(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と発光素子と集積回路とが基板の同一面に実装された面実装型デバイス部品の当該実装面を樹脂モールドして面実装型光空間伝送デバイスを製造するときに使用される金型であって、
前記基板を圧縮して挟み込む金型の内、前記基板の実装面とは反対側の面に接する金型の内面に前記基板の実装面側への熱膨張を緩和する凹部が設けられていることを特徴とする面実装型光空間伝送デバイスの製造金型。
【請求項２】
前記凹部の外周形状は、樹脂モールドにより基板実装面に形成されるパッケージ部の外周形状と同じ形状に形成されており、かつ、前記凹部が前記パッケージ部と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型。
【請求項３】
前記凹部の深さが、前記基板を圧縮したときの圧縮幅と同じ寸法に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型。
【請求項４】
受光素子と発光素子と集積回路とが基板の同一面に実装された面実装型デバイス部品の当該実装面を樹脂モールドして面実装型光空間伝送デバイスを製造する製造方法であって、
前記基板を圧縮して挟み込む金型の内、前記基板の実装面とは反対側の面に接する金型の内面に前記基板の実装面側への熱膨張を緩和する凹部を設け、この金型で前記面実装型デバイス部品を挟み込んでトランスファーモールドすることにより、前記基板の実装面に樹脂モールドによるパッケージ部を形成することを特徴とする面実装型光空間伝送デバイスの製造方法。
【請求項５】
前記凹部の外周形状は、前記パッケージ部の外周形状と同じ形状に形成されており、かつ、前記凹部が前記パッケージ部と対向する位置に形成されていることを特徴とする請求項４に記載の面実装型光空間伝送デバイスの製造方法。
【請求項６】
トランスファーモールド時、前記パッケージ部を形成する部分以外の基板を前記金型で圧縮していることを特徴とする請求項４または請求項５に記載の面実装型光空間伝送デバイスの製造方法。
【請求項７】
金型による前記圧縮幅を５０〜７０μｍとすることを特徴とする請求項６に記載の面実装型光空間伝送デバイスの製造方法。
【請求項８】
前記凹部の深さが、前記圧縮幅と同じ寸法に形成されていることを特徴とする請求項７に記載の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パソコン、携帯電話機、携帯情報端末及び周辺機器間での赤外線によるデータ通信を１対１の半二重通信で行うＩｒＤＡ方式の面実装型光空間伝送デバイスを製造する製造金型及び製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
現在、ＩｒＤＡ１．０（伝送速度２．４ｋｂｐｓ〜１１５．２ｋｂｐｓ）やＩｒＤＡ１．１（伝送速度９．６ｋｂｐｓ〜４Ｍｂｐｓ）の他に、ローパワー用の規格が追加されたＩｒＤＡ１．３が規格化されており、この規格に準拠した光空間伝送デバイスが、携帯情報端末（ＰＤＡ）や携帯電話機等の製品に広く利用されてきている。
【０００３】
従来、これらの製品に搭載される面実装型光空間伝送デバイスは、フォトダイオード（ＰＤ）チップ１と、集積回路（ＩＣ）チップ２と、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ３とを基板４の同一面上に実装し、この面実装型デバイス部品をトランスファー金型で挟み込んでトランスファーモールドすることにより製造されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
トランスファー金型で成型する場合、図３（ａ），（ｂ）に示すように、樹脂モールドにより形成されるパッケージ部５以外の部分に樹脂が漏れないように、金型６で基板４を上下方向から挟み込むように押さえ付けてモールドしている。このとき、基板４の圧縮幅ｔは、５０〜７０μｍ程度（場合によっては、７０μｍ以上）となっている。
【０００５】
この場合、トランスファーモールド時は熱が１５０℃程度加わるため、図３（ｂ）に示すように、基板４がチップ実装面４ａを押し上げるように膨張する。このため、各チップ１〜３と基板４との接着力が弱くなり、ユーザがリフローにてデバイスを実装するときに、リフローによる熱ストレスにより各チップ１〜３が基板４から剥がれ、不良品となってしまうといった問題があった。
【０００６】
