(57)【要約】【課題】  電磁シールド機能あるいはノイズ除去機能の向上および確実化を好適に図ることができる半導体モジュールを提供する。【解決手段】  フォトダイオード２および集積回路素子３と、これらフォトダイオード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、この樹脂パッケージ４の一部分から樹脂パッケージ４内に没入するインナ部およびこれに繋がって樹脂パッケージ４外に突出するアウタ部１１Ａを有するグランド端子用の第１の導体１１と、樹脂パッケージ４の表面を覆う導電性膜５と、を備えている受光モジュールであって、第１の導体１１のインナ部は、樹脂パッケージ４の表面のうち、上記一部分以外の箇所に向かって延びる延設部１１Ｆ〜１１Ｈを有しており、かつ、これら延設部１１Ｆ〜１１Ｈは、樹脂パッケージ４の外方に出ることにより導電性膜５と導通している。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
半導体素子と、この半導体素子を封止する樹脂パッケージと、この樹脂パッケージの表面の一部分から樹脂パッケージ内に没入するインナ部およびこれに繋がって上記樹脂パッケージ外に突出するアウタ部を有するグランド端子用の導体と、上記樹脂パッケージの表面を覆う導電性膜と、を備えている、半導体モジュールであって、
上記導体のインナ部は、上記樹脂パッケージの表面のうち、上記一部分以外の箇所に向かって延びる延設部を有しており、かつ、この延設部は、上記樹脂パッケージの外方に出ることにより上記導電性膜と導通していることを特徴とする、半導体モジュール。
【請求項２】
上記半導体素子は、受光素子であり、
この受光素子が光を受けたときにこれに対応する信号を出力する出力端子を備えていることにより、全体が受光モジュールとして構成されている、請求項１に記載の半導体モジュール。
【請求項３】
上記樹脂パッケージは、上記受光素子の正面に集光用のレンズ面を形成しており、
上記導電性膜は、遮光性を有し、かつ上記レンズ面の全体または一部分を露出させるように設けられている、請求項２に記載の半導体モジュール。
【請求項４】
上記受光素子の受光面上には、網目状の導体パターンが形成されている、請求項２または３に記載の半導体モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電化製品に組み込まれるリモコン用の受光モジュールなどの半導体モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
赤外線リモコン用の受光モジュールとしては、たとえば図８に示すものがある（たとえば特許文献１参照）。図示された受光モジュールは、フォトダイオードを封止した樹脂パッケージ４００と、この樹脂パッケージ４００の基端面４４０から突出した３本の端子１１０，１２０，１３０とを有している。樹脂パッケージ４００は、可視光線を遮断し、かつ赤外線を透過させる材質である。このような構造の受光モジュールにおいては、電磁波などの外来ノイズの影響を受け易く、これを防止する必要がある。そこで、ＥＭＩ（Electromagnetic Interference：電磁妨害）対策として、樹脂パッケージ４００の表面に、導電性膜５００が形成されている。この導電性膜５００には、樹脂パッケージ４００の基端面４４０上においてグランド端子１１０と導通接触する連設部５５０が設けられており、この連設部５５０を介して導電性膜５００はグランド接続されている。
【０００３】
このような構成によれば、導電性膜５００は電磁シールド機能を発揮することとなり、樹脂パッケージ４００を金属ケースで覆う場合と比較すると、全体の小型化および軽量化を図ることができる。また、金属ケースの組み付け作業と比較すると、導電性膜５００の形成は容易であリ、量産に適するため、製造コストの低減化を図ることもできる。
【特許文献１】特開平７−２７３３５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術においては、次に述べるように未だ改善の余地があった。
【０００５】
第１に、導電性膜５００の電磁シールド機能あるいはノイズ除去機能を高めるには、この導電性膜５００のグランド接続箇所を多くすることが望まれる。ところが、上記従来技術のグランド接続構造は、樹脂パッケージ４００の基端面４４０に設けた連設部５５０をグランド端子１１０に接触させているに過ぎないために、グランド接続がなされる箇所は１箇所にとどまり、それ以外の箇所でグランド接続を図ることはできない。したがって、電磁シールド機能あるいはノイズ除去機能を高める上で未だ改善の余地があった。
【０００６】
第２に、グランド端子１１０は、樹脂パッケージ４００の基端面４４０から長い寸法で突出しているために、その根元部分は曲がり易く、この根元部分が曲がると、導電性膜５００の連設部５５０から離れてしまう虞れがある。これでは、導電性膜５００のグランド接続が解消されることとなり、導電性膜５００のシールド機能が失われてしまう。
