JP2010034189A - 光学式近接センサ及びその製造方法並びに当該光学式近接センサを搭載した電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】より高精度な物体検知を行なうことができる光学式近接センサ及びその製造方法並びに当該光学式近接センサを搭載した電子機器を提供する。
【解決手段】電気信号を光信号に変換して出力する発光素子２と、光信号を電気信号に変換する受光素子３と、これら発光素子２及び受光素子３が実装された基板１と、前記発光素子２及び受光素子３を個々に樹脂封止する複数の１次モールド樹脂部５ａ，５ｂと、これら１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ表面を覆う２次モールド樹脂部５ｃとから構成されており、前記１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを形成する際に用いられる金型に前記発光素子２及び受光素子３を配置可能な凹部が形成されており、当該凹部に１次モールド樹脂を注入する際に前記発光素子２及び受光素子３を結ぶ仮想線の延長上から前記凹部に１次モールド樹脂が注入されてなるものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、１枚の基板上に搭載された赤外光（波長７７０ｎｍ〜１ｍｍ程度の光線）または可視光（波長２８０ｎｍ〜７７０ｎｍ程度の光線）を電気信号に変換する受光素子及び電気信号を赤外光または可視光に変換する発光素子と、これら受光素子及び発光素子を樹脂封止する１次モールド樹脂部と、当該１次モールド樹脂部を樹脂封止する２次モールド樹脂部とを備えてなる光学式近接センサ及びその製造方法並びに当該光学式近接センサを搭載した電子機器に関するものである。

光センサの１つである反射型フォトインタラプタは、製造方法の進歩によるデバイスの小型化にともなって、従来の主用途であった複写機及びプリンタなどの機器での使用に加えて、ディジタルカメラのズームレンズの制御やフォーカス制御にも使用されている。特に、最近ではカメラ付き携帯電話のズーム制御などといった小型モバイル機器を中心に反射型フォトインタラプタのニーズが高まっている。さらに、ＯＡ（ｏｆｆｉｃｅ ａｕｔｏｍａｔｉｏｎ）機器での使用や用紙の枚数をカウントするといった用途や、用紙のエッジを検出するといった用途でも、反射型フォトインタラプタは使用され量産されている。

また、近年、携帯電話では、タッチパネル機能付き画面が採用されることにより入力ヒューマンインターフェースが向上している。このタッチパネル機能付き画面を備えた携帯電話では、通話のために携帯電話を耳にあてがった際に、タッチパネル機能が人の肌を検出してしまい、タッチパネル機能が誤作動してしまうといった問題がある。そのため、人の肌（主に頬）を検出するセンサが必要とされている。前記タッチパネル機能を実現するために反射型フォトインタラプタを用いることも可能であり、特に、前述したような用途で用いられる反射型のフォトインタラプタは、一般的に光学式近接センサと呼ばれる。

従来の光学式近接センサの一例としては、特開平１１−３５４８３２号公報に開示されている近接センサや、特開平５−３７０１０号公報に開示されている反射型フォトインタラプタがある。前記特開平１１−３５４８３２号公報に開示されている近接センサは、１枚のガラスエポキシ基板上に発光素子と受光素子とが同一表面側に搭載されてなるものである。一方、前記特開平５−３７０１０号公報に開示されている反射型フォトインタラプタは、中間壁を介して並設された発光チップ搭載用凹部及び受光チップ搭載用凹部を備えた樹脂ケースを有し、前記両凹部にそれぞれ金属メッキ配線が施され、当該金属メッキ配線上に前記発光チップ及び前記受光チップがそれぞれ載置され、樹脂封止されてなるものである。

従来の光学式近接センサの製造方法の一例として、前記特開平１１−３５４８３２号公報に開示されている近接センサの製造方法について説明する。

図１１〜図１３は、従来の光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図であり、図１４は、従来の光学式近接センサの一例を示す説明図である。

なお、図１１〜図１３において、（ａ）は光学式近接センサを構成するガラスエポキシ基板の上面（発光素子及び受光素子搭載面）を示す上面図であり、（ｂ）はガラスエポキシ基板の側面（各図中の矢印Ｄ１０１〜Ｄ１０３で示す方向から見た側面）を示す側面図である。また、図１４において、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）を矢印Ｄ１０４で示す方向（後述するＹ軸方向）から見た状態を示す正面図、（ｃ）は（ａ）に示すＺ−Ｚ線断面図、（ｄ）は（ａ）を矢印Ｄ１０５で示す方向（後述のＸ軸方向）から見た状態を示す側面図である。

