(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面実装型赤外線通信モジュールにおいて、絶縁基板の一方の主面上に形成された一対の内部接続電極と、該内部接続電極に実装された赤外線発光素子と、前記絶縁基板の他方の主面上に形成された一対の外部接続電極と、前記内部接続電極と前記外部接続電極間の電極間接続手段とを有し、前記内部接続電極及び前記外部接続電極の前記赤外線発光素子を実装した側は半田用通孔に充填された半田によって金属材よりなる放熱作用を有するシールドケースに接続し、前記絶縁基板の前記一方の主面上に封止樹脂部材が形成され、該封止樹脂部材の前記赤外線発光素子に対応する表面に凸状のレンズ面が設けられて、該凸状のレンズ面に対応して設けられたシールドケースの窓部から該レンズ面を突出させて、前記封止部材のレンズ面以外の部分を前記シールドケースに接合することにより、前記封止樹脂部材の大部分を前記シールドケースに密着して接続し、前記電極間接続手段は導電作用および熱伝導作用を有する導電性樹脂により充填されたフラットスルーホールを含み、該フラットスルーホールの少なくとも一つを赤外線発光素子の略真下に設けて前記シールドケースに接続することで、発光素子からの熱を並列的に前記シールドケースを経て大気中及び接続端子パターンに放熱させることを特徴とする表面実装型赤外線通信モジュールの構造。
【請求項２】
前記絶縁基板はＣｕ等の金属よりなる金属コアを備え、該金属コアが前記フラットスルーホールに接続されるとともに、直接又は間接に前記シールドケースに接続されることを特徴とする請求項１に記載の表面実装型赤外線通信モジュールの構造。
【請求項３】
前記電極間導通手段はＣｕ等の熱伝導率の高い物質を含む導電樹脂等の熱伝導率の高い樹脂材により充填されたフラットスルーホールおよび前記絶縁基板の一つの端面に設けられた溝状のスルーホールよりなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の表面実装型赤外線通信モジュールの構造。
【請求項４】
前記フラットスルーホールにうち少なくとも一つは前記赤外線発光素子の略真下に配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の表面実装型赤外線通信モジュールの構造。
【請求項５】
前記赤外線発光素子はＬＥＤであり、そのカソードに前記シールドケースが導通し、そのアノードには前記シールドケースに導通していない他の一方の前記内部接続電極および外部接続電極が導通していることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の表面実装型赤外線通信モジュールの構造。
【請求項６】
電源およびＬＥＤ駆動ＩＣを備え、請求項５に記載の表面実装型赤外線通信モジュールを駆動する駆動回路において、前記ＬＥＤのカソードは前記シールドケースを介してグランドに接続され、前記ＬＥＤのアノードは前記他の一方の外部接続電極を介してＰチャンネルＦＥＴのドレインに接続され、前記ＬＥＤ駆動ＩＣの出力端は前記ＰチャンネルＦＥＴのゲートに接続され、前記ＰチャンネルＦＥＴのソースは直接又は抵抗素子等の電流調整手段を介して前記電源の高電位側に接続されていることを特徴とする表面実装型赤外線通信モジュールの駆動回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、赤外線通信装置に関し、特に赤外線を発光する発光ダイオード（以下ＬＥＤという。）等の赤外線発光素子を用いた赤外線通信モジュール（ＩｒＤＡ  ｍｏｄｕｌｅ）の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
赤外線通信装置は赤外線放射手段からの光信号を受光手段により受信することにより、結線を用いることなく、且つ外部光による雑音が少ない状態で、信号の伝達ができる。特に最近は、赤外線放射手段として赤外線発光ダイオード（ＩｒＬＥＤ）等が、受光手段としてフォトトランジスタ又はフォトダイオード等が用いられるようになり、小型で構造簡単な赤外線通信モジュールとして回路基板に実装された状態で用いられようになった。これにより、かかる赤外線通信モジュールは遠隔制御手段、電子装置間の非接触の結合手段等に広く利用されている。
【０００３】