【０００７】
本発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、電磁シールド機能あるいはノイズ除去機能の向上および確実化を好適に図ることができる半導体モジュールを提供することを、その課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の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。
【０００９】
本発明により提供される半導体モジュールは、半導体素子と、この半導体素子を封止する樹脂パッケージと、この樹脂パッケージの表面の一部分から樹脂パッケージ内に没入するインナ部およびこれに繋がって上記樹脂パッケージ外に突出するアウタ部を有するグランド端子用の導体と、上記樹脂パッケージの表面を覆う導電性膜と、を備えている、半導体モジュールであって、上記導体のインナ部は、上記樹脂パッケージの表面のうち、上記一部分以外の箇所に向かって延びる延設部を有しており、かつこの延設部は、上記樹脂パッケージの外方に出ることにより上記導電性膜と導通していることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、導電性膜は、グランド端子用の導体の延設部を介してグランド接続されるが、この延設部は、従来技術において採用されていたグランド接続手段とは別個に追加して設けることが可能であり、また必要に応じてこの延設部を複数設けることも可能である。したがって、本発明によれば、導電性膜のグランド接続箇所を従来よりも多くし、導電性膜のシールド効果あるいはノイズ除去機能を高めることができる。また、上記延設部は、樹脂パッケージや導電性膜から大きく突出させる必要はなく、簡単に折れ曲がらない構造とすることができる。したがって、延設部の折れ曲がりに起因してこの延設部と導電性膜とが非導通状態になる虞れを無くし、上記導電性膜の電磁シールド機能あるいはノイズ除去機能が不用意に失われないようにすることもできる。
【００１１】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記半導体素子は、受光素子であり、この受光素子が光を受けたときにこれに対応する信号を出力する出力端子を備えていることにより、全体が受光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、受光素子に対する電磁ノイズの進入を効果的に防ぎ、たとえばリモコン送信機からの光のみを受けて正常に動作する受光モジュールを実現することができる。
【００１２】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージは、上記受光素子の正面に集光用のレンズ面を形成しており、導電性膜は、遮光性を有し、かつ上記レンズ面の全体または一部分を露出させるように設けられている。このような構成によれば、導電性膜によって外乱光を遮ることもでき、外乱光による誤動作も防止される。
【００１３】
本発明の好ましい実施の形態においては、上記受光素子の受光面上には、網目状の導体パターンが形成されている。このような構成によれば、レンズ面を透過した電磁ノイズについては、この電磁ノイズが受光素子に達する前に上記導体パターンによって遮られることとなる。したがって、そのような電磁ノイズによる誤動作も効果的に防止される。
【００１４】
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発明の実施の形態の説明から、より明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。
【００１６】
図１ないし図４は、本発明が適用された受光モジュールの一実施形態を示している。
【００１７】
本実施形態の受光モジュールは、たとえばテレビジョン受像機、ビデオデッキ、オーディオ機器、空調装置などといった電化製品に組み込まれて、赤外線リモコン用の送信機から送信されてくる赤外線の信号を受けるのに用いられるものである。この受光モジュールは、受光素子としてのフォトダイオード２、集積回路素子３、第１ないし第３の導体１１〜１３を備え、これらを樹脂パッケージ４で封止し、さらに樹脂パッケージ４の表面を導電性膜５で覆った構造を有している。
【００１８】
第１ないし第３の導体１１〜１３は、たとえば鉄、あるいは銅などの金属製であり、製造過程においてリードフレームと称される製造用の金属製フレームから切り離されることで互いに別体とされたものである。第１の導体１１はグランド端子用、第２の導体１２は電源電圧端子用、第３の導体１３は出力端子用である。これら第１ないし第３の導体１１〜１３は、同一平面内に位置して互いに離れている。
