(57)【要約】【課題】異なる波長の光を使用するデバイスを単一の複合アセンブリに組み込むこと【解決手段】遠隔制御(RC)受信器デバイス及び周辺光フォトセンサ(ALPS)デバイスが、単一の複合アセンブリの一部分となるように、単一のマウンティングデバイス（例えば、プリント回路基板）上に実装される。これにより、RC受信器デバイス及びALPSデバイスの双方を組み込む電子装置に必要な空間の量が低減される。RC受信器デバイス及びALPSデバイスは異なる波長で動作するので、複合アセンブリは、不要な波長の光がRC受信器デバイスのフォトダイオード及びALPSデバイスのフォトセンサに入射することを妨げるフィルタリング機構を含む。【選択図】図１
2008022000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マウンティングデバイスと、
前記マウンティングデバイス上に実装され、第１の波長セットの光で動作し、前記マウンティングデバイスの導体に接続される電気接続部を有する第１の受信器デバイスと、
前記マウンティングデバイス上に実装され、第２の波長セットの光で動作し、前記マウンティングデバイスの導体に接続される電気接続部を有する第２の受信器デバイスと、
前記第１の受信器デバイス上に配置された第１のフィルタ装置であって、前記第１のフィルタ装置は、前記第１の波長セットの光のみが前記第１のフィルタ装置を透過して、前記第１の受信器デバイスに入射するように、前記第１の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮る、第１のフィルタ装置と、
前記第２の受信器デバイス上に配置された第２のフィルタ装置であって、前記第２のフィルタ装置は、前記第２の波長セットの光のみが前記第２の受信器デバイスに入射するように、前記第２の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮る、第２のフィルタ装置とを含む、複合アセンブリ。
【請求項２】
前記第１の受信器デバイスが、赤外線（ＩＲ）フォトダイオード集積回路（ＩＣ）を含み、前記第１の波長セットがＩＲ波長からなる、請求項１に記載の複合アセンブリ。
【請求項３】
前記第１のフィルタ装置が、前記第１の受信器デバイス上に配置されたＩＲコーティングである、請求項２に記載の複合アセンブリ。
【請求項４】
前記第２の受信器デバイスが周辺光フォトセンサ（ＡＬＰＳ）集積回路（ＩＣ）を含み、前記第２の波長セットが可視光の波長からなり、前記第２のフィルタ装置が可視光透過フィルタであり、前記可視光透過フィルタがコーティングからなり、可視光のみが前記コーティングを透過して前記ＡＬＰＳ  ＩＣに入射する、請求項１に記載の複合アセンブリ。
【請求項５】
前記第１及び第２の受信器デバイス、並びに前記第１及び第２のフィルタ装置を覆う透明なエポキシ樹脂を更に含む、請求項４に記載の複合アセンブリ。
【請求項６】
前記複合アセンブリの幅が約１０ｍｍ未満であり、その長さが約４ｍｍ未満であり、その高さが約５ｍｍ未満である、請求項４に記載の複合アセンブリ。
【請求項７】
異なる波長で動作する複数のデバイスを含む複合アセンブリを作成するための方法であって、
第１の集積回路（ＩＣ）をマウンティングデバイスに実装し、前記第１のＩＣが第１の波長セットの光で動作し、前記第１のＩＣがその上に配置された第１のフィルタ装置を有し、前記第１のフィルタ装置は、前記第１の波長セットの光のみが前記第１のＩＣに入射するように、前記第１の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮り、
第２のＩＣを前記マウンティングデバイスに実装し、前記第２のＩＣが第２の波長セットの光で動作し、前記第２のＩＣがその上に配置された第２のフィルタ装置を有し、前記第２のフィルタ装置は、前記第２の波長セットの光のみが前記第２のＩＣに入射するように、前記第２の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮り、前記第１の波長セットの波長が、前記第２の波長セットの波長とは異なり、
前記第１及び第２のＩＣの導体を前記マウンティングデバイスの導体にボンディングするために、ワイヤボンディングプロセスを実施し、