このような赤外線通信モジュールの構造として、従来より知られているものには、リードフレームタイプのものと、基板タイプのものとがあるが、これらにつき図面を参照して以下に説明する。図６はリードフレームタイプの赤外線通信モジュールの構造を示す断面図であり、図７は基板タイプの赤外線通信モジュールの断面図である。図６において、１０１はマザーボードであり、赤外線通信モジュール１１０の構造は、ＩｒＬＥＤ等の赤外線発光素子１０２が一対のリードフレーム１０３に実装された状態で封止樹脂部材１０４により覆われてモールドされ、リードフレーム１０３の一部は封止樹脂部材１０４の外部において折曲げられ接続端部１０３ｂとなっている。赤外線通信モジュール１１０は前記接続端部１０３ｂを半田１１５の半田付けによりマザーボード１０１に接続することにより実装がなされる。ここでリードフレーム１０３の厚さは略０．２ｍｍ程度である。
【０００４】
図７に示す基板タイプの赤外線通信モジュール１２０の構造は、絶縁材よりなる基板１０５に設けられた一対の内部電極パターン１０６にＩｒＬＥＤ等の赤外線発光素子１０２が実装された状態で、基板１０５の上に形成された封止樹脂部材１０４によりこれらの部材が被覆され封止される。基板１０５の端面１０５ｂには内部電極パターン１０６に導通する１対のスルーホール１０７が設けられている。赤外線通信モジュール１２０を前記端面１０５ｂを下にしてマザーボード１０１上に載置し、表面実装法により、前記スルーホール１０７を半田１１５の半田付けによりマザーボード１０１に接続することにより実装がなされる。ここで内部電極パターン１０６の厚さは略０．０５ｍｍ程度である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
図７に示すような基板タイプの赤外線通信モジュール（１２０）は、図６に示すようなリードフレームタイプの赤外線通信モジュール（１１０）に比して、外形形状が単純でマザーボードへの実装の作業が簡単で自動化が容易であり、全体の寸法も小型にでき、又多数個取り方法が採用でき、コストの低減も容易等の利点を有する。しかし、上記したように、図７に示すような基板タイプの赤外線通信モジュール（１２０）はＩｒＬＥＤ等の赤外線発光素子１０２の発熱を放熱する役割を有する前記内部電極パターン１０６の厚み（略０．０５ｍｍ）が、同様の役割を有する前記リードフレーム１０３の厚み（略０．２ｍｍ）の１／４程度と薄く、放熱特性がリードフレームタイプの赤外線通信モジュール（１１０）と比較しても、大幅に悪くなる。放熱特性が悪くなると、発光中のＬＥＤ等発光素子の温度が上昇し、素子が劣化しやすくなる。
【０００６】
特に、最近の赤外線通信技術においては、より高度の通信距離および角度範囲が求められ、ＣＩＲ（ＣＯＮＳＵＭＥＲ  ＩＲ  ：通信距離９ｍ、角度範囲±１５゜）やＡＩＲ（ＡＤＶＡＮＳＴ  ＩＲ  ：通信距離５ｍ、角度範囲±６０゜）の条件が規格化される方向にあり、ＩｒＬＥＤについてみれば、より強い出力が求められるようになる。すなわち、現行の３００ｍＡ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ｐｅａｋ）レベルから１Ａ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ｐｅａｋ）レベルになることが予想される。このためには、当然、ＬＥＤ等の発光効率を向上させることは勿論だが、同時に放熱特性を改善し、ＬＥＤ等の劣化を抑えることが必要となる。又、ＬＥＤの放熱が十分に行われず発熱による温度上昇が大であると、図９のタイムチャートに示すように、ＬＥＤの立ち上がり時間が遅くなり効率的な通信が出来なくなる。この点からもＬＥＤの放熱特性の改善は重要な問題となる。ここで図７はＬＥＤの駆動電流Ｉと時間ｔの関係を示すタームチャートであり、（ａ）はＬＥＤの放熱特性が良好の場合を示し、（ｂ）は放熱特性が悪い場合を示す。
【０００７】
次に、図８は従来例ではあるが、図７に示した基板タイプの赤外線通信モジュールの改良例であり、赤外線発光素子の放熱特性の改善を図ろうとしたものの構造を示す断面図である。図８において、１３０は本例における赤外線通信モジュールである。１０８はフラットスルーホールであり、赤外線発光素子１０２が実装された内部電極パターン１０６に接続し基板１０５を貫通して設けられている。ここで基板１０５は多層の絶縁板１０５ａが銅コア１１３挟んで積層されてなる。前記フラットスルーホール１０８の内部には導電性の金属粉又は金属粒が混入されてなるエポキシ系導電性樹脂１０９が充填されている。フラットスルーホール１０８は又、基板１０５の外側の主面１０５ｃに設けられた外部電極パターン１１１にも接続している。
