专利名称：面安装型光电断路器及其制造方法
技术领域：
本发明涉及在具有发光部与受光部、并检测其间有无被检测物(object)的光电断路器(photo interrupter)中、能够相对印制基板(printed circuit board)等以面安装(surface mounted)方式构成的光电断路器及其制造方法。
背景技术：
一般来说，这种光电断路器是使用由金属板制成的引线框(leadframe)的结构，但是，最近开发出一种可以通过焊接(soldering)对印制基板等进行面安装而构成的面安装型光电断路器。
在现有技术中，对于该面安装型的光电断路器来说，例如，如日本公开公报的特开平11-274550号公报中所述，在绝缘基板(insulatingsubstrate)上面搭载有发光元件(light emitting element)与受光元件(lightreceiving element)，由各自的透明封装体(sealing body)对这些发光元件和受光元件进行密封，另一方面，在上述绝缘基板下面，形成有相对于上述发光元件的一对端子电极(terminal electrode)和相对于上述受光元件的一对端子电极，由这些端子电极对印制基板等进行焊接安装，而且，在上述绝缘基板上面具有以用透明封装体封装的状态来收容上述发光元件的中空部(hollow portion)，以用透明封装体封装的状态来收容上述受光元件的中空部，以及被检测物进入这两个中空部间的间隙(gap)，而且，形成为固定有以来自上述发光元件的光横切上述间隙后到达上述受光元件的方式而构成的不透明体制盖体(casing)这样的构成。
然而，这种光电断路器中的上述发光元件和受光元件是以实现其耐久性的提高为主要目的，成为由透明封装体封装这样的构成。
但是，在上述现有技术的面安装型光电断路器中，当用各自的透明封装体来封装绝缘基板上面的发光元件和受光元件时，使上述绝缘基板整个上面的透明树脂层形成为覆盖发光元件和受光元件的厚度，通过向纵向和横向两个方向的切割加工，使该透明树脂层形成为切断成相对上述发光元件的透明封装体和相对上述受光元件的透明封装体这样的构成。
因此，因为在用该各个透明封装体分别封装上述发光元件和受光元件中需要很大的工作量，所以不仅存在着成本大幅度提高这样的问题，而且还存在着当在两个方向上进行切割加工(dicing)时，对在上述绝缘基板上面形成的导体图形(conductor pattern)产生损害的危险很大，劣质品的发生率很高这样的问题。
此外，就上述现有技术的面安装型光电断路器而言，如上所述，是在绝缘基板的上面搭载发光元件和受光元件、用透明树脂封装这些元件并且固定盖体的构成，因为上述绝缘基板是单张的构成，所以刚性很低，存在着不仅该绝缘基板因外力而翘曲变形的危险很大，而且因上述封装用透明树脂和上述盖体之间的热膨胀差(difference inthermal expansivity)而发生翘曲变形的危险很大这样的问题。
而且，由于上述绝缘基板的上述翘曲变形，导致发光元件中的一部分光并不是横切被检测物进入的间隙，而有可能从绝缘基板的上面与固定于其盖体之间直接到达受光元件侧，其结果，存在着被检测物有无的检测精度低这样的问题。
发明内容
本发明的技术课题在于提供一种解决这些问题的面安装型光电断路器及其制造方法。
为了实现该技术课题，本发明第一方面的面安装型光电断路器，其特征在于“构成为在绝缘基板的上面横向并列搭载有发光元件和受光元件，在上述绝缘基板的下面形成有相对上述发光元件的一对端子电极和相对上述受光元件的一对端子电极，而且，在固定于上述绝缘基板上面的不透明体制的盖体上，设有收容上述发光元件的第一中空部，收容上述受光元件的第二中空部，在一体连接这两个中空部之间的连接部上的被检测物进入的间隙，并且来自上述发光元件的光横切上述间隙后到达上述受光元件，其中，在上述盖体中的第一中空部内相对于上述发光元件的透明树脂的透明封装体、和在上述盖体中的第二中空部内相对于上述受光元件的透明树脂的透明封装体，是在将上述盖体固定于上述绝缘基板的状态下通过注入液体的透明树脂并使其固化而设置的。”这样一来，因为通过在将上述盖体固定于上述绝缘基板的状态下向上述两个中空部内注入液体透明树脂并固化来设置盖体中的相对第一中空部内的发光元件的透明封装体和相对第二中空部内的受光元件的透明封装体这样的构成，因此，虽然用各自的透明封装体封装各个发光元件和受光元件，但是，不像上述现有技术那样进行切割加工，可以简单地通过液体透明树脂的注入及其固化，使制造工序变得简单，所以能够以低成本提供，并且减少损伤绝缘基板上面的各种导体图形的情况，可以大幅度降低劣质品的发生率。
而且，由于通过液体透明树脂向两个中空部内进行的注入而设置的透明封装体作用于盖体相对绝缘基板的固定，所以可以提高上述盖体对上述绝缘基板的固定强度。
在该第一方面的面安装型光电断路器中，成为“上述盖体中的连接部，成为填埋该连接部中的间隙的形态，在该填埋的部分上设置有液体透明树脂向上述两个中空部的注入部，而且，通过用机械加工切除上述连接部中的填埋部分来设置上述间隙。”这样的构成。
在该构成中，除了上述效果外，因为可以同时向两个中空体内注入液体透明树脂，所以可以减轻该注入所需的工作量，另一方面，因为通过对连接部的机械加工可以将被检测物进入的间隙制成正确的尺寸，并且通过上述机械加工可以将该间隙中的内面制成平滑的面，所以具有能够以低成本提供具有正确尺寸，且制成平滑的内面的间隙的面安装型光电断路器这样的效果。
另一方面，根据本发明中的第二方面的面安装型光电断路器，形成为“构成为在绝缘基板的上面横向并列搭载有发光元件和受光元件，在上述绝缘基板的下面形成有相对上述发光元件的一对端子电极和相对上述受光元件的一对端子电极，而且，在固定于上述绝缘基板上面的不透明体制的盖体上，设有收容上述发光元件的第一中空部，收容上述受光元件的第二中空部，在一体连接这两个中空部之间的连接部上的被检测物进入的间隙，并且来自上述发光元件的光横切上述间隙后到达上述受光元件，其中，上述绝缘基板构成为，在上面搭载发光元件和受光元件而在下面形成相对于上述发光元件的一对端子电极和相对于上述受光元件的一对端子电极而形成的主绝缘基板、与具有该主绝缘基板上的发光元件和受光元件的各个插入的贯通孔的副绝缘基板的两张重合的层积体，在上述副绝缘基板上的各贯通孔内相对于上述发光元件和受光元件的透明树脂的透明封装体是通过注入液体透明树脂并使其固化来设置的。”这样的构成。
