JP2005268399A - 光電変換装置およびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】2次モールド部を形成する際に1次モールド部で封止された光電変換素子のずれを防止することで、確実に光信号が伝達可能な光電変換装置およびその製造方法を提供する。
【解決手段】リードフレーム9に搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された発光側1次モールド部2および受光側1次モールド部4と、発光側1次モールド部2および受光側1次モールド部4を遮光性樹脂により封止された2次モールド部6とが形成され、発光側1次モールド部2および受光側1次モールド部4には、受光面または発光面と、受光面または前記発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に、2次モールド用金型と嵌合する係止部10が設けられたことを特徴とする。
【選択図】図1
【解決手段】リードフレーム9に搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された発光側1次モールド部2および受光側1次モールド部4と、発光側1次モールド部2および受光側1次モールド部4を遮光性樹脂により封止された2次モールド部6とが形成され、発光側1次モールド部2および受光側1次モールド部4には、受光面または発光面と、受光面または前記発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に、2次モールド用金型と嵌合する係止部10が設けられたことを特徴とする。
【選択図】図1
Description
本発明は、モールド一体形成されるフォトインタラプタなどに用いられる光電変換装置およびその製造方法に関する。
従来の光電変換装置を、二重モールドタイプのフォトインタラプタを例に図9および図10に基づいて説明する。図9は従来の光電変換装置の一例であるフォトインタラプタの外観を示す斜視図である。図10は従来の光電変換装置の一例であるフォトインタラプタの製造方法を説明する図である。
図9に示すように、フォトインタラプタ20は、発光側の光電変換素子と受光側の光電変換素子がそれぞれ搭載されたリードフレーム21が樹脂パッケージ22から突出して形成されている。
この樹脂パッケージ22は、発光側の光電変換素子と受光側の光電変換素子とを透光性樹脂でそれぞれ封止して1次モールド部が形成され、この1次モールド部で封止されたそれぞれの光電変換素子を、遮光性樹脂で2次モールド部を形成して一体化したものである。
樹脂パッケージ22には、光電変換素子の発光面または受光面に位置する1次モールド部の発光面または受光面が露出するように窓部分23が形成されている。また、この発光面または受光面と背面側となる面には凹部24が形成されている。
この窓部分23と凹部24とは、図10に示すように、2次モールド部を形成する際に、2次モールド用金型25の突出部26を押しつけた状態で形成されたものである。2次モールド用金型25の突出部26を押しつけて2次モールドを形成すると、押しつけられた箇所は、2次モールド部を形成する遮光性樹脂の層が形成されないため、そこが窓部分23と凹部24になる。つまり、窓部分23は、1次モールド部が露出しているので、光電変換素子の発光面または受光面へ光を透過させるためのスリットとなる。
このように、2次モールド用金型の突出部26で窓部分23と凹部24とを挟み込むように押しつけて、発光側と受光側の1次モールド部で封止された光電変換素子とを一体化して2次モールド部を形成しているので、透光性樹脂で形成された1次モールド部の光電変換素子の発光面または受光面の領域を確保しつつ、それぞれの光電変換素子同士の対向のずれを防止することができる。このような従来の光電変換装置が特許文献1に記載されている。
特開平2−40970号公報
特許文献1に記載のフォトインタラプタは、2次モールド用金型が1次モールド部の発光面または受光面と、その背面側である面とを挟み込むように保持しているので、この挟み込む方向に対するずれ防止には有効である。しかし、1次モールド部の発光面または受光面とその背面側である面とを挟み込んでいるだけなので、2次モールド部を形成する際には、2次モールド用金型へ充填する遮光性樹脂の圧力で、挟み込む方向と直交する方向にも応力がかかり、1次モールド部が形成された光電変換素子が2次モールド用金型内でずれるという問題が発生する。このずれにより、光電変換素子の発光面または受光面が遮光性樹脂により遮られることになり、発光側では十分な輝度が得られなかったり、受光側では感度不良となったりする。また、発光側と受光側の光電変換素子の対向面がずれることで光信号の有効な伝達が阻害されてしまい、伝達特性が低下する。このずれは、光電変換装置の小型化が進むほど、僅かなずれでも不良品となるので重大な問題である。