【００１９】
第１の導体１１は、樹脂パッケージ４の基端面４０から細長く突き出たアウタ部１１Ａと、基端面４０から樹脂パッケージ４内に没入したインナ部とを有している。アウタ部１１Ａは、本実施形態においては、その全体がグランド端子１１Ａとなっている。上記インナ部は、フォトダイオード２や集積回路素子３を搭載するためのダイパッド部１１Ｂ，１１Ｃ、フォトダイオード２や集積回路素子３に一端が接続されたワイヤ６の他端をボンディングするためのボンディングパッド部１１Ｄ，１１Ｅ、およびダイパッド部１１Ｂやボンディングパッド部１１Ｄから樹脂パッケージ４の外側方向に延びて樹脂パッケージ４の側面４１Ａ〜４１Ｃよりも若干量だけ外方に突出した複数の延設部１１Ｆ〜１１Ｈを有している。これら複数の延設部１１Ｆ〜１１Ｈは、導電性膜５に接触し、導通している。
【００２０】
第２および第３の導体１２、１３は、第１の導体１１の両側方に配置されており、第１の導体１１と同様に、基端面４０から樹脂パッケージ４の外部に突出したアウタ部１２Ａ、１３Ａと、樹脂パッケージ４内に没入したインナ部１２Ｂ、１３Ｂとを有している。インナ部１２Ｂ、１３Ｂは、集積回路素子３の電極に一端が接続されたワイヤ６の他端をボンディングするためのボンディングパッド部を備えている。
【００２１】
フォトダイオード２は、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。このフォトダイオード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、いずれもこのフォトダイオード２の上面に設けられている。Ｎ型半導体層の電極は、ワイヤ６を介して集積回路素子３に接続されている。Ｐ型半導体層の電極は、ワイヤ６を介して第１の導体１１のボンディングパッド部１１Ｄに接続されている。なお、下層のＮ型半導体層と第１の導体１１との絶縁性を確保するために、フォトダイオード２は、絶縁材（図示省略）を介して第１の導体１１のダイパッド部１１Ｂにボンディングされている。
【００２２】
集積回路素子３は、フォトダイオード２に流れる電流を出力信号に変換して外部の所定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。この集積回路素子３は、たとえば銀ペーストなどの導体層（図示省略）を介して第１の導体１１のダイパッド部１１Ｃ上にボンディングされている。
【００２３】
樹脂パッケージ４は、可視光線については非透過性を有する一方、赤外線透過性を有しており、たとえばエポキシ樹脂を主成分としている。この樹脂パッケージ４は、略直方体状であるが、その上面４２には凸状のレンズ面４２Ａが形成されており、外部から進行してきた赤外線をこのレンズ面４２Ａによってフォトダイオード２の配置箇所に効率良く集光させることができるようになっている。
【００２４】
導電性膜５は、たとえばエポキシ樹脂にカーボンその他の導電性フィラを混入した導電性樹脂からなリ、導電性および遮光性を有している。この導電性膜５は、樹脂パッケージ４の外表面のうち、基端面４０とレンズ面４２Ａとを除く部分を覆うように形成されている。ただし、基端面４０の一部分には、上面４２から底面４３へと渡るように導電性膜５の連設部５０が形成されており、この連設部５０は、グランド端子１１Ａの根元部分に接触して導通している。また、樹脂パッケージ４の側面４１Ａ〜４１Ｃには、第１の導体１１の延設部１１Ｆ〜１１Ｈの先端が突出しているため、これらの延設部１１Ｆ〜１１Ｈも導電性膜５に接触して導通している。
【００２５】
上記した受光モジュールは、従来技術の受光モジュールと同様な方法により製造することが可能である。導電性膜５の形成は、たとえば樹脂パッケージ４を形成した後に、その外表面のうち、導電性膜５を形成する必要のない個所にマスキングを施した上で、導電性樹脂を塗布することにより簡単に形成することができる。塗布に代えて、導電性膜５を金型を用いて成形することも可能である。また、本発明においては、本実施形態とは異なり、導電性膜５を金属膜としてもよいが、この場合にはスパッタリングや無電解メッキなどによって導電性膜を形成することもできる。この場合、金属膜は、いわゆるべた塗り状に形成し、その後不要な個所をエッチングしてもよいし、あるいは所定個所にマスキングを施した状態でスパッタリングなどを行なってもよい。いずれにしても、導電性膜５を形成する前の段階において、樹脂パッケージ４の外部に第１の導体１１の延設部１１Ｆ〜１１Ｈの先端を露出させておけば、これら延設部１１Ｆ〜１１Ｈの先端部に対して導電性膜５を簡単に導通接触させることが可能である。従来技術と比較して、製造が煩雑になるといった不具合は無い。
【００２６】
