(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）複数の各発光素子３１と複数の各受光素子３２とが、交互に同一平面上に配列されて高さ調整用リードフレーム１０ａで結合された構成を作成し、
（ａ１）一方向に平行に延びる受光素子用の第１〜第３端子３，４，８と、前記一方向に平行に延びる受光素子用の第４〜第６端子９，７，６とは、リードフレームで結合され、
前記高さ調整用リードフレーム１０ａは、隣接する第３および第４端子８，９を結合しており、発光素子３１と受光素子３２との光軸Ｌ１から所定の高さｈよりも大きい幅Ｗを有しており、
（ａ２）第２端子４のヘッダ部１１に発光チップ１２がダイボンドし、
発光チップ１２は、第１端子３に発光チップ用ワイヤ１４によってワイヤボンドし、
（ａ３）第４端子９のヘッダ部１６に２相出力の受光チップ１７がダイボンドし、
受光チップ１７は、第５および第６端子７，６に２本の各受光チップ用ワイヤ１８によってそれぞれワイヤボンドし、
（ａ４）樹脂で発光チップ１２とその付近を包むように、トランスファモールドを行って発光側パッケージ部２を形成し、
（ａ５）樹脂で受光チップ１７とその付近を包むように、トランスファモールドを行って受光側パッケージ部５を形成し、
（ｂ）次に、高さ調整用リードフレーム１０ａに、第３および第４端子８，９に隣接する２個所の切り込み部Ａを設けて、切り込み部Ａ間に高さ調整部４１を形成し、
（ｃ）その後、第１〜第６端子３，４，８；９，７，６を結合する前記リードフレームを除去して発光素子３１と受光素子３２とを高さ調整用リードフレーム１０ａで一体的に結合した構成を取出し、このとき高さ調整部４１の一部を、高さ調整部４１の下面４５から光軸Ｌ１までの高さが、前記所定の高さｈとなるように、除去し、
（ｄ）引き続いて、高さ調整用リードフレーム１０ａの切り込み部Ａが形成された折り曲げ部４３，４４のフォーミングライン２５で折り曲げて、発光素子３１と受光素子３２とを光軸Ｌ１が一致するように対向させることを特徴とするホトインタラプタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発光素子と受光素子とを組合わせたホトインタラプタの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０に従来の回転角検出装置の構成を示す。発光素子１０１と受光素子１０２とは、互いに対向し、光軸の高さが所定の高さとなるように、基板１０４に実装される。発光素子１０１と受光素子１０２との間には、スリットを有するディスク１０３が回転自在に軸支され、ディスク１０３の回転角が検知される。このように、発光素子１０１と受光素子１０２とは、双方の光軸が一致するように、かつディスク１０３と所定の位置関係を確保するように、個々に実装される。
【０００３】
また、登録特許２８７７４０３号には、ホトインタラプタの先行技術が記載される。このホトインタラプタは、側面から見てＨ字状を成し、発光素子および受光素子の両端同士が橋絡部によって結合され、端子部と素子部とが同一平面を保ったまま橋絡部と直交するように折り曲げ加工を行うことで製造される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の回転角検出装置では、ホトインタラプタを構成する発光素子１０１、受光素子１０２を実装する場合、光軸を一致させる必要があり、さらにディスク１０３との位置関係も確保する必要がある。しかしながら、発光素子１０１および受光素子１０２を個々に実装するので、基板１０４に対してこれらを位置決めすることが困難であり、発光素子１０１および受光素子１０２の位置は、３次元全方向に不安定であり、自立しない。また、治具などを用いて発光素子１０１および受光素子１０２を実装しても、実装位置のばらつきが大きいので、安定した特性を確保するのは非常に困難である。
【０００５】
また、発光素子１０１、受光素子１０２は個々の特性にばらつきを有し、特性に応じてそれぞれ細かくランク分けされている。このため、各ランクの発光素子と受光素子とを組合わせて、ホトインタラプタの安定した特性を確保するのは、さらに困難である。
【０００６】
本発明の目的は、発光素子および受光素子を精度よく位置決めでき、安定した特性を有するホトインタラプタの製造方法を提供することである。
【０００７】
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、（ａ）複数の各発光素子３１と複数の各受光素子３２とが、交互に同一平面上に配列されて高さ調整用リードフレーム１０ａで結合された構成を作成し、
