(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面が略長方形形状の基板の上面及び下面に形成した導電パターンを、前記基板の平面上に形成したスルーホールのスルーホール電極を介して電気的に接続すると共に、少なくとも前記基板の一方の側面に、プリント基板等の配線パターンと接続する外部接続用スルーホール電極を形成した回路基板と、前記回路基板の上面側に、発光素子、受光素子、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品の中、少なくとも発光素子及び受光素子を実装し、下面側にＩＣチップを実装し、上面側の発光素子及び受光素子の上面を半球レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止すると共に、下面側のＩＣチップをポッティング樹脂で樹脂封止し、回路基板の側面に形成された外部接続用スルーホールにてマザーボードに側面実装される赤外線データ通信モジュールにおいて、
該ＩＣチップを取り囲み回路基板の下面に導電性接着剤又は接着剤で前記回路基板と同一外形の枠基板を固着し、ＩＣチップを覆う様に枠基板の開口部を磁気シールド板で閉鎖し、前記枠基板は回路基板に形成された外部接続用スルーホール電極と連通する外部接続用スルーホール電極を有し、回路基板と枠基板の外部接続用スルーホール電極同士を接続することにより外部接続用電極をモジュールの背面まで延出したことを特徴とする赤外線データ通信モジュール。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター、プリンター、ＰＤＡ、ファクシミリ、ページャー、携帯電話等の電子機器に使用される赤外線データ通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信機能を搭載したノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話等の携帯機器で赤外線データ通信モジュールの小型化がより強く要求されている。ＬＥＤからなる発光素子、フォトダイオードからなる受光素子、アンプ、ドライブ回路等が組み込まれたＩＣチップからなる回路部をリードフレームに直接ダイボンド及びワイヤーボンドし、可視光カットエボキシ樹脂によるレンズ一体の樹脂モールドで、送信部と受信部を一パッケージ化した赤外線データ通信モジュールが開発されている。従来の一般的な赤外線データ通信モジュールの構造についてその概略の構造を説明する。
【０００３】
基板タイプの赤外線データ通信モジュールにおいて、回路基板の上面側に、発光素子、受光素子を実装し、下面側に、前記ＩＣチップを実装し、シールド効果をもたらすためにシールドケースでモジュール全体を覆う赤外線データ通信モジュールの技術が特開平１０−２３３４７１号公報に開示されている。以下図面（図７、図８）に基づいて説明する。
【０００４】
図７、図８において、１はガラスエポキシ樹脂等よりなる平面が略長方形形状の絶縁性を有する回路基板で、その上面及び下面に形成した導電パターン（図示せず）が、前記回路基板１の平面上に形成したスルーホール２のスルーホール電極２ａを介して電気的に接続する。また、前記回路基板１の一方の側面に形成した複数個のスルーホール６のスルーホール電極はプリント基板等の図示しないマザーボードの配線パターンと接続する外部接続用電極６ａとなる。前記スルーホール６のスルーホール電極である外部接続用電極６ａはその一部が回路基板１の下面まで延びて外部接続用電極６ｂを形成して側面実装を可能にしている。回路基板１は、ガラスエポキシ基板を使用したが、アルミナセラミック基板、ポリエステルやポリイミド等のプラスチックフィルム基板等を使用しても良い。
【０００５】
更に、３は高速赤外ＬＥＤからなる発光素子であり、４はフォトダイオードからなる受光素子である。両者はそれぞれ回路基板１の上面側に実装されており、導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ接続されている。５は高速アンプ、ドライブ回路等が組み込まれた回路部を有するＩＣチップであり、回路基板１の下面側の導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ、前記スルーホール２のスルーホール電極２ａを介して接続されている。
【０００６】
図中、７は、発光素子３及び受光素子４を樹脂封止する可視光カット剤入りエボキシ系の透光性樹脂である。該透光性樹脂７により、発光素子３及び受光素子４の上面に半球型レンズ部７ａ及び７ｂを形成して、赤外線光の照射及び集光の機能を持たせると同時に両素子の保護を行う。回路基板１の下面に実装したＩＣチップ５の封止は、前記透光性樹脂７に限らず、他の熱硬化性の樹脂で封止しても良い。
【０００７】
