(57)【要約】【課題】  発光チップの発光効率を効果的にアップし、また受光チップの受信不良という欠陥を改善可能な光学モジュール、及びその製造方法を提供する。【解決手段】  基板２０、発光チップ３０、受光チップ４０、パッケージ部材５０、および蓋部材６０を備える。基板２０は、発光ゾーン２２及び受光ゾーン２４が定義されている。発光チップ３０は、基板２０の発光ゾーン２２に設けられている。受光チップ４０は、基板２０の受光ゾーン２４に設けられている。パッケージ部材５０は、発光チップ３０及び受光チップ４０を各々覆い、第１のレンズ部５２及び第２のレンズ部５４が形成されている。蓋部材６０は、基板２０とパッケージ部材５０の上に固設されている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光ゾーン及び受光ゾーンが定義されている基板と、
前記基板の前記発光ゾーンに設けられている発光チップと、
前記基板の前記受光ゾーンに設けられている受光チップと、
前記発光チップ及び前記受光チップを各々覆い、第１のレンズ部及び第２のレンズ部が形成されているパッケージ部材と、
前記基板と前記パッケージ部材の上に固設され、前記発光チップの上に位置する発光穴、及び前記受光チップの上に位置する受光穴を有する蓋部材とを備え、
前記第１のレンズ部が前記発光穴に収容され前記第２のレンズ部が前記受光穴に収容されていることを特徴とする光学モジュール。
【請求項２】
前記パッケージ部材及び前記蓋部材は、モールド方式で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項３】
前記パッケージ部材の第１のレンズ部と第２のレンズ部とは、同一の屈折率又は異なる屈折率を有することを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項４】
前記パッケージ部材は、透光性樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項５】
前記蓋部材は、一体成形により形成されており、不透光性の樹脂であることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項６】
前記基板は、有機材質のビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ  Ｔｒｉａｚｉｎｅ）基板を含む非セラミック基板であることを特徴とする請求項１に記載の光学モジュール。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の光学モジュールの製造方法であって、
（ａ）前記基板において、前記発光ゾーン及び前記受光ゾーンを定義するステップと、
（ｂ）前記発光チップを前記基板の前記発光ゾーンに電気的に接続し、前記受光チップを前記基板の前記受光ゾーンに電気的に接続するステップと、
（ｃ）前記発光チップおよび前記受光チップに透光可能な前記パッケージ部材を形成するステップと、
（ｄ）前記基板と前記パッケージ部材の上に遮光可能な前記蓋部材をモールドするステップと、
を含むことを特徴とする光学モジュールの製造方法。
【請求項８】
前記電気的に接続する方法は、ワイヤボンディングプロセス及びダイアタッチプロセスであることを特徴とする請求項７に記載の光学モジュールの製造方法。
【請求項９】
前記ステップ（ａ）から前記ステップ（ｃ）まで製造した前記光学モジュールに対してカット、又は、ダイカットを行うステップ（ｄ）を更に含むことを特徴とする請求項７に記載の光学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、光学モジュール、及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、光学式の近接センサモジュールは、新世代のスマート電子機器（例えばスマートフォン）の主流技術となり、電子機器を耳（顔検出）にフィットさせるか、或いはポケットの中に入れると、近接センサモジュールが直ちにスクリーン表示をオフにし、消費電力を節約すると共に不慮の接触を避け、好適な使用実感をもたらす。また該モジュールの作動原理は、発光チップにより光を発射（例えば発光ダイオードＬＥＤ）し、発射された光が物体の表面反射を経由して受光チップに投射された後、電子信号に変換され、その後の処理を行うというものである。
【０００３】
