(57)【要約】【課題】  発光素子の高出力化を図ることにより、リモコン用途などに対応することが可能な光通信モジュールおよびその製造方法を提供すること。【解決手段】  表面に開口する凹部１１が形成された基板１と、少なくとも凹部１１の底面１１ａを覆うように形成されたボンディング用導体層６Ａと、ボンディング用導体層６Ａ上に搭載された発光素子２と、を備える赤外線データ通信モジュールＡ１であって、基板１は、凹部１１の開口部を有する第１層１Ａと、第１層１Ａに対して上記開口部とは反対側に積層された第２層１Ｂとを含む積層基板であり、第１層１Ａおよび第２層１Ｂに挟まれており、かつボンディング用導体層６Ａと繋がる放熱用導体層６Ｃをさらに備える。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面に開口する凹部が形成された基板と、
少なくとも上記凹部の底面を覆うように形成されたボンディング用導体層と、
上記ボンディング用導体層上に搭載された発光素子と、
を備える光通信モジュールであって、
上記基板は、上記凹部の開口部を有する第１層と、上記第１層に対して上記開口部とは反対側に積層された第２層とを含む積層基板であり、
上記第１層および第２層に挟まれており、かつ上記ボンディング用導体層と繋がる放熱用導体層をさらに備えることを特徴とする、光通信モジュール。
【請求項２】
上記放熱用導体層は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる、請求項１に記載の光通信モジュール。
【請求項３】
上記凹部は、上記第１層を貫通している、請求項１または２に記載の光通信モジュール。
【請求項４】
上記凹部は、さらに上記放熱用導体層を貫通している、請求項３に記載の光通信モジュール。
【請求項５】
上記放熱用導体層は、上記基板の厚さ方向視における大きさが上記凹部よりも大きい、請求項１ないし４のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項６】
上記第２層のうち上記放熱用導体層が形成された面から上記基板のうち上記凹部の開口部とは反対側の面にいたるスルーホールが形成されており、かつ、このスルーホールの内面には、上記放熱用導体層に繋がるスルーホール導体層が形成されており、
上記基板のうち上記凹部の開口部とは反対側の面には、上記スルーホール導体層と繋がる追加の放熱用導体層がさらに形成されている、請求項１ないし５のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項７】
上記追加の放熱用導体層は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる、請求項６に記載の光通信モジュール。
【請求項８】
上記凹部は、その底面から開口部に向かうほど直径が大となるテーパ形状である、請求項１ないし７のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項９】
上記発光素子は、赤外線を発光可能であり、
赤外線を受光する受光素子と、
上記発光素子および受光素子を駆動制御するための駆動ＩＣと、をさらに備えることにより、
赤外線データ通信モジュールとして構成されている、請求項１ないし８のいずれかに記載の光通信モジュール。
【請求項１０】
上記放熱用導体層は、上記基板の厚さ方向視において、上記発光素子、上記受光素子および上記駆動ＩＣのそれぞれと重なっている、請求項９に記載の光通信モジュール。
【請求項１１】
互いに積層された第１層および第２層を含む基板と、この基板に搭載された発光素子とを備える光通信モジュールの製造方法であって、
上記第１層、第２層、およびこれらの間に介在する放熱用導体層を積層させる工程と、
上記第１層の表面から少なくとも上記放熱用導体層に至る凹部を形成する工程と、
上記凹部の少なくとも底面を覆い、かつ上記放熱用導体層に繋がるボンディング用導体層を形成する工程と、
上記発光素子を上記ボンディング用導体層上にボンディングする工程と、
を有することを特徴とする、光通信モジュールの製造方法。
【請求項１２】
上記凹部を形成する工程においては、上記放熱用導体層を貫通するように上記凹部を形成する、請求項１１に記載の光通信モジュールの製造方法。
【請求項１３】
上記第１層および第２層と上記放熱用導体層とを積層させる工程の前に、上記第２層の表面を覆う導体層を形成し、この導体層をパターン形成することにより上記第２層上に上記放熱用導体層を形成する工程をさらに有する、請求項１１または１２に記載の光通信モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば赤外線を用いたデータ通信に用いられる光通信モジュール、およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