図７、図８に示すように、前述した赤外線データ通信モジュールにおいて、発光素子３及び受光素子４の上面に形成した半球レンズ部７ａ及び７ｂに対応する位置に透孔部を有し、マザーボードに側面実装する場合は、前記回路基板１の側面に形成した外部接続用電極面６ａに対応する位置に開口部を有するステンレス、アルミ、銅等の部材よりなるシールドケース８で、前記モジュール本体を覆うことにより、回路部等を囲っているので、電磁シールド対策を採ることができ、外部からのノイズ等による影響を防止するのに極めて有効である。従って、半球レンズ部７ａ、７ｂ及びマザーボードに実装される以外の面は、前記シールドケース８でカバーされていることになる。
【０００８】
しかしながら、前述した基板タイプの赤外線データ通信モジュールは、シールド効果をもたらすためにシールドケースでモジュール全体を覆っている構造のため、製品のサイズが大きくなり大きさに限界があった。また、金属ケースのため重量も重くなる等の問題があった。
【０００９】
そこで、本出願人は、回路基板の表側に高速赤外ＬＥＤからなる発光素子及びフォトダイオードからなる受光素子を配設し、裏側のＩＣチップを実装した磁気シールド機能を有する、小型、薄型で、特に軽量な赤外線データ通信モジュールを開発した。以下、図４〜図６に基づいてその概要について説明する。
【００１０】
前述した従来技術と異なるところは、前記回路基板１の下側に樹脂封止したＩＣチップ５を取り囲む様にモールド枠９を回路基板１の下面に接着剤等で固着した後、ＩＣチップ５の上面を覆う如くモールド枠９の開口部９ａを磁気シールド板１０で閉鎖する。このシールド板１０はステンレス、アルミ、銅等の部材よりなるシールド効果をもたらす板状金属よりなり、シールド板１０はモジュールのＧＮＤ端子１２に接続される。接続はモジュール実装時に半田付け等の固着手段で行うものとする。
【００１１】
上記した赤外線データ通信モジュール２０を、各種機器のプリント基板等のマザーボード１１に実装するには、赤外線データ通信モジュール２０側の外部接続用電極６ａ（スルーホール電極）を、マザーボード１１の配線パターンに位置合わせした後、前記シールド板１０はモジュールのＧＮＤ端子１２に半田１３で半田付け等の固着手段により接続する。前記発光素子３及び受光素子４の発光・受光の方向がマザーボード１１の表面に対して平行になるように側面実装することができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記した赤外線データ通信モジュールは、ＩＣチップの上部をシールド板で電磁シールドでき小型化、軽量化することができるが、モジュールをマザーボードの配線パターンに半田付けする際に、モジュールの外部接続用電極の半田付け部がモールド枠により見えない構造のため、半田付けの作業性が良くない。また、マウント実装後の半田付け状態が確認しづらくなってしまう。そこで、小型、軽量で、且つ、側面実装の半田付け作業が容易で、実装後の半田付け状態が確認し易い赤外線データ通信モジュールの実現が課題になる。
【００１３】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、回路基板の表面に発光素子及び受光素子を配設し、裏側にＩＣチップを実装しか磁気シールド機能を有する、小型、薄型で、特に、側面実装の半田付け作業が容易で、実装後の半田付け状態が確認し易い赤外線データ通信モジュールを提供するものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における赤外線データ通信モジュールは、平面が略長方形形状の基板の上面及び下面に形成した導電パターンを、前記基板の平面上に形成したスルーホールのスルーホール電極を介して電気的に接続すると共に、少なくとも前記基板の一方の側面に、プリント基板等の配線パターンと接続する外部接続用スルーホール電極を形成した回路基板と、前記回路基板の上面側に、発光素子、受光素子、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品の中、少なくとも発光素子及び受光素子を実装し、下面側にＩＣチップを実装し、上面側の発光素子及び受光素子の上面を半球レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止すると共に、下面側のＩＣチップをポッティング樹脂で樹脂封止し、回路基板の側面に形成された外部接続用スルーホールにてマザーボードに側面実装される赤外線データ通信モジュールにおいて、該ＩＣチップを取り囲み回路基板の下面に導電性接着剤又は接着剤で前記回路基板と同一外形の枠基板を固着し、ＩＣチップを覆う様に枠基板の開口部を磁気シールド板で閉鎖し、前記枠基板は回路基板に形成された外部接続用スルーホール電極と連通する外部接続用スルーホール電極を有し、回路基板と枠基板の外部接続用スルーホール電極同士を接続することにより外部接続用電極をモジュールの背面まで延出したことを特徴とするものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における赤外線データ通信モジュールについて説明する。図１〜図３は本発明の実施の形態である赤外線データ通信モジュールに係わり、図１は、赤外線データ通信モジュールの断面図、図２は、図１の枠基板の斜視図、図３は、図１の背面図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００１６】