在该构成中，因为通过液体透明树脂向副绝缘基板上的各贯通孔的注入及其固化便可以简单地形成相对发光元件的透明封装体和相对受光元件的透明封装体，所以，同样地，能够以低成本进行供给，并且减少损伤绝缘基板上面的各种导体图形的情况，可以大幅度地降低劣质品的发生率。
而且，因为通过将绝缘基板构成为在主绝缘基板的上面层积固定副绝缘基板而成的两张重合的层积体，可以大幅度提高上述绝缘基板中的刚性，所以，与现有技术那样绝缘基板为一张的情况相比，能够可靠地降低该绝缘基板上因外力或透明封装体和盖体之间的热膨胀差而发生翘曲变形的情况。
因此，使发光元件和受光元件位于贯穿设置于上述副绝缘基板的贯通孔内，在该贯通孔内也设置透明封装体，通过由副绝缘基板能够可靠地阻止发光元件中的光不通过盖体中的间隙而直接到达受光元件的情况。
也就是说，在上述根据第二方面的面安装型光电断路器中，可以降低绝缘基板的翘曲变形，与能够阻止从发光元件向受光元件的直接的光的到达两者相互结合，可以得到能够大幅度提高检测精度的效果。
此外，在该根据第二方面的面安装型光电断路器中，可以“使上述绝缘基板中的主绝缘基板和副绝缘基板是同一材料制成的”，从而，由于可以避免因上述主绝缘基板和副绝缘基板之间热膨胀引起的发生翘曲变形的情况，所以存在着可以进一步促进检测精度的提高的优点。
而且，在上述根据第二方面的面安装型光电断路器中，形成为“相对于上述发光元件和受光元件的透明树脂的透明封装体是通过向上述两个中空部进行液体透明树脂的注入和固化来设置的”这样的构成，可以实现发光元件和受光元件的完全封装、以及提高盖体相对绝缘基板的固定强度这两方面。
其次，根据本发明中的第一方面的制造方法，其特征在于，“包括制造绝缘基板的工序，在上述绝缘基板的上面横向并列搭载发光元件和受光元件的工序，在上述绝缘基板的下面形成相对于上述发光元件的一对端子电极和相对于上述受光元件的一对端子电极的工序，以及形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，接着，包括将上述盖体固定于上述绝缘基板的上面，以使上述发光元件收容于其第一中空部内、使上述受光元件收容于其第二中空部内的工序，以及接着，通过将液体透明树脂注入到上述盖体中的第一中空部内和第二中空部内并固化来设置相对于上述发光元件和受光元件的透明封装体的工序。”此外，在上述根据第一方面的制造方法中，形成为“制造上述盖体的工序是形成为填充该连接部中的间隙的形态来制造的工序，液体透明树脂向上述两个中空部的注入是在上述连接部中从填满部分的注入，包括在该液体透明树脂的注入·固化后，在上述连接部中通过机械加工去除该填充部分来设置间隙的工序”这样的构成。
通过这些根据第一方面的各制造方法，可以制造上述根据第一方面的各面安装型光电断路器。
此外，根据本发明中的第二方面的制造方法，其特征在于，“包括制造主绝缘基板和副绝缘基板的工序，在上述主绝缘基板的上面横向并列搭载发光元件和受光元件的工序，在上述主绝缘基板的下面形成相对于上述发光元件的一对端子电极和相对于上述受光元件的一对端子电极的工序，形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，以在该副绝缘基板上贯穿设置有收容上述发光元件和受光元件的贯通孔的状态，使上述副绝缘基板层积固定于上述主绝缘基板的上面的工序，通过将液体透明树脂注入上述副绝缘基板中的贯通孔内并固化来设置相对于上述发光元件和受光元件的透明封装体的工序，以及将上述盖体固定于上述主绝缘基板的上面，以使上述发光元件收容于其第一中空部内、使上述受光元件收容于其第二中空部内的工序。”在该根据第二侧面的制造方法中，形成为“注入上述液体透明树脂的工序是在上述盖体的固定工序后向其两个中空部的注入”。
通过这些根据第二侧面的制造方法，可以制造上述根据第二方面的各面安装型光电断路器。
而且，在根据本发明中的第三方面的制造方法，其特征在于，其中“包括制造将构成一个光电断路器的绝缘基板的多个纵横排列一体而成的素材基板的工序，在上述素材基板上，在其上面的各绝缘基板的部位搭载发光元件和受光元件，在其下面的各绝缘基板的部位形成相对于上述发光元件的一对端子电极和相对于上述受光元件的一对端子电极的工序，以及形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，接着，包括将上述盖体固定于上述素材基板的上面的各绝缘基板的部位，以使上述发光元件收容于其第一中空部内、使上述受光元件收容于其第二中空部内的工序，接着，通过向上述各盖体的第一中空部以及第二中空部内注入液体透明树脂并硬化来相对上述发光元件和上述受光元件的透明封装体的工序，以及接着，通过沿着纵向切割线进行的切割加工和沿着横向切割线进行的切割加工，将上述素材基板切割成上述每个绝缘基板的工序”。
在该根据第三侧面的制造方法中，形成为“上述制造盖体的工序是成为填充其连接部中的间隙的状态来制造的工序，液体透明树脂向上述两个中空部的注入是在上述连接部中从填充部分进行的注入，在该液体透明树脂的注入·固化后，在上述连接部中通过机械加工去除该填充部分来设置间隙的工序”。
通过这些根据第三方面的制造方法，因为可以从一张素材基板同时制造多个上述根据第一侧面的各面安装型光电断路器，所以具有能够大幅度地降低制造成本的优点。
