(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に搭載された発光素子および受光素子を、上記基板から起立した複数の側面を有する樹脂パッケージにより封止する封止工程を有している、赤外線データ通信モジュールの製造方法であって、
上記樹脂パッケージの上記複数の側面のうち、少なくともいずれか１つの側面の全体または一部を除去するように、上記樹脂パッケージと上記基板とをそれらの厚み方向に切断する切断工程を有していることを特徴とする、赤外線データ通信モジュールの製造方法。
【請求項２】
上記樹脂パッケージは、上記複数の側面の上端に繋がった天井面を有しており、かつ、
上記切断工程は、上記複数の側面の上端または上記天井面の位置において上記樹脂パッケージおよび上記基板を切断する工程である、請求項１に記載の赤外線データ通信モジュールの製造方法。
【請求項３】
上記樹脂パッケージは、上記天井面の一部を膨出させた複数のレンズを有しており、かつ、
上記切断工程は、上記各レンズを一部切断するようにして上記樹脂パッケージと上記基板とを切断する工程である、請求項２に記載の赤外線データ通信モジュールの製造方法。
【請求項４】
上記基板上には、上記発光素子と上記受光素子との組合せを複数組設けておき、かつ、
上記封止工程においては、上記発光素子と上記受光素子とを２組以上一括にして、互いに共通する１つの樹脂パッケージによって封止する、請求項１ないし３のいずれかに記載の赤外線データ通信モジュールの製造方法。
【請求項５】
上記樹脂パッケージによって一括して封止されている２組以上の発光素子と受光素子とを１組ずつの組合せに分離させるように、上記樹脂パッケージと上記基板とを切断する工程をさらに有しており、かつその工程においては、互いに隣り合う２組の発光素子と受光素子との組合せを１回の切断作業により分離させる、請求項４に記載の赤外線データ通信モジュールの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、携帯型情報機器、パーソナルコンピュータ、あるいはその周辺機器などに搭載されることにより、それらの装置機器間において赤外線データ通信を行うのに利用される赤外線データ通信モジュールの製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を、図１３および図１４に示す。この従来の製造方法は、長尺状の基板１ｅ上に、赤外線を発する複数の発光素子２ｅと赤外線を感知する複数の受光素子３ｅとを搭載した後に、これらを樹脂パッケージ４ｅにより封止する工程を有している。この工程においては、互いに対をなす１組の発光素子２ｅと受光素子３ｅとが、他の組の発光素子２ｅや受光素子３ｅとは別個独立に封止されるように、発光素子２ｅと受光素子３ｅとの複数組のペアをそれと同等数の樹脂パッケージ４ｅによってそれぞれ個別に封止していた。
【０００３】
赤外線データ通信モジュールを得るには、上記工程の後に基板１ｅを切断する必要がある。そこで、従来においては、たとえば仮想線Ｌ１，Ｌ２に示す位置で基板１ｅを切断しており、樹脂パッケージ４ｅについては切断しないようにしていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の製造方法においては、次のような不具合を生じていた。
【０００５】
すなわち、従来においては、樹脂パッケージ４ｅを避けるようにして基板１ｅを切断しているために、その切断工程によって最終的に得られる赤外線データ通信モジュールは、樹脂パッケージ４ｅの複数の側面４０ｅがそのまま残ったものとなる。その一方、樹脂パッケージ４ｅは金型を用いて成形されるものであるため、それら複数の側面４０ｅは、金型の抜き勾配に対応した傾斜面となっている。したがって、従来の方法によって製造された赤外線データ通信モジュールは、基板１ｅの裏面を除き、その外面部分には、広い面積をもつ平面部分が存在しないものとなる。基板１ｅの切断面は平面状であるものの、この切断面の面積は僅かである。このため、従来においては、たとえば赤外線データ通信モジュールを所望の箇所に面実装する場合に、この通信モジュールを安定させて所望の箇所に配置させることが難しいものとなっていた。また、赤外線データ通信モジュールにたとえばケース状の電磁シールド部材を被せる場合があるが、このような場合において樹脂パッケージ４ｅの複数の側面４０ｅの全てが傾斜面であると、電磁シールド部材の形状が複雑化したり、あるいは電磁シールド部材を被せる作業が煩雑となる。このように、従来の製造方法によって得られた赤外線データ通信モジュールは、その取り扱いに際して種々不便を生じる場合があった。