【０００８】
又、基板１０５の端面１０５ｂに設けられた内部電極パターン１０６に導通する１対のスルーホール１０７も対応する前記１対の外部電極パターン１１１に接続している。基板１０５上には図７の場合と同様の封止樹脂部材１０４が設けられている。赤外線通信モジュール１３０を前記端面１０５ｂを下にしてマザーボード１０１上に載置し、表面実装法により、前記スルーホール１０７と前記外部電極パターン１０８を半田１１５の半田付けによりマザーボード１０１に接続することにより実装がなされる。
【０００９】
図７に示した赤外線通信モジュール１２０の場合は赤外線発光素子１０２の発熱は内部電極パターン１０６、スルーホール１０７から半田１１５を介してマザーボード１０１の図示しない接続端子へと放熱される。これに対し、図８に示す本例の赤外線通信モジュール１３０においては、赤外線発光素子１０２の発熱は内部電極パターン１０６、スルーホール１０７のルートの他に、内部電極パターン１０６、フラットスルーホール１０８、外部電極パターン１１１のルートを経て半田１１５を介してマザーボードの図示しない接続端子へと放熱される。また、内部電極パターン１０６、フラットスルーホール１０８、銅コア１１３、スルーホール１０７を経るルートによっても放熱される。
【００１０】
このように複数の放熱ルートを並列に設けることにより、本例の赤外線通信モジュール１３０は図７に示した赤外線通信モジュール１２０よりは多少放熱特性が改良されている。しかしながら、この程度では、前記の要求に対して、放熱特性の改良が十分になされているとは言えない。これは、外部に露出している前記外部電極パターン１１１の厚みが前記内部電極パターン１０６の厚みと同様に略０．０５ｍｍと薄く、この部分において十分な伝熱作用および放熱作用を行うことができないためである。
【００１１】
本発明は従来技術における前記の問題点を改善することを課題とするものである。そして本発明は、かかる課題を解決し、基板タイプの赤外線通信モジュール即ち、表面実装型赤外線通信モジュールにおいてＩｒＬＥＤ等の赤外線発光素子の発熱を効果的に放熱する手段を備えることにより、赤外線発光素子を劣化させることなく、その発光強度を現状より大幅に高め、またその発光の立ち上がり時間を現状よりも短縮して通信の効率を上げ、より高度な仕様の赤外線通信を可能とすることを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するためにその第１の手段として本発明は、表面実装型赤外線通信モジュールにおいて、絶縁基板の一方の主面上に形成された一対の内部接続電極と、該内部接続電極に実装された赤外線発光素子と、前記絶縁基板の他方の主面上に形成された一対の外部接続電極と、前記内部接続電極と前記外部接続電極間の電極間接続手段とを有し、前記内部接続電極及び前記外部接続電極の前記赤外線発光素子を実装した側は半田用通孔に充填された半田によって金属材よりなる放熱作用を有するシールドケースに接続し、前記絶縁基板の前記一方の主面上に封止樹脂部材が形成され、該封止樹脂部材の前記赤外線発光素子に対応する表面に凸状のレンズ面が設けられて、該凸状のレンズ面に対応して設けられたシールドケースの窓部から該レンズ面を突出させて、前記封止部材のレンズ面以外の部分を前記シールドケースに接合することにより、前記封止樹脂部材の大部分を前記シールドケースに密着して接続し、前記電極間接続手段は導電作用および熱伝導作用を有する導電性樹脂により充填されたフラットスルーホールを含み、該フラットスルーホールの少なくとも一つを赤外線発光素子の略真下に設けて前記シールドケースに接続することで、発光素子からの熱を並列的に前記シールドケースを経て大気中及び接続端子パターンに放熱させることを特徴とする。
【００１３】
上記の課題を解決するためにその第２の手段として本発明は、前記第１の手段において、前記絶縁基板はＣｕ等の金属よりなる金属コアを備え、該金属コアが前記フラットスルーホール接続されるとともに、直接又は間接に前記シールドケースに接続されることを特徴とする。
【００１４】
上記の課題を解決するためにその第３の手段として本発明は、前記第１の手段又は第２の手段において、前記電極間導通手段はＣｕ等熱伝導率の高い物質を含む導電樹脂等の熱伝導率の高い樹脂材により充填されたフラットスルーホールおよび前記絶縁基板の一つの端面に設けられた溝状のスルーホールよりなることを特徴とする。
