(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子と、ＩＣチップと、これら受光素子およびＩＣチップを封止し、かつ透光性および電気絶縁性を有する封止部材と、この封止部材の上記受光素子と対向する面に形成された凸レンズとしてのレンズ部と、このレンズ部を露出させるようにして上記封止部材を被覆しており、かつ遮光性および導電性を有してグランドに接続された被覆部と、を備えている、受光モジュールであって、
上記被覆部は、導電性部材からなるとともに上記レンズ部の周りを囲んで上記レンズ部の厚み方向に筒状に突出し、かつ上記レンズ部の厚み方向において上記レンズ部よりも高く形成された起立壁を備えており、
上記起立壁の内周面は底部になるほど内径が小さくなるように傾斜しており、かつ、
上記起立壁の上記内周面の最下部と上記レンズ部の外周縁部との間には隙間が設けられていることを特徴とする、受光モジュール。
【請求項２】
上記起立壁の上記内周面は、光の反射が可能である、請求項１に記載の受光モジュール。
【請求項３】
上記封止部材及び導電性部材は、樹脂からなる、請求項１または２に記載の受光モジュール。
【請求項４】
上記グランドは、上記受光素子と、上記ＩＣチップとを搭載する搭載部と、この搭載部から一体に上記封止部材から外部に延出するリードとを含んでおり、上記被覆部は、上記リードに直接接触して導通する連接部を有している、請求項１ないし３のいずれかに記載の受光モジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、たとえば赤外線送信機から送信されてくる赤外線を受光する用途に用いられる赤外線受光モジュールなどの受光モジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
図８は、従来の赤外線受光モジュールの一例（たとえば、特許文献１参照）を示す全体斜視図である。図示された赤外線受光モジュール９は、電化製品やその他の機器に組み込まれ、リモートコントロール用の赤外線送信機（図示略）から送信されてきた赤外線を受光するものである。赤外線受光モジュール９は、レンズ部９０ａが形成された封止樹脂９０を備えている。この封止樹脂９０内には、フォトダイオードおよびＩＣチップ（いずれも図示略）が封止されている。赤外線送信機（図示略）から送信されてきた赤外線は、レンズ部９０ａによって集光されてから上記フォトダイオードによって受光される。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２７３３５６号公報
【０００４】
封止樹脂９０の外部には、金属箔からなる導電層９１が形成されている。封止樹脂９０の外部には、上記フォトダイオードおよびＩＣチップと電気的に接続された複数本の端子９２ａ〜９２ｃが突出している。導電層９１は、グランド用の端子９２ａに接続されている。このことにより、導電層９１は、電磁シールド機能を発揮することとなり、ＩＣチップが外部からの電磁ノイズの影響を受けて誤作動することが抑制される。
【０００５】
レンズ部９０ａの表面には、導電層９１の一部分が網目状に形成されている。このことにより、レンズ部９０ａの表面では、導電層９１が網目状に形成された網目状部９１ａにより、赤外線送信機から送信されてくる赤外線を完全に遮蔽することなく、外部の電磁ノイズがレンズ部９０ａを透過して赤外線受光モジュール９内に進行することを抑制することができるようになっている。
【０００６】
しかしながら、上記した赤外線受光モジュール９においては、レンズ部９０ａの一部が導電層９１の網目状部９１ａにより覆われているので、この網目状部９１ａにより赤外線送信機から送信されてくる赤外線が遮られ、レンズ部９０ａを通過してフォトダイオードに到達する赤外線量が少なくなる。したがって、従来の赤外線受光モジュール９では、赤外線の受光感度が劣るものとなっていた。
【０００７】
なお、従来の構成では、レンズ部９０ａに網目状部９１ａを形成しないようにすると、赤外線の受光感度の低下は解消されるが、レンズ部９０ａにおけるシールド効果が低下するという問題が生じることになる。
【発明の開示】