発光素子および受光素子を備えることにより双方向通信が可能とされた光通信モジュールとしては、たとえばＩｒＤＡ準拠の赤外線データ通信モジュールがある。このような赤外線データ通信モジュールは、ノートパソコン、携帯電話、電子手帳などに普及している。
【０００３】
この種の従来の赤外線データ通信モジュールの一例を図１４に示す。この赤外線データ通信モジュールＸは、基板９１と、基板９１に搭載された発光素子９２と、レンズ部を有する樹脂パッケージ９３とを備えている。基板９１には、凹部９１ａが形成されており、この底面に発光素子９２が搭載されている。発光素子９２は、図中上方および側方に赤外線を発光可能に構成されている。凹部９１ａの内面を金属のメッキによって覆えば、この内面を比較的反射率の高い反射面とすることができる。これにより、発光素子９２から図中側方に進行する光を上記内面により反射させて図中上方へと向かわせることが可能である。このように、赤外線データ通信モジュールＸにおいては、出射する赤外線の光量を大きくすることにより、データ通信の確実化が図られている。
【０００４】
しかしながら、近年赤外線データ通信モジュールＸには、ＩｒＤＡ準拠のデータ通信用途のほかに、テレビなどの電化製品を操作するためのリモコン用途にも使用したいというニーズが大きくなっている。リモコン用途の場合には、データ通信用途と比べて赤外線を照射すべき対象である上記電化製品との距離が格段に長くなる。これに対応するには、発光素子９２から出射する赤外線の光量を増加させる必要がある。発光素子９２の光量増加を図る方策としては、高出力化を目的とした電力供給の大電流化がある。この大電流化においては、たとえばデータ通信用途の場合には発光素子９２に供給される電流が数十ｍＡ程度であるのに対し、リモコン用途の場合には２００ｍＡ程度の電流を流すことが必要である。このような大電流化を図ると、発光素子９２からの発熱量が大きくなる。しかし、基板９１および樹脂パッケージ９３は、一般に熱伝導率が小さい。このため、発光素子９２から生じる熱を赤外線データ通信モジュールＸ外へと適切に放散することが困難である。このようなことでは、赤外線データ通信モジュールＸが不当に高温となるおそれがある。したがって、赤外線データ通信モジュールＸは、リモコン用途を実現するための高出力化に十分に対応できないという問題があった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２４４０７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
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、放熱性を高めて発光素子の高出力化に対応することにより、リモコン用途などに使用することが可能な光通信モジュールおよびその製造方法を提供することをその課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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。
【０００８】
本発明の第１の側面によって提供される光通信モジュールは、表面に開口する凹部が形成された基板と、少なくとも上記凹部の底面を覆うように形成されたボンディング用導体層と、上記ボンディング用導体層上に搭載された発光素子と、を備える光通信モジュールであって、上記基板は、上記凹部の開口部を有する第１層と、上記第１層に対して上記開口部とは反対側に積層された第２層とを含む積層基板であり、上記第１層および第２層に挟まれており、かつ上記ボンディング用導体層と繋がる放熱用導体層をさらに備えることを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、上記発光素子への通電により発生した熱を適切に放散させることができる。すなわち、上記発光素子に生じた熱のほとんどは、比較的熱伝導率の大きい上記ボンディング用導体層へと伝わる。上記ボンディング用導体層は、上記放熱用導体層と繋がっているため、上記熱は上記ボンディング用導体層から上記放熱用導体層へと伝わっていく。これにより、上記発光素子の周囲に上記熱がこもってしまうことを回避し、上記光通信モジュールが過度に高温となってしまうことを防止することができる。したがって、上記発光素子への電力供給について大電流化を図ることが可能であり、高出力化により上記光通信モジュールの光量を増加させることができる。これは、上記光通信モジュールを、データ通信用途のみならず、リモコン用途にも使用可能とするのに適している。
