(57)【要約】【課題】二次モールド体が不当に剥がれてしまうことを抑制することが可能なフォトインタラプタおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】基板１と、基板１の主面１１に搭載された発光素子２および受光素子３と、発光側一次モールド体４と、受光側一次モールド体５と、二次モールド体６と、を備えており、発光側一次モールド体４から光が出射する出射面４２と、受光側一次モールド体５に光が入射する入射面５２とが互いに対向しており、出射面４２および入射面５２に挟まれた検出空間Ｓｐにおける物体Ｏｂの有無を検出するフォトインタラプタＡであって、発光側および受光側一次モールド体４，５には、二次モールド体６と接し、かつその法線ベクトルと主面１１の法線ベクトルとの内積が負の値となる逆傾斜面４１，５１が形成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
上記基板の主面に搭載された発光素子および受光素子と、
上記発光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する発光側一次モールド体と、
上記受光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する受光側一次モールド体と、
上記発光側および受光側一次モールド体の一部ずつを覆う二次モールド体と、
を備えており、
上記発光側一次モールド体から光が出射する出射面と、上記受光側一次モールド体に光が入射する入射面とが互いに対向しており、
上記出射面および入射面に挟まれた検出空間における物体の有無を検出するフォトインタラプタであって、
上記発光側および受光側一次モールド体の少なくともいずれかには、上記二次モールド体と接し、かつその法線ベクトルと上記主面の法線ベクトルとの内積が負の値となる逆傾斜面が形成されていることを特徴とする、フォトインタラプタ。
【請求項２】
上記発光側一次モールド体のうち上記出射面に繋がる面、および上記受光側一次モールド体のうち上記入射面に繋がる面が、上記逆傾斜面とされている、請求項１に記載のフォトインタラプタ。
【請求項３】
主面に発光素子および受光素子が搭載された基板に、上記発光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する発光側一次モールド体と、上記受光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する受光側一次モールド体とを形成する工程と、
上記発光側および受光側一次モールド体の一部ずつを覆う二次モールド体を形成する工程と、を有するフォトインタラプタの製造方法であって、
上記二次モールド体を形成する工程においては、上記発光側および受光側一次モールド体の少なくともいずれかを、上記主面が向く方向と交差する方向に撓ませた状態で、上記二次モールド体を形成することを特徴とする、フォトインタラプタの製造方法。
【請求項４】
上記発光側および受光側一次モールド体を形成する工程においては、上記発光側一次モールド体に上記受光側一次モールド体に正対する出射面および上記発光素子から進行してきた光を上記出射面に向けて反射させる傾斜面を形成し、かつ、上記受光側一次モールド体に上記出射面と正対する入射面および上記入射面に入射した光を上記受光素子に向けて反射させる傾斜面を形成し、
上記二次モールド体を形成する工程においては、上記発光側および受光側一次モールド体の上記傾斜面に対して外力を加えることにより、上記発光側および上記受光側一次モールド体を撓ませた状態で、上記二次モールド体を形成する、請求項３に記載のフォトインタラプタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォトインタラプタおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
図６は、従来のフォトインタラプタの一例を示している（たとえば、特許文献１参照）。同図に示されたフォトインタラプタＸは、発光素子９２から発せられた光が受光素子９３によって受光されたか否かによって、検出空間Ｓｐにおける物体Ｏｂの有無を検出するモジュールである。発光素子９２および受光素子９３は、基板９１に搭載されている。発光素子９２は、発光側一次モールド体９４によって覆われており、受光素子９３は、受光側一次モールド体９５によって覆われている。発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５は、いずれも発光素子９２から発せられるたとえば赤外線を透過する樹脂からなる。発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５は、遮光性樹脂からなる二次モールド体９６によって覆われている。二次モールド体９６には、通過孔９６ａ，９６ｂが形成されている。これらの通過孔９６ａ，９６ｂからは、発光側一次モールド体９４の出射面９４ａおよび受光側一次モールド体９５の入射面９５ａがそれぞれ露出している。出射面９４ａから入射面９５ａに向かう光が物体Ｏｂによって遮られると、この光は受光素子９３によって受光されない。受光素子９３からの受光信号が途絶えると、検出空間Ｓｐに物体Ｏｂがあると判断できる。
【０００３】