前記第１及び第２のＩＣ、並びに前記第１及び第２のフィルタ装置が透明なエポキシ樹脂により覆われるように、前記アセンブリの上に前記透明なエポキシ樹脂を付着することを含む、方法。
【請求項８】
前記第１のＩＣが、赤外線（ＩＲ）フォトダイオードＩＣであり、前記第１の波長セットがＩＲ波長からなる、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記第１のフィルタ装置は、前記第１のＩＣが前記マウンティングデバイスに取り付けられる前に、前記第１のＩＣに付着されるＩＲコーティングである、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記第２のＩＣが周辺光フォトセンサ（ＡＬＰＳ）ＩＣであり、前記第２の波長セットの光が可視光であり、前記第２のフィルタ装置は、前記第２のＩＣが前記マウンティングデバイス上に取り付けられる前に、前記第２のＩＣに付着されるコーティングであり、前記第２のＩＣ上の前記コーティングは、可視光のみが前記ＡＬＰＳ  ＩＣに入射するように、可視光を透過して他の波長の光を遮る、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記複合アセンブリの幅が、約１０ｍｍ未満であり、その長さが約４ｍｍ未満であり、その高さが約５ｍｍ未満である、請求項７に記載の方法。
【請求項１２】
前記第１のＩＣが遠隔制御（ＲＣ）受信器デバイスのＩＲフォトダイオードＩＣであり、前記第２のＩＣが周辺光フォトセンサ（ＡＬＰＳ）デバイスのＡＬＰＳ  ＩＣである、請求項７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光エネルギーを受け取って、それを電気エネルギーに変換するデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
家庭用電子機器において、種々の波長の光を使用するデバイスを組み込むことがますます一般的になってきている。遠隔制御（ＲＣ：リモコン）受信器デバイス、周辺光フォトセンサ（ambient light photosensor：ＡＬＰＳ）デバイスは、異なる波長の光を使用し、且つ同じ家庭用電子機器に一般に組み込まれるデバイスの例である。ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスは、テレビ受像器（ＴＶ）、デジタルビデオディスク（ＤＶＤ）プレイヤ、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、ラップトップ型コンピュータ、ノート型ＰＣ、及び他のタイプの装置のような広範囲の様々な電子装置に使用される。
【０００３】
ＲＣ受信器デバイスは、ユーザによって動作されたＲＣ送信器デバイスから空気インターフェースを介して伝達される電磁信号を受信する。電磁信号は一般に赤外線（ＩＲ）信号である。ＲＣ受信器のフォトダイオードが、ＲＣ送信器デバイスにより送信された電磁信号を受信することに応じて、電気信号を生成する。フォトダイオードにより生成された電気信号は、デジタル信号に変換され、次いでＲＣ受信器デバイスのＩＣにより処理される。そのＩＣは、ＲＣ受信器デバイスが使用される電子装置（例えば、ラップトップ型コンピュータ）により使用される出力信号を生成し、それにより電子装置が何らかの機能を実行（例えば、特定のアプリケーションのソフトウェアプログラムを実行）する。
【０００４】
ＲＣ受信器デバイスは一般に、回路基板上に実装され、回路基板の導体とＲＣ受信器デバイスのＩＣの入力／出力（Ｉ／Ｏ）パッドとの間で接続が行われる。実装されたＲＣ受信器デバイスを有する回路基板は、電子装置に取り付けられ、回路基板のＩ／Ｏポートと電子装置のデバイス又はコンポーネントとの間で電気接続が行われる。
【０００５】