従来の光学式近接センサを製造する際には、まず、図１１に示すように、１枚のガラスエポキシ基板１０１上に形成された複数の第１ボンディングパターン１０４上にＡｇペースト（不図示）を塗布する。そして、このＡｇペーストの上に発光素子１０２及び受光素子１０３をそれぞれ搭載した状態で１００℃以上に加熱することによって、Ａｇペーストに含有されるエポキシ樹脂成分を硬化させてガラスエポキシ基板１０１上に発光素子１０２及び受光素子１０３を機械的に固定すると同時に、Ａｇペーストに含有されるＡｇにより第１ボンディングパターン１０４と発光素子１０２下面及び受光素子１０３下面に形成された各電極とを電気的に接続する。

ここでは、１枚のガラスエポキシ基板１０１上に、Ｙ軸方向に沿って並設された５組の発光素子１０２及び受光素子１０３が３行配置されており、各組の発光素子１０２及び受光素子１０３はＸ軸方向に沿って互いに隣接するように配置されている。即ち、１枚のガラスエポキシ基板１０１上に１５組の発光素子１０２及び受光素子１０３が３行×５列のマトリクス状に配置されており、１枚のガラスエポキシ基板１０１を用いて１５個の光学式近接センサを形成している。

続いて、前記発光素子１０２上面及び受光素子１０３上面に形成された各電極（不図示）とガラスエポキシ基板１０１上に形成された複数の第２ボンディングパターン（不図示）とがワイヤ（不図示）を用いてワイヤボンドされる。

一般的に、このような状態では、機械的な応力等でワイヤが変形したり、チップ（発光素子１０２及び受光素子１０３）が割れたりしてしまう。そこで、完成時のモールド樹脂部形状の凹部をそれぞれ備えた上型と下型とからなるモールド金型を１４０℃以上に加熱し、下型の凹部にワイヤボンドを完了した状態の発光素子１０２及び受光素子１０３をガラスエポキシ基板１０１ごとセットし、下型を上昇させて上型と閉じ合わせ、上型の凹部内に発光素子及び受光素子をそれぞれ配置する。さらに、上型の凹部によって形成された空洞部に押し固めてタブレット状にした粉末の熱硬化性エポキシ樹脂を高圧で押し込むことによって、トランスファーモールド成型を行ない、モールド樹脂部を形成して、チップの機械的な強度を得る。

この光学式近接センサのモールド樹脂部は、赤外光または可視光を透過させることが可能な１次モールド樹脂部と、赤外光及び可視光を透過しない２次モールド樹脂部とで構成されている。

前記１次モールド樹脂部を形成する際には、Ｙ軸方向に沿って隣接する５個の凹部が接続溝部を介して一体化されてなるモールド金型を用いているため、ガラスエポキシ基板１０１の一端辺部側からＹ軸方向（図１２では、下側から矢印Ｙ１０１で示す方向）に沿って１次モールド樹脂を流し込むことによって、全ての凹部に１次モールド樹脂を充填することができ、全ての発光素子１０２及び受光素子１０３を１次モールド樹脂部２０１で覆うことができる。この場合、図１２に示すように、前記１次モールド樹脂部２０１は、Ｙ軸方向に沿って隣接する５個の発光素子１０２または受光素子１０３が同一パッケージで樹脂封止されるように形成されているため、発光素子１０２を樹脂封止する１次モールド樹脂部２０１と受光素子１０３を樹脂封止する１次モールド樹脂部２０１とは別パッケージとなる。

なお、モールド金型の上型に形成された凹部底面にはレンズ形状の凹み部が形成されており、前記１次モールド樹脂部２０１の発光素子１０２の発光部及び受光素子１０３の受光部と対向する部位にはレンズ形状の凸部２０１ａが形成される。

一方、前記２次モールド樹脂部を形成する際には、Ｙ軸方向に沿って隣接する５個の凹部が接続溝部を介して一体化されてなるモールド金型を用いているため、ガラスエポキシ基板１０１の一端辺部側からＹ軸方向（図１３では、下側から矢印Ｙ１０１で示す方向）に沿って２次モールド樹脂を流し込むことによって、全ての凹部に２次モールド樹脂を充填することができ、凸部２０１ａが形成された部位以外の１次モールド樹脂部２０１表面を２次モールド樹脂部３０１で覆うことができる。この場合、図１３に示すように、前記２次モールド樹脂部３０１は、各組の発光素子１０２及び受光素子１０３が同一パッケージで樹脂封止されるように形成される。

