(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子とをそれぞれ個別の基板に載置し、前記発光素子と前記受光素子とをそれぞれ透光性樹脂で封止した発光側１次モールド体と受光側１次モールド体とを対向配置し、前記発光素子と前記受光素子を光学的に結合する光窓部を設けるよう前記発光側１次モールド体と前記受光側１次モールド体の周囲をそれぞれ遮光性樹脂にて封止した構成の透過型光結合装置において、前記発光側１次モールド体の発光面と前記受光側１次モールド体の受光面に対する背面部にそれぞれ凹部を設け、かつ前記発光側１次モールド体と前記受光側１次モールド体の前記遮光性樹脂に前記透光性樹脂外囲部の凹部に達する開口部を設けたことを特徴とする透過型光結合装置。
【請求項２】
前記発光素子と前記受光素子を、基板の表面側に載置された状態で前記透光性樹脂により封止したことを特徴とする請求項１記載の透過型光結合装置。
【請求項３】
前記基板はリードフレームであることを特徴とする請求項２記載の透過型光結合装置。
【請求項４】
前記凹部を略円形状にしたことを特徴とする請求項１記載の透過型光結合装置。
【請求項５】
前記凹部を前記発光側１次モールド体と前記受光側１次モールド体の前記透光性樹脂において上面から下面方向へ延びる溝にしたことを特徴とする請求項１記載の透過型光結合装置。
【請求項６】
前記凹部にテーパ部を設けたことを特徴とする請求項１，２または３記載の透過型光結合装置。
【請求項７】
前記光窓部と、前記発光素子と、前記受光素子と、前記凹部とを一直線上に配置したことを特徴とする請求項１記載の透過型光結合装置。
【請求項８】
発光素子と受光素子とをそれぞれ個別の基板に載置し、前記発光素子と前記受光素子とをそれぞれ透光性樹脂で１次封止した発光側１次モールド体と受光側１次モールド体を対向配置し、前記発光素子と前記受光素子を光学的に結合する光窓部を設けるよう前記発光側１次モールド体と前記受光側１次モールド体の周囲を遮光性樹脂にて２次封止する透過型光結合装置の製造方法であって、前記２次封止の工程に、前記発光側１次モールド体の発光面と前記受光側１次モールド体の受光面に対する背面部にそれぞれ設けた凹部に係合してこれを支持する支持部材により、各１次モールド体を位置決めする工程を含むことを特徴とする透過型光結合装置の製造方法。
【請求項９】
前記発光側１次モールド体と前記受光側１次モールド体を位置決めする工程において、弾性体により１次モールド体方向に付勢された移動可能な位置決め用支持部材を用いることを特徴とする請求項８記載の透過型光結合装置の製造方法。
【請求項１０】
前記光窓部と前記発光素子または前記受光素子と基板の位置決めは一直線上で行われることを特徴とする請求項９記載の透過型光結合装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検出物体の有無を無接点で検出する透過型光結合装置に係り、発光素子と受光素子とを透光性樹脂と遮光性樹脂で二重封止した透過型光結合装置およびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の光電子部品の一例として透過型光結合装置およびその製造方法について図面を参照しつつ説明する。図７は従来の透過型光結合装置の完成状態を示す断面図であり、図７(a)は正面から見た断面図、図７(b)は上面から見た断面図である。図８は図７に示す透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、モールド完成の１工程前の２次モールド装置内での位置決め状態を示す図である。図７において、１Ｌ，１Ｐは対となる発光素子２Ｌ，受光素子２Ｐをそれぞれ内装した１次モールド体、３Ｌ，３Ｐは光窓部、４は全体を密封する２次モールド体であり、遮光性樹脂により構成されている。このように構成することにより、その完成状態に至る１工程前の２次モールド工程において、図８に示すように、１次モールド体１Ｌ，１Ｐのリード端子部５Ｌ，５Ｐを２次モールド金型６にて所定の間隔で固定し、組となる他の２次モールド金型７，８Ｌ，８Ｐの内部へインサートして、突起部９Ｌ，９Ｐを両１次モールド体１Ｌ，１Ｐへ押しつけ、これらを２次モールド金型７の凸部７ａ，７ｂへ接触させることによって、２次モールド工程において、１次モールド体１Ｌ，１Ｐを密封する遮光性のある２次モールド体４が光窓部３Ｌ，３Ｐへまわり込まないようにしている。
【０００３】
