光电传感器的制造方法_2

文档序号:8865258阅读:来源:国知局
路41将从受光元件16输出的光电流转换为电压,并将该电压放大后,求解作为数字值的受光信号值。另外,集成电路41通过比较该受光信号值与预定的阈值的大小关系,对受光元件16是否受光进行判断。该阈值为,根据在投光部10与受光部15之间有遮光物体的第I情况和没有遮光物体的第2情况这两种情况下测量受光信号值的结果得出的、能够有效地判別第I情况和第2情况的阈值。例如,该阈值存储于集成电路41内的存储器中。
[0094]传感器模块4、5具有使工作显示部92点亮的发光元件42。集成电路41经由线Wl与发光元件42连接。集成电路41基于受光的判断结果,控制发光元件42。例如,发光元件42为发光二极管等,安装于主体引线部30上。即,发光元件42安装于引线框8上。此外,在以下的说明中,将集成电路41和发光元件42总称为电路部40。集成电路41处理来自受光部15的受光信号,在受光信号的信号值为上述阈值以上或者小于阈值的情况下,通过对与发光元件42连接的晶体管(未图示)的栅极施加预定的电压的控制信号,从而使发光元件42点亮。发光元件42将光电传感器I的动作,即集成电路41的处理结果显示出来。
[0095]集成电路41对来自受光部15的受光信号执行以下2种处理方法中的任一种处理方法。
[0096][第I处理]
[0097]在受光信号的信号值为预定的阈值以上的情况下,集成电路41输出使发光元件42点亮的控制信号(点亮(ON)信号:例如,输出电源电压Vcc的信号)。在受光信号的信号值小于预定的阈值的情况下,集成电路41输出使发光元件42熄灭的控制信号(熄灭(OFF)信号:例如,输出OV的信号)。
[0098][第2处理]
[0099]在受光信号的信号值为预定的阈值以上的情况下,集成电路41输出使发光元件42熄灭的控制信号(熄灭(OFF)信号)。在受光信号的信号值小于预定的阈值的情况下,集成电路41输出使发光元件42点亮的控制信号(点亮(ON)信号)。
[0100]<切换端子>
[0101]集成电路41根据端口 Pl的电压,在进行上述第I处理和第2处理中的任一种处理之间进行切换。端口 Pl的电压根据电源电压传输线44的突出部46是否被切断而不同。参照图8,电源电压传输线44为用于向端口 Pl传输电源电压Vcc的线以及引线。电源电压传输线44具有线12、13、14、突出部46、第I引线部32、第2引线部34。第I引线部32和第2引线部34包含于主体引线部30。S卩,主体引线部30具有第I引线部32和第2引线部34。当突出部46与第I引线部32、第2引线部34连接时,突出部46、第I引线部32、第2引线部34形成为I条引线。即,引线框8具有突出部46、第I引线部32、第2引线部34。
[0102]电源电压Vcc施加于多个连接端子50中的电源连接端子51。线W2、W3将电源连接端子51和第I引线部32连接。第I引线部32经由线W13与集成电路41的端口 P2连接。突出部46与第I引线部32连接,突出到电路封装部90的外部。突出部46与第2引线部34连接。线W4将第2引线部34和集成电路41的端口 Pl连接。当突出部46没有被切断时,从电源连接端子51经由线W2、W3、第I引线部32、突出部46、第2引线部34、线W4向端口 Pl施加电源电压Vcc。当突出部46被切断时,第2引线部34、线W4、端口 Pl为电浮动(electrically floating)状态(不与任何器件电连接的状态)。即,在端口 Pl上施加电源电压Vcc以外的电压(例如为0V)。当在端口 Pl上施加电源电压Vcc时,集成电路41执行上述的第I处理和第2处理中的任一处理。在端口 Pl上施加电源电压Vcc以外的电压时,集成电路41执行上述的第I处理和第2处理中的另一处理。此外,图8以外的附图示出去掉突出部46的传感器模块。
[0103]图9为突出部46附近的放大图。参照图9,突出部46由第I副突出部464、第2副突出部466、外部连接部460构成。第I副突出部464与第I引线部32连接。第2副突出部466与第2引线部34连接。第I副突出部464以及第2副突出部466从电路封装部90的相互不同的位置突出。外部连接部460将第I副突出部464和第2副突出部466连接。外部连接部460从第I副突出部464向与第I副突出部464突出的方向不同的方向延伸。同样,外部连接部460从第2副突出部466向与第2副突出部466突出的方向不同的方向延伸。