最後に、図１３（ａ）中に二点鎖線Ｌ３０１で示すように、ガラスエポキシ基板１０１をダイヤモンドカッター等にてＹ軸方向及びＸ軸方向に対して平行に切り分けること（いわゆる、ダイシング）により、個別に切り分けられた１５個の光学式近接センサを得る。

前述したような手順で得られた光学式近接センサ（図１４参照）では、検出物が存在すれば、発光素子１０２からの信号光が検出物にて反射し、受光素子１０３に入射する。この場合、受光素子１０３にて受光量のしきい値が予め設定されており、受光量がある一定量以上であれば検出物を検出した状態、ある一定量以下であれば検出物を検出していない（非検出）状態となる。

一般的に、光学式近接センサの性能を評価する際に用いられるパラメータとして「Ｓ／Ｎ」がある。「Ｓ」は、検出物があるときに受光素子に入射する信号光の成分を示し、「Ｎ」は、受光素子の暗電流や外乱光ノイズなどの雑音成分を示す。この他に、光学式近接センサでは、性能を評価するための重要なパラメータとして、「Ｌ」として表すリーク成分がある。「Ｌ」は、発光素子から出た光が、検出物がない場合に受光素子にて検知される光量である。即ち、発光素子と受光素子とを遮光している２次モールド樹脂部やガラスエポキシ基板は理想的には全く光を透過させない素材で作製することが望ましい。しかしながら、実際はある量の光が漏れ、受光素子でリーク成分（Ｌ）として観測される。従って、光学式近接センサでは、検出感度を評価する際に「Ｓ／（Ｎ＋Ｌ）」というパラメータにて光学系を評価することが一般的である。
特開平１１−３５４８３２号公報 特開平５−３７０１０号公報

前述したように、近年、光学式近接センサは携帯機器などのモバイル機器に搭載されており、このモバイル機器では電子部品の高密度実装が実践されている。そのため、例えば図１５に示すように、光学式近接センサ５０１の隣に別の電子部品５０２が搭載される場合が多々ある。

さらに、前述した従来の光学式近接センサにおいては、図１４（ｂ）に示すように、Ｘ軸方向に沿ってダイシングを行なったときに形成された２次モールド樹脂部の１つの側面に、発光素子または受光素子を覆う両１次モールド樹脂部形成時の樹脂注入跡（前記接続溝部に充填され形成された部位の断面）２０１ｂがそれぞれ露出した状態となる。

このような状態の光学式近接センサを用いて高密度実装を行なった場合、発光素子から発光された光Ｐ５０１が一方の樹脂注入跡２０１ｂから漏れて隣の電子部品５０２側面で反射し、この反射した光Ｐ５０２が他方の樹脂注入跡２０１ｂを介して受光素子に入射して受光素子に達することで漏れ成分が生じることがある。この漏れ成分により、前述の光学式近接センサの検出感度を示すパラメータ「Ｓ／（Ｎ＋Ｌ）」が劣化し、検出距離が著しく低下するといった問題があった。

本発明はかかる問題点を解決すべく創案されたもので、その目的は、発光素子からの光を出力しうる樹脂注入跡と受光素子に光を導きうる樹脂注入跡とが同一の側面に配置されることを防止して漏れ光成分を低減し、これによって、より高精度な物体検知を行なうことができる光学式近接センサ及びその製造方法並びに当該光学式近接センサを搭載した電子機器を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明の光学式近接センサは、図１に示すように、電気信号を光信号に変換して出力する発光素子２と、光信号を電気信号に変換する受光素子３と、これら発光素子２及び受光素子３が実装されたガラスエポキシ基板１と、前記発光素子２及び受光素子３を個々に樹脂封止する１次モールド樹脂部５ａ，５ｂと、これら１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ表面を覆う２次モールド樹脂部５ｃとから構成され、かつ、各１次モールド樹脂部５ａ，５ｂの樹脂注入跡１５ｂが、前記２次モールド樹脂部５ｃの異なる側面に露出した形状となっている。すなわち、本発明の光学式近接センサの製造方法は、前記１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを形成する際に用いられる金型（不図示）に前記発光素子２及び受光素子３を配置可能な凹部が形成されており、当該凹部に１次モールド樹脂を注入する際に前記発光素子２及び受光素子３を結ぶ仮想線（即ち、Ｘ軸に対して平行な線）の延長上から前記凹部に１次モールド樹脂が注入されるものである。