図９は従来の光電子部品の他の例を示す断面図であり、図９(a)は正面から見た断面図、図９(b)は上面から見た断面図である。なお、図中、図７，図８に示したものと同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。この例における光窓部１Ｌａ，１Ｐａは前記同様の２次モールド工程において、１次モールド体１Ｌ，１Ｐを２次モールド金型へ接触させることにより形成しており、前記光窓部１Ｌａ，１Ｐａが遮光性のある２次モールド体４から露出する構造になっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の構成、例えば図７のような構造の場合、２次モールド工程におけるインジェクション成形等の成形圧力(数百kg／cm2)が１次モールド体１Ｌ，１Ｐに加わり、これ等１次モールド体１Ｌ，１Ｐが横方向に流されることがある。図10は従来の透過型光結合装置の製造過程において、２次モールド体内で１次モールド体が流された状態を示す正面図であり、２次モールド体４のセンター（Ｃ1−Ｃ1′)と１次モールド体１Ｌ，１Ｐのセンター（Ｃ2−Ｃ2′)がずれてしまい、１次モールド体１Ｌ，１Ｐのセンターに載置された発光素子２Ｌ、受光素子２Ｐが２次モールド体４のセンターに形成された光窓部３Ｌ，３Ｐからずれてしまうという問題があり、図９のような構造の場合も同様なことが起こる。図11は２次モールド体内で１次モールド体が流される状態を示す正面図であり、２次モールド体４のセンター（Ｃ3−Ｃ3′)と１次モールド体に形成された光窓部３Ｌ，３Ｐのセンター（Ｃ4−Ｃ4′)が前記同様ずれる結果となり、いずれの場合も、発光素子と受光素子間の光伝達特性や検出位置特性等の光学的特性が低下してしまうという問題点があった。
【０００５】
本発明は上記従来の問題点を解決するものであり、２次モールド体のセンターと１次モールド体のセンターのずれを抑えることができる高精度一体モールドの透過型光結合装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の透過型光結合装置は、発光素子と受光素子をそれぞれ透光性樹脂で１次封止し、前記透光性樹脂外囲部に凹部を設けて遮光性樹脂で２次封止し、前記遮光性樹脂に前記透光性樹脂外囲部の凹部に達する開口部を設けたものであり、また、本発明の透過型光結合装置の製造方法は、２次モールド工程において１次モールド体を位置決めする工程を含めたものである。
【０００７】
本発明によれば、２次モールド体のセンターと１次モールド体のセンターのずれを抑えた高精度一体モールドの透過型光結合装置が得られる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。なお、前記従来のものと同一部分には同一符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０００９】
図１は本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の完成状態を示す図であり、図１(a)はその斜視図、図１(b)は正面から見た断面図、図１(c)は上部からみた断面図である。図２は図１に示す透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、モールド完成前の工程における２次モールド装置内での位置決め状態を示す図、図３ないし図５は本発明の一実施の形態における透過型光結合装置の製造方法を説明するための図であり、図３は最初の工程における発光素子とリードフレーム近傍の状態を示す斜視図、図４は１次モールド体をその背面から見た斜視図、図５は１次モールド体の凹部と２次モールド金型の位置決め用突起部との係合状態の説明図である。
【００１０】
まず、図３に示すように発光素子２Ｌを基板、この場合は一対のリードフレーム５Ｌの一方に搭載し、さらに、発光素子２Ｌの電極と他のリードフレーム５Ｌとの間を金属細線10で接続する。次いで、図４に示すように透光性樹脂11によって背部(図３のリードフレーム５Ｌの発光素子搭載部に対する裏側)に断面略円形状の凹部12Ｌが設けられるように１次モールドを行い、発光素子側の１次モールド体１Ｌが完成する。受光素子側も、同様の方法によって形成する。この時、１次モールドで形成される凹部12Ｌ、12Ｐは図５に示すようにテーパ部13を設けておくと２次モールドを実施する際、２次モールド装置の断面略円形状の位置決め用突起部９Ｌ，９Ｐとの嵌合を容易にすることができる。なお、１次モールド体１Ｌ，１Ｐを注型法で形成する場合、抜き型の制約から図４の凹部形状は成形できないので、この場合は１次モールド体背面の上下方向に対しての規制はなく、横方向のみ規制できる形状、例えば図６(a)，(b)に示すように１次モールド体の上面から下面方向へ延びた溝、あるいは上面から１次モールド体背面の中央部まで延びた溝にすることで成形可能となる。
【００１１】
次に図２に示すように、完成した発光素子側１次モールド体１Ｌと受光素子側１次モールド体１Ｐを２次モールド金型７の金型内に対向配置し、遮光性樹脂を用いた２次モールド体４により両者を一体化する２次モールドを行うが、この２次モールド時、スプリング14により矢印方向に付勢された移動可能な断面略円形状の突起部９Ｌ，９Ｐと１次モールド体１Ｌ，１Ｐのモールド体背面部の凹部12Ｌ、12Ｐとを嵌合させることにより、１次モールド体１Ｌ，１Ｐを位置決めする。このような、嵌合による位置決めを行えば従来のように強い圧力で挟み込む必要がなく、その後、射出成形により２次モールドを行っても、従来のような１次モールド体１Ｌ，１Ｐが偏心することはない。つまり、２次モールド体４の光窓部15Ｌ，15Ｐのセンターと１次モールド体１Ｌ，１Ｐのセンターがずれることがなく、更に、突起部９Ｌ，９Ｐを抜いた後に形成される開口部16Ｌ，16Ｐと前記各センターは一直線上に並ぶことになり、安定した発光素子と受光素子間の光伝達特性、検出位置特性を有する透過型光結合装置が得られる。