[0104]此处,也可以将第I副突出部464和第I引线部32总称为第I引线框。也可以将第2副突出部466和第2引线部34总称为第2引线框。传感器模块5固定为第I副突出部464与第2副突出部466电连接的第I状态或第I副突出部464与第2副突出部466绝缘的第2状态。固定为第I状态的传感器模块5执行上述的第I处理和第2处理中的任一处理。固定为第2状态的传感器模块5执行上述的第I处理和第2处理中的另一处理。
[0105]将与第I副突出部464突出的方向垂直的方向上的第I副突出部464的宽度设为Dlo将与第2副突出部466突出的方向垂直的方向上的第2副突出部466的宽度设为D2。在突出有第I副突出部464以及第2副突出部466的电路封装部90的端面上,第I副突出部464与第2副突出部466仅相距间隔D3,间隔D3为宽度Dl以上且宽度D2以上。由此,第I引线部32与第2引线部34不会因为当切断并去掉突出部46时产生的毛刺而接触。
[0106]而且,如图8所示,在上述的第I平面(XY平面)上,突出部46配置于第I投光引线20与第2投光引线22之间。此外,在上述的第I平面(XY平面)上,突出部46也可以配置于第I受光引线24与第2受光引线26之间。通过这样,当插入传感器模块5时,突出部46难以与壳体60直接接触。因此,当插入传感器模块5时,防止误切断突出部46。
[0107]此外,在图9的说明中,示出通过突出部46是否切断来切换上述的第I处理和第2处理的情况。取而代之,外部连接部460也可以为与第I副突出部464、第2副突出部466不同的另外的具有导电性的构件。此时,也可以通过安装或拆除外部连接部460,将传感器模块5的处理从上述的第I处理和第2处理中的一个处理切换为另一处理。也可以将如这样的作为与第I副突出部464、第2副突出部466不同的另一构件的外部连接部460称为连接片。例如,连接片为宽度为D3以上的长方形的构件。
[0108]下面,对利用突出部46的传感器模块的制造方法进行说明。图10为用于制造上述的传感器模块4的流程图。首先,在步骤SI中,准备第I光电传感器中间部件。该第I光电传感器中间部件是指,处于还未对是否切断突出部46进行判断的阶段的具有图8以及图9所示的突出部46的传感器模块(传感器部件)。例如,如下述那样制造第I光电传感器中间部件。首先,通过芯片键合将投光元件11、受光元件16、集成电路41、发光元件42安装于引线框8上。然后,在框间进行引线键合。然后,进行用于生成投光部10、受光部15、电路封装部90的树脂的注射成形。接着,切断不要的引线框8。然后,从引线框8切下一次成形品,去除毛刺。
[0109]当步骤SI结束时,制造者决定是否将第I光电传感器中间部件中的由第I副突出部464、第2副突出部466、外部连接部460构成的突出部46的某一位置切断(步骤S2)。在步骤S2中,在决定为切断的情况下(在步骤S2中为是),制造者将突出部46切断(步骤S3) ο在步骤S2中决定为不切断的情况下(在步骤S2中为否),或者当进行步骤S3时,该制造方法结束。
[0110]另外,对能够通过上述的连接片,将第I副突出部464、第2副突出部466连接的传感器模块的制造方法进行说明。图11为传感器模块4的另一种制造方法的流程图。首先,在步骤Sll中,准备第2光电传感器中间部件。该第2光电传感器中间部件与第I光电传感器中间部件的不同点在于,突出部46由第I副突出部464和第2副突出部466形成,而没有外部连接部460。第2光电传感器中间部件的制造方法与上述的第I光电传感器中间部件的制造方法实质相同。
[0111]当步骤Sll结束时,制造者准备可以将第I副突出部464和第2副突出部466连接的连接片(步骤S12)。连接片只要是由具有导电性的材料形成即可,可以为任意的构件。下面,制造者决定是否将第2光电传感器中间部件中的第I副突出部464和第2副突出部466连接(步骤S13)。例如,在步骤S13中,在决定为连接的情况下(在步骤S13中为是),制造者通过焊接,利用连接片将第I副突出部464和第2副突出部466连接(步骤S14)。在步骤S13中决定为不连接的情况下(在步骤S13中为否),或者当进行步骤S14时,结束该制造方法。