【０００８】
本発明は、このような事情のもとに考え出されたものであって、電磁シールド性能が悪化するといった不具合を回避しつつ、受光感度を良好にすることができる受光モジュールを提供することを課題としている。
【０００９】
本発明により提供される受光モジュールは、受光素子と、ＩＣチップと、これら受光素子およびＩＣチップを封止し、かつ透光性および電気絶縁性を有する封止部材と、この封止部材の上記受光素子と対向する面に形成された凸レンズとしてのレンズ部と、このレンズ部を露出させるようにして上記封止部材を被覆しており、かつ遮光性および導電性を有してグランドに接続された被覆部と、を備えている、受光モジュールであって、上記被覆部は、導電性部材からなるとともに上記レンズ部の周りを囲んで上記レンズ部の厚み方向に筒状に突出し、かつ上記レンズ部の厚み方向において上記レンズ部よりも高く形成された起立壁を備えており、上記起立壁の内周面は底部になるほど内径が小さくなるように傾斜しており、かつ、上記起立壁の上記内周面の最下部と上記レンズ部の外周縁部との間には隙間が設けられていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、上記被覆部の起立壁は、レンズ部の周辺領域からレンズ部に向けて進行しようとする電磁ノイズの多くを遮ることとなる。したがって、従来技術とは異なり、電磁ノイズに起因してＩＣチップが誤作動することを防止する手段として、レンズ部の一部分に電磁シールド用の網目状の膜を形成する必要はない。上記構成では、レンズ部の表面の全体または略全体が広く開放され、レンズ部を通過して受光素子に到達する光の量を多くすることができる。このようなことから、本発明においては、電磁シールド性能を悪化させることなく、受光感度を高めることができる。
【００１１】
また、上記被覆部は導電性樹脂からなるため、一般の樹脂成形品と同様に、たとえば金型を利用して上記被覆部を簡単に成形することができる。従来技術の金属箔を用いていた構成と比較すると、上記被覆部の成形は容易であり、製造コストの低減化を図ることもできる。とくに、本発明によれば、金属箔では形成が困難な起立壁についても、簡単に形成可能である。
【００１２】
【００１３】
さらに、上記起立壁は上記レンズ部の厚み方向において上記レンズ部よりも高く形成されているため、上記レンズ部の周辺部分から上記レンズ部に向けて進行する電磁ノイズを上記起立壁によって遮断することがより確実化され、電磁シールド性能をさらに高めるのに好適となる。
【００１４】
【００１５】
加えて、起立壁の内周面を利用して所望の光をレンズ部に入射させるように集め、レンズ部に入射する光の量を多くすることができる。したがって、受光感度をさらに向上させることが可能である。
【００１６】
また、好ましくは、上記封止部材及び導電性部材は、樹脂で構成すると良い。このような構成によれば、封止部材及び導電性部材を容易に作成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明が適用された赤外線受光モジュールの実施例を示す斜視図である。
【図２】図１のII−II線に沿う縦断面図である。
【図３】図１のI−I線に沿う横断面図である。
【図４】図１に示す受光モジュールの製造工程を説明するための要部断面図である。
【図５】被覆部の起立壁の参考例を示す要部断面図である。
【図６】被覆部の起立壁の参考例を示す要部断面図である。
【図７】本発明が適用された赤外線受光モジュールの他の実施例を示す横断面図である。
【図８】従来の赤外線受光モジュールの一例を示す全体斜視図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例につき、図面を参照して具体的に説明する。
【００１９】
図１〜図３は、本発明が適用された赤外線受光モジュールの一実施例を示している。本実施例の赤外線受光モジュールＭは、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、リモートコントロール用の赤外線送信機から送信されてくる赤外線を受けるために用いられるものである。図１および図２によく表われているように、この赤外線受光モジュールＭは、受光素子としてのフォトダイオード１、ＩＣチップ２、第１ないし第３のリード３ａ〜３ｃ、封止樹脂４、および被覆部５を備えている。