また、製造時における重要な効果として、本実施形態においては、第１の導体１１の安定化を図ることが可能である。すなわち、樹脂パッケージ４を金型を用いて樹脂成形する場合には、金型の上型と下型とによって第１の導体１１の延設部１１Ｆ〜１１Ｈを挟むことができる。このようにすれば、第１の導体１１は金型に安定して支持されることとなり、樹脂パッケージ４の原料となる溶融樹脂が金型内に充填される際に、その溶融樹脂の圧力によって第１の導体１１が不当に変形し、位置ずれする虞れを無くすことができる。
【００２７】
次に、上記した構成の受光モジュールの作用について説明する。
【００２８】
まず、受光モジュールは、リモコン送信機から送信されてくる赤外線に感度良く反応する必要があり、外来ノイズの影響を受け易い。とくに、集積回路素子３と接続されているフォトダイオード２のカソードは、回路構成上、比較的高インピーダンスであり、また集積回路素子３自体は、出力電圧と入力電圧との比（ゲイン）が大きいため、フォトダイオード２のカソードと集積回路素子３とを接続するワイヤ６や集積回路素子３自体は、電磁ノイズの影響をより受け易い。これに対し、受光モジュールに対して進行してくる電磁ノイズの多くは、導電性膜５に吸収され、遮蔽される。導電性膜５に電磁ノイズが吸収されることにより導電性膜５に流れる電流は、グランド端子１１Ａに効率良く排除される。
【００２９】
導電性膜５は、受光モジュール内部のノイズを吸収し、フォトダイオード２や集積回路素子３によって構成された回路内をノイズが流れることを抑制する機能をも発揮する。本実施形態の受光モジュールにおいては、複数の延設部１１Ｆ〜１１Ｈが第１の導体１１のインナ部と導通しているために、たとえばこのインナ部のいずれかの個所においてノイズが発生すると、このノイズは、複数の延設部１１Ｆ〜１１Ｈのうち、最も近い延設部から導電性膜５に流れていき、その後グランド端子１１Ａに導かれることとなる。本実施形態においては、上記ノイズを導電性膜５に導く個所が複数設けられているために、その分だけ上記したノイズを回路内に流れ込ませないように除去する機能が高いものとなる。
【００３０】
グランド端子１１Ａは、受光モジュールの実装に利用されるため、その根元部分から曲がってしまう虞れがある。このようにグランド端子１１Ａが曲がってしまうと、連設部５０からグランド端子１１Ａが離れてしまい、それらの間の導通状態が解除される場合がある。これに対し、複数の延設部１１Ｆ〜１１Ｈは、そのように曲がる虞れはなく、これら複数の延設部１１Ｆ〜１１Ｈと導電性膜５との導通接続が不用意に解除されることはないため、導電性膜５のグランド接続の確実性も高められることとなる。
【００３１】
導電性膜５は、遮光性をも有しているために、外乱光が樹脂パッケージ４内に不当に進入してくることも防止される。したがって、たとえば外乱光によってフォトダイオード２や集積回路素子３が誤動作する虞れも減少する。
【００３２】
図５ないし図７は、受光モジュールの他の実施形態を示している。なお、上記実施形態と同一または類似の要素については、上記実施形態と同一符号で示している。
【００３３】
図５に示す受光モジュールは、第１の導体１１' のインナ部が、ボンディングパッドを兼用したダイパッド部１１Ｂ' から樹脂パッケージ４の側面４１Ａ〜４１Ｃに向けて２つずつ延びた計６つの延設部１１Ｆ' 〜１１Ｈ' を有する構成とされている。もちろん、これらの延設部１１Ｆ' 〜１１Ｈ' の先端は、いずれも導電性膜５に接触し、導通している。このように、導電性膜５のグランド接続個所をさらに多くすると、上述したノイズ除去機能をより高めることができる。また、樹脂パッケージ４のモールド成形に際して金型の内部に溶融樹脂を流し込む際に、この溶融樹脂の圧力によって第１の導体１１' が位置ずれするようなことを防止するのにもより好ましいものとなる。
【００３４】
図６および図７に示す受光モジュールは、フォトダイオード２' が図１ないし図４の受光モジュールのフォトダイオード２とは、上下逆の構成となっている。より具体的には、フォトダイオード２' は、Ｐ型半導体層が下層、Ｎ型半導体層が上層とされたＰＮ接合構造とされている。下層のＰ型半導体層は、たとえば導電ペーストなどによる導体層（図示略）を介して第１の導体１１のダイパッド部１１Ｂに導通接続されている。上層のＮ型半導体層は、ワイヤ６を介して集積回路素子３に接続されている。受光面となるフォトダイオード２' の上面には、半導体製造プロセスにより網目状の導体パターン２０' が形成されている。導体パターン２０' は、たとえば導電性を有するアルミニウムからなる。また、導体パターン２０' は、好ましくは、上層のＮ型半導体層とはパシベーション膜（図示略）を挟んで絶縁されている一方、下層のＰ型半導体層には導通しており、グランド接続された状態となっている。
【００３５】
このような構成によれば、レンズ面４２Ａから電磁ノイズが進入しても、これがフォトダイオード２' に達する前に導体パターン２０' によって遮られる。したがって、導電性膜５による電磁シールド効果とともに、導体パターン２０' のシールド効果によりフォトダイオード２' の誤動作をより効果的に防止することができる。