発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５と、二次モールド体９６とは、いずれも一般的に金型を用いて形成される。具体的には、発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５を一次成形した後に、これらの発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５を覆うように二次モールド体９６が二次成形される。発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５は、これらを成形するための金型に固着してしまうことを防ぐために、わずかな傾斜面によって囲われた形状とされる。これらの傾斜面は、基板９１から離間するほど発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５の内方に位置する傾き（以下、順傾斜と称する）とされている。また、発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５を形成する樹脂には、金型との固着を抑制するための離型材と呼ばれる薬品が含まれている。これらにより、発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５を形成するときに、その一部が金型内に残存してしまうことなどの防止が図られている。
【０００４】
しかしながら、上述したわずかな傾斜面および離型材によって、二次モールド体９６が発光側一次モールド体９４および受光側一次モールド体９５から剥がれてしまいやすいという問題がある。たとえば、二次モールド体９６を形成するための金型を取り去るときに、二次モールド体９６がこの金型と一緒に剥がれてしまうおそれがある。また、十分な大きさの基板材料を用いて複数のフォトインタラプタＸを形成する場合に、複数のフォトインタラプタＸに分割するための切断工程において、二次モールド体９６が剥がれてしまうことがある。
【特許文献１】特開２００７−２７６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、二次モールド体が不当に剥がれてしまうことを抑制することが可能なフォトインタラプタおよびその製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の第１の側面によって提供されるフォトインタラプタは、基板と、上記基板の主面に搭載された発光素子および受光素子と、上記発光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する発光側一次モールド体と、上記受光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する受光側一次モールド体と、上記発光側および受光側一次モールド体の一部ずつを覆う二次モールド体と、を備えており、上記発光側一次モールド体から光が出射する出射面と、上記受光側一次モールド体に光が入射する入射面とが互いに対向しており、上記出射面および入射面に挟まれた検出空間における物体の有無を検出するフォトインタラプタであって、上記発光側および受光側一次モールド体の少なくともいずれかには、上記二次モールド体と接し、かつその法線ベクトルと上記主面の法線ベクトルとの内積が負の値となる逆傾斜面が形成されていることを特徴としている。
【０００７】
このような構成によれば、上記二次モールド体を上記基板から離間させようとすると、上記逆傾斜面によってこれを妨げる反作用力が生じる。これにより、上記二次モールド体が不当に剥がれてしまうことを抑制することができる。
【０００８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光側一次モールド体のうち上記出射面に繋がる面、および上記受光側一次モールド体のうち上記入射面に繋がる面が、上記逆傾斜面とされている。このような構成によれば、上記発光側および受光側一次モールド体の上記逆傾斜面どうしによって、上記二次モールド体を抱え込む構造となる。したがって、上記二次モールド体の剥がれを抑制するのに好適である。
【０００９】
本発明の第２の側面によって提供されるフォトインタラプタの製造方法は、主面に発光素子および受光素子が搭載された基板に、上記発光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する発光側一次モールド体と、上記受光素子を覆い、上記発光素子からの光に対して透光性を有する受光側一次モールド体とを形成する工程と、上記発光側および受光側一次モールド体の一部ずつを覆う二次モールド体を形成する工程と、を有するフォトインタラプタの製造方法であって、上記二次モールド体を形成する工程においては、上記発光側および受光側一次モールド体の少なくともいずれかを、上記主面が向く方向と交差する方向に撓ませた状態で、上記二次モールド体を形成することを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、上記発光側および受光側一次モールド体の少なくともいずれかに順傾斜とは反対側に傾斜する逆傾斜の面を形成することができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光側および受光側一次モールド体を形成する工程においては、上記発光側一次モールド体に上記受光側一次モールド体に正対する出射面および上記発光素子から進行してきた光を上記出射面に向けて反射させる傾斜面を形成し、かつ、上記受光側一次モールド体に上記出射面と正対する入射面および上記入射面に入射した光を上記受光素子に向けて反射させる傾斜面を形成し、上記二次モールド体を形成する工程においては、上記発光側および受光側一次モールド体の上記傾斜面に対して外力を加えることにより、上記発光側および上記受光側一次モールド体を撓ませた状態で、上記二次モールド体を形成する。このような構成によれば、上記発光側および受光側一次モールド体を、上記主面が向く方向と交差する方向、特に互いに接近する方向に適切に撓ませることができる。