これにより、１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを形成する際に同時に形成される２つの樹脂注入跡１５ｂ，１５ｂの切断面が、２次モールド樹脂部５ｃの同一側面で露出してしまうことを防止できる。その結果、漏れ光成分を低減することができ、より高精度な物体検知を行なうことができる。

また、前記１次モールド樹脂部のうち発光素子の発光部を覆う部位及び受光素子の受光部を覆う部位にレンズ形状の凸部が形成されていてもよい。

この場合には、１次モールド樹脂部にて光学レンズを形成することによって、発光素子の発光効率及び受光素子の受光効率を上げることができ、精度の高い測定をすることができる。

また、前記レンズ形状の凸部がフレネルレンズであってもよい。

この場合には、効率よく集光して発光素子の発光効率及び受光素子の受光効率を上げることができるのみならず、光学式近接センサ自体を薄型にすることができる。

また、前記１次モールド樹脂部形成後に当該１次モールド樹脂部及びその周辺部位の一部分がハーフダイシングされてなるものであってもよい。

この場合には、光学式近接センサが、前記２次モールド樹脂部５ｃの側面から各１次モールド樹脂部５ａ，５ｂの樹脂注入跡１５ｂが露出しない形状となるため、発光素子から受光素子に検出物で反射しないで直接入射する光の量、即ち漏れ光量を低減することができる。

また、前記２次モールド樹脂部の代わりに、鉄材を主材料としたシールドケースを備えてなるものであってもよい。

この場合には、受光素子からの微弱な電気信号をシールドケースにて電磁遮蔽することができ、ノイズ耐性を改善することができる。

また、前記発光素子が出力する光が赤外光である（即ち、発光素子が出力する光信号の搬送波が赤外線である）場合、前記１次モールド樹脂として可視光を遮光する樹脂が用いられてもよい。

この場合には、１次モールド樹脂部で可視光を遮光することができ、ノイズ耐性の強い光学式近接センサを実現することができる。

本発明の電子機器は、前述の光学式近接センサのうちのいずれか一つの光学式近接センサが搭載されてなるものである。

これにより、より高精度な物体検知を行なうことができる電子機器を得ることができる。

本発明は上記のように構成したので、漏れ光成分を低減した光学式近接センサの製造が可能であるとともに、この光学式近接センサによってより高精度な物体検知を行なうことができる。

以下、本発明の光学式近接センサ及び当該光学式近接センサが搭載された電子機器の実施形態について説明する。

＜光学式近接センサの実施形態１＞
まず、本発明の光学式近接センサの実施形態１について図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の光学式近接センサの実施形態１を示す説明図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は同図（ａ）を矢印Ｄ１で示す方向（Ｙ軸方向）から見た状態を示す正面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示すＡ−Ａ線断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）を矢印Ｄ２で示す方向（Ｘ軸方向）から見た状態を示す側面図である。また、図２は、図１に示す光学式近接センサを電子機器を構成する回路基板に実装した状態の一例を示す説明図である。

本実施形態の光学式近接センサは、ガラスエポキシ基板１と、当該ガラスエポキシ基板１上に形成された２つの第１ボンディングパターン４及び複数の第２ボンディングパターン（不図示）と、一方の第１ボンディングパターン４上に搭載された発光素子２と、他方の第１ボンディングパターン４上に搭載された受光素子３と、発光素子２及び受光素子３上面に形成された各電極（不図示）と各第２ボンディングパターンとをそれぞれ電気的に接続する複数のワイヤ（不図示）と、前記発光素子２及び受光素子３を個別に樹脂封止する１次モールド樹脂部５ａ，５ｂと、これら１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ表面を覆う１つの２次モールド樹脂部５ｃとから構成されている。また、前記１次モールド樹脂部５ａ，５ｂの発光素子２の発光部に対向する部位及び受光素子３の受光部に対向する部位には、レンズ形状の凸部５ａ１，５ｂ１がそれぞれ形成されている。