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、チップ実装面へのトランスファーモールド時の熱による基板の膨張の影響を緩和することのできる面実装型光空間伝送デバイスの製造金型及び製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型は、受光素子と発光素子と集積回路とが基板の同一面に実装された面実装型デバイス部品の当該実装面を樹脂モールドして面実装型光空間伝送デバイスを製造するときに使用される金型であって、前記基板を圧縮して挟み込む金型の内、前記基板の実装面とは反対側の面に接する金型の内面に前記基板の実装面側への熱膨張を緩和する凹部が設けられていることを特徴としている。また、前記凹部の外周形状は、樹脂モールドにより基板実装面に形成されるパッケージ部の外周形状と同じ形状に形成されており、かつ、前記凹部が前記パッケージ部と対向する位置に形成されている。さらに、前記凹部の深さは、前記基板を圧縮したときの圧縮幅と同じ寸法に形成されている。
【０００８】
また、本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造方法は、受光素子と発光素子と集積回路とが基板の同一面に実装された面実装型デバイス部品の当該実装面を樹脂モールドして面実装型光空間伝送デバイスを製造する製造方法であって、前記基板を圧縮して挟み込む金型の内、前記基板の実装面とは反対側の面に接する金型の内面に前記基板の実装面側への熱膨張を緩和する凹部を設け、この金型で前記面実装型デバイス部品を挟み込んでトランスファーモールドすることにより、前記基板の実装面に樹脂モールドによるパッケージ部を形成することを特徴としている。このとき、凹部の外周形状は、前記パッケージ部の外周形状と同じ形状に形成されている。また、前記凹部は、前記パッケージ部と対向する位置に形成されている。さらに、トランスファーモールド時、前記パッケージ部を形成する部分以外の部分の基板を前記金型で圧縮している。
【０００９】
このような特徴を有する本発明によれば、トランスファーモールド時、パッケージ部以外の部分に樹脂が漏れないように、金型にて基板を押さえ付けてキャビティ部に樹脂を流し込み、加熱、加圧により樹脂を硬化させるが、このとき、熱により基板が膨張する。しかし、基板の部品実装面とは反対側の面に接する金型の内面に凹部が設けられており、かつ、この凹部の外周形状は、形成されるパッケージ部の外周形状と同じ形状に形成されているので、トランスファーモールド時の熱による基板の膨張は主としてこの凹部側に起こり、部品実装面側の膨張が緩和されるので、実装された各部品と基板との接着力の低下を防止することができる。これにより、ユーザがリフローにて面実装型光空間伝送デバイスを実装するときに、リフローによる熱ストレスで各部品が基板から剥がれてしまうといった不具合の発生も確実に防止することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１１】
図１（ａ），（ｂ）は、本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型の構造を示す要部断面図である。ただし、（ａ）は樹脂充填前、（ｂ）は樹脂充填後を示している。
【００１２】
この製造金型で製造される面実装型デバイス部品１０は、フォトダイオード（ＰＤ）チップ１と、集積回路（ＩＣ）チップ２と、発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ３とがＡｇペーストにより基板４の同一面上に接着（実装）されており、図示は省略しているが、各チップ１〜３の電極と基板４上の電極とがＡｕ線によって接続された構造となっている。この後、この面実装型デバイス部品１０のチップ実装面４ａに樹脂モールドによりパッケージ部５を形成するのであるが、このとき、形成するパッケージ部５以外の部分に樹脂が漏れないように、本発明の金型１１にてこの面実装型デバイス部品１０を上下方向から挟み込むように押さえつけて樹脂を充填し、加熱（約１５０℃）、加圧（約１２Ｍｐａ）して充填樹脂を硬化させて、パッケージ部５を形成している。形成されたパッケージ部５は、キュア（約１２０℃で１２時間）して、硬化時の応力を分散させ、その後、各パッケージ部５を単品にカットし、図示しないシールドケースを被せて面実装型光空間伝送デバイスを製造している。
【００１３】
ここで、本発明では、このトランスファーモールドに使用する金型１１に工夫を凝らせている。
【００１４】
すなわち、基板４のチップ実装面４ａとは反対側の面４ｂに接する金型１１の内面（正確には下金型の内面）１１ａに凹部１２を設けている。また、この凹部１２の外周形状は、樹脂モールドによりチップ実装面４ａに形成されるパッケージ部５の外周形状と同じ形状に形成されており、かつ、凹部１２がパッケージ部５と対向する位置に形成されている。さらに、凹部１２の深ｔ１は、基板４を圧縮したときの圧縮幅ｔと同じ５０〜７０μｍ程度に形成されている。