【００２０】
フォトダイオード１は、赤外線送信機（図示略）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ものである。ＩＣチップ２は、フォトダイオード１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（いずれも図示略）などを備えている。
【００２１】
第１ないし第３のリード３ａ〜３ｃは、フォトダイオード１およびＩＣチップ２の支持や電気的な接続を図るためのものであり、銅あるいはニッケルなどの金属製である。これら第１ないし第３のリード３ａ〜３ｃのそれぞれは、封止樹脂４によって覆われたインナ部と、封止樹脂４の基端面４０から外部に突出したアウタ部とに区分されている。第１ないし第３のリード３ａ〜３ｃのアウタ部は、グランド用端子３０ａ、電源電圧用端子３０ｂ、および出力端子３０ｃとなっている。
【００２２】
第１のリード３ａのインナ部は、図３に示すように、グランド用端子３０ａに連設されている連設部３１と、この連設部３１に接続され、フォトダイオード１およびＩＣチップ２を搭載するための平面を有する搭載部３２とによって構成されている。搭載部３２には、連設部３１の延長線上にＩＣチップ２とフォトダイオード１とがこの順に搭載されている。
【００２３】
フォトダイオード１の負極側の端子はワイヤＷ１により搭載部３２（グランド電極に相当）に接続され、正極側の端子はワイヤＷ２によりＩＣチップ２に接続されている。ＩＣチップ２のグランド端子はワイヤＷ３により搭載部３２に接続され、他の２つ端子はそれぞれワイヤＷ４，Ｗ５によりそれぞれ第２のリード３ｂおよび第３のリード３ｃのインナ部に接続されている。
【００２４】
封止樹脂４は、フォトダイオード１およびＩＣチップ２を封止するものであり、たとえば可視光を遮るための顔料を含むエポキシ樹脂製である。封止樹脂４は、可視光については遮光性を有する一方、赤外線については透光性を有している。この封止樹脂４は、略直方体状に形成されており、この封止樹脂４の上面のうち、フォトダイオード１と対向する部分には、略半球面状の凸レンズとしてのレンズ部４３が形成されている。このレンズ部４３は、外部から進行してきた赤外線をフォトダイオード１上に集束させて効率良く受光させる役割を果たす。
【００２５】
被覆部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製である。また、この被覆部５は、可視光および赤外線のそれぞれに対して遮光性を有している。この被覆部５は、封止樹脂４の表面のうち、基端面４０とレンズ部４３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上の一部分には、グランド端子３０ａに接触して導通する連接部５０が形成されており、このことによって被覆部５はグランドに接続されている。
【００２６】
被覆部５は、レンズ部４３の周りを囲む略円筒状の起立壁５１を有している。この起立壁５１の高さＨ１は、レンズ部４３の高さＨ２と同一、あるいはそれよりも高くされている。電磁シールド機能を適切に発揮しつつ、全体の薄型化を図る観点からすれば、高さＨ１，Ｈ２を同一高さにすることが好ましい。
【００２７】
起立壁５１の内周面５１ａは、起立壁５１の底部に進むほどその内径が小さくなるように傾斜している。この傾斜は、直線的なものに代えて、下方向に湾曲した曲線的なものであってもかまわない。内周面５１ａは、赤外線の反射率が高い面とされている。これは、被覆部５を形成する導電性樹脂を白色またはこれに近い白色系にすることにより容易に達成することができる。なお、この構成に代えて、内周面５１ａに赤外線の反射層を積層形成した構成としても良い。
【００２８】
内周面５１ａの最下部とレンズ部４３の外周縁部との間には、隙間Ｓが設けられている。この隙間Ｓの存在により後述するように被覆部５を成形するための金型の製造の容易化が図られる。
【００２９】