さらに、前記１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを形成する際に、隣接する２つの光学式近接センサの１次モールド樹脂部同士の接続部となっていた各樹脂注入跡１５ｂの切断面が、２次モールド樹脂部５ｃの異なる２つの側面（ここでは、Ｘ軸方向に対して直交する２つの側面）においてそれぞれ露出している。

また、前記発光素子は入力された電気信号を光信号（例えば、可視光または赤外光などの光）に変換して出力する素子であり、前記受光素子は受信した光信号（例えば、可視光または赤外光などの光）を電気信号に変換する素子である。

本実施形態の光学式近接センサは、このような構成を備えているため、図２に示すように、発光素子から出力された後に光学式近接センサ２０の一方の樹脂注入跡１５ｂから漏れ出た光Ｐ１のうち、同一の回路基板（不図示）上に実装された３つの電子部品２１，２２，２３の各表面で３回以上反射した結果（図中、反射光の一例を矢印Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４で示す。）、他方の樹脂注入跡１５ｂに到達したもののみが受光素子に入射する。これにより、前記検出感度を評価する際に用いられるパラメータ「Ｓ／（Ｎ＋Ｌ）」のリーク成分（Ｌ）を従来の光学式近接センサと比較して極端に小さくすることができ、検出感度を改善することができる。

続いて、図１に示す光学式近接センサの製造方法について、図３〜図５を参照しつつ説明する。

図３は、図１に示す光学式近接センサの製造方法の一例を示すフローチャートであり、図４及び図５は、図１に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図であり、各図（ａ）は光学式近接センサを構成するガラスエポキシ基板の上面（発光素子及び受光素子搭載面）を示す上面図であり、各図（ｂ）はガラスエポキシ基板の側面（各図中の矢印Ｄ３またはＤ４で示す方向から見た側面）を示す側面図である。

図１に示す光学式近接センサを製造する際には、まず初めに、従来の光学式近接センサと同様に、ガラスエポキシ基板１上に発光素子２及び受光素子３を実装する（ステップＳ１）。具体的には、図４に示すように、ガラスエポキシ基板１上に複数の第１ボンディングパターン４及び複数の第２ボンディングパターン（不図示）を形成し、導電ペーストを用いて各第１ボンディングパターン４上に発光素子２または受光素子３を固定することによって、発光素子２下面及び受光素子３下面の各電極（不図示）を各第１ボンディングパターン４に電気的に接続する。さらに、各第２ボンディングパターンと発光素子２上面及び受光素子３上面の各電極（不図示）とをワイヤ（不図示）を用いて電気的に接続する。

なお、ここでは、１枚のガラスエポキシ基板１上に、Ｙ軸方向に沿って並設された５組の発光素子２及び受光素子３が３行配置されており、各組の発光素子２及び受光素子３はＸ軸方向に沿って互いに隣接するように配置されている。即ち、１枚のガラスエポキシ基板１上に１５組の発光素子２及び受光素子３が３行×５列のマトリクス状に配置されており、１枚のガラスエポキシ基板１を用いて１５個の光学式近接センサを形成している。

次いで、発光素子２及び受光素子３を樹脂封止するために、上型と下型とから構成されたモールド金型（不図示）を用いて、可視光または赤外光を透過する１次モールド樹脂部を形成する（ステップＳ２）。

前記下型の上型と対向する面には、ガラスエポキシ基板１を嵌め込んだ状態で保持することが可能な凹部が形成されている。一方、上型の下型と対向する面には、発光素子２及び受光素子３を個々に収納可能な複数の凹部が形成されているとともに、完成時に互いに異なる光学式近接センサを構成する発光素子２と受光素子３との間隙部に対向する部位及びガラスエポキシ基板１の紙面左右両端辺部に対向する部位に、Ｙ軸方向に対して平行な方向Ｙ１に沿ってそれぞれ樹脂注入溝部が形成（図４及び図５中の樹脂注入跡１５ａに相当する位置に形成）されている。さらに、上型の下型と対向する面には、前記樹脂注入溝部と当該樹脂注入溝部に紙面左右方向（即ち、Ｘ軸方向）に沿って隣接する凹部との間を接続する接続溝部（図４及び図５中の樹脂注入跡１５ｂに相当する位置に形成）が形成されている。