【００１０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱用導体層は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる。このような構成によれば、上記発光素子から上記放熱用導体層への伝熱を促進することができる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部は、上記第１層を貫通している。このような構成によれば、上記ボンディング用導体層と上記放熱用導体層とを直接繋げることが可能である。したがって、上記ボンディング用導体層と上記放熱用導体層との熱伝達性を向上させることができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部は、さらに上記放熱用導体層を貫通している。このような構成によれば、上記放熱用導体層を上記ボンディング用導体層に交差するように繋げることができる。これにより、上記放熱用導体層と上記ボンディング用導体層とを確実に接合することが可能であり、互いの熱伝達性を高めるのに好適である。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱用導体層は、上記基板の厚さ方向視における大きさが上記凹部よりも大きい。このような構成によれば、上記放熱用導体層と上記ボンディング用導体層との接合部分の拡大化に有利である。
【００１４】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第２層のうち上記放熱用導体層が形成された面から上記基板のうち上記凹部の開口部とは反対側の面にいたるスルーホールが形成されており、かつ、このスルーホールの内面には、上記放熱用導体層に繋がるスルーホール導体層が形成されており、上記基板のうち上記凹部の開口部とは反対側の面には、上記スルーホール導体層と繋がる追加の放熱用導体層がさらに形成されている。このような構成によれば、上記放熱用導体層に伝えられた熱を、上記スルーホール導体層を介して上記追加の放熱用導体層へと逃がすことが可能である。したがって、上記発光素子から生じた熱を上記光通信モジュール外へと放散するのに好適である。
【００１５】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記追加の放熱用導体層は、ＣｕまたはＣｕ合金からなる。このような構成によれば、上記追加の放熱用導体層への伝熱を促進することができる。
【００１６】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部は、その底面から開口部に向かうほど直径が大となるテーパ形状である。このような構成によれば、上記凹部は斜面を有することとなる。この斜面を反射率の高い面とすれば、上記発光素子からの光を反射して上記光通信モジュールの出射方向に向かわせることが可能である。
【００１７】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記発光素子は、赤外線を発光可能であり、赤外線を受光する受光素子と、上記発光素子および受光素子を駆動制御するための駆動ＩＣと、をさらに備えることにより、赤外線データ通信モジュールとして構成されている。このような構成によれば、赤外線を用いた双方向データ通信に使用するとともに、電子機器のリモコン用途にも使用することが可能である。
【００１８】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記放熱用導体層は、上記基板の厚さ方向視において、上記発光素子、上記受光素子および上記駆動ＩＣのそれぞれと重なっている。このような構成によれば、上記放熱用導体層の熱容量を増大させることが可能であり、上記発光素子からの熱を逃がすのに有利である。
【００１９】
本発明の第２の側面によって提供される光通信モジュールの製造方法は、互いに積層された第１層および第２層を含む基板と、この基板に搭載された発光素子とを備える光通信モジュールの製造方法であって、上記第１層、第２層、およびこれらの間に介在する放熱用導体層を積層させる工程と、上記第１層の表面から少なくとも上記放熱用導体層に至る凹部を形成する工程と、上記凹部の少なくとも底面を覆い、かつ上記放熱用導体層に繋がるボンディング用導体層を形成する工程と、上記発光素子を上記ボンディング用導体層上にボンディングする工程と、を有することを特徴としている。このような構成によれば、本発明の第１の側面により提供される光通信モジュールを適切に製造することができる。