そこで本発明は、2次モールド部を形成する際に1次モールド部で封止された光電変換素子のずれを防止することで、確実に光信号が伝達可能な光電変換装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
本発明はリードフレームに搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された1次モールド部と、前記1次モールド部を遮光性樹脂により封止された2次モールド部とが形成された光電変換装置において、前記1次モールド部には、受光面または発光面と、前記受光面または前記発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に、2次モールド用金型と嵌合する係止部が設けられたことを特徴とする。
本発明の光電変換装置は、リードフレームに搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された1次モールド部と、1次モールド部を遮光性樹脂により封止された2次モールド部とが形成され、1次モールド部に、受光面または発光面と、受光面または発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に、2次モールド用金型と嵌合する係止部が形成されたことにより、2次モールド用金型と1次モールド部に設けられた係止部とを嵌合させることで、2次モールド部を形成する際のずれを防止することができる。よって、確実に光信号が伝達可能な光電変換装置とすることができる。
本願の第1の発明は、リードフレームに搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された1次モールド部と、1次モールド部を遮光性樹脂により封止された2次モールド部とが形成された光電変換装置において、1次モールド部には、受光面または発光面と、受光面または発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に、2次モールド用金型と嵌合する係止部が設けられたことを特徴としたものであり、2次モールド用金型と1次モールド部に設けられた係止部とを嵌合させることで、2次モールド用金型へ遮光性樹脂を充填しても、1次モールド部の発光面または受光面と、その反対面に位置する面とを保持していれば、3箇所を固定した状態で、2次モールド部を形成することができるので、1次モールドを形成した光電変換素子のずれを防止することができる。従って、確実に光信号が伝達可能な光電変換装置とすることができる。
本願の第2の発明は、係止部は、リードフレームが突出した面に設けたことを特徴としたものであり、係止部を基板などに実装するリードフレームが突出した面に設けることにより、1次モールド部を形成する透光性樹脂が露出しても、実装される基板が外光を遮蔽する役目をするため、光電変換装置の性能低下を防止できる。
本願の第3の発明は、係止部は、凸形状に形成されたことを特徴としたものであり、係止部を凸形状とすることにより、2次モールド用金型に係止部と嵌合する凹部を形成すれば、1次モールド部で封止した光電変換素子の位置合わせを確実にすることができる。
本願の第4の発明は、リードフレームに搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された1次モールド部と、1次モールド部を遮光性樹脂により封止された2次モールド部とが形成された光電変換装置の製造方法において、光電変換素子の受光面または発光面と、光電変換素子の受光面または発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に第1の2次モールド用金型と嵌合する係止部を設けて前記1次モールド部を形成する工程と、1次モールド部の受光面または発光面と、1次モールド部の受光面または発光面の背面側に位置する面とを第2の2次モールド用金型で保持するとともに、係止部を第1の2次モールド用金型に嵌合させて保持して封止することで2次モールド部を形成する工程とを含むことを特徴としたものであり、2次モールド用金型と1次モールド部に設けられた係止部とを嵌合させ、1次モールド部の発光面または受光面と、その反対面に位置する面とを保持することで、3箇所を固定した状態で、2次モールド部を形成することができるので、2次モールド用金型へ遮光性樹脂を充填しても、1次モールドを形成した光電変換素子のずれを防止することができる。従って、確実に光信号が伝達可能な光電変換装置とすることができる。
