光素子を金属系反射枠に形成された逆円錐形状の凹部底面に実装するため、放熱特性、光出力効率、光路制御（光干渉防止）、回路基板への光漏れ防止に優れている。
【００１０】
また、枠樹脂が封止樹脂と同系の樹脂を使用しているため、信頼性劣化（剥離など）を抑えることができる。
【００１１】
また、従来、成形型を使用して加工していた遮光枠は不要になり、従って、その取り付け作業がなくなり、コストダウンになる。
【００１２】
また、本発明のフォトリフレクタ装置の製造方法は、多数個取りの集合回路基板で生産できるので、量産性に優れている。
【００１３】
以上述べたように、作業性、電気的特性、放熱性に優れたフォトリフレクタ装置及びその製造方法を提供することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明のフォトリフレクタ装置について、図面に基づいて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１及び図２は、本発明の実施例に係わり、図１は、フォトリフレクタ装置の断面図（図２のA−A線断面）、図２は、図１の平面図である。図１及び図２において、１はガラスエポキシ樹脂などよりなる平面が略長方形形状をした絶縁性を有する回路基板で、その上面には図示しない所定の導電パターンと、下面には外部接続用電極と、前記上下面電極を接続するスルーホール電極が形成されている。該回路基板１の上面側の所定位置に、Ａｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる高放熱材である金属系反射枠２が搭載されている。
【００１６】
前記金属系反射枠２に形成された逆円錐形状の凹部底面に、高速赤外ＬＥＤからなる発光素子３を実装すると共に、前記回路基板１上の所定位置に、フォトトランジスタ又はフォトダイオードからなる受光素子４を実装しており、図示しない導電パターンにダイボンド接着され、金属細線８でワイヤーボンディングされ電気的に接続されている。
【００１７】
前記発光素子３と受光素子４を覆うように、可視光カット剤入りエポキシ系の透光性の熱硬化系樹脂５で樹脂封止する。該熱硬化系樹脂５には、前記発光素子３と受光素子４の間で、両素子３、４を取り囲むように、ハーフダイシングにより前記回路基板１の上面に達する深さの線状溝６が形成されている。
【００１８】
前記線状溝６に、予め、前記熱硬化系樹脂５に、可視・赤外光の波長カット機能を有する添加剤を混ぜ込んだ液状樹脂又は塗料を流し込み枠樹脂７が形成されている。該樹脂枠７は、前記発光素子３より出射された赤外光が横方向から漏れて熱硬化系樹脂５中を通って受光素子４間に伝播するのを防ぐ、光干渉防止機能を有するものである。
【００１９】
前記金属系反射枠２は、逆円錐形状の反射面により、発光素子３の光出力効率を高め、部材はＡｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる高放熱材であることから、放熱性を高めるものである。
【００２０】
封止樹脂である熱硬化系樹脂５と樹脂枠７が共に同系の樹脂を使用するので、剥離などを抑え信頼性劣化を抑えるものである。
【００２１】
次に、フォトリフレクタ装置の製造方法について説明する。図３（ａ）において、多数個取りする集合回路基板１Ａの所定位置にＡｌ材又はＣｕ材またはその合金よりなる金属系反射枠２を搭載した後、該金属系反射枠２に形成された逆円錐形状の凹部底面に発光素子３を実装すると共に、前記集合回路基板１Ａ上の所定位置に前記発光素子３と一対になるように受光素子４をアレイ状に配置・実装する。金属細線８でワイヤーボンディングされ電気的に接続する。
【００２２】
図３（ｂ）において、前記発光素子３と受光素子４の上面を覆うように、トランスファーモールド等で透光性の可視光カット剤含有の熱硬化系樹脂５で樹脂封止する。
【００２３】
図３（ｃ）において、前記熱硬化系樹脂５に、前記発光素子３と受光素子４の列間で前記集合回路基板１の上面に達する深さで、ハーフダィシングによる直交する線状溝６を形成する。直交する複数の線状溝６は、樹脂封止する際に金型を使用して形成しても良い。
【００２４】
図３（ｄ）、（ｅ）において、前記線状溝６に、予め波長カット機能を有する、熱硬化系樹脂に可視光と赤外光カット剤を添加した液状樹脂又は塗料を流し込み、毛細管現象で線状溝６全体に行き渡るようにして枠樹脂７を形成する。その後、前記発光素子３と受光素子４が一対になるように、前記樹脂枠７上を通る直交する所定のカットラインX  、Ｙに沿って切断する。以上の工程により、単個のフォトリフレクタ装置を多数個取り生産することができる。
【００２５】
以上述べたフォトリフレクタ装置の製造方法により、別体の遮光用成形品を必要としないで、遮光枠（樹脂枠）を設けた多数個取り生産ができるフォトリフレクタ装置の製作が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施例に係わるフォトリフレクタ装置の断面図である。
【図２】図１のフォトリフレクタ装置の平面図である。
【図３】本発明の実施例に係わるフォトリフレクタ装置の製造方法を示す説明図である。
【図４】従来技術に係わるフォトリフレクタ装置の斜視図である。
【図５】図４のＢ―Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
【００２７】
１  回路基板
１Ａ  集合回路基板
２  金属系反射枠
３  発光素子
４  受光素子
５  熱硬化系樹脂
６  線状溝
７  枠樹脂
Ｘ、Ｙ  カットライン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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