また、ＡＬＰＳデバイスも、家の照明システム、並びに携帯情報端末（ＰＤＡ）及び携帯電話のような無線携帯端末のような他のシステムで使用されている。ＡＬＰＳデバイスは、環境において周辺光の現在のレベルが与えられた場合に、照明のレベルが明るすぎる、又は暗すぎないように、環境における周辺光のレベルを検知して輝度を調整する。ＡＬＰＳデバイスは一般にＩＣを含み、そのＩＣはその上に、環境における周辺光のレベルを検知して電気信号を生成する周辺光フォトセンサを有し、その電気信号は、ＡＬＰＳデバイスのＩＣにより処理するためのデジタル信号に変換される。ＩＣは、ＡＬＰＳデバイスが使用される電子装置により使用される出力信号を生成し、それにより電子装置が何らかの機能を実行（例えば、ＴＶ画面、又はＰＣのディスプレイモニタの輝度レベルを調整）する。
【０００６】
ＡＬＰＳデバイスは一般に、回路基板上に実装され、回路基板の導体とＡＬＰＳのＩＣのＩ／Ｏパッドとの間で接続が行われる。次いで、実装されたＩＣを有する回路基板は、電子装置に取り付けられ、回路基板のＩ／Ｏポートと電子装置のコンポーネント又はデバイスとの間で電気接続が行われる。
【０００７】
ＲＣ受信器デバイスとＡＬＰＳデバイスの双方を使用する電子装置は、実装されたＲＣ受信器デバイスを有する一方の回路基板、及び実装されたＡＬＰＳデバイスを有する他方の回路基板を含む。各回路基板は、電子装置の大幅な量の空間を浪費する。当然のことながら、多くの家庭用電子機器の製造における重要な目標は、それらのサイズを低減することである。この目標を達成するために、製造業者は、利用可能な空間を効率的に使用する方法を常に捜している。しかしながら、多くの電子装置が行う機能の数と種類は増え続けており、それにより全体的なサイズの縮小を実現することがさらにますます難しくされている。ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスに別個の回路基板を使用することにより、電子装置において比較的大量の空間が浪費され、全体的なコストも上昇するという結果になる。
【０００８】
ＲＣ受信器デバイスとＡＬＰＳデバイスの双方を使用する電子装置における空間を節約するために、ＲＣ受信器デバイスとＡＬＰＳデバイスを単一の複合アセンブリで実現するための方法が提供されることが望ましい。更に、ＲＣ受信器デバイスとＡＬＰＳデバイスを単一の複合アセンブリに実現することは、装置の製造、組み立て、及び輸送に関連したコストを低減するであろう。
【０００９】
しかしながら、ＲＣ受信器デバイスとＡＬＰＳデバイスの双方を単一の複合アセンブリに実現することにより、問題が生じる。ＲＣ受信器デバイスのフォトダイオードはＩＲ光を受光することが意図されているが、他の波長の光から遮断（保護）されなくてはならない。同様に、ＡＬＰＳデバイスのフォトセンサは環境から可視光を受光するように意図されているが、環境から到来する可能性がある他の波長の光から遮蔽されなくてはならない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従って、ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスのような、異なる波長の光を使用するデバイスを単一の複合アセンブリに組み込むための適切な方法が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、異なる波長の光で動作する複数のデバイスを有する小型化された複合アセンブリを提供し、そのアセンブリを作成するための方法を提供する。アセンブリは、マウンティングデバイス、マウンティングデバイス上に実装されて第１の波長セットの光で動作する第１の受信器デバイス、マウンティングデバイス上に実装されて第２の波長セットの光で動作する第２の受信器デバイス、第１の受信器デバイス上に配置された第１のフィルタ装置、及び第２の受信器デバイス上に配置された第２のフィルタ装置を含む。第１の波長セットは、第２の波長セットとは異なる。第１の受信器デバイスは、マウンティングデバイスの導体に接続される電気接続部を有する。第２の受信器デバイスは、マウンティングデバイスの導体に接続される電気接続部を有する。第１のフィルタ装置は、第１の波長セットの光のみが第１のフィルタ装置を透過して第１の受信器デバイスに入射するように、第１の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮る。第２のフィルタ装置は、第２の波長セットの光のみが第２の受信器デバイスに入射するように、第２の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮る。