【００１２】
なお、スプリング14で付勢された移動可能な突起部９Ｌ，９Ｐの代わりに２次モールド金型７のスライド金型８Ｌ，８Ｐに突起部９Ｌ，９Ｐを一体構成して製造してもよく、これにより形成される開口部は２次モールド終了後封止すれば遮光性が向上する。また、このスプリング付勢された移動可能な突起部９Ｌ，９Ｐは１次モールド体１Ｌ，１Ｐの位置決めと光窓部15Ｌ，15Ｐを形成するための２次モールド金型７への押しつけの２つの役目を持っており、加えて２次モールド金型７と突起部９Ｌ，９Ｐにて１次モールド体１Ｌ，１Ｐを挟み込む際には１次モールド体１Ｌ，１Ｐへのストレスを緩和し、信頼性の高い高精度一体モールドの透過型光結合装置が製造できる。
【００１３】
更に、２次モールド体は熱可塑性樹脂あるいは熱硬化性樹脂であってもよく、また、１次モールド体を形成する透光性樹脂は発光素子として赤外発光ダイオードを用いる場合は可視光を遮断するタイプの樹脂であってもよく、受光素子としては、ホトトランジスタ、ホトダイオード、集積化受光素子であってもよい。
【００１４】
以上のように本実施の形態によれば、２次モールド時の２次モールド体のセンターと１次モールド体のセンターのずれを抑えることができ、また、光電子素子が２次モールド体に設けた開口部に対して基板の裏面側に取り付けられるので不要な光が遮光され、またこの基板をリードフレームとすることにより、安価にかつ容易に組立ができる。更に、光窓部と、基板の表面側に載置した光電子素子と、透光性樹脂外囲部の凹部を一直線上に配置したことにより、光伝達特性が良好で、かつ安定した封止ができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、２次モールド時の１次モールド体の位置決めを精度よく行え、光通路となる１次モールド体のセンターと２次モールド体のセンターがずれるのを防止できるので、発光素子と受光素子間の安定した光伝達特性、検出位置特性を有する透過型光結合装置を容易に製造できるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の完成状態を示す図である。
【図２】  本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、２次モールド装置内での位置決め状態を示す図である。
【図３】  本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の最初の製造工程における発光素子とリードフレーム近傍の状態を示す斜視図である。
【図４】  本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の１次モールド体をその背面から見た斜視図である。
【図５】  本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の１次モールド体の凹部と２次モールド装置の位置決め用突起部との係合状態の説明図である。
【図６】  本発明の一実施の形態である透過型光結合装置の１次モールド体の他の例を示し、その背面から見た斜視図である。
【図７】  従来の透過型光結合装置の完成状態を示す断面図である。
【図８】  従来の透過型光結合装置の製造過程における状態を示しており、２次モールド装置内での位置決め状態を示す図である。
【図９】  従来の透過型光結合装置の他の例を示す断面図である。
【図１０】  従来の透過型光結合装置の製造過程において、２次モールド体内で１次モールド体が流された状態を示す正面図である。
【図１１】  従来の透過型光結合装置の製造過程において、２次モールド体内で１次モールド体が流された状態を示す正面図である。
【符号の説明】
１Ｌ，１Ｐ…１次モールド体、  ２Ｌ…発光素子、  ２Ｐ…受光素子、  ４…２次モールド体、  ５Ｌ，５Ｐ…リードフレーム、  ６，７，８Ｌ，８Ｐ…２次モールド金型、  ９Ｌ，９Ｐ…突起部、  11…透光性樹脂、  12Ｌ，12Ｐ…凹部、  13…テーパ部、  14…スプリング、  15Ｌ，15Ｐ…光窓部、  16Ｌ，16Ｐ…開口部。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
0003793622.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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