JP2007087991A

JP2007087991A - 受光モジュール

Info

Publication number: JP2007087991A
Application number: JP2005271392A
Authority: JP
Inventors: Tomoharu Horio; 友春堀尾
Original assignee: Rohm Co Ltd
Current assignee: Rohm Co Ltd
Priority date: 2005-09-20
Filing date: 2005-09-20
Publication date: 2007-04-05

Abstract

【課題】より広い範囲からの光を受光可能としつつ、全体としての小型化を図ることができる受光モジュールを提供すること。
【解決手段】本発明に係る受光モジュールＡは、厚さ方向に離間する一対の面１１ａ，１１ｂを有するフレーム１と、フレーム１上に搭載された２つの受光素子２と、フレーム１上に搭載された集積回路素子３と、受光素子２および集積回路素子３を封止する樹脂パッケージ４と、を備えており、受光素子２は、一対の面１１ａ，１１ｂのそれぞれに１つずつ搭載されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、電化製品に組み込まれるリモコン用などの受光モジュールに関する。

図５は、赤外線リモコン用の受光モジュールの一例を示している。同図に示された受光モジュールＸは、金属板からなるフレーム９１と、このフレーム９１の片方の面上に搭載された受光素子９２および集積回路素子９３とを備えている。受光素子９２および集積回路素子９３は、樹脂パッケージ９４により封止されている。樹脂パッケージ９４には、受光素子９２の正面に位置するレンズ９４ａが形成されている。このような構成の受光モジュールＸにおいては、外部から進行してきた赤外線がレンズ９４ａによって集光され、受光素子９２に受光されるようになっている。なお、上記構成の受光モジュールＸにおいては、集積回路素子９３が可視光を受けて誤動作することを防止するため、一般に、樹脂パッケージ９４のうちレンズ９４ａ以外の部分が遮光膜や金属ケースなどの遮光部材９５（図５において想像線で表示）により覆われている。

しかしながら、このような構成の受光モジュールＸにおいては、次のような問題があった。すなわち、受光モジュールＸでは、受光素子９２の正面側である比較的狭い範囲から進行してきた赤外線しか受光させることができないので、受光素子９２の背面側から進行してきた赤外線をも受光させたい場合には、２つの受光モジュールＸを、レンズ９４ａが外側を向くように互いに反対向きに配置させる必要がある。この場合、受光モジュールＸが組み込まれる機器における受光モジュールＸの占有スペースが大きくなり、結果として当該機器の大型化を招いてしまう。

特開２００５−５１０３１号公報

本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、より広い範囲からの光を受光可能としつつ、全体としての小型化を図ることができる受光モジュールを提供することをその課題とする。

上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。

本発明によって提供される受光モジュールは、厚さ方向に離間する一対の面を有するフレームと、上記フレーム上に搭載された２つの受光素子と、上記フレーム上に搭載された集積回路素子と、上記受光素子および上記集積回路素子を封止する樹脂パッケージと、を備えており、上記受光素子は、上記一対の面のそれぞれに１つずつ搭載されていることを特徴としている。

このような構成によれば、受光素子は、フレームの両面のいずれにも搭載されているので、当該フレームの両面のどちら側から進行してきた光をも受光素子によって受光させることができ、より広い範囲からの光を受光することができる。また、フレームの両面に受光素子が搭載される構成は、フレームの片方の面にのみ受光素子が搭載された受光モジュールを２つ並べる従来の構成に比べて、フレームの厚さ方向の寸法を大幅に小さくすることができ、受光モジュールが組み込まれる機器の小型化を図ることができる。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記受光素子は、上記フレームの面内方向においてその中心位置どうしが略一致している。

このような構成によれば、２つの受光素子が面内方向にずれて位置する場合に比べて、フレームにおける受光素子が搭載される部分の面積を小さくすることができ、受光モジュールの小型化を図るうえで好適である。

本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージは、遮光性樹脂モールド部を備え、上記集積回路素子は、上記遮光性樹脂モールド部に覆われている。

このような構成によれば、フレームの両面から集積回路素子に向けて進行してきた光を遮光性樹脂モールド部によって遮断することができる。したがって、集積回路素子が可視光などを不当に受光することを回避可能であり、集積回路素子の誤動作を防止することができる。また、遮光性樹脂モールド部を備える上記構成は、樹脂パッケージを遮光部材で覆う従来の構成に比べて当該遮光部材が不要であるため、受光モジュールの小型化を図るうえで好適である。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。

以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。

図１〜図３は、本発明に係る受光モジュールの一例を示している。図１および図２に示すように、本実施形態の受光モジュールＡは、フレーム１、２つの受光素子２、２つの集積回路素子３、これらを一体的に封止する樹脂パッケージ４とを備えている。なお、図３においては、樹脂パッケージ４のうちフレーム１よりも紙面手前側にある部分を省略している。

図１および図３に示すように、フレーム１は、４つのリード１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄから構成されており、たとえば一定の厚みを有するＣｕなどの金属板を打ち抜き加工することにより形成されている。

リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃは、いずれもその一部が樹脂パッケージ４の外部に突出している。リード１Ａの突出部分は、グランド接続に用いられる。また、リード１Ｂの突出部分は出力用として、リード１Ｃの突出部分は電源電圧の供給用として用いられる。リード１Ｄは、受光素子２および集積回路素子３を、後述するワイヤ５を介して繋げるための部分である。

リード１Ａは、ダイボンディングパッド１１，１２を備えている。ダイボンディングパッド１１，１２は、それぞれ受光素子２および集積回路素子３を搭載するための部分であり、それぞれが矩形状とされている。

受光素子２は、たとえばＰＩＮフォトダイオードであり、外部のリモコン送信機から発せられた赤外線を受光すると、それに応じた光起電力を生じて電流を流すように構成されている。この受光素子２は、特に図示しないがＰ型半導体層およびＮ型半導体層をそれぞれ上層および下層としたＰＮ接合構造を有しており、それらの電極は、いずれもこの受光素子２の上面に設けられている。図２に示すように、受光素子２は、その下層のＮ型半導体層とダイボンディングパッド１１との間に絶縁性を確保するための絶縁材（図示省略）を介して、ダイボンディングパッド１１の上面１１ａおよび下面１１ｂのそれぞれにボンディングされている。２つの受光素子２は、その中心位置どうしがフレーム１の面内方向（ダイボンディングパッド１１の上面１１ａおよび下面１１ｂに沿う方向）において略一致している。

集積回路素子３は、受光素子２に流れる電流を出力信号に変換して外部の制御機器に出力するものであり、電流／電圧変換回路、増幅回路、リミット回路、検波回路などを備えている。図２に示すように、集積回路素子３は、たとえば銀ペーストなどの導体層（図示省略）を介してダイボンディングパッド１２の上面１２ａおよび下面１２ｂのそれぞれにボンディングされている。ダイボンディングパッド１２の上下面１２ａ，１２ｂに搭載された集積回路素子３は、ダイボンディングパッド１１の上下面１１ａ，１１ｂに搭載された受光素子２にそれぞれ個々に対応している。２つの集積回路素子３は、その中心位置どうしがフレーム１の面内方向（ダイボンディングパッド１２の上面１２ａおよび下面１２ｂに沿う方向）において略一致している。

図３に示すように、受光素子２および集積回路素子３は、ワイヤ５を用いたワイヤボンディングにより電気的な接続がなされている。すなわち、受光素子２のうち、上記Ｎ型半導体層の電極がワイヤ５およびリード１Ｄを介して集積回路素子３の電極と接続されており、上記Ｐ型半導体層の電極がワイヤ５を介してダイボンディングパッド１１と接続されている。また集積回路素子３の他の電極は、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃに対してワイヤ５を介してそれぞれ接続されている。

樹脂パッケージ４は、受光素子２を封止する透光性樹脂モールド部４Ａと、集積回路素子３を封止する遮光性樹脂モールド部４Ｂとから構成されている。

透光性樹脂モールド部４Ａは、受光素子２を保護しつつ、受光素子２による受光感度を高めるためのものである。透光性樹脂モールド部４Ａは、たとえば顔料を含んだエポキシ樹脂からなり、赤外線を透過させる一方、たとえば可視光に対する透光性が小さいものとされている。図２に示すように、透光性樹脂モールド部４Ａのうち２つの受光素子２のそれぞれの正面に位置する部分には、凸状のレンズ４１が形成されている。これらのレンズ４１は、図中上方および図中下方から進行してきた赤外線を屈折させて受光素子２へと集光させるためのものである。透光性樹脂モールド部４Ａは、たとえばモールド成形法により形成することができる。

遮光性樹脂モールド部４Ｂは、外来光を遮蔽して集積回路素子３が誤動作することを防止するためのものである。遮光性樹脂モールド部４Ｂは、たとえばエポキシ樹脂を主成分として、可視光を遮断吸収するための染料、紫外線の一部を遮断吸収するための黒色顔料であるカーボンブラック、および広い波長領域において光を吸収可能な酸化チタンなどが含有されたものである。遮光性樹脂モールド部４Ｂの側面からは、リード１Ａ，１Ｂ，１Ｃが突出している。遮光性樹脂モールド部４Ｂは、たとえばモールド成形法により形成することができる。

受光モジュールＡは、たとえば以下の手順により製造することが可能である。まず、フレーム１（リード１Ａ）の上下面の適所に受光素子２および集積回路素子３をそれぞれボンディングする。次いで、受光素子２および集積回路素子３に形成された電極とリード１Ａ〜１Ｄとの間を、それぞれワイヤ５を用いてワイヤボンディングする。次いで、図４に表れているように、フレーム１のうち２つの集積回路素子３が搭載された部分をこれらとともに金型６内に配置し、トランスファーモールド法を用いて遮光性樹脂モールド部４Ｂを成形する。次いで、フレーム１のうち２つの受光素子２が搭載された部分をこれらとともに金型内に配置し、トランスファーモールド法を用いて透光性樹脂モールド部４Ａを成形する。以上の手順により、受光モジュールＡが得られる。