本実施形態においては、このようなモールド金型にてガラスエポキシ基板１ごと発光素子２及び受光素子３を挟持した状態で、ガラスエポキシ基板１の一端辺部側（樹脂注入溝部の樹脂注入口）から一つの方向（図４（ａ）では、下側から矢印Ｙ１で示す方向）に沿って１次モールド樹脂を流し込む。これにより、全ての凹部には、前記接続溝部からＸ軸方向に沿って１次モールド樹脂が充填される。その後、１次モールド樹脂を硬化して、図４に示すように、全ての発光素子２及び受光素子３を個々に覆う１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを得る。なお、ガラスエポキシ基板１上には、これら１次モールド樹脂部５ａ，５ｂのみならず、樹脂注入溝部及び接続溝部に充填された１次モールド樹脂が硬化されてなる樹脂注入跡１５ａ，１５ｂも形成されている。そのため、前記樹脂注入跡１５ａ，１５ｂによって、Ｘ軸方向に沿って隣り合う２つの光学式近接センサの１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ同士の間が接続されている。

ここで、発光素子２の出力する光が可視光の場合は、１次モールド樹脂としては無色透明の樹脂、また、発光素子２の出力する光が赤外光である場合は、１次モールド樹脂としては黒色透明の可視光カット樹脂を用いることが好ましい。

その後、図５に示すように、従来の光学式近接センサと同様の手順で、１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ表面を覆い、かつ、可視光または赤外光を遮光する２次モールド樹脂部５ｃを形成する（ステップＳ３）。なお、２次モールド樹脂部５ｃは、レンズ形状の凸部５ａ１，５ｂ１を避けて形成される。

最後に、図５（ａ）中に二点鎖線Ｌ１で示すように、従来の光学式近接センサと同様の手順で、ガラスエポキシ基板１をダイヤモンドカッター等にてＹ軸方向及びＸ軸方向に対して平行に切り分けること（ダイシング）により、個別に切り分けられた１５個の光学式近接センサを得る（ステップＳ４）。

なお、２次モールド樹脂部５ｃの代わりに、鉄材を使用して形成されたシールドケースで１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ表面を覆ってもよい。この場合、前述のステップＳ２で１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを形成した後にステップＳ４を実施してダイシングを行ない、光学式近接センサを個別に切り分けた状態にしてからステップＳ３を実施せずにシールドケースを装着する。なお、前記シールドケースは接着剤にて１次モールド樹脂部５ａ，５ｂに固着するが、この接着剤としては可視光及び赤外光をカット（遮光）することが可能なものを使用することが好ましい。

＜光学式近接センサの実施形態２＞
次いで、本発明の光学式近接センサの実施形態２について図面を参照しつつ説明する。

図６は、本発明の光学式近接センサの実施形態２を示す説明図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は同図（ａ）を矢印Ｄ５で示す方向（Ｙ軸方向）から見た状態を示す正面図、同図（ｃ）は同図（ａ）に示すＢ−Ｂ線断面図、同図（ｄ）は同図（ａ）を矢印Ｄ６で示す方向（Ｘ軸方向）から見た状態を示す側面図である。

本実施形態の光学式近接センサは、前述の実施形態１に示す光学式近接センサと比較すると、前記１次モールド樹脂部５ａ，５ｂを形成する際に、隣接する２つの光学式近接センサの１次モールド樹脂部同士の接続部となっていた各樹脂注入跡１５ｂの少なくとも一つが、１次モールド樹脂部５ａ，５ｂ形成後に除去されており、２次モールド樹脂部５ｃの側面における樹脂注入跡の露出がない点が異なっている。

本実施形態の光学式近接センサは、このような構成を備えているため、発光素子から出力された光が１次モールド樹脂部５ａの凸部５ａ１以外から漏れ出ることを防止することができる。そのため、電子機器を構成する回路基板上に他の電子部品とともに搭載された場合においても、発光素子から検出物で反射せずに受光素子に入射することにより生じる漏れ成分（リーク成分（Ｌ））を低減することができる。その結果、前記検出感度を評価する際に用いられるパラメータ「Ｓ／（Ｎ＋Ｌ）」のリーク成分（Ｌ）を従来の光学式近接センサと比較して極端に小さくすることができ、検出感度を改善することができる。