此外，根据本发明中的第四方面的制造方法，其特征在于，“包括制造将构成一个光电断路器的主绝缘基板的多个排列成一体的主素材基板的工序，制造将构成一个光电断路器的副绝缘基板的多个排列成一体的副素材基板的工序，在上述主素材基板的上面中的各主绝缘基板的各个上横向并列搭载发光元件和受光元件的工序，在上述主素材基板的下面中的各主绝缘基板的各个上形成相对于上述发光元件的一对端子电极和相对于上述受光元件的一对端子电极的工序，形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，以在该副素材基板中的各副绝缘基板的各个上贯穿设置收容上述发光元件和受光元件的贯通孔的状态，使上述副素材基板层积固定于上述主素材基板的上面而制成素材层积体的工序，通过将液体透明树脂注入上述副素材基板上的贯通孔内并固化来设置相对上述发光元件和受光元件的透明封装体的工序，将上述盖体固定于上述素材层积体上，以使上述发光元件收容于其第一中空部内、使上述受光元件收容于其第二中空部内的工序，以及通过沿着纵向切割线进行的切割加工和沿着横向切割线进行的切割加工，将上述上述素材层积体分割成上述每一个绝缘基板的工序”。
此外，在该根据第四方面的制造方法中，形成为“注入上述液体透明树脂的工序是在上述盖体的固定工序后向其两个中空部内进行的注入”。
通过这些根据第四侧面的各制造方法，因为可以从一张素材基板同时制造多个上述根据第二方面的各面安装型光电断路器，所以存在着可以大幅度地降低制造成本的优点。
除此以外，在根据第三和第四方面的制造方法中，“针对邻接的多个将上述盖体一体化，通过上述切割加工将其分割成各盖体”。
因此，由于盖体的制造和盖体向素材基板的固定可以针对多个盖体同时进行，所以可以减轻上述盖体的制造和固定所需的工作量，因此可以实现进一步降低制造成本。
本发明的其它目的、特征和优点，可以根据以下基于
的实施方式的说明而变得显而易见。
图1是表示第一实施方式的面安装型光电断路器的纵截面主视图。
图2是图1的II-II线截面图。
图3是图1的III-III线截面图。
图4是图1的IV-IV线横截面图。
图5是第一实施方式的光电断路器的制造用素材基板的立体图。
图6是图5的VI-VI线放大截面图。
图7是图5的VII-VII线放大截面图。
图8是图5的VIII-VIII线放大截面图。
图9是表示在第一实施方式中搭载有发光元件和受光元件的状态的截面图。
图10是表示第一实施方式的盖体的立体图。
图11是图10的XI-XI线截面图。
图12是表示在第一实施方式中固定有盖体的状态的截面图。
图13是图12的XIII-XIII线截面图。
图14是表示在第一实施方式中设置有透明封装体的状态的截面图。
图15是图14的XV-XV线截面图。
图16是表示图14情况下的变形例的截面图。
图17是表示在第一实施方式中分割成光电断路器的状态的截面图。
图18是图17的XVIII-XVIII线截面图。
图19是表示第一实施方式的另一制造方法的截面图。
图20是图19的XX-XX线截面图。
图21是表示第二实施方式的面安装型光电断路器的纵截面主视图。
图22是图21的XXII-XXII线截面图。
图23是图21的XXIII-XXIII线截面图。
图24是图21的XXIV-XXIV线截面图。
图25是第二实施方式的制造光电断路器的素材基板的立体图。
图26是图25的XXVI-XXVI线横截面图。
图27是图25的XXVII-XXVII线放大截面图。
图28是图25的XXVIII-XXVIII线放大截面图。
图29是表示搭载有发光元件和受光元件的状态的截面图。
图30是表示盖体的立体图。
图31是图30的XXXI-XXXI线截面图。
图32是图30的XXXII-XXXII线截面图。
图33是表示固定有盖体的状态的截面图。
图34是图33的XXXIV-XXXIV线截面图。
图35是表示设置有透明封装体的状态的截面图。
图36是图35的XXXVI-XXXVI线截面图。
图37是表示设置有间隙的状态的截面图。
图38是表示分割成多个光电断路器的状态的截面图。
图39是图38的XXXIX-XXXIX线截面图。
图40是表示第二实施方式的另一制造方法的截面图。
图41是图40的XLI-XLI线截面图。
图42是表示第三实施方式的面安装型光电断路器的纵截面主视图。
图43是图42的XLIII-XLIII线截面图。
图44是图42的XLIV-XLIV线截面图。
图45是图42的XLV-XLV线平面截面图。
图46是表示主素材基板和副素材基板的立体图。
图47是图46的XLVII-XLVII线放大截面图。
图48是图46的XLVIII-XLVIII线放大截面图。
图49是表示素材层积板的立体图。
图50是图49的L-L线放大截面图。
图51是图49的LI-LI线放大截面图。
图52是表示设置有透明封装体的状态的立体图。
图53是图52的LIII-LIII线放大截面图。
图54是图52的LIV-LIV线放大截面图。
图55是图52的LV-LV线放大截面图。
图56是表示固定有盖体的状态的立体图。
图57是图56的LVII-LVII线放大截面图。
图58是图56的LVIII-LVIII线放大截面图。
图59是表示分割成多个光电断路器的状态的截面图。
图60是表示分割成多个光电断路器的状态的截面图。
图61是表示第三实施方式的另一主素材基板的立体图。
具体实施例方式
1.第一实施方式图1～图4是表示根据本发明中的第一实施方式的面安装型光电断路器11。
该面安装型光电断路器11包括如玻璃钢(glass epoxy)等那样的耐热绝缘体的绝缘基板12，在该绝缘基板12的上面、在左右方向上隔开适当距离而搭载的发光元件13以及受光元件14，和固定于上述绝缘基板12上面的不透明合成树脂制的盖体(cap)15。
在上述绝缘基板12上面的上述发光元件13包括一对导体图形13a、13b，芯片焊接(die bonding)于这两个导体图形13a、13b中的一方的导体图形13a上的发光二极管芯片13c，以及引线焊接该发光二极管芯片13c与另一方的导体图形13b之间的金属线13d。
此外，上述绝缘基板12上面的上述受光元件14包括一对导体图形14a、14b，芯片焊接于这两个导体图形14a、14b中的一方的导体图形14a上的光敏晶体管等受光芯片14c，以及引线焊接该受光芯片14c与另一方的导体图形14b之间的金属线14d。