次に、受光モジュールＡの作用について説明する。

受光モジュールＡは、たとえば、図示しない回路基板などに実装されたうえで図示しない電化製品などの筐体内に組み込まれる。そして、リモコン送信機から受光モジュールＡに向けて赤外線の信号が送信されると、この赤外線は、樹脂パッケージ４（透光性樹脂モールド部４Ａ）のレンズ４１を通過して受光素子２に向かう。受光素子２では受光した赤外線が電気信号に変換され、この電気信号が集積回路素子３で増幅された後に外部の制御機器などに出力される。

受光モジュールＡにおいて、受光素子２は、フレーム１の厚さ方向に離間する両面（ダイボンディングパッド１１の上面１１ａおよび下面１１ｂ）のいずれにも搭載されている。このため、フレーム１の両面のどちら側から進行してきた赤外線も受光素子２によって受光されることとなり、受光モジュールＡは、より広い範囲からの赤外線を受光することができるものとなる。フレーム１の両面のそれぞれに受光素子２が搭載された構成は、フレームの片方の面にのみ受光素子が搭載された受光モジュールを２つ並べる従来の構成に比べて、フレーム１の厚さ方向の寸法を大幅に小さくすることができ、受光モジュールＡが組み込まれる機器の小型化を図ることができる。このように本実施形態によれば、受光モジュールＡによる受信可能な範囲を拡げつつ、受光モジュールＡの小型化を図ることができるのである。

受光モジュールＡでは、２つの受光素子２は、フレーム１の面内方向においてその中心位置どうしが略一致している。このため、２つの受光素子が面内方向にずれて配置される場合に比べて、フレーム１における受光素子２が搭載される部分（ダイボンディングパッド１１）の面積が小さくなる。このような構成は、受光モジュールＡの小型化を図るうえで好適である。

また、受光モジュールＡでは、集積回路素子３が遮光性樹脂モールド部４Ｂに覆われているため、フレーム１の両面から集積回路素子３に向けて進行してきた光は、遮光性樹脂モールド部４Ｂにより適切に遮断される。より詳細には、図５に表されているように樹脂パッケージ９４のうちレンズ９４ａ以外の部分が遮光部材９５により覆われた従来の構成では、レンズ９４ａを通過した光の一部が樹脂パッケージ９４内を進行して集積回路素子９３に到達する虞れがあった。これに対し、本実施形態の受光モジュールＡでは、集積回路素子３の全体が比較的にボリュームが大きい遮光性樹脂モールド部４Ｂに覆われているので、フレーム１の両面から集積回路素子３に向けて進行してきた光は、遮光性樹脂モールド部４Ｂにより吸収されることとなる。したがって、受光モジュールＡによれば、集積回路素子３が可視光などを受光することに起因する誤動作は、適切に防止される。

また、遮光性樹脂モールド部４Ｂを備えた構成は、樹脂パッケージが遮光部材で覆われた従来の構成に比べて当該遮光部材が不要となるので、受光モジュールＡの小型化を図るうえで好適である。

本発明に係る受光モジュールは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る受光モジュールの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

受光素子としては、赤外線を受光可能なものに限定されず、赤外線以外のあらゆる波長の光を受光可能なものを用いてもよい。

また、上記実施形態の受光モジュールでは、遮光性樹脂モールド部を備えるが、遮光性樹脂モールド部を備えない構成としてもよい。すなわち、遮光性樹脂モールド部を備える構成によれば、樹脂パッケージを覆うための遮光部材を別途設ける必要がないので小型化を図るうえで有利であるが、本発明に係る受光モジュールは、樹脂パッケージの全体が透光性樹脂のみにより構成されていてもよい。

本発明に係る受光モジュールの一例を示す全体斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。本発明に係る受光モジュールを製造する方法の一例を示す断面図であり、遮光性樹脂モールド部の成形時の状態を表す。従来の受光モジュールの一例を示す断面図である。

符号の説明

Ａ受光モジュール
１フレーム
２受光素子
３集積回路素子
４樹脂パッケージ
４Ｂ遮光性樹脂モールド部

Claims

厚さ方向に離間する一対の面を有するフレームと、
上記フレーム上に搭載された２つの受光素子と、
上記フレーム上に搭載された集積回路素子と、
上記受光素子および上記集積回路素子を封止する樹脂パッケージと、を備えており、
上記受光素子は、上記一対の面のそれぞれに１つずつ搭載されていることを特徴とする、受光モジュール。
上記受光素子は、上記フレームの面内方向においてその中心位置どうしが略一致する、請求項１に記載の受光モジュール。
上記樹脂パッケージは、遮光性樹脂モールド部を備え、
上記集積回路素子は、上記遮光性樹脂モールド部に覆われている、請求項１または２に記載の受光モジュール。