上記した構成の赤外線受光モジュールＭの製造工程においては、封止樹脂４と被覆部５とはいずれも金型を用いた樹脂成形により形成される。
【００３０】
より具体的には、図４に示すように、封止樹脂４が成形され、かつ未だ被覆部５が成形されていない中間品Ｍ'を製造した後に、この中間品Ｍ'を金型７の上型７０ａと下型７０ｂとによって形成されるキャビティ７１内に挿入する。その後、このキャビティ７１内に溶融した導電性樹脂を供給することにより、被覆部５を成形する。上型７０ａには、起立壁５１を形成するための凹部７２、およびこの凹部７２と中間品Ｍ'のレンズ部４３との間を仕切る突起部７３が形成されている。
【００３１】
図２を参照して説明したように、起立壁５１の最下部とレンズ部４３の外周縁部との間に隙間Ｓを設けた構成によれば、突起部７３の先端部の厚みｔを、隙間Ｓと同幅とし、この突起部７３の肉厚を大きくすることにより、この突起部７３の強度を適切に確保することができる。また、被覆部５を樹脂成形する際に、この突起部７３の先端部を封止樹脂４の上面に対して面接触させることにより、これらの接触部分のシール性を高め、すなわち、キャビティ７１内に供給された導電性樹脂がレンズ部４３側に漏れることを防止し、その導電性樹脂がレンズ部４３に付着することを確実に防止するのに好適となる。
【００３２】
この赤外線受光モジュールＭにおいては、被覆部５が電磁シールド機能を発揮することとなり、起立壁５１も同様な機能を発揮する。このため、レンズ部４３の周辺部分（正面以外の部分）からレンズ部４３に向けて進行してくる電磁ノイズが起立壁５１によって遮られることとなり、電磁ノイズがレンズ部４３から封止樹脂４内に進行することが抑制される。起立壁５１は、レンズ部４３よりも高さが高く、レンズ部４３の周囲全体を囲んでいるために、上記した電磁シールド機能はより優れたものとなる。したがって、電磁ノイズに起因する誤作動防止が図られる。
【００３３】
また、被覆部５は、可視光および赤外線に対する遮光性をも備えているために、外乱光がレンズ部４３以外の箇所から封止樹脂４内に進行することも防止される。したがって、外乱光に起因するＩＣチップ２の誤作動も好適に防止される。
【００３４】
一方、レンズ部４３の表面は、被覆部５によって被覆されておらず、図８に示す従来の赤外線受光モジュール９に比して、レンズ部４３における赤外線の入射面積は広いものとなっている。このため、従来の赤外線受光モジュール９のように導電層９１の網目状部９１ａによってフォトダイオード１に到達する赤外線の量が低下することはない。
【００３５】
また、レンズ部４３の正面から進行してきた赤外線のうち、起立壁５１の内周面５１ａに到達した赤外線は、この内周面５１ａによって反射され、レンズ部４３に導かれる効果も期待できる。すなわち、内周面５１ａは、起立壁５１の基端側から先端側に先広がり状に傾斜しており、この起立壁５１の先端部分の内径はレンズ部４３よりも大径となっているため、レンズ部４３に入射する赤外線の量は、直接入射する赤外線と上記したような反射作用によって入射する赤外線の合計した量となる。このようなことにより、フォトダイオード１が受光し得る赤外線の量は、従来の赤外線受光モジュール９よりも多くなり、赤外線受光感度は良好となる。
【００３６】
被覆部５は、導電性樹脂製であるために、既述したとおり、金型を利用して簡単に成形でき、起立壁５１の成形も適切に行なうことができる。したがって、赤外線受光モジュールＭ全体の製造コストを廉価に抑えることもできる。
【００３７】
図５は、赤外線受光モジュールの参考例を示す図である。より具体的には、被覆部の起立壁の参考例を示す要部断面図である。
【００３８】
図２に示した被覆部５の起立壁５１の構成では、起立壁５１の内周面５１ａの最下部とレンズ部４３の外周縁部との間に隙間Ｓを設け、レンズ部４３の球面部分全体を露出するようにしていたが、起立壁５１の内周面５１ａから反射してレンズ部４３の基部（球面の下部）から赤外線が入射する量は多くないので、隙間Ｓを無くし、レンズ部４３の基部周面を被覆部５により覆うようにしても赤外線の受光量に与える影響は少ない。
【００３９】