【００２０】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記凹部を形成する工程においては、上記放熱用導体層を貫通するように上記凹部を形成する。このような構成によれば、上記ボンディング用導体層と上記放熱用導体層とを確実に繋げることが可能であり、上記発光素子からの熱を放散するのに適している。
【００２１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記第１層および第２層と上記放熱用導体層とを積層させる工程の前に、上記第２層の表面を覆う導体層を形成し、この導体層をパターン形成することにより上記第２層上に上記放熱用導体層を形成する工程をさらに有する。このような構成によれば、上記放熱用導体層が他の導通部材と不当に導通することを避けつつ、上記放熱用導体層を比較的大きいサイズに仕上げることが可能である。
【００２２】
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。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
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。
【００２４】
図１〜図３は、本発明の第１の側面に係る赤外線データ通信モジュールの一例を示している。図１に示すように、赤外線データ通信モジュールＡ１は、基板１、発光素子２、受光素子３、駆動ＩＣ４、樹脂パッケージ５、ワイヤ８を具備して構成されている。なお、図２においては、便宜上樹脂パッケージ５、ワイヤ８、およびワイヤ８が接続された配線パターンを省略している。
【００２５】
基板１は、図２に示すように全体として平面視長矩形状であり、図１に示すように第１層１Ａおよび第２層１Ｂを有するいわゆる積層基板として構成されている。第１層１Ａおよび第２層１Ｂは、ともにガラスエポキシなどの樹脂により形成されている。第１層１Ａおよび第２層１Ｂは、接着剤７１により互いに接合されている。
【００２６】
第２層１Ｂの図中上面には、放熱用導体層６Ｃが形成されている。放熱用導体層６Ｃは、たとえばＣｕまたはＣｕ合金からなり、図２に示すように平面視において基板１の外形よりも僅かに小さい略長矩形状とされている。本実施形態においては、放熱用導体層６Ｃの周縁は、基板１の各側面から０．１５ｍｍ程度内方にそれぞれ後退している。放熱用導体層６Ｃの厚さは、たとえば１８μｍとされており、後述する本発明の作用を適切に発揮させるには、１０〜３０μｍ程度とすることが好ましい。第２層１Ｂには、厚さ方向に貫通するスルーホール１２が形成されている。スルーホール１２の内面には、ＣｕまたはＣｕ合金からなるスルーホール導体層６Ｅが形成されており、その内部にはスルーホール樹脂７３が充填されている。第２層１Ｂの図中下面には、放熱用導体層６Ｄが形成されている。放熱用導体層６Ｄは、たとえばＣｕまたはＣｕ合金からなり、本発明でいう追加の放熱用導体層の一例である。放熱用導体層６Ｃ，６Ｄは、スルーホール導体層６Ｅを介して互いに繋がっている。
【００２７】
図１に示すように、基板１の図中上部には、凹部１１が形成されている。凹部１１は、発光素子２を基板１の厚さ方向中央寄りに配置するためのものである。凹部１１は、図中上方に開放しており、底面１１ａから図中上方に向かうほど断面直径が大となるテーパ形状とされている。本実施形態においては、凹部１１は、第１層１Ａおよび放熱用導体層６Ｃを貫通しており、その先端が第２層１Ｂに到達している。
【００２８】
凹部１１は、ボンディング用導体層６Ａにより覆われている。ボンディング用導体層６Ａは、発光素子２をボンディングするためのものであり、たとえばＣｕ層、Ｎｉ層、およびのＡｕ層からなる積層構造とされている。これらのＣｕ層、Ｎｉ層、およびＡｕ層の厚さは、たとえばそれぞれ５μｍ、５μｍ、０．５μｍ程度とされる。ボンディング用導体層６Ａの底部６Ａａには、発光素子２がボンディングされている。ボンディング用導体層６Ａのうち凹部１１の斜面１１ｂを覆う斜面部６Ａｂは、発光素子２の周囲を囲っており、発光素子２から側方に進行する赤外線を反射して図中上方に進行させるために利用される。ボンディング用導体層６Ａの斜面部６Ａｂと放熱用導体層６Ｃとは、互いに繋がっている。これにより、ボンディング用導体層６Ａと放熱用導体層６Ｃ，６Ｄおよびスルーホール導体層６Ｅとは、電気的に導通しているばかりでなく、互いの熱伝達性が良好とされている。
【００２９】