【００１２】
アセンブリを作成するための方法は、第１の波長のセットで動作する第１のＩＣをマウンティングデバイス上に実装し、第２の波長のセットで動作する第２のＩＣをマウンティングデバイス上に実装し、第１及び第２のＩＣの導体をマウンティングデバイスの導体にボンディングするためにワイヤボンディングプロセスを行い、第１及び第２のＩＣ、並びに第１及び第２のフィルタ装置が透明なエポキシ樹脂により覆われるように、アセンブリの上に透明なエポキシ樹脂を付着することを含む。第１のＩＣは、その上に配置された第１のフィルタ装置を有し、その第１のフィルタ装置は、第１の波長セットの光のみが第１のＩＣに入射するように、第１の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮る。第２のＩＣは、その上に配置された第２のフィルタ装置を有し、その第２のフィルタ装置は、第２の波長セットの光のみが第２のＩＣに入射するように、第２の波長セットの光を透過して他の波長の光を遮る。
【００１３】
本発明のこれら及び他の特徴と利点は、以下の説明、図面、及び特許請求の範囲から明らかになるであろう。
【発明の効果】
【００１４】
本発明により、異なる波長の光を使用するデバイスを単一の複合アセンブリに組み込むことが可能になり、ひいてはその複合アセンブリを使用する電子装置のサイズがより小さくされることが可能になり、及び／又は電子装置が電子装置に追加の機能を提供する追加のデバイスを含むことが可能となる。更に、複合アセンブリの製造、組み立て、及び輸送に関連したコストは、別個のアセンブリに関連したコストよりも少なくすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明によれば、ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスが単一の複合アセンブリの一部分であるように、それらは単一のマウンティングデバイス上に実装される。これにより、ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスの双方を組み込む電子装置に必要とされる空間の量が低減される。更に、双方のデバイスを単一の複合アセンブリに実現することにより、製造、組み立て、及び輸送に関連したコストが低減され得る。ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスは異なる波長の光で動作するので、複合アセンブリは、不要な波長の光がＲＣ受信器デバイスのフォトダイオード及びＡＬＰＳデバイスのフォトセンサに入射することを妨げるフィルタリング機構を含む。
【００１６】
しかしながら、留意すべきは、本発明はＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイス以外のデバイスに適用される。ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスは、異なる波長の光で動作し、単一の複合アセンブリに実現することが有利である２つのタイプのデバイスの単なる例である。従って、例示のために、本発明の原理と概念は、ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスを単一の複合アセンブリに組み込むことに関連して説明される。当業者には理解されるように、これらの原理は、異なる波長の光で動作する他のタイプのデバイスに適用され得る。また、本発明は、単一の複合アセンブリに組み込まれ得る係るデバイスの数に関して制限されない。
【００１７】
図１は、ＲＣ受信器デバイス２とＡＬＰＳデバイス７を含む、例示的な実施形態による本発明の複合アセンブリ１のブロック図を示す。複合アセンブリ１は、一般にプリント回路基板（ＰＣＢ）であるマウンティングデバイス１０を含む。ＲＣ受信器デバイス２及びＡＬＰＳデバイス７は、マウンティングデバイス１０上に実装される。ＲＣ受信器デバイス２は、ＩＣパッケージ３とＩＲフォトダイオード４を含む。ＩＲフォトダイオード４は記号によって表されているが、それは実際には別個のＩＣである。ＡＬＰＳデバイス７は、周辺光フォトセンサ（図示せず）を含むＩＣからなる。ＲＣ受信器デバイス２及び周辺光フォトセンサデバイス７は、現在市販されている既知のデバイスとすることができる。