本願の第5の発明は、係止部は、リードフレームが突出した面に凸形状に形成され、第1の2次モールド用金型に形成された凹部に嵌合させて2次モールド部を形成することを特徴としたものであり、係止部を基板などに実装するリードフレームが突出した面に設けることにより、係止部を形成する透光性樹脂が露出しても基板が外光を遮蔽する役目をするため、光電変換装置の性能低下を防止できる。また、係止部を凸形状とすることにより、2次モールド用金型に係止部と嵌合する凹部を形成すれば、1次モールド部で封止した光電変換素子の位置合わせを確実にすることができる。
(実施の形態)
本発明の実施の形態に係る光電変換装置を、フォトインタラプタを例に図1から図8に基づいて説明する。
本発明の実施の形態に係る光電変換装置を、フォトインタラプタを例に図1から図8に基づいて説明する。
図1は本発明の実施の形態に係る光電変換装置の一例であるフォトインタラプタの斜視図である。図2は、発光側1次モールド部で封止された光電変換素子の斜視図である。図3から図5は、本発明の実施の形態に係る光電変換装置の一例であるフォトインタラプタの製造方法を説明する図である。図6は、他のフォトインタラプタを説明する図であり、(a)は3本のリードフレームを有する受光側1次モールド素子の斜視図、(b)は(a)を用いたフォトインタラプタの斜視図である。図7は、係止部の形状を説明する図であり、(a)は2本のリードフレームを有する受光側1次モールド素子の斜視図、(b)は3本のリードフレームを有する受光側1次モールド素子の斜視図である。図8は、係止部の形状を説明する図であり、(a)は図7(a)を用いたフォトインタラプタの斜視図、(b)は図7(b)を用いたフォトインタラプタの斜視図である。
フォトインタラプタ1は、発光側の光電変換素子を発光側1次モールド部2で封止した発光側1次モールド素子3と、受光側の光電変換素子を受光側1次モールド部4で封止した受光側1次モールド素子5とを対向させた状態で、2次モールド部6が形成されている。
発光側1次モールド部2と受光側1次モールド部4は、光を透過させる透光性樹脂で形成されている。この樹脂はフィラーの添加を抑えたエポキシ樹脂などが使用できる。
2次モールド部6は、光を透過させない遮光性樹脂で形成されている。この樹脂は、ポリフェニレンスルファイド(PPS)、ポリブチレンテレフタレート(PBT)、ポリカーボネート(PC)などが使用できる。
2次モールド部6は、凹形状に形成され、対向する発光側1次モールド部2の発光面と、受光側1次モールド部4の受光面が露出するようにスリット7が形成されている。このスリット7は、発光側の光電変換素子の発光面と、受光側の光電変換素子の受光面とに位置するように形成されている。
このように、発光側の光電変換素子と、受光側の光電変換素子とを対向させて配置することで、この間に遮光性検出物の有無の検出を行うことができる。つまり、遮光性検出物が、この間に無い場合には、発光側の光電変換素子からの光信号が受光側の光電変換素子へ到達するが、この間を遮光性検出物が光信号を遮ることで、発光側の光電変換素子からの光信号が受光側の光電変換素子へ到達しなくなるので、受光側の光電変換素子により、その検出が可能となる。
受光側1次モールド部4の受光面の背面側となる面に凹部8が形成されている。また同様に、発光側1次モールド部2の発光面の背面側となる面に図示しない凹部が形成されている。凹部8は、後述する第1の2次モールド用金型の押圧部により形成される。
次に、発光側1次モールド素子3と、受光側1次モールド素子5とを図2に基づいて説明する。なお、発光側1次モールド素子3と、受光側1次モールド素子5とは同様な形状をしているため、図2では発光側1次モールド素子3のみを図示して説明する。
発光側1次モールド素子3は、発光側1次モールド部2から2本のリードフレーム9が突出している。このリードフレーム9の一方に発光側の光電変換素子が搭載され、他方のリードフレーム9とは光電変換素子とワイヤにて接続されている。
発光側1次モールド部2は、略立直方体状に形成され、リードフレーム9が突出した面に2次モールド部を形成する際に使用される第2の2次モールド用金型と嵌合する係止部10が設けられている。
以上のように構成される本発明の実施の形態に係る光電変換装置の一例であるフォトインタラプタの製造方法を図3から図5に基づいて説明する。
まず、リードフレーム9に発光側の光電変換素子を搭載してワイヤボンディングしたものを透光性樹脂で封止した発光側1次モールド素子3と、同様にリードフレーム9に受光側の光電変換素子を搭載してワイヤボンディングしたものを透光性樹脂で封止した受光側1次モールド素子5とを準備する。