【０００６】
また、上記従来の製造方法においては、発光素子２ｅと受光素子３ｅとの複数組のペアを、それと同等数の樹脂パッケージ４ｅによってそれぞれ個別に封止しているために、樹脂パッケージ４ｅの総数が多くなる。したがって、従来においては、複数の樹脂パッケージ４ｅの相互間の隙間９０の数も多くなり、基板１ｅ上における無駄なスペースが大きくなる。その結果、一定のサイズの基板１ｅから製造される赤外線データ通信モジュールの取り数が少なく、赤外線データ通信モジュールの製造コストが高価となる不具合もあった。
【０００７】
本願発明は、このような事情のもとで考え出されたものであって、取り扱いに便利な赤外線データ通信モジュールを容易に製造することができるようにすることをその課題としている。また、本願発明は、赤外線データ通信モジュールの生産効率を高め、その製造コストを低減化することを他の課題としている。
【０００８】
【発明の開示】
上記の課題を解決するため、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
【０００９】
本願発明によって提供される赤外線データ通信モジュールの製造方法は、基板上に搭載された発光素子および受光素子を、上記基板から起立した複数の側面を有する樹脂パッケージにより封止する封止工程を有している、赤外線データ通信モジュールの製造方法であって、上記樹脂パッケージの上記複数の側面のうち、少なくともいずれか１つの側面の全体または一部を除去するように、上記樹脂パッケージと上記基板とをそれらの厚み方向に切断する切断工程を有していることを特徴としている。
【００１０】
本願発明においては、最終的に製造される赤外線データ通信モジュールは、基板の切断面と樹脂パッケージの切断面とが面一状に繋がった平面部分を備えたものとなり、その平面部分は基板の切断面のみが設けられている場合よりも広いものとなる。したがって、上記切断面からなる平面部分を赤外線データ通信モジュールを取り扱う際の基準面などして利用することにより、その取り扱いに種々の便宜が図れることとなる。たとえば、赤外線データ通信モジュールを所望の箇所に面実装する場合には、上記平面部分をその実装箇所に対面させることにより、赤外線データ通信モジュールを所望の箇所に安定させて実装することができる。また、赤外線データ通信モジュールにたとえば電磁シールド部材を被せる場合には、電磁シールド部材の形状の簡素化や電磁シールド部材を被せる作業の容易化が図れることとなる。さらに、本願発明においては、樹脂パッケージを切断するため、その分だけ赤外線データ通信モジュール全体の薄型化を図ることもできる。
【００１１】
本願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、上記複数の側面の上端に繋がった天井面を有しており、かつ上記切断工程は、上記複数の側面の上端または上記天井面の位置において上記樹脂パッケージおよび上記基板を切断する工程である。
【００１２】
このような構成によれば、樹脂パッケージの切断面は樹脂パッケージの厚み方向の全幅にわたって形成されることとなる。したがって、最終的に製造される赤外線データ通信モジュールがもつ平面部分の面積を大きくするのに好ましいものとなる。上記平面部分の面積を大きくするほど、赤外線データ通信モジュールの取り扱いが便利となる。
【００１３】
本願発明の他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、上記天井面の一部を膨出させた複数のレンズを有しており、かつ上記切断工程は、上記各レンズを一部切断するようにして上記樹脂パッケージと上記基板とを切断する工程である。