【００１８】
８、９、１１〜１３と表示された接続部は、マウンティングデバイス１０のポートである。ポート８は、ＲＣ受信器ＩＣ３のピン（図示せず）で出力されて導電トレース及びワイヤボンディングを介してポート８まで送られる受信器信号Ｒｘを受信する出力ポートである。ポート９は、接地電位ＧＮＤをＲＣ受信器ＩＣ３のピン（図示せず）に供給するために使用される、マウンティングデバイス１０の入力ポートである。ポート１１は、供給電圧ＶＣＣをＲＣ受信器ＩＣ３のピン（図示せず）に供給するために使用される、マウンティングデバイス１０の入力ポートである。ポート１２は、供給電圧ＶＣＣをＡＬＰＳデバイス７のＩＣのピン（図示せず）に供給するために使用される、マウンティングデバイス１０の入力ポートである。ポート１３は、ＡＬＰＳデバイス７のＩＣのピン（図示せず）で出力されるＡＬＰＳ信号ＩＯＵＴを受信する、マウンティングデバイス１０の出力ポートである。ＲＣ受信器のフォトダイオードＩＣ４は、ＲＣ受信器ＩＣ３のピン（図示せず）に電気接続されるピン（図示せず）を有する。
【００１９】
マウンティングデバイス１０のポート８及び１３でそれぞれ受信される受信器信号Ｒｘ及びＡＬＰＳ信号ＩＯＵＴは、電子装置内の他のデバイス又はコンポーネント（図示せず）に供給される。これら他のデバイス又はコンポーネントは、例えば、アプリケーションプログラムがプロセッサにより実行されるように、ディスプレイモニタの輝度が調整される等のように既知の態様で信号を使用する。
【００２０】
本発明の複合アセンブリが実現され得る態様の例を説明するために、アセンブリは、これら別個のＩＣ、即ちＲＣ受信器ＩＣ３、ＲＣ受信器フォトダイオードＩＣ４、及びＡＬＰＳ  ＩＣ７を有するものとして説明されている。これは、これらデバイスが３つの別個のＩＣとして現在市販されているからである。しかしながら、これらデバイスの全ては、同じＩＣ又は２つの別個のＩＣに集積化され得る。例えば、ＲＣ受信器ＩＣ３及びＲＣ受信器フォトダイオードＩＣ４は、１つのＩＣに集積化され、ＡＬＰＳデバイス７は、別個のＩＣに実現され得る。更なるデバイスを同じＩＣ又は２つのＩＣに集積化することにより、複合アセンブリのサイズが更に低減されて、複合アセンブリのコストが更に節約されることが可能になる。
【００２１】
複合アセンブリ１が電子装置に取り付けられた場合に消費される空間は、ＲＣ受信器デバイス及びＡＬＰＳデバイスが個々の回路基板に実装されて電子装置に取り付けられた場合に消費される空間に比べて、はるかに少ない。従って、本発明により、電子装置のサイズがより小さくされることが可能になり、及び／又は電子装置が電子装置に追加の機能を提供する追加のデバイスを含むことが可能となる。更に、複合アセンブリの製造、組み立て、及び輸送に関連したコストは、別個のアセンブリに関連したコストよりも少なくすることができる。
【００２２】
ここで、図１に示された複合アセンブリ１を作成するための本発明の方法が、図２及び図３に関連して説明される。図２は、図１に示された複合アセンブリ１の断面図を示す。ＲＣ受信器ＩＣ３、ＲＣ受信器フォトダイオードＩＣ４、及びＡＬＰＳ  ＩＣ７は、既知のダイ接着プロセスを用いてマウンティングデバイス１０に取り付けられる。しかしながら、ＩＣ３、４、及び７を取り付ける前に、ＩＣ４と７はそれぞれ、コーティング２１と２４でプレコーティングされる。コーティング２１と２４は、不要な波長の光を遮る（フィルタリングして取り除く）ことができる材料からなる。コーティング２１により、ＩＲ光がそれを透過してＲＣフォトダイオードＩＣ４に入射することが可能になるが、他の波長の全ての光が遮られる。コーティング２４により、周辺光の可視部分がそれを透過することが可能になるが、他の波長の光が遮られる。従って、可視光のみがコーティング２４を透過して、ＡＬＰＳのフォトセンサＩＣ７に入射する。この目的に適しているＩＲ及び可視光コーティングの様々な材料が現在入手可能である。