在上述绝缘基板12的下面中的上述发光元件13侧的部分上，形成有经由通孔16内的导体17而与上述发光元件13中的一方的导体图形13a电气导通的端子电极18，和经由通孔19内的导体20而与上述发光元件13中的另一方的导体图形13b电气导通的端子电极21。
此外，在上述绝缘基板12的下面中的上述受光元件14侧的部分上，形成有经由通孔22内的导体23而与上述受光元件14中的一方的导体图形14a电气导通的端子电极24，和经由通孔25内的导体26而与上述受光元件14中的另一方的导体图形14b电气导通的端子电极27。
另一方面，上述盖体15包括收容上述发光元件13、在上面具有开口部15a′的第一中空部15a，收容上述受光元件14、在上面具有开口部15b′的第二中空部15b，以及将这两个中空部15a、15b之间连成一体的连接部15c，其中，在上述连接部15c的上面侧的部分上，以规定的内宽尺寸W来设置被检测物28进入的间隙15d，形成为规定的深度尺寸S。
此外，上述盖体15构成为使从其第一中空部15a内的发光元件13所发射的光，被第一中空部15a内的反射面15a″横向曲折，从一方的窄缝孔15e横切上述间隙15d而从另一方的窄缝孔15f进入到第二中空部15b内，被该第二中空部15b内的反射面15b″向下曲折而到达上述受光元件14。
而且，在上述盖体15中的第一中空部15a内设置有透明封装体29，通过从设在该第一中空部15a的开口部15a′注入液体的透明树脂后固化、而构成为密封上述发光元件13，此外，在上述盖体15中的第二中空部15b内设置有透明封装体30，其通过从设在该第二中空部15b内的开口部15b′注入液体的透明树脂后固化、而构成为封装上述受光元件14。
就该构成的光电断路器11而言，通过焊接其绝缘基板12下面的各端子电极18、21、24、27，来相对各种电气机器中的印制基板等进行安装。
在该安装状态下，当在上述间隙15d内不存在被检测物28时，上述发光元件13中的光横切上述间隙15d而到达上述受光元件14，此外，当在上述间隙15d内存在被检测物28时，因为光向上述受光元件14的到达被上述被检测物28所遮挡，因此，可以检测上述间隙15d内有无被检测物28。
在该情况下，通过从该两个中空部的开口部15a′、15b′将液体透明树脂注入到上述两个中空部15a、15b内后而固化，通过这样来设置对于上述盖体15中的第一中空部15a内的发光元件13和第二中空部15b内的受光元件14的各个的透明封装体29、30，因此，由于不需要如上述现有技术那样的、用于通过各自的透明封装体封装各个发光元件13和受光元件14而进行的切割加工，所以可以简单地形成上述两个透明封装体29、30。
其中，向上述两个中空部15a、15b内注入液体透明树脂的工序，也可以从开口于上述间隙15d内的两个窄缝孔15e、15f进行。
接下来，就上述构成的第一实施方式的面安装型光电断路器11的制造方法进行说明。
首先，如图5～图8所示，将上述绝缘基板12的多个纵横排列一体化而成的素材基板A，制成如玻璃钢等的耐热绝缘体。
其中，详情如后所述，该素材基板A通过沿着纵向切割线B1和横向切割线B2进行的切割加工，而被分割成上述各绝缘基板12。
在上述素材基板A中的每个上述各绝缘基板12的部位上，进行其上面的导体图形13a、13b、14a、14b的形成，和其下面的各端子电极18、21、24、27的形成，以及通孔16、19、22、25的贯穿设置及其内部的导体17、20、23、26的形成。
接着，在上述素材基板A的上面中的上述各绝缘基板12的部位上，如图9中所示，进行发光元件13和受光元件14的搭载，即芯片13c、14c的芯片焊接和金属线13d、14d的引线焊接。
另一方面，如图10和图11中所示，使上述盖体15形成为上述构成，用不透明合成树脂来形成。
接着，如图12和图13中所示，将该盖体15配置到上述素材基板A的上面中的每个上述各绝缘基板12的部位，用未图示的粘接剂进行固定。
接着，将透明树脂以液体的状态从其开口部15a′、15b′或者两个窄缝孔15e、15f注入到上述各盖体15中的两个中空部15a、15b内后通过干燥等固化，通过这样，如图14和图15中所示，在第一中空部15a内形成相对于发光元件13的透明封装体29，在第二中空部15b内形成相对于受光元件14的透明封装体30。
其中，在进行上述透明封装体29、30的形成时，也可以如图16所示那样，构成为在由能够剥离的胶带C等堵住其各个中的窄缝孔15d、15e的状态下，将液体透明树脂满满地填充到两个中空部15a、15b内的结构。
接着，如图17和图18中所示，通过沿着横向切割线B1进行的切割加工切断、并且通过沿着纵向切割线B2进行的切割加工切断上述素材基板A，而可以同时得到多个上述图1～图4中所示构成的面安装型光电断路器11。
此外，在另一种制造方法中，如图19和图20所示，就各盖体15而言，使纵向邻接的多个、或者横向邻接的多个、或者纵向和横向邻接的多个一体化，在该一体化的状态下，进行合成树脂的成形以及向素材基板A的固定，然后，通过沿着纵向切割线B1进行的切割加工的切断、和沿着横向切割线B1进行的切割加工的切断，而可以分割成各个面安装型光电断路器11。
如果用该方法，则盖体的由合成树脂的形成和向素材基板A的固定可以同时针对多个盖体15进行，因此具有能够降低这些所需工作量的优点。
2.第二实施方式图21～图24是表示根据本发明第二实施方式的面安装型光电断路器111。
该面安装型光电断路器111包括如玻璃钢等那样的耐热绝缘体的绝缘基板112，在该绝缘基板112的上面、在左右方向上间隔适当距离而搭载的发光元件113和受光元件114，以及固定于上述绝缘基板112的上面的不透明合成树脂制的盖体115。
在上述绝缘基板112的上面的上述发光元件113包括一对导体图形113a、113b，芯片焊接在这两个导体图形113a、113b中的一方的导体图形113a上的发光二极管芯片113c，以及引线焊接在该发光二极管芯片113c与另一方的导体图形113b之间的金属线113d。