【００１２】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１４】
図１は、本発明に係るフォトインタラプタの一例を示している。本実施形態のフォトインタラプタＡは、基板１、発光素子２、受光素子３、発光側一次モールド体４、受光側一次モールド体５、および二次モールド体６を備えている。フォトインタラプタＡは、検出空間Ｓｐにおける物体Ｏｂの有無を検出するためのモジュールである。
【００１５】
基板１は、たとえばエポキシ樹脂などの絶縁材料からなり、フォトインタラプタＡの土台となっている。基板１の主面１１には、発光素子２および受光素子３が搭載されている。
【００１６】
発光素子２は、たとえば赤外線を発するＬＥＤチップであり、主面１１に形成された配線パターン（図示略）の一部に搭載されている。発光素子２からは、主面１１が向く方向に赤外線が発せられる。
【００１７】
受光素子３は、たとえばＰＩＮフォトダイオードであり、主面１１に形成された配線パターン（図示略）の一部に搭載されている。受光素子３は、発光素子２から発せられる赤外線などの光を受光すると、光量に応じた起電力を発する。
【００１８】
発光側一次モールド体４は、発光素子２を覆っており、たとえば透明なエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる。発光側一次モールド体４には、逆傾斜面４１、出射面４２、および傾斜面４３が形成されている。逆傾斜面４１は、出射面４２に繋がる起立した面であり、基板１から離間するほど発光側一次モールド体４の外方に位置する傾斜とされている。言い換えると、逆傾斜面４１は、その法線ベクトルと主面１１の法線ベクトルとの内積が負の値となる傾斜（以下、逆傾斜と称する）とされている。発光側一次モールド体４のうち逆傾斜面４１以外の基板１から起立する面は、わずかな順傾斜の面とされている。出射面４２は、発光素子２からの光が出射する面であり、受光側一次モールド体５がある方向に向いている。傾斜面４３は、発光素子２から主面１１が向く方向に進行してきた光を反射することにより、出射面４２へと向かわせる面である。
【００１９】
受光側一次モールド体５は、受光素子３を覆っており、たとえば透明なエポキシ樹脂またはシリコーン樹脂からなる。受光側一次モールド体５には、逆傾斜面５１、入射面５２、および傾斜面５３が形成されている。逆傾斜面５１は、入射面５２に繋がる起立した面であり、逆傾斜面４１と同様に逆傾斜の面とされている。受光側一次モールド体５のうち逆傾斜面５１以外の基板１から起立する面は、わずかな順傾斜の面とされている。入射面５２は、検出空間Ｓｐを挟んで出射面４２と正対しており、出射面４２からの光が入射する面である。傾斜面５３は、入射面５２から進行してきた光を反射することにより、受光素子３へと向かわせる面である。
【００２０】
二次モールド体６は、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５の一部ずつを覆っており、たとえば不透明なエポキシ樹脂からなる。二次モールド体６には、通過孔６１ａ，６１ｂおよび空隙部６２ａ，６２ｂが形成されている。通過孔６１ａ，６１ｂは、出射面４２および入射面５２を露出させるためのものであり、出射面４２から入射面５２に向かう光を通過させる。空隙部６２ａ，６２ｂは、傾斜面４３，５３を露出させるためのものである。傾斜面４３，５３が空気と接する面となっていることにより、傾斜面４３，５３は、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５内を進行してきた光をいわゆる全反射によって高い反射率で反射することができる。
【００２１】
次に、フォトインタラプタＡの製造方法の一例について、図２〜図５を参照しつつ以下に説明する。
【００２２】
まず、図２に示すように、基板１の主面１１に発光素子２および受光素子３を搭載する。以降においては、１つのフォトインタラプタＡを製造する場合について説明するが、たとえば十分に大きなサイズの基板材料を用いて複数のフォトインタラプタＡを一括して製造する場合も同様の工程によって製造することができる。
【００２３】
次に、図３に示すように、基板１に対して金型７を押し付ける。金型７には、発光素子２および受光素子３を収容する凹部が形成されている。この凹部に液状の透明なエポキシ樹脂材料またはシリコーン樹脂材料を注入することにより、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５が形成される。この工程を終えた状態では、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５は、順傾斜の面によって囲われた形状とされている。
【００２４】
次に、図４に示すように、金型８を発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５に被せるように、基板１に対して接近させる。金型８には、通過孔用凸部８１ａ，８１ｂおよび空隙部用凸部８２ａ，８２ｂが形成されている。金型８を基板１に接近させると、同図二点鎖線で示すように、空隙部用凸部８２ａ，８２ｂが傾斜面４３，５３に当接する。空隙部用凸部８２ａ，８２ｂの先端は、傾斜面４３，５３に沿う傾斜面とされている。このとき、出射面４２および通過孔用凸部８１ａの間と、入射面５２および通過孔用凸部８１ｂの間とには、すき間が設けられている
【００２５】