【００３６】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明に係る半導体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。
【００３７】
たとえば、図１〜図４に示した実施形態を例に挙げると、導電性膜５の連設部５０は、導電性膜５をグランド端子１１Ａに対して直接導通させているために、導電性膜５からこの連設部５０を介してグランド端子１１Ａにノイズが直接流れるようにすることができる。したがって、連接部５０を設けることが好ましい。ただし、本発明においては、第２および第３の導体との干渉を回避できる範囲内であれば、第１の導体１１の延設部を様々な個所に配置させることができ、延設部をグランド端子１１Ａに非常に接近した位置に設けることが可能である。したがって、このように延設部をグランド端子１１Ａに接近させて設けた場合には、これが連設部５０の代替部分となるため、連設部５０をあえて設けない構成とすることもできる。
【００３８】
本発明においては、延設部の具体的な形状や数は限定されない。延設部は、細幅状ではなく、たとえば半導体素子がボンディングされるダイパッド部と略同幅の幅広状であってもかまわない。延設部の先端は、必ずしも樹脂パッケージの表面からその外方に突出していなくてもよい。すなわち、延設部の先端は、たとえば樹脂パッケージの表面と面一の状態で樹脂パッケージの外側に出た構成とされていてもかまわない。この場合であっても、延設部の先端面を導電性膜に接触させて導電性膜のグランド接続を図ることが可能である。もちろん、延設部の先端は、導電性膜の表面よりも外側に突出した構成とされていてもかまわない。ただし、導電性膜の形成は、延設部の先端が樹脂パッケージの外方に突出した状態で行なわれるため、導電性膜は上記延設部の先端を覆うように形成されることとなり、延設部は導電性膜によってほとんど覆われることになろう。
【００３９】
導電性膜は、レンズ面の一部分のみを覆うように、たとえばレンズ面上に網目状に形成してもよい。このような構成によれば、フォトダイオードに対するシールド効果がより高められる。
【００４０】
フォトダイオードと集積回路素子とは、これらを纏めて一体化したワンチップ構造としてもよい。また、受光素子としては、フォトダイオードに限らず、たとえばフォトトランジスタなどを用いることも可能である。
【００４１】
本発明は、高いノイズ対策が要求される受光モジュールに最適であるが、半導体モジュールの種類はこれに限定されない。本発明は、ＥＭＩ対策を必要とする種々の半導体モジュールに広く適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明が適用された受光モジュールの一実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の受光モジュールを上方から見た断面図である。
【図３】図２のIII −III 断面図である。
【図４】図２のIV−IV断面図である。
【図５】本発明が適用された受光モジュールの他の実施形態を示す断面図である。
【図６】本発明が適用された受光モジュールの他の実施形態を示す断面図である。
【図７】図６のＶII−ＶII断面図である。
【図８】従来の受光モジュールの斜視図である。
【符号の説明】
【００４３】
２，２'                   フォトダイオード（受光素子）
３                        集積回路素子
４                        樹脂パッケージ
５                        導電性膜
１１，１１'               第１の導体（グランド端子用）
１１Ａ，１１Ａ'           アウタ部（グランド端子）
１１Ｂ，１１Ｃ，１１Ｂ'   ダイパッド部（インナ部）
１１Ｄ，１１Ｅ            ボンディングパッド部（インナ部）
１２                      第２の導体
１３                      第３の導体
１１Ｆ〜１１Ｈ            延設部
１１Ｆ' 〜１１Ｈ'         延設部
２０'                     導体パターン
４０                      基端面
４２Ａ                    レンズ面
【図１】
2005051031.tif 000003
【図２】
2005051031.tif 000004
【図３】
2005051031.tif 000005
【図４】
2005051031.tif 000006
【図５】
2005051031.tif 000007
【図６】
2005051031.tif 000008
【図７】
2005051031.tif 000009
【図８】
2005051031.tif 000010