【００１５】
上記の課題を解決するためにその第４の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第３の手段のいずれかにおいて、前記フラットスルーホールのうち少なくとも一つは前記赤外線発光素子の略真下に配設されていることを特徴とする。
【００１６】
上記の課題を解決するためにその第５の手段として本発明は、前記第１の手段乃至第４の手段のいずれかにおいて、前記赤外線発光素子はＬＥＤであり、そのカソードに前記シールドケースが導通し、そのアノードには前記シールドケースに導通していない他の一方の前記内部接続電極および外部接続電極が導通していることを特徴とする。
【００１７】
上記の課題を解決するためにその第６の手段として本発明は、電源およびＬＥＤ駆動ＩＣを備え、前記第５の手段に係る表面実装型赤外線通信モジュールを駆動する駆動回路において、前記ＬＥＤのカソードは前記シールドケースを介してグランドに接続され、ＬＥＤのアーノドは前記他の一方の外部接続電極介してＰチャンネルＦＥＴのドレイン接続され、前記ＬＥＤ駆動ＩＣの出力端は前記ＰチャンネルＦＥＴのゲートに接続され、前記ＰチャンネルＦＥＴのソースは直接に又は抵抗素子等の電流調整手段を介して前記電源の高電位側に接続されていることを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、図面に基づいて本発明の一実施の形態を説明する。図１は本実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図であり、（ｃ）は下面図である。図２は図１に示す表面実装型赤外線通信モジュールを斜め下方から見た斜視図である。ここで、便宜上、図１（ａ）においては後述する封止樹脂部材（１７）およびシールドケース（２５）の図示を省略し、図２においては、後述する反射部材（１１）の図示を省略してある。図１、図２を参照して、説明を行う。１は絶縁基板、２はＩｒＬＥＤ等の赤外線発光素子、３と４は１対の内部電極パターン、５と６は１対の外部電極パターン、７と８は一対のスルーホール、９は第１のフラットスルーホール、１０は第２のフラットスルーホールである。基板１は絶縁板１ｄ、および銅コア１９よりなり、銅コア１９を介して表裏の絶縁板１ａが積層されてなる。
【００１９】
１１は金属等よりなるリング状の反射部材であり、１３は前記フラットスルーホール９、１０の内部に充填されたＣｕペーストであり熱伝導率の高い導電性樹脂でである。１７は透光性のモールド樹脂よりなる封止樹脂部材である。２５はシールドケースであり、０．１５〜２ｍｍの板厚のＳＵＳ等よりなる。２０は上記の各部材により構成される表面実装型赤外線通信モジュールである。
【００２０】
前記絶縁基板１の一方の主面１ａに前記内部電極パターン３と４が設けられ、内部電極パターン３上に前記赤外線発光素子２が導電接着剤によりダイボンドされ、前記赤外線発光素子２の上面はワイヤーボンデイングにより、Ａｕ線等のボンデイングワイヤー１５を介して前記内部電極パターン４に接続されている。前記反射部材１１は赤外線発光素子２を囲む位置において内部電極パターン３上に予め配設されている。絶縁基板１の他方の主面１ｂに前記外部電極パターン５と６が設けられ、絶縁基板１の下端面１ｃには内部電極パターン３および４にそれぞれ接続するスルーホール７と８が設けられている。そしてスルーホール７と８はそれぞれ外部電極パターン５と６にも接続している。
【００２１】
フラットスルーホール９、１０はともに内部電極パターン３と外部電極パターン５を接続する位置において絶縁基板１を貫通して設けられている。フラットスルーホール９、１０の内部には、熱伝導率が高く、導電性を有するＣｕペースト１３が充填されている。なお、フラットスルーホール９は、赤外線発光素子２の直下となる位置に設けられている。前記シールドケース２５は基板１及び後述する封止樹脂部材（１７）の大部分に密着してこれらを遮蔽し、半田用通孔２５ａに充填された半田２１により、前記外部電極パターン５に接続されて導通する。同時に、基板１の側面に露出した銅コア１９とも接触または略接触する。一方シールドケース２５は前記外部電極パターン６には接触せず、逃げた形状となっている。
【００２２】