（ａ１）一方向に平行に延びる受光素子用の第１〜第３端子３，４，８と、前記一方向に平行に延びる受光素子用の第４〜第６端子９，７，６とは、リードフレームで結合され、
前記高さ調整用リードフレーム１０ａは、隣接する第３および第４端子８，９を結合しており、発光素子３１と受光素子３２との光軸Ｌ１から所定の高さｈよりも大きい幅Ｗを有しており、
（ａ２）第２端子４のヘッダ部１１に発光チップ１２がダイボンドし、
発光チップ１２は、第１端子３に発光チップ用ワイヤ１４によってワイヤボンドし、
（ａ３）第４端子９のヘッダ部１６に２相出力の受光チップ１７がダイボンドし、
受光チップ１７は、第５および第６端子７，６に２本の各受光チップ用ワイヤ１８によってそれぞれワイヤボンドし、
（ａ４）樹脂で発光チップ１２とその付近を包むように、トランスファモールドを行って発光側パッケージ部２を形成し、
（ａ５）樹脂で受光チップ１７とその付近を包むように、トランスファモールドを行って受光側パッケージ部５を形成し、
（ｂ）次に、高さ調整用リードフレーム１０ａに、第３および第４端子８，９に隣接する２個所の切り込み部Ａを設けて、切り込み部Ａ間に高さ調整部４１を形成し、
（ｃ）その後、第１〜第６端子３，４，８；９，７，６を結合する前記リードフレームを除去して発光素子３１と受光素子３２とを高さ調整用リードフレーム１０ａで一体的に結合した構成を取出し、このとき高さ調整部４１の一部を、高さ調整部４１の下面４５から光軸Ｌ１までの高さが、前記所定の高さｈとなるように、除去し、
（ｄ）引き続いて、高さ調整用リードフレーム１０ａの切り込み部Ａが形成された折り曲げ部４３，４４のフォーミングライン２５で折り曲げて、発光素子３１と受光素子３２とを光軸Ｌ１が一致するように対向させることを特徴とするホトインタラプタの製造方法である。
【００２２】
本発明に従えば、結合部である高さ調整用リードフレーム１０ａが発光素子と受光素子とを一体的に結合するので、発光素子の光軸と受光素子の光軸とがずれにくく、高精度に光を検出でき、安定した特性を確保できる。また、発光素子と受光素子とが一体であるため、発光素子と受光素子とを一括して容易に実装できる。さらに、発光素子と受光素子とが一体であるため、ホトインタラプタを実装する前に特性検査を行うことができ、実装前に特性を確定することができる。さらに、結合部が発光素子と受光素子とをその光軸が一致するように結合するので、発光素子と受光素子との光軸合わせが不要である。さらに、発光素子の第３端子８および受光素子の第４端子９を結合する高さ調整用リードフレーム１０ａに、２個所の切り込み部Ａを設けて、切り込み部Ａ間に高さ調整部４１を設けることによって、高さ調整部４１の一部を除去して、その下面４５から光軸Ｌ１までの高さを、所定の高さｈとし、これによって前記下面４５が、実装時に実装基板に当たるため、ホトインタラプタの高さ方向の位置決めが可能である。
第１〜第６端子３，４，８；９，７，６をリードフレームで結合し、特に隣接する第３および第４端子８，９を高さ調整用リードフレーム１０ａで結合するので、高さ調整用リードフレーム１０ａの切り込み部Ａが設けられた折り曲げ部４３，４４の曲げ加工によって発光素子と受光素子との光軸合わせを容易に実現できる。また、高さ調整部４１が形成されている高さ調整用リードフレーム１０ａによって発光素子と受光素子とを強固に結合できるので、発光素子と受光素子との位置関係は安定し、ホトインタラプタの安定した特性を確保できる。
また、高さ調整用リードフレーム１０ａを折り曲げる前に、折り曲げ位置である折り曲げ部４３，４４に切り込み部Ａを予め入れておくので、折り曲げ加工を容易にすることができる。
【００２３】
【００２４】
【００２５】
【００２６】
【００２７】
【００２８】
【００２９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の参考例であるホトインタラプタ３０の構造を示す斜視図である。ホトインタラプタ３０は、発光素子３１、受光素子３２および結合部としてのリードフレーム１０によって構成される。発光素子３１は、ＬＥＤ（発光ダイオード）などであり、本体となる半導体を包むパッケージ部２および端子３，４，８を備える。パッケージ部２は、透光性樹脂を成型したものであり、集光するためのレンズ部１を有する。端子３，４，８は、本体の半導体に接続される棒状の金属部材であり、パッケージ部２から一方向に平行に延びる。このうち、端子３，４は、アノード端子およびカソード端子である。
【００３０】
受光素子３２は、ホトトランジスタなどであり、本体となる２相出力の半導体を包むパッケージ部５および端子９，７，６を備える。パッケージ部５は、透光性樹脂または可視光カットフィルタを有する樹脂を成型したものであり、レンズ部１のような集光機能は持たない。端子９，７，６は、本体の半導体に接続される棒状の金属部材であり、パッケージ部５から前記一方向に平行に延びる。このうち、端子６，７はともにエミッタ端子であり、端子９はコレクタ端子である。