【００１５】
本発明では、このような構造の金型１１を用いて、次のようにして面実装型光空間伝送デバイス１０を製造する。
【００１６】
すなわち、金型１１にて各チップ１〜３を実装した面実装型デバイス部品１０を上下方向から挟み込むように圧縮し（図１（ａ）に示す状態）、この状態でキャビティ１１ｂ内に樹脂を充填し、加熱（約１５０℃）、加圧（約１２Ｍｐａ）して樹脂を硬化させて、パッケージ部５を形成する。
【００１７】
このとき、図１（ｂ）に示すように、熱により基板４が膨張する。しかし、基板４のチップ実装面４ａとは反対側の面４ｂに接する金型１１の内面１１ａに凹部１２が設けられているので、トランスファーモールド時の熱による基板４の膨張は、主としてこの凹部１２側に起こり、チップ実装面４ａ側の膨張が緩和されるため、実装された各チップ１〜３と基板４との接着力の低下を防止することができる。
【００１８】
これにより、ユーザがリフローにて面実装型光空間伝送デバイスを実装するときに、リフローによる熱ストレスで各チップ１〜３が基板４から剥がれてしまうといった不具合の発生を確実に防止することができる。
【００１９】
図２（ａ），（ｂ）は、本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型の他の構造を示す要部断面図である。ただし、（ａ）は樹脂充填前、（ｂ）は樹脂充填後を示している。
【００２０】
この金型２１は、１枚の基板４上に複数のパッケージ部５，５・・・をトランスファーモールドにて同時に形成する場合（すなわち、複数の面実装型光空間伝送デバイス１０を同時に形成する場合）の金型であり、個々のキャビティ構造は、図１（ａ），（ｂ）に示したものと同じである。すなわち、図１に示す凹部１２が、基板４上に形成される複数のパッケージ部５，５・・・に対応する金型２１の内面（正確には下金型の内面）２１ａに設けられている。
【００２１】
この金型２１を用いた面実装型光空間伝送デバイスの製造方法は、図１に示す金型１１を用いた面実装型光空間伝送デバイスの製造方法と全く同じであり、そのときに凹部１２によってチップ実装面４ａ側の膨張が緩和される点も全く同じである。違うところは、トランスファーモールドにより樹脂を充填して、一連に形成された複数の面実装型光空間伝送デバイスを製造した後、各面実装型光空間伝送デバイスをそれぞれの切断面２３で切断して、個々の面実装型光空間伝送デバイスに分離する工程が追加されている点のみである。
【００２２】
【発明の効果】
本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型及び製造方法によれば、基板を圧縮して挟み込む金型の内、基板の部品実装面とは反対側の面に接する金型の内面に、基板の実装面側への熱膨張を緩和する凹部が設けられており、かつ、この凹部の外周形状は、形成されるパッケージ部の外周形状と同じ形状に形成されているので、トランスファーモールド時の熱による基板の膨張は主としてこの凹部側に起こり、部品実装面側の膨張が緩和されるため、実装された各部品と基板との接着力の低下を防止することができる。これにより、ユーザがリフローにて面実装型光空間伝送デバイスを実装するときに、リフローによる熱ストレスで各部品が基板から剥がれてしまうといった不具合の発生を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型の構造を示す要部断面図であり、（ａ）は樹脂充填前、（ｂ）は樹脂充填後を示している。
【図２】本発明の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型の他の構造を示す要部断面図であり、（ａ）は樹脂充填前、（ｂ）は樹脂充填後を示している。
【図３】従来の面実装型光空間伝送デバイスの製造金型の構造を示す要部断面図であり、（ａ）は樹脂充填前、（ｂ）は樹脂充填後を示している。
【符号の説明】
１  フォトダイオード（ＰＤ）チップ（受光素子）
２  集積回路（ＩＣ）チップ
３  発光ダイオード（ＬＥＤ）チップ（発光素子）
４  基板
４ａ  チップ実装面
４ｂ  チップ実装面とは反対側の面
５  パッケージ部
１０  面実装型デバイス部品
１１，２１  金型
１１ａ，２１ａ  内面
１２  凹部
１３  切断面
【図１】
0003701620.tif 000002
【図２】
0003701620.tif 000003
【図３】
0003701620.tif 000004