このような構造により、図１および図２に示すように、赤外線発光素子２の一端は内部電極パターン３からスルーホール７を経て外部電極パターン５およびシールドケース２５に機械的、電気的に接続されるとともに、これと並列に内部電極パターン３からフラットスルーホール９、１０を並列的に経て外部電極パターン５およびシールドケース２５に機械的、電気的に接続される。また、内部電極パターン３からフラットスルーホール９、１０を介して銅コア１９、スルーホール７を経て外部電極パターン５およびシールドケース２５に機械的、電気的に接続される。一方、赤外線発光素子２の他端はボンデイングワイヤー１５から内部電極パターン４およびスルーホール８を順次経て、外部電極パターン６に機械的、電気的に接続される。
【００２３】
絶縁基板１の一方の主面１ａ上に前記封止樹脂部材１７が形成され、赤外線発光素子２、ボンデイングワイヤー１５等が封止され保護されている。封止樹脂部材１７の赤外線発光素子２に対応する表面に凸状のレンズ面１７ｂが設けられ、赤外線発光素子２の発光を所定の方向に集光する役割をなす。前記シールドケース２５には前記レンズ面１７ｂに対応して窓部２５ｂが設けられている。シールドケース２５の下端部には外方に折曲げられた張り出し部２５ｃが形成されている。
【００２４】
３１はマザーボードであり、３２および３３はマザーボード３１上に配設された接続端子パターンである。ここで、接続端子パターン３２は後述するように電源のアースに接続され、接続端子パターン３３は高電位側に接続されている。図１（ａ）および（ｂ）に示すようにマザーボード３１上に表面実装型赤外線通信モジュール２０を載置し、前記スルーホール７、外部電極パターン５およびシールドケース２５の張り出し部２５ｃがマザーボード３１の前記接続端子パターン３２と重なり、前記スルーホール８および外部電極パターン６がマザーボード３１の前記接続端子パターン３３と重なる位置において、これら重なり合うパターン間を半田２１を用いた半田付けにより接続し、表面実装型赤外線通信モジュール２０の表面実装がなされる。これにより、前記赤外線発光素子２の一端は最終的に機械的、電気的にマザーボード３１の接続端子パターン３２に接続され、前記赤外線発光素子２の他端は同様に接続端子パターン３３に接続される。
【００２５】
図３は図１に示す表面実装型赤外線通信モジュール２０を駆動する駆動回路を示す回路図である。以下に図１および図３を交互に用いて前記駆動回路の説明をする。図３において２は赤外線発光素子であるＬＥＤ、５２はＬＥＤ駆動用ＩＣ、５３は電源（高電位側）、５４は抵抗、５５はＰチャンネルＦＥＴである。２Ａおよび２Ｋはそれぞれ前記ＬＥＤ２のアノードおよびカソードである。前記ＬＥＤ２のカソード２Ｋは図１に示す外部電極パターン５、シールドケース２５は接続端子パターン３２によりグランドに接続され、ＬＥＤのアノード２Ａは前記外部電極パターン６から接続端子パターン３３を介してＰチャンネルＦＥＴ５５のドレインに接続されている。前記ＬＥＤ駆動用ＩＣ５２の出力端５２ｂはＰチャンネルＦＥＴ５５のゲートに接続され、電源５３は抵抗５４を介して又は直接にＰチャンネルＦＥＴ５５のソースに接続されている。ここで、ＬＥＤ駆動用ＩＣ５２、ＰチャンネルＦＥＴ５５および抵抗５４は、マザーボード３１上に設けられいるが、図１においては図示が省略されている。
【００２６】
図３に示す駆動回路において、ＬＥＤ駆動用ＩＣ５２の入力端５２ａに入力信号が入力すると出力端５２ｂには出力電圧が生じ、この電圧に応じてＰチャンネルＦＥＴ５５がＯＮ／ＯＦＦし、電源５３よりＬＥＤ２に所定の駆動電流が流れ、その発光がなされる。このとき、駆動電流の２乗に略比例して、赤外線発光素子であるＬＥＤ２に発熱を生ずるので、もし放熱手段が機能しないときは、赤外線発光素子２の温度が上昇しやすくなり、発光強度を上げるために駆動電流を上げると、赤外線発光素子素子２の温度が所定の温度以上となり、素子が劣化する。よって、駆動電流の上限および発光強度の上限が低く制限されてしまう。
【００２７】
本実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュール２０においては、前記のように赤外線発光素子２の一端は内部電極パターン３からスルーホール７を経て外部電極パターン５に機械的に接続されるとともに、これと並列に内部電極パターン３からフラットスルーホール９、１０、および銅コア１９等を経て外部電極パターン５、シールドケース４５に機械的に接続されている。よって表面実装型赤外線通信モジュール２０が表面実装された状態では、これらの機械的接続ルートは更に半田２１を経て前記接続パターン３２に達する。