図２に示すように、ボンディング用導体層６Ａには、凹部１１を囲うように平面視ドーナツ状の鍔部６Ａｃが形成されている。鍔部６Ａｃからは、延出部６Ａｄが延出している。一方、基板１の図中下側の端面には、複数の円弧状溝部１３が形成されている。これらの溝部１３と第１層１Ａの表面とが交差する部分には、それぞれ端子用導体層６Ｂが形成されている。これらの端子用導体層６Ｂのうち図中右端のものは、延出部６Ａｄと繋がっている。
【００３０】
図３に示すように、溝部１３の内面には、ＣｕまたはＣｕ合金からなる溝部導体層６Ｆが形成されている。溝部導体層６Ｆは、放熱用導体層６Ｄと繋がっている。これにより、ボンディング用導体層６Ａは、溝部導体層６Ｆを介することによっても、放熱用導体層６Ｄと電気的に導通し、かつ互いの熱伝達性が良好なものとされている。さらに、放熱用導体層６Ｄの図中下面は、絶縁層７２により覆われている。絶縁層７２は、たとえばエポキシ樹脂製である。この絶縁層７２の図中下面には、複数の実装用端子６Ｇが図２に示した複数の溝部１３に対応して形成されている。これらの複数の実装用端子６Ｇのうち図３に示されたものは、溝部導体層６Ｆを介して放熱用導体層６Ｄおよびボンディング用導体層６Ａに導通している。この実装用端子６Ｇは、グランド接続に用いられるものである。
【００３１】
発光素子２は、たとえば、赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードなどからなり、図１に示すようにワイヤ８により図示された配線パターンと接続されている。受光素子３は、たとえば、赤外線を感知することができるＰＩＮフォトダイオードなどからなり、ワイヤ８により図示された配線パターンと接続されている。駆動ＩＣ４は、発光素子２および受光素子３による送受信動作を駆動制御するためのものであり、ワイヤ８により図示された配線パターンと接続され、かつ上記配線パターンを通じて発光素子２および受光素子３に接続されている。
【００３２】
樹脂パッケージ５は、たとえば顔料を含んだエポキシ樹脂により形成されており、赤外線以外のあらゆる波長の光に対しては透光性を有しない反面、赤外線に対しては透光性を有する。この樹脂パッケージ５は、トランスファーモールド法などの手法により形成されており、図１に示すように発光素子２、受光素子３、および駆動ＩＣ４を覆うように基板１上に設けられている。図１および図３に示すように、樹脂パッケージ５には、２つのレンズ部５１，５２が一体的に形成されている。レンズ部５１，５２は、いずれも図中上方に膨出した形状とされている。レンズ部５１は、発光素子２の正面に位置しており、発光素子２から放射された赤外線を集光しつつ出射するように構成されている。レンズ部５２は、受光素子３の正面に位置しており、赤外線データ通信モジュールＡ１に送信されてきた赤外線を集光して受光素子３に入射するように構成されている。
【００３３】
次に、赤外線データ通信モジュールＡ１の製造方法について、図４〜図１１を参照しつつ以下に説明する。
【００３４】
まず、図４に示すように、基板材料１０Ｂを用意する。基板材料１０Ｂは、たとえばガラスエポキシなどの樹脂製である。基板材料１０Ｂは、上述した赤外線データ通信モジュールＡ１を複数個製造可能なサイズとされている。なお、図４〜図１１においては、図１〜３に示した赤外線データ通信モジュールＡ１を少なくとも１つ構成するのに必要となる部材が示されている。この基板材料１０Ｂに、スルーホール１２を機械加工などにより形成する。
【００３５】
次に、図５に示すように、導体層６０Ｂを形成する。導体層６０Ｂの形成は、たとえばＣｕを用いたメッキにより行う。この導体層６０Ｂにより、基板材料１０Ｂの図中上下面およびスルーホール１２の内面が覆われる。導体層６０Ｂのうちスルーホール１２の内面を覆う部分は、スルーホール導体層６Ｅとなっている。
【００３６】
導体層６０Ｂを形成した後は、図６に示すように、放熱用導体層６Ｃを形成する。放熱用導体層６Ｃの形成は、たとえばエッチングを用いて導体層６０Ｂのうち基板材料１０Ｂの図中上面を覆う部分に対してパターン形成を施すことにより行う。これにより、図２に示したように、基板１の外形よりも僅かに小さい長矩形状の放熱用導体層６Ｃが得られる。たとえば、図１に示した赤外線データ通信モジュールＡ１において、第１層１Ａと第２層１Ｂとを貫通するスルーホールを備える必要がある場合には、これらの形成部分を避けるように放熱用導体層６Ｃを形成する。エッチングによれば、上記スルーホールの形成部分などを適切に避けつつ、図２に示すように、平面視において発光素子２、受光素子３、および駆動素子ＩＣ４と重なるように基板１の大部分を占める放熱用導体層６Ｃを形成することができる。
【００３７】