【００３１】
リードフレーム１０は、発光素子３１の端子８と受光素子３２の端子９とを一体的に結合し、発光素子３１の光軸と受光素子の光軸とを一致させている。これによって、発光素子３１の光軸と受光素子の光軸とがずれにくい構造を実現している。
【００３２】
図２は、図１のホトインタラプタ３０を含む回転角検出装置の構造を示す斜視図である。回転角検出装置は、図１のホトインタラプタ３０、基板３３およびディスク３４によって構成される。基板３３には、ホトインタラプタ３０を実装するための複数の実装孔が設けられ、ホトインタラプタ３０に接続される配線パターンも設けられる。実装孔に、ホトインタラプタ３０の端子３，４，８；６，７，９をそれぞれ挿入すると、リードフレーム１０の下面が、基板３３に当たる。ホトインタラプタ３０は、この状態で基板３３に対して自立して固定される。各端子は、基板３３にはんだ付けされて、基板３３に設けられた配線パターンに接続される。
【００３３】
また、ホトインタラプタ３０の光軸Ｌ１は、ディスク３４に設けられたスリット３５を貫く高さに調整される。このような光軸Ｌ１の高さ調整は、リードフレーム１０の形状や大きさを変更することによって可能である。
【００３４】
このように構成された図２の回転角検出装置を一対組合わせることで、マウスなどの２次元変位を検出する変位検出装置を構成することができる。すなわち、一対の回転角検出装置をディスクの回転軸が直交するように配置し、さらに、２つのディスクに連動して転動するように球体を配置させる。このような構成によって、２次元方向に転動する球体の変位を検出することができる。
【００３５】
以下、図３〜図６を用いてホトインタラプタ３０の製造方法を説明する。図３は、リードフレームにダイボンド、ワイヤボンドを完了した図であり、図４は、樹脂モールドを完了した図であり、図５は、リードカットを完了した図であり、図６は、リードフレーム１０の折り曲げ工程を示す図である。
【００３６】
まず、図３に示すように、発光側は、発光チップ１２を導電性Ａｇペーストによって端子４に連なるヘッダ部１１にダイボンドし、発光チップ１２のアノード電極をＡｕワイヤ１４によって端子３に連なるリードフレーム１３に接続する。同様に、受光側は、２相出力の受光チップ１７を端子９に連なるヘッダ部１６に導電性Ａｇペーストによってダイボンドし、受光チップの２つのエミッタ電極を端子６，７に連なるリードフレーム１９，２０に各Ａｕワイヤ１８によってそれぞれ接続する。図３、図４から明らかなように、端子３，４，８；９，７，６は、リードフレームで結合される。隣接する端子８，９は、参照符１０で示されるリードフレームで結合される。
【００３７】
次に、一対の発光素子３１と、受光素子３２と、これらの素子３１，３２を結合するリードフレーム１０とから成る後述の図６に示される構成を形成する。このとき、リードフレーム１０の幅Ｗは充分にとっておく。さらに、各リード端子３，４，８；６，７，９の先端を細くし、基板３３への実装の際、スルーホールへの挿入を容易にするため、各リード端子にくびれ部２２を設ける。
【００３８】
続いて図４に示すように、発光側は、透光性樹脂で発光チップ１２とその付近を包むようにトランスファーモールドを行ってパッケージ部２を形成する。このとき、発光チップ１２を覆う部分のパッケージ部２にレンズ部１を設けておく。一方、受光側は、樹脂で受光チップ１７とその付近を包むようにトランスファーモールドを行ってレンズなしのフラットなパッケージ部５を形成する。こうして複数の各発光素子３１と複数の各受光素子３２とが、交互に同一平面上に配列されて高さ調整用リードフレーム１０ａで結合された構成を作成する。
【００３９】
続いて図５に示すように、斜線部をカットすることで、一対の発光素子３１と受光素子３２とをリードフレーム１０で一体的に結合したものを取出す。カットの際、リードフレーム１０の下面から光軸Ｌ１までの高さが高さｈになるように調整される。
【００４０】
続いて図６に示すように、フォーミングライン２５にてリードフレーム１０をＵ字状に折り曲げ、発光素子３１と受光素子３２とをその光軸が一致するように対向させる。
【００４１】
このように、図３〜図６に示した製造方法によって、図１のホトインタラプタ３０を完成させることができる。
【００４２】
【００４３】
図７は、本発明の一実施形態であるホトインタラプタ４０の構造を示す斜視図である。ホトインタラプタ４０は、第１実施形態のリードフレーム１０を、高さ調整部４１を有するリードフレーム１０ａに変更したものである。リードフレーム１０ａの折り曲げ部４３，４４の幅Ｗ１は、高さ調整部４１の幅Ｗよりも狭くなっている。