此外，在上述绝缘基板112的上面的上述受光元件114包括一对导体图形114a、114b，芯片焊接在这两个导体图形114a、114b中的一方的导体图形114a上的光敏晶体管等受光芯片114c，以及引线焊接在该受光芯片114c与另一方的导体图形114b之间的金属线114d。
在上述绝缘基板112的下面中的上述发光元件113侧的部分上，形成经由通孔116内的导体117而与上述发光元件113中的一方的导体图形113a电气导通的端子电极118，和经由通孔119内的导体120而与上述发光元件113中的另一方的导体图形113b电气导通的端子电极121。
此外，在上述绝缘基板112的下面中的上述受光元件114侧的部分上，形成经由通孔122内的导体123而与上述受光元件114中的一方的导体图形114a电气导通的端子电极124，和经由通孔125内的导体126而与上述受光元件114中的另一方的导体图形114b电气导通的端子电极127。
另一方面，上述盖体115包括在内部收容上述发光元件113的第一中空体115a，在内部收容上述受光元件114的第二中空体115b，以及将这两个中空体115a、115b之间连成一体的连接部115c，其中，在上述连接部115c上，以规定的内宽尺寸W来设置收入被检测物128用的间隙115d，形成为规定的深度尺寸S。
在本实施方式的情况下，如后面详细说明的那样，以填满其连接部115c的状态来制作盖体115，通过切割加工等机械加工去除上述连接部115c中的填满部分来设置上述间隙115d。
此外，在上述两个中空体115a、115b中的相互对着的内侧面上，贯穿设置有光的透射用窄缝孔115a′、115b′，在上述第一中空体115a内设置有将来自上述发光元件113的光曲折到上述两个窄缝孔115a′、115b′的方向用的反射面115a″，在上述第二中空体115b内设置有将来自上述两个窄缝孔115a′、115b′的光曲折到上述受光元件114的方向用的反射面115b″。
而且，详情如后所述，在上述盖体115中的第一中空体115a的内部设置有相对于上述发光元件113的透明封装体129，在第二中空体115b的内部设置有相对于上述受光元件114的透明封装体130，是通过从上述两个窄缝孔115a′、115b′注入液体的透明树脂后经干燥等固化而分别设置的。
就该构成的光电断路器111而言，通过相对于各种电气机器中的印制基板等焊接其绝缘基板112下面的各端子电极118、121、124、127来进行安装。
在该安装状态下，当在上述间隙115d内不存在被检测物128时，上述发光元件113中的光横切上述间隙115d而到达上述受光元件114，但是，当在上述间隙115d内存在被检测物128时，因为光向上述受光元件114的到达被上述被检测物128所遮挡，因此，可以检测上述间隙115d内有无被检测物128。
在该情况下，通过从上述连接部115c经上述两个窄缝孔115a′、115b′将液体透明树脂注入到上述两个中空体115a、115b的内部，来设置相对于上述盖体115中的第一中空体115a的内部的发光元件113和第二中空体115b的内部的受光元件114的各个的透明封装体129、130，因此，由于不需要如上述现有技术那样、为了通过各自的透明封装体封装各个发光元件113和受光元件114而进行的切割加工，所以可以简单地形成上述两个透明封装体129、130。
接下来，就上述构成的第二实施方式的面安装型光电断路器111的制造方法进行说明。
首先，如图25～图28中所示，使用例如玻璃钢等的耐热绝缘体板来制作上述绝缘基板112的多个纵横排列一体化而成的素材基板A′。
其中，详情如后所述，该素材基板A′通过沿着纵向切割线B1′和横向切割线B2′进行的切割加工，而被分割成上述各绝缘基板112。
在上述素材基板A′中的上述各绝缘基板112的每个部位上，进行其上面的导体图形113a、113b、114a、114b的形成，和其下面的各端子电极118、121、124、127的形成，以及通孔116、119、122、125的贯穿设置及其内部的导体117、120、123、126的形成。
接着，在上述素材基板A′的上面中的上述各绝缘基板112的部位上，如图29所示，进行发光元件113和受光元件114的搭载，即芯片113c、114c的芯片焊接和金属线113d、114d的引线焊接。
另一方面，如图30～图32所示，使上述盖体115形成为上述构成，用不透明合成树脂来形成。
也就是说，该盖体115是一体地具有在内部收容上述发光元件113的第一中空体115a、在内部收容上述受光元件114的第二中空体115b、以及连接其间的连接部115c，在上述两个中空体115a、115b中的相互对着的内侧面上开口有光的透射用窄缝孔115e、115f，而且，在上述连接部115c的上面，设置有注入用凹处115c′、和从该凹处115c′向上述两个窄缝孔115e、115f延伸的注入槽115c″。
接着，如图33和图34中所示，针对上述素材基板A′的上面中的上述各绝缘基板112的每个部位，将该盖体115配置成使上述发光元件113收容于其第一中空体115a的内部、使上述受光元件114收容于其第二中空体115b的内部，用未图示的粘接剂固定。
接着，通过从未图示的喷嘴将液体透明树脂供给到上述盖体115中的连接部115c的上面的注入用凹处115c′，直到通过其各自的窄缝孔115e、115f使该液体的透明树脂充满上述盖体115中的两个中空体115a、115b的内部，或者，因为同时可以注入到中程部(middle portion)，所以其后通过干燥等来固化上述液体的透明树脂，因此，如图35和图36所示，同时在第一中空体115a内形成相对于发光元件113的透明封装体119、在第二中空部115b内形成相对于受光元件114的透明封装体120。
接着，如图37所示，使用切割加工工具等机械加工工具D、以残留一部分该连接部115c并且切除全部的上述注入用凹处115c′以及两条注入槽115c″的方式，对上述盖体115中的连接部115c的部分进行所谓切削成槽型的机械加工，通过这样，以规定的内宽尺寸W形成规定深度尺寸S的用于接受被检测物128的间隙115d。