次いで、図７に示すように基板材料１０Ａを用意し、基板材料１０Ａと基板材料１０Ｂとを接合する。基板材料１０Ａは、基板材料１０Ｂと同様にガラスエポキシなどの樹脂からなり、赤外線データ通信モジュールＡ１を複数個製造可能なサイズとされている。基板材料１０Ａと基板材料１０Ｂとの接合は、接着剤７１を用いて行う。この接合においては、基板材料１０Ｂのうち放熱用導体層６Ｃが形成された面を図中上方にむけて、この面と基板材料１０Ａの図中下面とを接合する。これにより、基板材料１０Ａと基板材料１０Ｂとが放熱用導体層６Ｃを介して積層された積層基板材料１０が得られる。
【００３８】
積層基板材料１０を形成した後は、図８に示すように凹部１１を形成する。凹部１１の形成は、たとえば平坦な先端面を有するコーン状のドリル刃を用いた機械加工により行う。この際、積層基板材料１０の図中上面から加工を施し、上記ドリル刃の先端が基板材料１０Ａ、接着剤７１および放熱用導体層６Ｃを貫通して、基板材料１０Ｂに到達する深さまで掘り進める。これにより、底面１１ａが基板材料１０Ｂに達し、かつ斜面１１ｂを有する凹部１１が形成される。また、この機械加工により、放熱用導体層６Ｃには、凹部１１の一断面としての孔が形成される。なお、図６に示した放熱用導体層６Ｃの形成において、この放熱用導体層６Ｃを図２の平面視における凹部１１よりも大きくなるように形成しておけば、上記機械加工により放熱用導体層６Ｃに確実に上記孔を形成することができる。
【００３９】
凹部１１を形成した後は、図９に示すように、導体層６０Ａを形成する。導体層６０Ａの形成は、基板材料１０Ａの図中上面および凹部１１を覆うようにして、Ｃｕメッキ、Ｎｉメッキ、およびＡｕメッキを順次施すことにより行う。これらのＣｕメッキ、Ｎｉメッキ、およびＡｕメッキのメッキ厚さは、それぞれ５μｍ、５μｍ、０．５μｍ程度としておく。これにより、導体層６０Ａは、Ｃｕ層、Ｎｉ層、およびＡｕ層からなる積層構造となる。導体層６０Ａを形成する際には、凹部１１の斜面１１ｂの一部に放熱用導体層６Ｃが露出している。このため、上記メッキ処理により導体層６０Ａを形成すると、この導体層６０Ａを放熱用導体層６Ｃの上記露出部分に繋げることができる。このように、本実施形態の製造方法は、導体層６０Ａと放熱用導体層６Ｃとを確実に繋げることが可能であり、これらを電気的に導通させるとともに、互いの熱伝導性が良好なものとするのに好適である。なお、導体層６０Ａおよび放熱用導体層６Ｃの電気的導通および熱伝達性を向上する観点からは、放熱用導体層６Ｃを貫通するように凹部１１を形成することが望ましいが、これとは異なり、図８に示した凹部１１の形成においては、凹部１１の先端を少なくとも放熱用導体層６Ｃに到達させればよい。このようにすれば、少なくとも導体層６０Ａと放熱用導体層６Ｃとを繋げることが可能である。
【００４０】
次いで、導体層６０Ａにパターン形成を施すことにより、図１０に示すボンディング用導体層６Ａおよびその他の配線パターンを形成する。このパターン形成においては、図９に示す導体層６０Ａのうち凹部１１を覆う部分と凹部１１を囲う部分とを残すように行う。これにより、底部６Ａａ、斜面部６Ａｂ，および鍔部６Ａｃを有するボンディング用導体層６Ａが形成される。また、図９に示す導体層６０Ｂの図中下面部分にパターン形成を施すことにより、図１０に示す放熱用導体層６Ｄを形成する。
【００４１】
ボンディング用導体層６Ａを形成した後は、図１１に示すように、発光素子２、受光素子３、および駆動ＩＣ４を搭載する。たとえば、発光素子２を導電性樹脂などを介してボンディング用導体層６Ａの底部６Ａａにボンディングする。そして、ワイヤボンディングの手法により、発光素子２の図中上面と基板材料１０Ａ上に形成した配線パターンとをワイヤ８により接続する。同様に、受光素子３および駆動ＩＣ４を基板材料１０Ａ上に搭載し、これらの図中上面と上記配線パターンとをワイヤ８により接続する。
【００４２】
この後は、トランスファーモールド法などを用いた樹脂成型による発光素子２、受光素子３、および駆動ＩＣ４の封止処理や、放熱用導体層６Ｄを覆う絶縁層７２の形成などを行う。そして、積層基板材料１０を分割するように切断することにより、図１に示す赤外線データ通信モジュールＡ１を複数個製造することができる。
【００４３】
なお、本実施形態は、基板材料１０Ａ，１０Ｂを用いることにより複数の赤外線データ通信モジュールＡ１を一括して製造する例であるが、これは製造効率を高めてコストを削減するための便宜である。後述するように本発明の意図する効果を発揮させるためには、複数個を一括して製造する必要は無く、基板材料１０Ａ，１０Ｂに代えて、図１に示す第１層１Ａおよび第２層１Ｂをあらかじめ形成しておき、これらを用いて赤外線データ通信モジュールＡ１を製造してもよい。
【００４４】
次に、赤外線データ通信モジュールＡ１の作用について説明する。