しかしながら、従来の光学式の近接センサモジュールのパッケージが完成した後、モジュールの発光チップからの光が物体表面の反射を経由した後、光の強度が低下し、隣り合う受光チップにより受信した光信号に不良が起き、受信できなくなることでスマート電子機器の信号を安定且つ正確に判読することができない恐れがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、発光チップの発光効率を効果的にアップし、また受光チップの受信不良という欠陥を改善可能な光学モジュール、及びその製造方法を提供することを主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明に係る光学モジュールは、基板、発光チップ、受光チップ、パッケージ部材、および蓋部材を備える。基板は、発光ゾーン及び受光ゾーンが定義されている。発光チップは、基板の発光ゾーンに設けられている。受光チップは、基板の受光ゾーンに設けられている。パッケージ部材は、発光チップ及び受光チップを各々覆い、第１のレンズ部及び第２のレンズ部が形成されている。蓋部材は、基板とパッケージ部材の上に固設され、発光チップの上に位置する発光穴、及び受光チップの上に位置する受光穴を有する。第１のレンズ部が発光穴に収容され、第２のレンズ部が受光穴に収容されている。
【０００６】
パッケージ部材及び蓋部材は、モールド方式で形成される。
【０００７】
パッケージ部材の第１のレンズ部と第２のレンズ部とは、同一または異なる屈折率を有する。
【０００８】
パッケージ部材は、透光性樹脂である。
【０００９】
蓋部材は一体成形により形成されており、不透光性の樹脂である。
【００１０】
基板は、有機材質のビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ  Ｔｒｉａｚｉｎｅ）基板を含む非セラミック基板である。
【００１１】
本発明による光学モジュールの製造方法は以下のとおりである。
【００１２】
（ａ）基板において、発光ゾーン及び受光ゾーンを定義する。
【００１３】
（ｂ）発光チップを基板の発光ゾーンに電気的に接続し、受光チップを基板の受光ゾーンに電気的に接続する。
【００１４】
（ｃ）発光チップおよび受光チップに透光可能なパッケージ部材を形成する。
【００１５】
（ｄ）基板とパッケージ部材に遮光可能な蓋部材をモールドする。
【００１６】
電気的に接続する方法は、ワイヤボンディングプロセス及びダイアタッチプロセスである。
【００１７】
ステップ（ａ）からテップ（ｃ）まで製造した光学モジュールをカット又はダイカットするステップ（ｄ）を更に含む。
【００１８】
そこで、本発明に係る光学モジュールは、ニーズに応じて屈折率が違うパッケージ部材を用いることで、発光チップの発光効率を効果的にアップし、また受光チップの受信品質を向上することができる。
【００１９】
本発明の構成、特徴及びその目的を理解し、当業者が具体的に実施してもらうため、以下に本発明の若干の実施形態を挙げて図面に基いて後記通り詳細に説明する。ただし、以下に述べるものは、あくまでも本発明の技術内容及び特徴を明らかにするために提供する一実施形態であって、本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者が本発明の技術内容及び特徴を理解した後、本発明の精神を逸脱しない限りにおいて、行う種々の修正、変更又は構成要素の減少をなし得ることは本発明の保護範囲内に含めるものであるのが勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態による光学モジュールを示す平面図である。
【図２】図１の２−２線断面図である。
【図３】本発明の一実施形態による光学モジュールの製造方法を示す模式である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の構造、特徴及び効果を詳細に説明するため、本発明の一実施形態を図１から図３を参照しながら説明する。本発明の一実施形態による光学モジュール１０は、一般的なパッケージアレイ（Ａｒｒａｙ）からカットして取ったモジュールで、基板２０と発光チップ３０と受光チップ４０とパッケージ部材５０と蓋部材６０とを含む。
【００２２】
基板２０は、本実施形態において、有機材質のビスマレイミドトリアジン（Ｂｉｓｍａｌｅｉｍｉｄｅ  Ｔｒｉａｚｉｎｅ、通称ＢＴ）基板或いはガラス繊維ボード（通称ＦＲ４）等の非セラミック基板である。これを介して、基板２０の材料コストが低く、且つ基板２０の表面に発光ゾーン２２及び一受光ゾーン２４を定義する。
【００２３】