接着，如图38和图39所示，通过沿着横向切割线B1′进行的切割加工切断、并且通过沿着纵向切割线B2′进行的切割加工切断上述素材基板A′，可以同时得到多个上述图21～图24中所示构成的面安装型光电断路器111。
此外，在另一制造方法中，如图40和图41所示，对于各盖体115而言，使纵向邻接的多个、或者横向邻接的多个、或者纵向和横向邻接的多个一体化，在该一体化的状态下，进行合成树脂的成形以及向素材基板A′的固定，然后，通过沿着纵向切割线B1′进行的切割加工的切断和沿着横向切割线B1′进行的切割加工的切断，而能够分割成各个面安装型光电断路器111。
如果用该方法，则盖体的由合成树脂的形成和向素材基板A′的固定可以针对多个盖体进行，因此具有可以降低这些所需工作量的优点。
3.第三实施方式接下来，图42～图45是表示根据本发明中的第三实施方式的面安装型光电断路器211。
该面安装型光电断路器211的绝缘基板212，是例如重合玻璃钢等绝缘体的主绝缘基板212′，和与该绝主缘基板212′同一绝缘材料、即玻璃钢等的副绝缘基板212″层积固定而成的构成。
在上述绝缘基板212的上面侧中的副绝缘基板212″上，横向并列贯穿设置有俯视中构成为长槽孔的左右一对贯通孔212a″、212b″。
另一方面，在上述绝缘基板212的下面侧中的主绝缘基板212′的上面中的上述一方的贯通孔212a″内的部位上，设置有由一对导体图形213a、213b，芯片焊接于这两个导体图形213a、213b中的一方的导体图形213a上的发光二极管芯片213c，以及引线焊接该发光二极管芯片213c与另一方的导体图形213b之间的金属线213d所构成的发光元件213。
此外，在上述主绝缘基板212′的上面中的上述另一方的贯通孔212b″内的部位上，设置有由一对导体图形214a、214b，芯片焊接于这两个导体图形214a、214b中的一方的导体图形214a上的光敏晶体管等受光芯片214c，以及引线焊接该受光芯片214c与另一方的导体图形214b之间的金属线214d所构成的受光元件214。
通过在上述副绝缘基板212 ″的两个贯通孔212a″、212b″中的一方的贯通孔212a″内注入液体的透明树脂后使其硬化，来设置密封上述发光元件213而构成的透明封装体229，此外，通过在上述副绝缘基板212″中的另一方的贯通孔212b″内注入液体的透明树脂后、经干燥等使其固化，来设置封装上述受光元件214而构成的透明封装体230。
在上述绝缘基板212中的主绝缘基板212′的下面中的上述发光元件213侧的部分上，分别形成经由通孔216内的导体而与上述发光元件213中的一方的导体图形213a电气导通的端子电极218，和经由通孔219内的导体220而与上述发光元件213中的另一方的导体图形213b电气导通的端子电极221。
而且，在上述主绝缘基板212′的下面中的上述受光元件214侧的部分上，分别形成经由通孔222内的导体224而与上述受光元件214中的一方的导体图形214a电气导通的端子电极224，和经由通孔225内的导体226而与上述受光元件214中的另一方的导体图形214b电气导通的端子电极227。
而且，在上述绝缘基板212中的副绝缘基板212″的上面，固定着具有被检测物228进入上述发光元件213与上述受光元件214之间的间隙215d而成的不透明体制的盖体215。
该盖体215包括在上述发光元件213侧的第一中空体215a，上述受光元件214侧的第二中空体215b，以及将这两个中空体215a、215b之间连成一体的连接部215c，其中，以规定的内宽尺寸W在上述连接部215c的上面侧的部分设置具有规定深度尺寸S的上述间隙215d。
此外，上述盖体215构成为使来自上述第一中空部215a中的发光元件213的光被上述第一中空部215a中的反射面215a″横向地曲折，从一方的窄缝孔215e横切上述间隙215d而从另一方的窄缝孔215f进入第二中空部215b内，被该第二中空部215b内的反射面215b″向下曲折而到达上述受光元件214。
该构成的光电断路器211，通过相对于各种电气机器中的印制基板焊接其绝主缘基板212′的下面的各端子电极218、221、224、227来进行安装。
当在上述间隙215d内不存在被检测物228时，上述发光元件213中的光横切上述间隙215d而到达上述受光元件214，但是，当在上述间隙215d内存在被检测物228时，因为光向上述受光元件214的到达被上述被检测物228所遮挡，因此，可以检测上述间隙215d内有无被检测物228。
在该情况下，将副绝缘基板212″层积固定于主绝缘基板212′的上面而将绝缘基板212构成为两张重合的层积体，因此，与现有技术那种绝缘基板为一张的情况下相比，能够可靠地降低在该层积体上因外力和热膨胀差等引起的翘曲变形的发生。
此外，通过使主绝缘基板212′与副绝缘基板212″为同一材料，可以避免其间的热膨胀差引起的翘曲变形的发生。
进而，使发光元件213和受光元件214位于贯穿设置在上述副绝缘基板212″上的贯通孔212a″、212b″内，在该贯通孔212a″、212b″内用透明封装体229、230封装，从而，由上述副绝缘基板212″能够可靠地阻止发光元件213中的光不横切盖体215中的间隙215d地通过而直接到达受光元件214的情况。
其中，在本第三实施方式的面安装型光电断路器211中，与上述第一和第二实施方式同样，液体透明树脂向上述两个中空部215a、215b内的注入到充满、或者注入到中程部，通过在该注入后的干燥等固化而可以设置相对于上述发光元件213和受光元件214的透明封装体229、230。
接下来，就上述构成的第三实施方式的面安装型光电断路器211的制造方法进行说明。
首先，如图46、图47和图48所示，使用玻璃钢板制作纵横排列地一体化上述主绝缘基板212′的多张而形成的主素材基板A1″，同样，纵横排列地一体化上述副绝缘基板212″的多张而成的副素材基板A2″。