その際に、発光側1次モールド部2と受光側1次モールド部4とを形成するそれぞれの金型に、リードフレーム9が突出する面に対面する位置に凹部を設けることで、係止部10が形成された発光側1次モールド部2または受光側1次モールド部4とすることができる。
そして、図3(a)および同図(b)に示すように、2次モールド部6を形成するように凹部が形成された第1の2次モールド用金型11へ、発光側1次モールド素子3と受光側1次モールド素子5とを挿入する。
第1の2次モールド用金型11は、発光側1次モールド部2の発光面の背面側となる面と、受光側1次モールド部4の受光面の背面側となる面とを押圧する押圧部11aが設けられている。
また、第1の2次モールド用金型11は、発光側1次モールド部2の発光面と、受光側1次モールド部4の受光面とに当接するスリット形成部11bが設けられている。
図4(a)および同図(b)に示すように、第1の2次モールド用金型11の押圧部11aにより、発光側1次モールド部2の発光面の背面側となる面と、受光側1次モールド部4の受光面の背面側となる面を押圧することで、発光側1次モールド部2の発光面と受光側1次モールド部4の受光面とがスリット形成部11bに当接する。この押圧部11aとスリット形成部11bによる挟み込みで、発光側1次モールド素子3と受光側1次モールド素子5とが第1の2次モールド用金型11へ固定される。また、スリット形成部11bが、発光側1次モールド部2と受光側1次モールド部4とにそれぞれ当接した状態で2次モールド部6が形成されることで、それぞれの発光面または受光面を2次モールド部6から露出させることができる。
次に、第1の2次モールド用金型11へ挿入した発光側1次モールド素子3および受光側1次モールド素子5を第2の2次モールド用金型12で固定する。
これは、2次モールド用金型12で、発光側1次モールド素子3および受光側1次モールド素子5のリードフレーム9を挟持することで固定される。
詳細に説明すると、図5に示すように、この第2の2次モールド用金型12は、第1の外側金型12aと第2の外側金型12bと、中央金型12cとから構成され、第1の外側金型12aと第2の外側金型12bとで、中央金型12cを挟み込むように挟持する。
第1の外側金型12aと第2の外側金型12bには、リードフレーム9と嵌合するような間隔で溝部12dが設けられている。この溝部12dにリードフレーム9を嵌合させ、中央金型12cで、リードフレーム9を覆うように合わせることで、遮光性樹脂が漏れることなく発光側1次モールド素子3および受光側1次モールド素子5を固定することができる。
第2の2次モールド用金型12の中央金型12cには、発光側1次モールド部2と、受光側1次モールド部4のリードフレーム9が突出した面に形成された係止部10に嵌合する凹部13が形成されている。
図3(b)に示すように、凹部13は、凹形状となるように2つの突出部13aが形成され、この突出部13a同士を接続する凹部13の底部13bが第1の2次モールド用金型11と第2の2次モールド用金型12との密着面13cより高く形成されている。
この凹部13に嵌合するように係止部10を設けることで、2次モールド部6より内側に係止部10の底面が位置するので、基板が外光を遮断して、発光側1次モールド素子3または受光側1次モールド素子5内部に光が入射することを防止できる。
次に、図4(a)および同図(b)に示すように、第1の2次モールド用金型11と第2の2次モールド金型12とを型締めして、遮光性樹脂を充填する。
この充填された遮光性樹脂が固化することで、2次モールド部6が形成される。そして、図5に示すように、リードフレーム9同士を接続部9aが接続しているので、それぞれのリードフレーム9を横断するように切断して接続部9aを取り除く。
以上のような手順により、図1に示すフォトインタラプタ1を得ることができる。
このように、2次モールド部6を形成する際に、押圧部11aとスリット形成部11bにより発光側1次モールド部2または受光側1次モールド部4の前後を固定し、凹部13により発光側1次モールド部2または受光側1次モールド部4の下部が固定される。
この3箇所を固定することで、2次モールド部6を形成する遮断性樹脂の充填の際に、発光側1次モールド部2と受光側1次モールド部4とにかかる押圧部11aとスリット形成部11bとで挟み込む方向と直交する方向の応力によるずれを防止することができる。
なお、本実施の形態では、リードフレーム9が2本である受光側1次モールド素子5としたが、図6(a)に示すように、リードフレーム14が電源と、グランドと、内蔵した制御IC用の信号線との3本を有する受光側1次モールド素子15としてもよい。このような受光側1次モールド素子15を用いたフォトインタラプタ30を、図6(b)に示す。