次に、図５に示すように、さらに金型８を基板１に接近させ、金型８の下端を基板１に当接させる。このとき、空隙部用凸部８２ａ，８２ｂによって傾斜面４３，５３が押される格好となる。これにより、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５が互いに接近する方向に撓むこととなる。この撓み量は、出射面４２および入射面５２が通過孔用凸部８１ａ，８１ｂに当接することにより規定される。この結果、逆傾斜面４１，５１が形成される。本実施形態においては、高さ１ｍｍ程度、幅０．５ｍｍ程度の発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５を撓ませることにより、出射面４２および入射面５２の上端が３０〜５０μｍ程度せり出している。この状態で、液状の不透明なエポキシ樹脂材料を注入することにより、二次モールド体６が形成される。以上の工程により、フォトインタラプタＡが得られる。
【００２６】
次に、フォトインタラプタＡおよびその製造方法の作用について説明する。
【００２７】
本実施形態によれば、二次モールド体６を基板１から剥がそうとすると、逆傾斜面４１，５１によってこれを妨げる反作用力が生じる。これにより、二次モールド体６を形成するための金型を取り去るときなどに二次モールド体６が剥がれてしまうことを抑制することができる。
【００２８】
逆傾斜面４１，５１は、互いに向かい合う配置となっている。このため、フォトインタラプタＡは、逆傾斜面４１，５１によって二次モールド体６が抱え込まれた構造となっている。これは、二次モールド体６の剥がれを防止するのに好適である。
【００２９】
発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５を形成する工程においては、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５は、順傾斜の面によって囲われた形状である。このため、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５から金型７をスムースに取り去ることが可能であり、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５の一部が金型７に残存してしまうおそれが少ない。そして、金型８をセットするときに発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５を撓ませることにより、はじめて逆傾斜面４１，５１が形成される。この状態で二次モールド体６を形成することにより、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５を逆傾斜面４１，５１が形成された姿勢で適切に固定することができる。
【００３０】
発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５を撓ませるために、金型８の空隙部用凸部８２ａ，８２ｂを傾斜面４３，５３に押し当てる。傾斜面４３，５３が基板１から離間するほど互いに接近する傾斜となっていることにより、発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５を互いに接近させる方向の力が生じる。これにより、二次モールド体６を抱え込むように逆傾斜面４１，５１を形成することができる。また、空隙部用凸部８２ａ，８２ｂを傾斜面４３，５３に押し当てることは、フォトインタラプタＡが完成した状態において傾斜面４３，５３を空気に接する状態とすることにより全反射を実現するという効果を奏する。
【００３１】
本発明に係るフォトインタラプタおよびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係るフォトインタラプタおよびその製造方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００３２】
発光側一次モールド体４および受光側一次モールド体５の双方に逆傾斜面４１，５１が形成された構成に限定されず、逆傾斜面４１，５１のいずれかのみが形成された構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係るフォトインタラプタの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係るフォトインタラプタの製造方法の一例において、基板に発光素子および受光素子を搭載した状態を示す断面図である。
【図３】本発明に係るフォトインタラプタの製造方法の一例において、発光側および受光側一次モールド体を形成する工程を示す断面図である。
【図４】本発明に係るフォトインタラプタの製造方法の一例において、二次モールド体を形成する工程を示す断面図である。
【図５】本発明に係るフォトインタラプタの製造方法の一例において、発光側および受光側一次モールド体を撓ませた状態を示す断面図である。
【図６】従来のフォトインタラプタの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
Ａ      フォトインタラプタ
Ｏｂ    物体
Ｓｐ    検出空間
１      基板
２      発光素子
３      受光素子
４      発光側一次モールド体
５      受光側一次モールド体
６      二次モールド体
７，８  金型
１１    主面
４１    逆傾斜面
４２    出射面
４３    傾斜面
５１    逆傾斜面
５２    入射面
５３    傾斜面
６１ａ，６１ｂ  通過孔
６２ａ，６２ｂ  空隙部
８１ａ，８１ｂ  通過孔用凸部
８２ａ，８２ｂ  空隙部用凸部
【図１】
2009111128.tif 000003
【図２】
2009111128.tif 000004
【図３】
2009111128.tif 000005
【図４】
2009111128.tif 000006
【図５】
2009111128.tif 000007
【図６】
2009111128.tif 000008