続いて、図６に示す光学式近接センサの製造方法について、図７〜図１０を参照しつつ説明する。

図７は、図６に示す光学式近接センサの製造方法の一例を示すフローチャートであり、図８〜図１０は、図６に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図であり、各図（ａ）は光学式近接センサを構成するガラスエポキシ基板の上面（発光素子及び受光素子搭載面）を示す上面図であり、各図（ｂ）はガラスエポキシ基板の側面（各図中の矢印Ｄ７、Ｄ８またはＤ９で示す方向から見た側面）を示す側面図である。

図６に示す光学式近接センサを製造する際には、まず初めに、前述のステップＳ１と同様の手順でステップＳ１１を実施して、ガラスエポキシ基板１上に発光素子２及び受光素子３を実装する。

さらに、前述のステップＳ２と同様の手順でステップＳ１２を実施するが、ここでは、モールド金型を構成する上型の下型と対向する面には、完成時に同じ光学式近接センサ内に配置される発光素子２及び受光素子３を収納可能な凹部が複数個形成されているとともに、ガラスエポキシ基板１の一端辺部（ここでは、紙面左端辺部）に対向する位置に形成された樹脂注入口（図８中、符号１６により二点鎖線で示す）と近傍の凹部との間、またはＸ軸方向において隣接する凹部間を接続する接続溝部が形成（図８中の樹脂注入跡１５ｃに相当する位置に形成）されている。

本実施形態においては、このようなモールド金型にてガラスエポキシ基板１ごと発光素子２及び受光素子３を挟持した状態で、ガラスエポキシ基板１の一端辺部側（樹脂注入溝部の樹脂注入口１６）から一つの方向（図８（ａ）では、左側から矢印Ｘ１で示す方向）に沿って１次モールド樹脂を流し込む。これにより、全ての凹部には、前記接続溝部からＸ軸方向に沿って１次モールド樹脂が充填される。その後、１次モールド樹脂を硬化して、図８に示すように、完成時に同じ光学式近接センサ内に配置される発光素子２及び受光素子３を同時に樹脂封止する１次モールド樹脂部５ｄを得る。なお、ガラスエポキシ基板１上には、この１次モールド樹脂部５ｄのみならず、接続溝部に充填された１次モールド樹脂が硬化されてなる樹脂注入跡１５ｃも形成されている。そのため、前記樹脂注入跡１５ｃによって、Ｘ軸方向に沿って隣り合う１次モールド樹脂部５ｄ間が接続されている。

なお、本実施形態においては、前述の実施形態１と比較すると、Ｘ軸方向に対して平行な樹脂注入跡１５ｃのみが形成され、Ｙ軸方向に対して平行な樹脂注入跡１５ａ（図４（ａ）参照）は形成されないため、ガラスエポキシ基板１の１枚当りの光学式近接センサの取り数が増加し、工数が削減できる。

続いて、図８（ａ）中に二点鎖線Ｌ２で示すように、Ｙ軸方向に対して平行にガラスエポキシ基板１、１次モールド樹脂部５ｄ及びこの１次モールド樹脂部５ｄ周辺部に配置された樹脂注入跡１５ｃに対してハーフダイシングを実施する（ステップＳ１３）。前記ハーフダイシングとは、ガラスエポキシ基板１を完全に切り分けることなく、１次モールド樹脂部５ｄ及び樹脂注入跡１５のみをカットして不要な部位を除去することを言う。ここでは、１次モールド樹脂部５ｄと樹脂注入跡１５ｃとの境界部分と、発光素子２及び受光素子３間の間隙部の１次モールド樹脂部５ｄとを除去している。なお、このハーフダイシングによって、１次モールド樹脂部５ｄは、図９に示すように、発光素子２を覆う１次モールド樹脂部５ａと受光素子３を覆う１次モールド樹脂部５ｂとに分割される。

また、ハーフダイシングを実施する際に、ガラスエポキシ基板１表面も完全に切り分けてしまわない程度まで削り取ってもよい。この場合には、ガラスエポキシ基板を介して発光素子２から受光素子３へ直接入射してしまう光を減らすことができる。

その後、図１０に示すように、実施形態１と同様の手順で、２次モールド樹脂部５ｃを形成する（ステップＳ１４）。なお、前記２次モールド樹脂部５ｃ形成時には、２次モールド樹脂をＹ軸方向に対して平行に注入しているが、上型としてＸ軸方向に対して平行に形成された接続溝部を備えたものを用いて２次モールド樹脂をＸ軸方向に対して平行に注入してもよい。