また、本実施の形態では、係止部10を凸形状とし、第2の2次モールド用金型12に凹部13を設け、この係止部10と凹部13を嵌合させて発光側1次モールド素子3または受光側1次モールド素子5のずれの防止を図っているが、この形状に限定されるものではない。図7(a)および同図(b)に示すように、係止部16を凹形状としてもよい。そして、この凹形状とした係止部16と嵌合するように凹部13の代わりに凸形状をした凸部を2次モールド用金型12に設けるようにしてもよい。
凹形状とした係止部16を設けたフォトインタラプタ31,32を図8(a)および同図(b)に示す。図8(a)に示されるフォトインタラプタ31は、図7(a)での2本のリードフレーム9を有する発光側1次モールド素子と受光側1次モールド素子とを一体化して2次モールド部6を形成したものである。また、図8(b)に示されるフォトインタラプタ32は、図7(b)に示される3本のリードフレーム14を有する受光側1次モールド素子と2本のリードフレーム9を有する発光側1次モールド素子とを一体化して2次モールド部6を形成したものである。
本発明は、2次モールド部を形成する際のずれを防止することで、確実に光信号が伝達可能な光電変換装置とすることができるので、モールド一体形成されるフォトインタラプタなどに用いられる光電変換装置に好適である。
1,20,30,31,32 フォトインタラプタ
2 発光側1次モールド部
3 発光側1次モールド素子
4 受光側1次モールド部
5,15 受光側1次モールド素子
6 2次モールド部
7 スリット
8 凹部
9,14 リードフレーム
10,16 係止部
11 第1の2次モールド用金型
11a 押圧部
11b スリット形成部
12 第2の2次モールド用金型
12a,12b 外側金型
12c 中央金型
12d 溝部
13 凹部
2 発光側1次モールド部
3 発光側1次モールド素子
4 受光側1次モールド部
5,15 受光側1次モールド素子
6 2次モールド部
7 スリット
8 凹部
9,14 リードフレーム
10,16 係止部
11 第1の2次モールド用金型
11a 押圧部
11b スリット形成部
12 第2の2次モールド用金型
12a,12b 外側金型
12c 中央金型
12d 溝部
13 凹部
Claims (5)
- リードフレームに搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された1次モールド部と、前記1次モールド部が遮光性樹脂により封止された2次モールド部とが形成された光電変換装置において、
前記1次モールド部には、受光面または発光面と、前記受光面または前記発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に、2次モールド用金型と嵌合する係止部が設けられたことを特徴とする光電変換装置。 - 前記係止部は、前記リードフレームが突出した面に設けたことを特徴とする請求項1記載の光電変換装置。
- 前記係止部は、凸形状に形成されたことを特徴とする請求項1または2に記載の光電変換装置。
- リードフレームに搭載された光電変換素子が透光性樹脂により封止された1次モールド部と、前記1次モールド部を遮光性樹脂により封止された2次モールド部とが形成された光電変換装置の製造方法において、
前記光電変換素子の受光面または発光面と、前記光電変換素子の受光面または発光面の背面側に位置する面とを除く少なくとも1つの面に第1の2次モールド用金型と嵌合する係止部を設けて前記1次モールド部を形成する工程と、
前記1次モールド部の受光面または発光面と、前記1次モールド部の受光面または発光面の背面側に位置する面とを第2の2次モールド用金型で保持するとともに、前記係止部を前記第1の2次モールド用金型に嵌合させて保持して封止することで前記2次モールド部を形成する工程とを含むことを特徴とする光電変換装置の製造方法。 - 前記係止部は、前記リードフレームが突出した面に凸形状に形成され、前記第1の2次モールド用金型に形成された凹部に嵌合させて前記2次モールド部を形成することを特徴とする請求項4記載の光電変換装置の製造方法。
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CN101447525B (zh) * | 2007-11-21 | 2010-12-15 | 株式会社东芝 | 斩波器 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN101447525B (zh) * | 2007-11-21 | 2010-12-15 | 株式会社东芝 | 斩波器 |
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