図５に示す被覆部５の起立壁５１の構成は、上記の考えに基づくもので、レンズ部４３の基部周面に対して、被覆部５の一部分を適当な幅ｓ１で接触させ、レンズ部４３の基部を被覆部５により覆うようにしたものである。この構成であっても、従来の赤外線受光モジュール９に比べてレンズ部４３の表面を大きな面積比率で露出させることができ、受光感度を高めることができる。
【００４０】
図６は、被覆部の起立部の他の参考例を示す図である。図２及び図５に示す被覆部の構成は、封止樹脂４の上面に突設されたレンズ部４３に対応して起立壁５１を突設させる構成であったが、図６に示す例は、封止樹脂４の上面の被覆部５の厚みｔ１をレンズ部４３の高さと同一若しくはわずかに高くし、レンズ部４３に対応する部分に当該レンズ部４３を露出させる凹部５９を設け、この凹部５９を起立壁５１ａとして機能させるようにしたものである。
【００４１】
凹部５９の内周面には、傾斜面が形成されており、図２及び図５に示す例と同様にこの傾斜面により赤外線が反射されてレンズ部４３に入射されるようになっている。なお、図６に示す例においても、レンズ部４３の基部と被覆部５との間に隙間を設けるようにしても良い。
【００４２】
図６に示す例では、赤外線受光モジュール全体の形状が角柱状となり、起立壁５１が損傷し難いという効果がある。ただし、被覆部５の全体の体積を小さくし、全体の小型化などを図る観点からすれば、図２及び図５に示すように、起立壁を筒状の突起状に形成することが好ましい。
【００４３】
図７は、赤外線受光モジュールの更に他の実施例を示す図である。より具体的には、第１のリード３ａのインナ部に連設された搭載部３２の接地構造の変形例を示す要部断面図である。
【００４４】
同図に示す赤外線受光モジュールＭは、図３において、第１のリード３ａのインナ部の搭載部３２の左右の端面にそれぞれ被覆部５にまで延びる第１連接部３２ａと第２連接部３２ａを突出して設けるとともに、搭載部３２の先端側の端面に被覆部５にまで延びる第３連設部３２ｃを突出して設けたものである。第１連接部３２ａ〜第３連接部３２ｃの先端はそれぞれ被覆部５に接続され、これにより搭載部３２の先端側と左右の端面も接地されている。
【００４５】
この構成によれば、グランド端子３０ａが被覆部５の連接部５０に接触して導通する上に、第１ないし第３連設部３２ａ〜３２ｃが被覆部５に接触して導通しているため、フォトダイオード１及びＩＣチップ２の回路に生じるノイズを可及的に最短距離でグランドに流すことができ、より一層、シールド性を高めることができる。なお、図７に示す赤外線受光モジュールでは、第１ないし第３連設部３２ａ〜３２ｃの先端が外部に露出しているが、これに限らず、第１ないし第３連設部３２ａ〜３２ｃの先端は被覆部５の内周面に接触して導通していてもよい。
【００４６】
本発明は、上述した実施例に限定されるものではなく、本発明に係る受光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。たとえば、起立壁５１は、略円筒状の突起状でなくてもよく、これとは異なる筒状（たとえば角筒状）の突起状に形成してもかまわない。
【００４７】
フォトダイオード１とＩＣチップ２とは、これらをまと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できる。
【００４８】
本発明は、赤外線以外の波長域の光を感知するための受光モジュールにも適用することができる。さらに、本発明でいう受光モジュールとは、少なくとも受光機能を備えたものを意味しており、受光機能に加えて、たとえば発光機能が付加されたものも含む概念である。したがって、赤外線または他の波長域の光を発する機能をも備えた受光・発光モジュール、あるいは光通信モジュールも、本発明の技術対象に含まれる。
【図１】
0004542042.tif 000002
【図２】
0004542042.tif 000003
【図３】
0004542042.tif 000004
【図４】
0004542042.tif 000005
【図５】
0004542042.tif 000006
【図６】
0004542042.tif 000007
【図７】
0004542042.tif 000008
【図８】
0004542042.tif 000009