最後に、図１０（ａ）中に二点鎖線Ｌ３で示すように、実施形態１と同様の手順で、ガラスエポキシ基板１をダイヤモンドカッター等にてＹ軸方向及びＸ軸方向に対して平行にダイシングする（ステップＳ１５）ことにより、個別に切り分けられた１５個の光学式近接センサを得る。

なお、本実施形態においても、前述の実施形態１と同様に、２次モールド樹脂部を形成する代わりに、鉄材を主原料としたシールドケースを１次モールド樹脂部に被せてもよい。この場合は、ハーフダイシング（ステップＳ１３）後に続いてダイシング（ステップＳ１５）を行ない、光学式近接センサを個別に切り分けた状態にしてからステップＳ１４を実施せずにシールドケースを装着する。なお、前記シールドケースは接着剤にて１次モールド樹脂部５ａ，５ｂに固着するが、この接着剤としては可視光及び赤外光をカット（遮光）することが可能なものを使用することが好ましい。

また、本発明の電子機器は、前述の実施形態１または実施形態２に示す光学式近接センサが搭載されたものである。

本発明によれば、より高精度な物体検知を行なうことができる電子機器を得ることができる。

本発明の光学式近接センサ及び当該光学式近接センサが搭載された電子機器は、１枚の基板を用いて複数の光学式近接センサを同時に形成する際に活用できる。

本発明の光学式近接センサの実施形態１を示す説明図である。 図１に示す光学式近接センサを電子機器を構成する回路基板に実装した状態の一例を示す説明図である。 図１に示す光学式近接センサの製造方法の一例を示すフローチャートである。 図１に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 図１に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 本発明の光学式近接センサの実施形態２を示す説明図である。 図６に示す光学式近接センサの製造方法の一例を示すフローチャートである。 図６に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 図６に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 図６に示す光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 従来の光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 従来の光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 従来の光学式近接センサの製造過程の状態の一例を示す説明図である。 従来の光学式近接センサの一例を示す説明図である。 従来の光学式近接センサを電子機器に搭載した状態の一例を示す説明図である。

符号の説明

１ ガラスエポキシ基板
２ 発光素子
３ 受光素子
４ 第１ボンディングパターン
５ａ，５ｂ，５ｄ １次モールド樹脂部
５ａ１，５ｂ１ 凸部
５ｃ ２次モールド樹脂部
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ 樹脂注入跡

Claims (8)

1. 電気信号を光信号に変換して出力する発光素子と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、これら発光素子及び受光素子が実装された基板と、前記発光素子及び受光素子を個々に樹脂封止する複数の１次モールド樹脂部と、これら１次モールド樹脂部表面を覆う２次モールド樹脂部とから構成された光学式近接センサの製造方法において、
   前記１次モールド樹脂部を形成する際に用いられる金型に前記発光素子及び受光素子を配置可能な凹部が形成されており、当該凹部に１次モールド樹脂を注入する際に前記発光素子及び受光素子を結ぶ仮想線の延長上から前記凹部に１次モールド樹脂が注入されることを特徴とする光学式近接センサの製造方法。
2. 請求項１記載の光学式近接センサの製造方法において、前記１次モールド樹脂部のうち発光素子の発光部を覆う部位及び受光素子の受光部を覆う部位にレンズ形状の凸部が形成されてなるものである光学式近接センサの製造方法。
3. 請求項２記載の光学式近接センサの製造方法において、前記凸部がフレネルレンズである光学式近接センサの製造方法。
4. 請求項１，２または３記載の光学式近接センサの製造方法において、前記１次モールド樹脂部形成後に当該１次モールド樹脂部及びその周辺部位の一部分をハーフダイシングする光学式近接センサの製造方法。
5. 請求項１，２，３または４記載の光学式近接センサの製造方法において、前記２次モールド樹脂部の代わりに、鉄材を主材料としたシールドケースを前記１次モールド樹脂部に被覆する光学式近接センサの製造方法。
6. 請求項１，２，３，４または５記載の光学式近接センサの製造方法において、前記発光素子が出力する光が赤外光である場合、前記１次モールド樹脂として可視光を遮光する樹脂が用いられる光学式近接センサの製造方法。
7. 請求項１〜６のいずれか一つの請求項記載の光学式近接センサの製造方法によって製造された光学式近接センサ。
8. 請求項７記載の光学式近接センサを搭載した電子機器。

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