[0112]<电路封装部、投光部、受光部的树脂>
[0113]如图6至图8所示,电路封装部90封装电路部40。图12A、12B为图7的传感器模块4的侧视图。图12A为图7的传感器模块4的左视图。图12B为图7的传感器模块4的右视图。图12A、图12B用虚线示出投光元件11、受光元件16、发光元件42。
[0114]参照图7、图8以及图12,电路封装部90具有电路封装主体部91、工作显示部92。电路封装主体部91封装电路部40。具体地,就电路封装主体部91而言,使用树脂封装集成电路41。而且,电路封装主体部91使用树脂封装发光元件42。工作显示部92配置于电路封装主体部91上。工作显示部92与发光元件42相向。即,工作显示部92形成为使发光元件42发出的光经过工作显示部92。
[0115]投光封装部12、受光封装部17、电路封装部48通过含有相同浓度的光扩散剂的同样的树脂形成。投光封装部12、受光封装部17、电路封装部48经由引线框8连接。参照图12A,在将Z轴的正方向作为上方向的情况下,从投光元件11的上端到投光基台部13的上端的距离Hll比从发光元件42的上端到电路封装主体部91的上端的距离H21小。另外,Z轴的正方向相当于投光元件11的投光方向,且Z轴的正方向相当于发光元件42的发光方向。因此,投光基台部13在投光元件11的投光方向上的厚度Hll比电路封装主体部91在发光元件42的发光方向上的厚度H21小。而且,在将Z轴的正方向作为上方向的情况下,从投光基台部13的上端到投光透镜部14的上端(后侧节点)Vl的距离H12比工作显示部92的Z方向上的厚度H22小。即,投光透镜部14在投光元件11的投光方向上的厚度H12比工作显示部92在发光元件42的发光方向上的厚度H22小。由此,在将Z轴的正方向作为上方向的情况下,从投光元件11的上端到投光透镜部19的上端Vl的距离Hl比从发光元件42的上端到工作显示部92的上端的距离H2小。S卩,投光封装部12在投光元件11的投光方向上的厚度Hl比电路封装部90在发光元件42的发光方向上的包括工作显示部92的厚度在内的厚度H2小。此外,H2约为Hl的1.5倍。
[0116]参照图12B,在将Z轴的正方向作为上方向的情况下,从受光元件16的上端到受光基台部18的上端的距离H31比从发光元件42的上端到电路封装主体部91的上端的距离H21小。另外,Z轴的负方向相当于受光元件16的受光方向,且Z轴的正方向相当于发光元件42的发光方向。因此,受光基台部18在受光元件16的受光方向上的厚度H31比电路封装主体部91在发光元件42的发光方向上的厚度H21小。进一步地,在将Z轴的正方向作为上方向的情况下,从受光基台部18的上端到受光透镜部19的上端(后侧节点)V2的距离H32比工作显示部92的Z方向上的厚度H22小。即,受光透镜部19在受光元件16的受光方向上的厚度H32比工作显示部92在发光元件42的发光方向上的厚度H22小。由此,在将Z轴的正方向作为上方向的情况下,从受光元件16的上端到受光透镜部19的上端(后侧节点)V2的距离H3比从发光元件42的上端到工作显示部92的上端的距离H2小。艮P,受光封装部17在受光元件16的受光方向上的厚度H3比电路封装部90在发光元件42的发光方向上的包括工作显示部92的厚度在内的厚度H2小。此外,H2约为H3的1.5倍。
[0117]此处,为了提高光电传感器I的灵敏度,希望通过投光元件11发出并通过受光元件16接收的光尽量不扩散。另一方面,为了改善操作者的目视识别性,希望发光元件42发出的光尽量扩散。此处,投光封装部12的厚度Hl比电路封装部90的厚度H2小,受光封装部17的厚度H3比电路封装部90的厚度H2小。因此,投光封装部12、受光封装部17、电路封装部48即使由含有相同浓度的光扩散剂的同样的树脂形成,在投光封装部12以及受光封装部17中,也能够使光的扩散程度变小,在电路封装部90中,能够使光的扩散程度变大。