【００４４】
以下、図８、図９を用いてホトインタラプタ４０の製造方法を説明する。まず図８において、発光素子３１と受光素子３２とを結合するリードフレーム１０ａに、端子８，９に隣接する２個所の切り込み部Ａを設け、切り込み部Ａ間に高さ調整部４１を形成する。次に斜線部、すなわち端子３，４，８；９，７，６を結合するリードフレームを除去して、発光素子３１と受光素子３２とをリードフレーム１０ａで一体的に結合した構成を取出す。このとき、高さ調整部４１の下面４５から光軸Ｌ１までの高さが、所定の高さｈとなるように、高さ調整部４１の一部も除去する。
引き続いて図９において、高さ調整部４１の両側部と端子８，９との間で折り曲げ部４３，４４のフォーミングライン２５でＵ字状に折り曲げて、発光素子３１と受光素子３２とをその光軸Ｌ１が一致するように対向させる。このように、図８、図９に示す製造方法によって、図７のホトインタラプタ４０を製造することができる。
【００４５】
【００４６】
【００４７】
【００４８】
【００４９】
【００５０】
【００５１】
前述の実施形態について、図１〜図８の構成と同様に回転角検出装置および位置検出装置を構成することが可能である。
【００５２】
【００５３】
【００５４】
【００５５】
【００５６】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、結合部である高さ調整用リードフレーム１０ａが発光素子と受光素子とを一体的に結合するので、発光素子の光軸と受光素子の光軸とがずれにくく、高精度に光を検出でき、安定した特性を確保できる。
また、第１〜第６端子３，４，８；９，７，６をリードフレームで結合し、特に隣接する第３および第４端子８，９を高さ調整用リードフレーム１０ａで結合し、この高さ調整用リードフレーム１０ａに切り込み部Ａを形成し、この折り曲げ部４３，４４のフォーミングライン２５で折り曲げるので、折り曲げ加工が容易であり、これによって発光素子と受光素子との光軸合わせを容易に実現できる。
【００５７】
また、切り込み部Ａが形成された高さ調整用リードフレーム１０ａの高さ調整部４１の一部を除去して幅方向に狭くなる加工を行うだけで、ホトインタラプタを実装したときの光軸高さを簡単に調整することができる。
【００５８】
【００５９】
また、折り曲げ部４３，４４には、折り曲げ位置に切り込み部Ａを予め入れておくので、折り曲げ加工を容易にすることができる。
【００６０】
【００６１】
【００６２】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の参考例であるホトインタラプタ３０の構造を示す斜視図である。
【図２】  図１のホトインタラプタ３０を含む回転角検出装置の構造を示す斜視図である。
【図３】  図１のホトインタラプタ３０の製造方法を示し、リードフレームにダイボンド、ワイヤボンドを完了した図である。
【図４】  図１のホトインタラプタ３０の製造方法を示し、樹脂モールドを完了した図である。
【図５】  図１のホトインタラプタ３０の製造方法を示し、リードカットを完了した図である。
【図６】  図１のホトインタラプタ３０の製造方法を示し、リードフレーム１０の折り曲げ工程を示す図である。
【図７】  本発明の一実施形態であるホトインタラプタ４０の構造を示す斜視図である。
【図８】  図７のホトインタラプタ４０の製造方法を示す図である。
【図９】  図７のホトインタラプタ４０の製造方法を示す図である。
【図１０】  従来の回転角検出装置の構造を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  レンズ部
２，５  パッケージ部
３，４，６，７，８，９  端子
１０，１０ａ  リードフレーム
２５  フォーミングライン
３０，４０  ホトインタラプタ
３１  発光素子
３２  受光素子
３３  基板
３４  ディスク
３５  スリット
４１  高さ調整部
Ｌ１  光軸
【図１】
0003751481.tif 000002
【図２】
0003751481.tif 000003
【図３】
0003751481.tif 000004
【図４】
0003751481.tif 000005
【図５】
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【図６】
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【図７】
0003751481.tif 000008
【図８】
0003751481.tif 000009
【図９】
0003751481.tif 000010
【図１０】
0003751481.tif 000011