其中，详情如后所述，这些主素材基板A1 ″和副素材基板A2″通过沿着这些层积而形成的素材基板A″中的纵向切割线B1′和横向切割线B2′进行的切割加工，而被分割成多个各绝缘基板212。
在上述主素材基板A1′中的上述各主绝缘基板212′的每个部位上，进行上面的导体图形213a、213b、214a、214b的形成，和其下面上的各端子电极218、221、224、227的形成，以及通孔216、219、222、225的贯穿设置及其内部的导体217、220、223、226的形成。
另一方面，在上述副素材基板A2″上、在该副绝缘基板212″的每个部位上贯穿设置贯通孔212a″、212b″。
接着，如图49、图50和图51所示，在上述主素材基板A1 ″的上面，重合上述副素材基板A2″并层积固定，形成素材基板A″。
接着，在该素材基板A″中，在上述副素材基板A2″中的各贯通孔212a″、212b″内的各个中，进行发光二极管芯片213c和受光芯片214c的芯片焊接，以及金属线213d、214d的引线焊接。
其中，该发光二极管芯片213c和受光芯片214c的芯片焊接、以及金属线213d、214d的引线焊接也可以在层积固定上述副素材基板A2″后的阶段中进行，但是，如上所述，当在层积固定上述副素材基板A2″后的阶段中进行的情况下，具有可以在层积的素材基板A″中的刚性高而其翘曲变形小的状态下可靠地进行这些芯片焊接和引线焊接的优点。
接着，如图52～图55所示，将透明的环氧树脂等以液体的状态充满上述副素材基板A2″中的各贯通孔212a″、212b″内的各个后，通过干燥或固化，而形成透明封装体229、230。
接着，在上述素材基板A″中的副素材基板A2″的上面，重合地层积固定预先在纵向和横向上并列地一体化制作上述盖体215的多个而成的盖体素材板E。
接着，如图59和图60所示，通过沿着上述纵向切割线B1″的切割加工切断、并且通过沿着上述横向切割线B2″的切割加工来切断上述层积体，也就是由素材基板A″和盖体素材板E组成的层积物体，从而，可以得到上述图42～图45所示构成的面安装型光电断路器211。
此外，在另一种制造方法中，如图61中所示，可以使上述主素材基板A1″中的各通孔216、219、222、225位于纵向切割线B1″与横向切割线B2″的交点上，来代替将上述主素材基板A1″中的各通孔216、219、222、225设在纵向切割线B1″上。
这样一来，因为上述各通孔216、219、222、225成为位于绝缘基板212中的四角部，所以可以进一步减少将该通孔设在上述纵向切割线B1″上的情况，因此可以进一步降低制造成本。
而且，在本第三实施方式中，与上述第一和第二实施方式的情况同样，除了可以分别制作盖体215，将其各个对素材基板A″固定外，液体透明树脂向绝缘基板212中的副绝缘基板212″的贯通孔212a″、212b″内的注入，可以在对素材基板A″固定上述盖体素材板E或各盖体215后，进行向该盖体215中的两个中空部215a、215b内的注入。
权利要求
1.一种面安装型光电断路器，其特征在于构成为在绝缘基板的上面横向并列搭载有发光元件和受光元件，在所述绝缘基板的下而形成有相对所述发光元件的一对端子电极和相对所述受光元件的一对端子电极，而且，在固定于所述绝缘基板上面的不透明体制的盖体上，设有收容所述发光元件的第一中空部，收容所述受光元件的第二中空部，在一体连接这两个中空部之间的连接部上的被检测物进入的间隙，并且来自所述发光元件的光横切所述间隙后到达所述受光元件，其中，在所述盖体中的第一中空部内相对于所述发光元件的透明树脂的透明封装体、和在所述盖体中的第二中空部内相对于所述受光元件的透明树脂的透明封装体，是在将所述盖体固定于所述绝缘基板的状态下通过注入液体的透明树脂并使其固化而设置的。
2.如权利要求1中所述的面安装型光电断路器，其特征在于所述盖体中的连接部，成为填埋该连接部中的间隙的形态，在该填埋的部分上设置有液体透明树脂向所述两个中空部的注入部，而且，通过用机械加工切除所述连接部中的填埋部分来设置所述间隙。
3.一种面安装型光电断路器，其特征在于构成为在绝缘基板的上面横向并列搭载有发光元件和受光元件，在所述绝缘基板的下面形成有相对所述发光元件的一对端子电极和相对所述受光元件的一对端子电极，而且，在固定于所述绝缘基板上面的不透明体制的盖体上，设有收容所述发光元件的第一中空部，收容所述受光元件的第二中空部，在一体连接这两个中空部之间的连接部上的被检测物进入的间隙，并且来自所述发光元件的光横切所述间隙后到达所述受光元件，其中，所述绝缘基板构成为，在上面搭载发光元件和受光元件而在下面形成相对于所述发光元件的一对端子电极和相对于所述受光元件的一对端子电极而形成的主绝缘基板、与具有该主绝缘基板上的发光元件和受光元件的各个插入的贯通孔的副绝缘基板的两张重合的层积体，在所述副绝缘基板上的各贯通孔内相对于所述发光元件和受光元件的透明树脂的透明封装体是通过注入液体透明树脂并使其固化来设置的。
4.如权利要求3中所述的面安装型光电断路器，其特征在于所述绝缘基板中的主绝缘基板和副绝缘基板是同一材料制成的。
5.如权利要求3中所述的面安装型光电断路器，其特征在于相对于所述发光元件和受光元件的透明树脂的透明封装体是通过向所述两个中空部进行液体透明树脂的注入和固化来设置的。
6.一种面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于，包括制造绝缘基板的工序，在所述绝缘基板的上面横向并列搭载发光元件和受光元件的工序，在所述绝缘基板的下面形成相对于所述发光元件的一对端子电极和相对于所述受光元件的一对端子电极的工序，以及形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，其中，包括接着将所述盖体固定于所述绝缘基板的上面，以使所述发光元件收容于其第一中空部内、使所述受光元件收容于其第二中空部内的工序，以及接着通过将液体透明树脂注入到所述盖体中的第一中空部内和第二中空部内并固化来设置相对于所述发光元件和受光元件的透明封装体的工序。