【００４５】
本実施形態によれば、発光素子２への通電により発生した熱を適切に放散させることができる。すなわち、図１に示すように、発光素子２の図中上方および側方は比較的熱伝導率の小さい樹脂パッケージ５により覆われている。このため、発光素子２に生じた熱のほとんどは、比較的熱伝導率の大きいボンディング用導体層６Ａへと伝わる。ボンディング導体層６Ａは、放熱用導体層６Ｃと繋がっているため、上記熱はボンディング用導体層６Ａから放熱用導体層６Ｃへと伝わっていく。これにより、発光素子２の周囲に上記熱がこもってしまうことを回避して、赤外線データ通信モジュールＡ１が過度に高温となることを防止することができる。したがって、発光素子２への電力供給について大電流化を図ることが可能であり、高出力化により赤外線データ通信モジュールＡ１の光量を増加させることができる。これは、この赤外線データ通信モジュールＡ１を、データ通信用途のみならず、リモコン用途に使用可能とするのに適している。
【００４６】
凹部１１が放熱用導体層６Ｃを貫通していることにより、放熱用導体層６Ｃがボンディング導体層６Ａの斜面部６Ａｂに交差するように繋がっている。これにより、放熱用導体層６Ｃとボンディング用導体層６Ａとが確実に接合されており、互いの熱伝達性を高めるのに好適である。
【００４７】
本実施形態においては、図２に示すように、放熱用導体層６Ｃが発光素子２、受光素子３、および駆動ＩＣ４と重なる大きさとされていることにより、放熱用導体層６Ｃの熱容量の増大を図ることができる。この熱容量が大きいほど、ボンディング用導体層６Ａを介して発光素子２から放熱用導体層６Ｃへと熱を逃がしやすくなる。したがって、上記大電流化を図るのに好ましい。なお、放熱用導体層６Ｃを少なくとも凹部１１よりも大きいサイズとしておけば、ボンディング用導体層６Ａと放熱用導体層６Ｃとを繋げるのに都合がよい。
【００４８】
また、放熱用導体層６Ｃに伝えられた熱を、スルーホール導体層６Ｅを介して放熱用導体層６Ｄへと逃がすことが可能である。放熱用導体層６Ｄは、図１および図３に示すように、基板１の図中下面に設けられており、雰囲気との熱伝達係数が小さくなっている。したがって、放熱用導体層６Ｃに伝えられた熱を放熱用導体層６Ｄへと逃がし、さらに赤外線データ通信モジュールＡ１外へと放散するのに好適である。なお、図３に示すように、本実施形態においては、ボンディング用導体層６Ａから溝部導体層６Ｆを介して放熱用導体層６Ｄに熱を逃がすことも可能である。これは、発光素子２に生じた熱を赤外線データ通信モジュールＡ１外に放散するのに好ましい。
【００４９】
放熱用導体層６Ｃ，６Ｄ、スルーホール導体層６Ｅ、および溝部導体層６Ｆは、比較的熱伝導率が大きいＣｕまたはＣｕ合金製であるために、上記放熱効果を促進するのに有利である。
【００５０】
発明者らの実験によれば、本実施形態の赤外線データ通信モジュールＡ１においては、従来例の構成とされた赤外線データ通信モジュールに対して、単位時間当たりの放熱量を約２倍程度に向上させることができた。これにより、たとえば、発光素子２に２００ｍＡの電流を通電した場合に、発光素子２周辺の温度が、従来例の構成とされた赤外線データ通信モジュールにおいては８０℃以上であったものが、本実施形態の赤外線データ通信モジュールＡ１においては６５℃程度に抑えられた。発光素子２は、主にデータ通信用途に使用される赤外線データ通信モジュールＡ１に用いられるものであるが、たとえば２００ｍＡの大電流を通電可能であれば、赤外線データ通信モジュールＡ１から数ｍ先に置かれた電子機器を操作するのに十分な光量の赤外線を出射することができる。したがって、赤外線データ通信モジュールＡ１をたとえば携帯型電話機に搭載すれば、この携帯型電話機により電子機器をリモコン操作することが可能となる。
【００５１】
図１２，１３は、本発明の第１の側面が適用された赤外線データ通信モジュールの他の例を示している。なお、これらの図においては、上記実施形態と類似の要素については、同一の符号を付しており、適宜説明を省略する。
【００５２】
図１２に示された赤外線データ通信モジュールＡ２においては、放熱用導体層６Ｃが第１層１Ａの図中下面に形成されている点が上述した実施形態と異なっている。すなわち、本実施形態においては、図４〜図１１に示された製造方法において、図５に示した基板材料１０Ｂの図中上面に導体層６０Ｂを形成する代わりに、図７に示す基板材料１０Ａの図中下面に放熱用導体層６Ｃを形成するための導体層を形成しておく。このような実施形態によっても、ボンディング用導体層６Ａと放熱用導体層６Ｃとを確実に繋げることが可能であり、発光素子２から生じる熱を適切に放散させることができる。
【００５３】