【００１４】
このような構成によれば、樹脂パッケージの各レンズの一部分についても、基板の切断面に面一状に繋がった平面にすることができるために、最終的に製造される赤外線データ通信モジュールがもつ平面部分の面積をより大きくすることができる。また、各レンズの一部分を切断すると、各レンズを切断しない場合と比べて、赤外線データ通信モジュールの全体の幅を小さくすることもできる。
【００１５】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記基板上には、上記発光素子と上記受光素子との組合せを複数組設けておき、かつ上記封止工程においては、上記発光素子と上記受光素子とを２組以上一括にして、互いに共通する１つの樹脂パッケージによって封止する。
【００１６】
このような構成によれば、樹脂パッケージの総数を発光素子および受光素子のそれぞれの総数よりも少なくし、基板上において無駄なスペースとなる複数の樹脂パッケージどうしの間の隙間の数を少なくすることができる。したがって、赤外線データ通信モジュールの生産効率を高め、その製造コストを低減することができる。
【００１７】
本願発明の他の好ましい実施の形態においては、上記樹脂パッケージによって一括して封止されている２組以上の発光素子と受光素子とを１組ずつの組合せに分離させるように、上記樹脂パッケージと上記基板とを切断する工程をさらに有しており、かつその工程においては、互いに隣り合う２組の発光素子と受光素子との組合せを１回の切断作業により分離させる。
【００１８】
このような構成によれば、樹脂パッケージと基板とを切断する工程数を少なくし、赤外線データ通信モジュールの生産効率を高めることができる。
【００２３】
本願発明のその他の特徴および利点については、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。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本願発明の好ましい実施の形態について、図面を参照しつつ具体的に説明する。
【００２５】
図１〜図７は、本願発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す。赤外線データ通信モジュールを製造するには、まず図１に示すような基板１を用いる。この基板１は、たとえばガラスエポキシ樹脂製であり、一定方向に延びる帯状または長矩形状を有している。基板１の表面１０ａには、１つの赤外線データ通信モジュールを製造するのに必要とされる配線パターン（その一部は図示略）が形成されたエリア１９が、基板１の長手方向および幅方向のそれぞれに複数並べて設けられている。また、基板１には、その長手方向に間隔を隔てて複数のスリット１８が設けられており、これら複数のスリット１８は基板１の幅方向に延びている。これら複数のスリット１８は、後述するように基板１上に樹脂パッケージ４を形成した際に、基板１がその長手方向に反り変形することを防止するのに役立つ。
【００２６】
各エリア１９には、図２によく表れているように、上記配線パターンが設けられているのに加え、発光素子２、受光素子３およびＬＳＩチップ６が搭載されている。発光素子２は、たとえば赤外線発光ダイオードからなる。受光素子３は、たとえば赤外線を感知可能なＰＩＮフォトダイオードからなる。ＬＳＩチップ６は、発光素子２および受光素子３による赤外線の送受信動作を制御するものである。上記配線パターンは、発光素子２、受光素子３およびＬＳＩチップ６の各電極との電気的な導通を図るための複数のパッド部７０や、発光素子２および受光素子３をＬＳＩチップ６の電極に導通させるための導通部（図示略）などを有している。加えて、上記配線パターンは、図３によく表れているように、複数のスルーホール７をも具備している。各スルーホール７は、基板１の厚み方向に貫通しており、基板１の裏面１０ｂに形成された端子７１と繋がっている。
【００２７】