[0118]此外为了在电路封装部90中使光扩散未在目视识别性上有效的程度,优选树脂中的光扩散剂的浓度为0.3重量%以上。另外,为了得到不影响光电传感器I的灵敏度的程度的受光元件16的光电流,优选树脂中的光扩散剂的浓度为0.7重量%以下。因此,优选树脂中的光扩散剂的浓度为0.3重量%以上且0.7重量%以下。理想地,树脂中的光扩散剂的浓度为0.5重量%。
[0119]<连接端子>
[0120]参照图8,多个连接端子50包括:上述的电源端子51、接地(GND)端子54、第I端子52、第3端子53。此处,将第I端子52、第3端子53总称为第I外部连接端子。第I端子52以及第3端子53从电路封装部90突出。S卩,第I外部连接端子从电路封装部90突出。另外,将电源端子51、接地端子54总称为第2外部连接端子。电源端子51以及接地端子54从电路封装部90突出。S卩,第2外部连接端子从电路封装部90突出。
[0121]图13为多个连接端子50以及其周边的放大图。参照图13,第I端子52具有:第I电路连接部52a、第I内侧端子部52c、第I外侧端子部52d。第I电路连接部52a经由线W5与集成电路41连接。第I电路连接部52a是指连接线W5的部分,例如,在图13中图示的长方形的引线。此外,第I电路连接部52a的形状并不限定于图13所示的长方形。
[0122]第I内侧端子部52c从第I电路连接部52a延伸出来。具体地,第I内侧端子部52c从第I电路连接部52a向左方向(X轴负方向)且向下方向(Y轴负方向)延伸。如图13所示,第I内侧端子部52c的上端为与第I电路连接部52a的边界。第I内侧端子部52c的下端为通过第I贯通孔523的下端PEl并与第I外侧端子部52d延伸的方向(Y轴负方向)垂直的直线。此外,第I内侧端子部52c延伸的方向并不限定于图13所示的方向。另夕卜,第I内侧端子部52c的形状只要是与电路封装部90接触的部分的宽度(与第I内侧端子部52c延伸的方向(Y轴负方向)相垂直的方向上的长度)比第I内侧端子部52c的下端的宽度(与第I内侧端子部52c延伸的方向(Y轴负方向)相垂直的方向上的长度)窄即可,可以为任意形状。第I内侧端子部52c的形状的详细内容后述。
[0123]第I外侧端子部52d从第I内侧端子部52c延伸出来。具体地,第I外侧端子部52d从第I内侧端子部52c向下方向(Y轴负方向)延伸。第I外侧端子部52d在与第I内侧端子部52c连接一侧相反的一侧具有第I端部52b。第I端部52b具有第2贯通孔525。第2贯通孔525为焊接用的孔。第I外侧端子部52d在与第I外侧端子部52d伸出的方向垂直的方向(X轴方向)上的尺寸为D11,除了第I端部52b附近的带有圆形的部分以外,该尺寸恒定。
[0124]图14放大示出了第I内侧端子部52c。参照图14,第I内侧端子部52c具有第I部分521、第2部分522、第3部分524。第I部分521具有第I左部分1521、第I右部分2521。第2部分522具有第2左部分1522、第2右部分2522。由第I部分521、第2部分522、第3部分524形成第I贯通孔523。S卩,第I内侧端子部52c具有第I贯通孔523。
[0125]第I部分521为第I内侧端子部52c中的位于电路封装部90的外部的部分。具体地,从与上述第I平面(XY平面)垂直的方向观察,第I部分521的上端为电路封装部90的外形线与第I内侧端子部52c重合的部分。第I左部分1521、第I右部分2521位于电路封装部90的外部。第I左部分1521为第I部分521中的位于第I贯通孔523的左侧的部分。第I右部分2521为第I部分521中的位于第I贯通孔523的右侧的部分。第I部分521与第I外侧端子部52d相邻。S卩,第I左部分1521、第I右部分2521与第I外侧端子部52d相邻。
[0126]第2部分522为与第I部分521相邻,并位于电路封装部90的内部的部分。具体地,从与上述第I平面(XY平面)垂直的方向观察,第2部分522的下端为电路封装部90的外形线与第I内侧端子部52c重合的部分。第2部分522的上端为通过第I贯通孔523的上端PE3并与第I内
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