図１３に示された赤外線データ通信モジュールＡ３においては、凹部１１が放熱用導体層６Ｃを貫通しておらず、凹部１１の先端が放熱用導体層６Ｃには到達しているものの、第２層１Ｂには到達していない。本実施形態においては、ボンディング用導体層６Ａと放熱用導体層６Ｃとを比較的広い面積で繋げることが可能である。したがって、ボンディング用導体層６Ａから放熱用導体層６Ｃへの伝熱を促進することができる。なお、このような赤外線データ通信モジュールＡ３を製造するには、図４〜図７に示された製造方法において、基板材料１０Ａと基板材料１０Ｂとを積層させる前に、基板材料１０Ａにテーパ状の貫通孔を形成しておけば、図１３に示す凹部１１を適切に形成することができる。
【００５４】
本発明に係る光通信モジュールおよびその製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る光通信モジュールおよびその製造方法の各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。
【００５５】
発光素子および受光素子としては、赤外線を発光もしくは受光可能なものに限定されず、可視光を発光もしくは受光可能なものを用いても良い。つまり、光通信モジュールとしては、赤外線データ通信モジュールに限定されず、可視光を用いた通信方式のものであっても良い。また、光通信モジュールとしては、双方向通信が可能なものに限定されず、発光素子のみを備えたデータ送信モジュールであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの一例を示す断面図である。
【図２】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの一例を示す要部平面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【図４】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図５】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図６】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図７】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図８】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図９】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図１０】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図１１】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す断面図である。
【図１２】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの他の例を示す要部断面図である。
【図１３】本発明に係る赤外線データ通信モジュールの他の例を示す要部断面図である。
【図１４】従来の赤外線データ通信モジュールの一例を示す要部断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
Ａ１、Ａ２，Ａ３  赤外線データ通信モジュール（光通信モジュール）
１          基板
１Ａ        第１層
１Ｂ        第２層
２          発光素子
３          受光素子
４          駆動ＩＣ
５          樹脂パッケージ
６Ａ        ボンディング用導体層
６Ｂ        端子用導体層
６Ｃ        放熱用導体層
６Ｄ        （追加の）放熱用導体層
６Ｅ        スルーホール導体層
６Ｆ        溝部導体層
６Ｇ        実装用端子
８          ワイヤ
１０        積層基板材料
１０Ａ，１０Ｂ  基板材料
１１        凹部
１１ａ      （凹部の）底面
１１ｂ      （凹部の）斜面
１２        スルーホール
１３        溝部
５１，５２  レンズ部
６０Ａ，６０Ｂ          導体層
７１        接着剤
７２        絶縁層
７３        スルーホール樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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