図４によく表れているように、基板１の表面１０ａ上には、複数の樹脂パッケージ４を形成する。各樹脂パッケージ４は、たとえば顔料を含んだエポキシ樹脂からなり、可視光に対しては透光性を有しない反面、赤外線については十分良好に透過させるようになっている。各樹脂パッケージ４は、１つのエリア１９上の１組の電子部品群のみを封止するのではなく、基板１の長手方向において互いに隣り合う２つのエリア１９上の２組の電子部品群、すなわち２つずつの発光素子２、受光素子３、ＬＳＩチップ６およびそれらの周辺領域を一括して封止するように形成されている。したがって、基板１の表面１０ａ上にたとえば８つのエリア１９が並んで設けられている場合には、その方向に計４つの樹脂パッケージ４が並べて形成されることとなり、それら４つの樹脂パッケージ４の各間の隙間９２は合計３箇所となる。
【００２８】
このように、上記した樹脂パッケージ４の形成工程によれば、１つのエリア１９の電子部品群ごとに独立して樹脂パッケージを形成する場合と比較すると、隙間９２の総数を少なくすることができる。このため、本実施形態においては、基板１上の無駄なスペースを少なくし、基板１の長手方向における赤外線データ通信モジュールの取り数を増加させることが可能となる。また、基板１の長手方向において、隙間９２が適当数設けられていれば、基板１の表面１０ａのみに樹脂パッケージ４が密着して設けられたことに起因して基板１がその長手方向に反り変形することを適切に防止し、または抑制する効果が得られることとなる。
【００２９】
一方、基板１の幅方向においては、１つのエリア１９に１つの樹脂パッケージ４が対応するように、複数の樹脂パッケージ４を形成する。このため、基板１の幅方向においても、複数の樹脂パッケージ４どうしの間の隙間９３が適当数設けられることとなる。このようにすれば、基板１上に樹脂パッケージ４を設けたことに起因して基板１がその幅方向に反り変形することも適切に防止し、または抑制することができることとなる。
【００３０】
各樹脂パッケージ４は、たとえばトランスファモールド法により成形することができ、たとえば次のような形態に形成する。すなわち、図５および図６によく表れているように、各樹脂パッケージ４は、基板１の表面１０ａから上方に起立した複数の側面４０と、これら複数の側面４０の上端４２に繋がった天井面４１とを有している。複数の側面４０は、樹脂パッケージ４を成形するための金型に抜き勾配が設けられていることに起因してそれらのいずれもが傾斜面となっている。天井面４１は、発光素子２および受光素子３の上方に位置しており、この天井面４１には、その一部分を上向きの半球状に膨出させた一対のレンズ４３ａ，４３ｂが設けられている。これら一対のレンズ４３ａ，４３ｂは、発光素子２の発光特性および受光素子３の受光特性に指向性を付与するためのものである。なお、図５によく表れているように、各スルーホール７内には、樹脂パッケージ４が充填されていない。これは、たとえば各スルーホール７の開口部を適当なレジスト膜（図示略）によって塞ぐことにより達成することができる。
【００３１】
上記した複数の樹脂パッケージ４の成形後には、基板１の切断作業を行う。ただし、その際には、樹脂パッケージ４の切断作業をも併せて行う。より具体的には、図７の仮想線Ｌａ〜Ｌｄで示す位置において、基板１および樹脂パッケージ４を切断する。仮想線Ｌａで示す位置を切断する第１の切断工程は、樹脂パッケージ４の天井面４１を、レンズ４３ａ，４３ｂの基部４５（本実施形態において、基部４５は、天井面４１の平坦な部分とレンズ４３ａ，４３ｂとの境界部分を意味する）またはその近傍において切断するようにして、樹脂パッケージ４および基板１をそれらの厚み方向に切断する工程である。その切断箇所は、側面４０の上端４２よりも適当な寸法Ｓａだけ樹脂パッケージ４の幅方向内方寄りである。この切断作業は、後述する所定の厚みを有する駆動回転自在なブレード５を用いて行うことが可能であり、そのブレード５の一側面を仮想線Ｌａに沿わせて移動させて行う。なお、スルーホール７は、仮想線Ｌａ上に位置するように設けられており、上記第１の切断工程はスルーホール７を分割するようにして行う。
【００３２】