図１〜図３において、符号３０は本発明に係わる赤外線データ通信モジュールである。その構成について説明する。１はガラスエポキシ樹脂等よりなる絶縁性を有する回路基板で、その上面及び下面に形成した導電パターン（図示せず）が、前記回路基板１の平面上に形成したスルーホール２のスルーホール電極２ａを介して電気的に接続する。また、前記回路基板１の一方の側面に形成した複数個の外部接続用のスルーホール６のスルーホール電極が、プリント基板等のマザーボード１１の配線パターンと接続する外部接続用電極６ａとなる。前記スルーホール６のスルーホール電極である外部接続用電極６ａはその一部が回路基板１の下面まで延びて外部接続用電極を形成して、側面実装を可能にしている。
【００１７】
図において、３は高速赤外ＬＥＤからなる発光素子であり、４はフォトダイオードからなる受光素子である。両者はそれぞれ回路基板１の上面側に実装されており、導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ接続されている。５は高速アンプ、ドライブ回路等が組み込まれた回路部を有するＩＣチップであり、回路基板１の下面側の導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ、前記スルーホール２のスルーホール電極２ａを介して接続されている。
【００１８】
図において、７は従来と同様に発光素子３及び受光素子４を樹脂封止する可視光カット剤入りエボキシ系の透光性樹脂である。該透光性樹脂７により、発光素子３及び受光素子４の上面に半球型レンズ部７ａ及び７ｂを形成して、赤外線光の照射及び集光の機能を持たせると同時に両素子の保護を行う。回路基板１の下面に実装したＩＣチップ５はポッティング樹脂７で樹脂封止されている。封止樹脂は前記透光性樹脂７に限らず、他の熱硬化性の樹脂で封止しても良い。
【００１９】
前記回路基板１の下側に樹脂封止したＩＣチップ５を取り囲む様に後述する樹脂成形された枠基板１４はＩＣチップ５を取り囲み回路基板１の下面に導電性接着剤又は接着剤１６で固着されている。ＩＣチップ５を覆う様に枠基板１４の開口部１４ａを磁気シールド板１０で閉鎖している。
【００２０】
前記枠基板１４は、前述した回路基板１に形成された外部接続用電極（スルーホール電極）６ａと連通する様に、スルーホール１５に外部接続用電極（スルーホール電極）１５ａが形成されている。上記した様に、回路基板１の下面に導電性接着剤又は接着剤１６で枠基板１４を固着することにより、回路基板１と枠基板１４の外部接続用電極（スルーホール電極）６ａと１５ａ同士が接続され外部接続用電極１５ａをモジュールの背面まで延出することができる。このことにより、プリント基板等のマザーボード１１に形成された配線パターンとの接続部（半田付け部）が良く見える構造となり、半田１３による半田付け作業を容易にし、半田付け性を確実なものとする。また、半田付け後の半田付け状態を容易に確認することができる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、上述した赤外線データ通信モジュールの構成により、回路基板の裏面側に枠基板を導電性接着剤または接着剤で接続し、回路基板に配設した外部接続用のスルーホール電極と枠基板の外部接続用のスルーホール電極とを連通することにより外部接続用電極をモジュールの背面まで延出されるので、モジュール本体をマザーボードに側面実装の際、半田付け作業がし易いので半田付け性が確実である。また、半田付け状態を容易に確認できる。シールド機能を有する小型、薄型で軽量化した赤外線データ通信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を係わる赤外線データ通信モジュールの断面図である。
【図２】図１の枠基板の斜視図である。
【図３】図１の背面図である。
【図４】従来の赤外線データ通信モジュールの平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図４の背面図である。
【図７】従来の他の赤外線データ通信モジュールの構造を説明する断面図である。
【図８】図７の要部断面図である。
【符号の説明】
１  回路基板
２  スルーホール
２ａ  スルーホール電極
３  発光素子
４  受光素子
５  ＩＣチップ
６、１５  外部接続用スルーホール
６ａ、１５ａ  外部接続用電極（スルーホール電極）
７  透光性樹脂
１０  シールド板
１１  マザーボード
１３  半田
１４  枠基板
１６  導電性接着剤又は接着剤
３０  赤外線データ通信モジュール
【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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