【００２３】
ＩＣ３、４、及び７が取り付けられた後、ワイヤボンディングプロセスを実施して、ＩＣ３、４、及び７のピンとマウンティングデバイス１０の導体（図示せず）との間で全ての電気接続が行われる。ワイヤボンディングが実施される態様は、よく知られている。次いで、アセンブリ１の上面が、透明なエポキシ樹脂２５で覆われる。透明なエポキシ樹脂２５は、例えば、トランスファ成形プロセス又はシートキャスト成形プロセスを用いて付着され得る。透明なエポキシ樹脂２５は、ＩＲ光を含む周辺光がそれを透過することを許容する。しかしながら、可視光コーティング２４により、可視光のみがそれを透過してＡＬＰＳ  ＩＣ７に入射することが可能になる。透明なエポキシ樹脂が付着された後に実施されるプロセスのステップは、今日、回路基板を組み立てる際に使用される通常のプロセスのステップである。従って、これらプロセスのステップは説明されない。
【００２４】
図３は、図２に関連して上述された例示的な方法を表すフローチャートを示す。ブロック３１により示されるように、ＩＣ４と７がそれぞれ、コーティング材料２１と２４でプレコーティングされる。プレコーティングのプロセスは一般に、ウェハレベルで実施される。ブロック３２により示されるように、ＩＣ３、４、及び７が、ダイ接着プロセスを用いて取り付けられる。中間のプロセスのステップが、ＩＣ４と７をプレコーティングした後で、且つＩＣ３、４、及び７を取り付ける前に実施されてもよい。ＩＣが取り付けられた後、ブロック３３により示されるように、それらＩＣはマウンティングデバイスの導体にワイヤボンディングされる。ワイヤボンディングが実施された後、ブロック３４により示されるように、透明なエポキシ樹脂２５がモールディングプロセス又はキャスティングプロセスにより付着される。上述したように、透明なエポキシ樹脂が付着された後、他の既知のプロセスのステップが一般に実施される。
【００２５】
図４Ａと図４Ｂはそれぞれ、アセンブリが完成した後の複合アセンブリ１の上面図と側面図を示す。本発明は、図示された寸法に限定されない。寸法は、アセンブリの小型の特徴の例を示すために提供されている。図示された寸法は、ミリメートル（ｍｍ）の単位である。図４Ａにおいて、アセンブリ１の全体的な幅Ｗが９．８０ｍｍであることが看取される。また、図４Ａにおいて、全体的な長さＬが３．９０ｍｍであることも看取される。図４Ｂにおいて、全体的な高さＨが４．６５ｍｍ以下であることが看取される。従って、複合アセンブリ１は、そのサイズが極めて小さく、それが使用される電子装置の非常にわずかな量の空間のみを消費する。
【００２６】
本発明は、本発明の原理と概念を例証するために例示的な実施形態に関連して説明された。当業者には理解されるように、本明細書で説明された実施形態に対して、多くの修正を行うことができ、係る修正の全ては本発明の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】マウンティングデバイス上に実装され、且つマウンティングデバイスに電気接続されたＲＣ受信器デバイスとＡＬＰＳデバイスを含む、例示的な実施形態による本発明の複合アセンブリのブロック図である。
【図２】図１に示された複合アセンブリの断面図である。
【図３】図２に関連して説明された例示的な方法を表すフローチャートである。
【図４Ａ】アセンブリが完成した後の、図２に示された複合アセンブリ１の上面図である。
【図４Ｂ】アセンブリが完成した後の、図２に示された複合アセンブリ１の側面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  複合アセンブリ
２  ＲＣ受信器デバイス
３  ＲＣ受信器ＩＣ
４  ＲＣ受信器フォトダイオードＩＣ
７  ＡＬＰＳデバイス
８、９、11−13  ポート
10  マウンティングデバイス
21、24  コーティング
25  透明なエポキシ樹脂  
【図１】
2008022000.tif 000003
【図３】
2008022000.tif 000004
【図４Ａ】
2008022000.tif 000005
【図４Ｂ】
2008022000.tif 000006
【図２】
2008022000.tif 000007