第２の切断工程は、樹脂パッケージ４の幅方向中央部に相当する箇所を切断する工程であり、仮想線Ｌｂ，Ｌｃで示す位置を切断する。仮想線Ｌｂ，Ｌｃは、いずれもレンズ４３ａ，４３ｂの基部４５またはその近傍を通過するが、仮想線Ｌｃはスルーホール７をも通過する。ブレード５の厚みｔは、２つの仮想線Ｌｂ，Ｌｃの間隔と同一寸法である。したがって、この第２の切断工程においては、１回の切断作業により、２つの仮想線Ｌｂ，Ｌｃの位置で樹脂パッケージ４および基板１を切断することができる。第３の切断工程は、仮想線Ｌｄで示す位置を切断する工程であり、この工程は実質的には上記した第１の切断工程と同様である。基板１の長手方向においては、以下上記と同様にして樹脂パッケージ４および基板１をそれらの厚み方向に切断していく。
【００３３】
基板１の切断作業は、基板１の幅方向においても行う。この場合、たとえば図６に示す仮想線Ｌｅの位置で樹脂パッケージ４および基板１を切断する。この切断作業は、図７に示した仮想線Ｌａ，Ｌｄを切断箇所とする切断工程と同様に、レンズ４３ａあるいは４３ｂの基部４５またはその近傍において、樹脂パッケージ４および基板１を切断する作業である。
【００３４】
上述した一連の作業工程によれば、図８〜図１０に示す赤外線データ通信モジュールＡが複数個製造されることとなる。この赤外線データ通信モジュールＡは、矩形状に切断された基板１ａ上に、発光素子２、受光素子３およびＬＳＩチップ６のそれぞれが１つずつ搭載され、かつこれらがその四方を切断された樹脂パッケージ４ａによって封止された構造となっている。樹脂パッケージ４ａからは、基板１ａに対して傾斜していた複数の側面４０がいずれも除去されている。樹脂パッケージ４ａの複数の側面４０ａは、いずれも滑らかな平面状の切断面であり、基板１ａの切断面１１と面一となっている。したがって、赤外線データ通信モジュールＡの複数の外面としては、切断面１１と側面４０ａとが面一状に繋がった２つずつの平面８Ａ，８Ｂがある。各平面８Ａは、この赤外線データ通信モジュールの長手方向に延びており、各平面８Ｂはそれと直交する面である。１つの平面８Ａには、複数のスルーホール７が分割されることによって形成された複数の凹部７Ａが設けられており、複数の端子７１に繋がったそれらの導体部７２が外部に露出した構造となっている。
【００３５】
赤外線データ通信モジュールＡの使用態様としては、たとえば次の２通りの使用態様がある。第１の使用態様は、図８に示すように、赤外線データ通信モジュールＡをその基板１ａの裏面１０ｂが下向きになるようにして、マザーボード９上に実装する態様である。この実装は、たとえばハンダリフローの手法を用いて行うことができ、基板１ａの裏面１０ｂの端子７１をマザーボード９の端子９４にハンダを介して接合すればよい。ハンダは、端子７１のみならず、各凹部７Ａの導体部７２にも接触させることができる。したがって、マザーボード９に対する赤外線データ通信モジュールＡの実装強度を十分なものにできる。この第１の使用態様においては、マザーボード９の表面に直交する方向（図面では上下方向）に赤外線の送受信を行うことができる。
【００３６】
図１１は、赤外線データ通信モジュールＡの第２の使用態様を示している。この態様においては、赤外線データ通信モジュールＡをその１つの平面８Ａが下向きとなる姿勢とし、各凹部７Ａの導体部７２がマザーボード９上の端子９４に対面するようにして実装される。平面８Ａは、基板１ａの厚みの幅と、樹脂パッケージ４ａのレンズ４３ａ，４３ｂを除く部分の厚みの幅とを合計した幅広な面であるから、赤外線データ通信モジュールＡをマザーボード９上において安定的に載置しておくことができる。したがって、ハンダリフローの手法を用いて赤外線データ通信モジュールＡをマザーボード９に実装するのに都合がよいものとなる。なお、導体部７２を端子９４にハンダを用いて接合する際には、そのハンダを端子７１に対しても接触させることができる。したがって、この場合においても赤外線データ通信モジュールＡの実装強度を充分に高めることができる。
【００３７】