7.如权利要求6中所述的面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于制造所述盖体的工序是形成为填充该连接部中的间隙的形态来制造的工序，液体透明树脂向所述两个中空部的注入是在所述连接部中从填满部分的注入，包括在该液体透明树脂的注入·固化后，在所述连接部中通过机械加工去除该填充部分来设置间隙的工序。
8.一种面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于，包括制造主绝缘基板和副绝缘基板的工序，在所述主绝缘基板的上面横向并列搭载发光元件和受光元件的工序，在所述主绝缘基板的下面形成相对于所述发光元件的一对端子电极和相对于所述受光元件的一对端子电极的工序，形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，以在该副绝缘基板上贯穿设置有收容所述发光元件和受光元件的贯通孔的状态，使所述副绝缘基板层积固定于所述主绝缘基板的上面的工序，通过将液体透明树脂注入所述副绝缘基板中的贯通孔内并固化来设置相对于所述发光元件和受光元件的透明封装体的工序，以及将所述盖体固定于所述主绝缘基板的上面，以使所述发光元件收容于其第一中空部内、使所述受光元件收容于其第二中空部内的工序。
9.如权利要求8中所述的面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于注入所述液体透明树脂的工序是在所述盖体的固定工序后向其两个中空部的注入。
10.一种面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于，包括制造将构成一个光电断路器的绝缘基板的多个纵横排列一体而成的素材基板的工序，在所述素材基板上，在其上面的各绝缘基板的部位搭载发光元件和受光元件，在其下面的各绝缘基板的部位形成相对于所述发光元件的一对端子电极和相对于所述受光元件的一对端子电极的工序，以及形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，其中，包括接着将所述盖体固定于所述素材基板的上面的各绝缘基板的部位，以使所述发光元件收容于其第一中空部内、使所述受光元件收容于其第二中空部内的工序，接着，通过向所述各盖体的第一中空部以及第二中空部内注入液体透明树脂并硬化来设置相对所述发光元件和所述受光元件的透明封装体的工序，以及接着，通过沿着纵向切割线进行的切割加工和沿着横向切割线进行的切割加工，将所述素材基板切割成所述每个绝缘基板的工序。
11.如权利要求10中所述的面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于所述制造盖体的工序是成为填充其连接部中的间隙的状态来制造的工序，液体透明树脂向所述两个中空部的注入是在所述连接部中从填充部分进行的注入，在该液体透明树脂的注入·固化后，在所述连接部中通过机械加工去除该填充部分来设置间隙的工序。
12.如权利要求10中所述的面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于针对邻接的多个将所述盖体一体化，通过所述切割加工将其分割成各盖体。
13.一种面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于，包括制造将构成一个光电断路器的主绝缘基板的多个排列成一体的主素材基板的工序，制造将构成一个光电断路器的副绝缘基板的多个排列成一体的副素材基板的工序，在所述主素材基板的上面中的各主绝缘基板的各个上横向并列搭载发光元件和受光元件的工序，在所述主素材基板的下面中的各主绝缘基板的各个上形成相对于所述发光元件的一对端子电极和相对于所述受光元件的一对端子电极的工序，形成为在一体连接第一中空部和第二中空部的连接部上设置被检测物进入的间隙的构成来制造不透明体制的盖体的工序，以在该副素材基板中的各副绝缘基板的各个上贯穿设置收容所述发光元件和受光元件的贯通孔的状态，使所述副素材基板层积固定于所述主素材基板的上面而制成素材层积体的工序，通过将液体透明树脂注入所述副素材基板上的贯通孔内并固化来设置相对所述发光元件和受光元件的透明封装体的工序，将所述盖体固定于所述素材层积体上，以使所述发光元件收容于其第一中空部内、使所述受光元件收容于其第二中空部内的工序，以及通过沿着纵向切割线进行的切割加工和沿着横向切割线进行的切割加工，将所述所述素材层积体分割成所述每一个绝缘基板的工序。
14.如权利要求13中所述的面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于注入所述液体透明树脂的工序是在所述盖体的固定工序后向其两个中空部内进行的注入。
15.如权利要求13中所述的面安装型光电断路器的制造方法，其特征在于针对邻接的多个将所述盖体一体化，通过所述切割加工将其分割成各盖体。
全文摘要
在绝缘基板(12)的上面上横向并列搭载发光元件(13)和受光元件(14)，在收容所述发光元件的第一中空部(15a)，收容所述受光元件的第二中空部(15b)，以及在一体连接这两个中空部之间的连接部(15c)上设有被检测物进入的间隙(15d)而成的盖体(15)，构成为使来自所述发光元件的光横切间隙后到达所述受光元件，在所述第一中空部内相对于所述发光元件的透明树脂的透明封装体(29)、在所述第二中空部内相对于所述受光元件的透明树脂的透明封装体(30)，是通过注入液体透明树脂并固化而设置的。
文档编号H01L31/0203GK1838436SQ200610066129
公开日2006年9月27日 申请日期2006年3月24日 优先权日2005年3月24日
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