発光チップ３０及び受光チップ４０は、各々ダイアタッチ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ）及びワイヤーボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄ）のプロセスを経て基板２０の発光ゾーン２２及び受光ゾーン２４内に設けられる。発光チップ３０は光の発射に用いられ、受光チップ４０は発光チップ３０から発した光を受信するために用いられる。
【００２４】
パッケージ部材５０の材質は、透光性樹脂で、例えば透明なエポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎ）である。それぞれパッケージ部材５０が発光チップ３０及び受光チップ４０を各々覆って、第１、第２のレンズ部５２、５４を各々形成する。
【００２５】
蓋部材６０は、一体成形により形成され、材質が不透光性の樹脂であり、例えば不透光性のエポキシ樹脂（Ｅｐｏｘｙ  Ｒｅｓｉｎ）である。蓋部材６０は、基板２０とそれぞれのパッケージ部材５０の上に設けられ、発光穴６２と受光穴６４とを有する。発光穴６２及び受光穴６４は発光チップ３０及び受光チップ４０の上方に各々位置する。第１、第２のレンズ部５２、５４が発光穴６２及び受光穴６４の中に各々収容される。本実施形態において、第１、第２のレンズ部５２、５４の屈折率が同じ或いは異なる。よって、異なる使用上の需要を満たす。例えば第１のレンズ部５２の屈折率が大きい場合、発光チップ３０が発射する光は、比較的広いエリアをカバーする。また第２のレンズ部５４の屈折率が小さい時、第２のレンズ５４部は反射された光を効果的に集光できる。
【００２６】
更に図３のＡ乃至Ｄに示すのを参照しながら説明する。本実施形態の光学モジュールの製造方法は以下のとおりである。ステップＡでは各アレイ基板（Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ  ａｒｒａｙ）の単一基板２０上で発光ゾーン２２及び受光ゾーン２４を定義する。ステップＢでは発光チップ３０及び受光チップ４０をダイアタッチ（Ｄｉｅ  Ａｔｔａｃｈ）及びワイヤーボンディング（Ｗｉｒｅ  Ｂｏｎｄ）プロセスにより基板２０の発光ゾーン２２および受光ゾーン２４の中に設ける。ステップＣではそれぞれの透明のパッケージ部材５０がモールド（Ｍｏｌｄ）方式で形成し、発光チップ３０及び受光チップ４０を覆って、第１、第２のレンズ部５２、５４を各々形成する。ステップＤでは、不透明の蓋部材６０を第２のモールド（Ｍｏｌｄ）で基板２０とそれぞれパッケージ部材５０の上に設け、発光穴６２及び受光穴６４を形成する。発光穴６２及び受光穴６４は発光チップ３０及び受光チップ４０の上方に各々位置する。且つ第１、第２のレンズ部５２、５４は発光穴６２及び受光穴６４の中に各々収容されることで、発光チップ３０の発光効率を効果的にアップし、また受光チップ４０の受信不良という欠陥を改善することができる。
【００２７】
総括すると、本実施形態の光学モジュールの発光チップ３０が発射した光は、パッケージ部材５０の第１のレンズ部５２を透過し、更に蓋部材６０の発光穴６２を経由して物体の表面に投射される。物体表面で反射された光は、蓋部材６０の受光穴６４を経由して受光されることで、パッケージ部材５０の第２のレンズ部５４に投射する。集光した光は受光チップ４０を透過し、最後に受光チップ４０が受信した光信号を電子信号に変換して演算処理をする。本実施形態の発光と受光の過程において、パッケージ部材５０の第１のレンズ部５２を通じて発光チップ３０が発した光の発光功率をアップさせ、更にパッケージ部材５０の第２のレンズ部５４を介して受光チップ４０の受信電力をアップすることで、発光チップ３０から発射した光が不平坦な物体表面に投射されても、受光チップ４０が確実で且つ安定的に反射した光を受信することができる。本実施形態において開示する構成要素は、あくまでも例として説明するものであって、本発明の範囲を限定するものではなく、その他の設計変更は本願の特許請求の範囲内に含まれるものである。
【符号の説明】
【００２８】
１０・・・光学モジュール、
２０・・・基板、
２２・・・発光ゾーン、
２４・・・受光ゾーン、
３０・・・発光チップ、
４０・・・受光チップ、
５０・・・パッケージ部材、
５２・・・第１のレンズ部、
５４・・・第２のレンズ部、
６０・・・蓋部材、
６２・・・発光穴、
６４・・・受光穴。
【図１】
2015026799.tif 000003
【図２】
2015026799.tif 000004
【図３】
2015026799.tif 000005