図１２は、本願発明の他の実施形態を示している。この実施形態においては、同図の仮想線Ｌｆに示す位置で樹脂パッケージ４と基板１とを切断することにより、レンズ４３ａ，４３ｂのそれぞれの一部分を切断するようにしている。このようにすれば、最終的に得られる赤外線データ通信モジュールＡの幅Ｓｂを、図７に示した切断工程の場合よりも小さくすることができる。レンズ４３ａ，４３ｂは、その周縁部の一部が切除されたものとなるが、この部分は赤外線の集光作用に大きな影響を与える部分ではない。したがって、赤外線の指向特性が大きく劣化することはない。
【００３８】
本願発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【００３９】
たとえば、上記実施形態においては、樹脂パッケージ４の複数の側面４０のすべてを除去するように樹脂パッケージ４を切断したが、本願発明はこれに限定されない。たとえば基板１をその幅方向に切断する場合においては、図６の仮想線Ｌｇの位置で基板１のみを切断し、樹脂パッケージ４の傾斜状の側面４０がそのまま残存するようにしても構わない。本願発明においては、要は、樹脂パッケージの複数の側面のうち、少なくとも１つの側面が除去されるようにして樹脂パッケージおよび基板が切断されればよい。また、本願発明においては、切断工程によって樹脂パッケージの側面を除去する場合に、その側面の全体を除去するのではなく、その一部分のみを除去する構成とすることもできる。
【００４０】
さらに、本願発明においては、樹脂パッケージ４によって発光素子２や受光素子３を封止する場合には、必ずしもそれらを２組にして一括封止させる必要もない。たとえば、３組あるいはそれ以上の組数の発光素子および受光素子を一括して封止するようにしてもかまわない。本願発明においては、１つの樹脂パッケージによって封止される発光素子および受光素子の組合せ数を増やすほど、複数の樹脂パッケージの相互間に形成される隙間の数を減らすことができ、赤外線データ通信モジュールの取り数を増加させることが可能である。ただし、上記隙間の数を少なくし過ぎると、基板に反り変形を生じるおそれがある。したがって、基板の反り変形を有効に防止し得る他の手段が講じられない場合には、発光素子や受光素子を２組あるいは３組などの比較的少数組数ずつ樹脂パッケージによって一括封止することが望ましい。
【００４１】
その他、本願発明に係る赤外線データ通信モジュールの製造方法の各作業工程は、種々に変更自在である。また同様に、本願発明に係る赤外線データ通信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。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願発明にかかる赤外線データ通信モジュールの製造方法に用いられる基板の一例を示す斜視図である。
【図２】  図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。
【図３】  図１のＩＩＩ−ＩＩＩ断面図である。
【図４】  図１に示す基板上に樹脂パッケージを形成した状態を示す斜視図である。
【図５】  図４のＶ−Ｖ断面図である。
【図６】  図４のＶＩ−ＶＩ断面図である。
【図７】  樹脂パッケージおよび基板の切断工程を示す要部断面図である。
【図８】  本願発明方法によって製造された赤外線データ通信モジュールの一例を示す断面図である。
【図９】  図８のＩＸ−ＩＸ断面図である。
【図１０】  図８の左側面図である。
【図１１】  図８ないし図１０に示す赤外線データ通信モジュールの一使用態様を示す要部断面図である。
【図１２】  本願発明にかかる赤外線データ通信モジュールの製造方法の他の例を示す要部断面図である。
【図１３】  従来の赤外線データ通信モジュールの製造方法の一例を示す要部断面図である。
【図１４】  図１３のＸＩＶ−ＸＩＶ断面図である。
【符号の説明】
Ａ    赤外線データ通信モジュール
１    基板
１ａ  基板
２    発光素子
３    受光素子
４    樹脂パッケージ
４０  側面
４１  天井面
４２  上端（側面の）
４３ａ，４３ｂ  レンズ
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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