【００２８】
本実施の形態においては、このような機械的接続ルートにより赤外線発光素子２の放熱が行われる。このうち、内部電極パターン３からスルーホール７、銅コア１９を経て接続端子パターン３２に達するルートおよびフラットスルーホール９、１０を経て（シールドケース２５を経ることなく）接続端子パターンに達するルートについては、図５に示した従来例の場合と同様であり、このルートだけでは、放熱特性は十分には改善されない。しかし、本例においては、更にこれと並列に内部電極パターン３からフラットスルーホール９、１０を並列的に経て、シールドケース４５を経て最終的に接続端子パターン３２に達する放熱ルートが設けられている。ここでシールドケース４５は前記のように厚みが０．１５〜０．２ｍｍと比較的厚く、材質もＳＵＳと金属で熱伝導率のが高く、しかも外気との接触面積も大きくとることができる。よって、前記放熱ルートの中で、シールドケース４５においては特に効果的な放熱がなされる。
【００２９】
更には、径のかなり大である第１のフラットスルーホール９が赤外線発光素子２の直下に配置され、赤外線発光素子２の発熱を効率よくシールドケース４５に伝えることができるようになっている。このような配慮により、本例の場合は、フラットスルーホールを経由する放熱ルートによる放熱効果が図８に示した従来例の場合に比較して大幅に向上する。よって、本実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュール２０の総合的な放熱効果は、図７に示した従来の表面実装型赤外線通信モジュール１２０および図８に示した従来の表面実装型赤外線通信モジュール１３０の総合的な放熱効果よりも大幅に向上する。そして、これにより、赤外線発光素子２に発光強度を十分に高めるに必要な駆動電流を、例えば１Ａ（Ｐｅａｋ  ｔｏ  Ｐｅａｋ）程度を流しても、赤外線発光素子２の温度をこの素子が劣化しない範囲に抑えることができる。
【００３０】
また、赤外線発光素子２の温度の上昇を抑えることにより、その発光の立ち上がり時間を従来よりも短縮し、効率的な通信を可能とする。このようにして、赤外線発光素子の発光強度を従来よりも顕著に高め、その発光の立ち上がり時間を短縮することにより通信の効率を上げ、より高度な仕様の赤外線通信を可能とすることができる。ここで、本実施の形態において使用する赤外線発光素子は例えばピーク波長λｐが８７５ｎｍで半値幅が４０ｎｍのＬＥＤである。
【００３１】
更に、本実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュール２０においては、シールドケース２５が放熱手段としての役割とともに、電磁波の遮蔽という本来の役割を果たしているので、電磁波によるノイズが遮断された状態でＳ／Ｎ比や信頼性の高い通信を行うことができ、又装置自体が発生する有害な電磁波を低減することができる。
【００３２】
なお、このように、本実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュール２０において従来よりも優れた効果が得られる主原因はシールドケース４５を外部電極パターン５に接続したことにあるが、これにより赤外線発光素子２であるＬＥＤのカソード２ｋに対し、接地されるべきシールドケース２５が導通するすることになるので、図４に示すような従来の駆動回路すなわち、ＬＥＤ駆動ＩＣ５２の出力端５２ｂが赤外線発光素子２のカソード５１Ｋと直結するような構成の駆動回路を用いた場合には赤外線発光素子２に導通するシールドケース２５を設けてもその接地ができないため、シールドの役割ができず、シールドケース２５を放熱板として利用する本実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュール２０の駆動は不可能であった。このため、図３に示した駆動回路を特に案出して用いることにより、その駆動がはじめて可能となったのである。
【００３３】
本発明の実施の態様としては、図１に示した表面実装型赤外線通信モジュール（２０）の変型例として、図示は省略するが、銅コア１９を省いた構造のものもある。この場合、赤外線発光素子２の一端と外部電極パターン５との電気的、機械的接続は内部電極パターン３からフラットスルーホール９、１０を並列的に経由する接続ルートにより十分に確保され、赤外線発光素子２の放熱もシールドケース２５を含む放熱ルートにより十分な放熱効果が得られるので、図１に示した表面実装型赤外線通信モジュール（２０）とほぼ同様の性能の表面実装型赤外線通信モジュールを構成することができる。
【００３４】
以上に説明した本発明の実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュールは赤外線発光素子の発光による送信機能のみを有する単方向性のものであるが、本発明はこれに限らず、１台の表面実装型赤外線通信モジュールにＩｒＬＥＤ等の赤外線発光素子とフォトトランジスタ又はフォトダイオード等の赤外線受光素子を備えた双方向性の表面実装型赤外線通信モジュールに対しても適用することができる。図５は本発明の実施の形態に係る双方向性の表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す図である。図５において、４１は共通絶縁基板であり、共通絶縁基板４１の一方の主面４１ａ上に内部電極パターン３、４および４３が順次配列して設けられている。共通絶縁基板４１は表裏の絶縁板４１ｄが銅コア１９を介して積層されてなる。内部電極パターン３上には、すでに説明したのと同様の反射部材１１が配設され、赤外線発光素子２がダイボンドされている。内部電極パターン４３上にはフォトトランジスタ又はフォトダイオード等の赤外線受光素子４２がダイボンドされている。
【００３５】
赤外線発光素子２の上端面と赤外線受光素子５２の上端面はそれぞれボンデイングワイヤー１５により内部電極パターン４に接続されている。共通絶縁基板４１の他方の主面４１ｂには前記内部電極パターン３、４および５３にそれぞれ対向して、外部電極パターン５、６および４５が設けられている。共通絶縁基板４１の端面４１ｃには前記内部電極パターン３、４および４３をそれぞれ前記外部電極パターン５、６および４５に接続するスルーホール７、８および４７が設けられている。この他に、図１に示したのと同様のフラットスルーホール９、１０が内部電極パターン３と外部電極パターン５の間に共通絶縁基板４１を貫通して設けられ、両電極パターンに接続されている。共通絶縁基板４１の一方の主面４１ａ上には、赤外線は透過させるが、赤外線よりも波長の短い光線は透過させない波長特性を有する赤外線フィルタ樹脂よりなる封止樹脂部材５７が形成され、前記赤外線発光素子２、赤外線受光素子４２、ボンデイングワイヤー１５を封止し保護する。
【００３６】
封止樹脂部材５７の赤外線発光素子２に対応する表面および赤外線受光素子４２に対応する表面に凸状のレンズ面５７ｂが設けられ、赤外線の内部の発光および外部からの入射光をそれぞれ所定の方向に集光する役割をなす。共通絶縁基板４１および封止樹脂部材５７の外面の大部分を覆うＳＵＳ等よりなるシールドケース５５が前記外部電極パターン５、４５に半田２１により接続し、外部電極パターン６には接続しないようにして設けられている。５５ｂは前記レンズ面５７ｂに対応してシールドケース５５に設けられた窓部であり、５５ｃはシールドケース５５の張り出し部である。
【００３７】
今、図示しない回路との接続を送信用に切り替え、図３を用いて説明したのと同様の原理により、赤外線発光素子２に所定の電流を加え、これを発光させ、赤外線信号を外部に送信する。ここで、赤外線発光素子２の放熱手段はシールドケース５５を有する等、図１に示したものと原理的に同様であるので、同様の放熱効果およびシールド効果を有し、従来よりも優れた仕様の送信をすることができる。
【００３８】
次に前記回路との接続を受信用に切り替える。外部電極パターン５５と６の間に、外部から封止樹脂部材５７を透過して赤外線受光素子４２に入射した赤外線の検出信号が発生する。この入射光に関しては、封止樹脂部材５８のフィルター特性により、環境光のノイズがカットされ、且つ前記と同様に光強度が強く、立ち上がりの急峻な信号光が入射し、これが赤外線受光素子４２により検出されて上記の検出信号が発生するので、Ｓ／Ｎが高く通信効率の高い検出信号が得られる。この場合もシールドケースのシールド効果により、信頼性が向上する。なお本実施の形態において使用する赤外線発光素子２は例えばピーク波長λｐが略８７５ｎｍで、半値幅が４０ｎｍ程度のＬＥＤであり、封止樹脂部材５７の材料としては、例えば、８００ｎｍ以上の波長を透過させ、８００ｎｍ以下になると透過率が急激に低下するフィルター特性の赤外線フィルター樹脂が用いられる。
【００３９】
【発明の効果】
以上に述べたように本発明によれば、基板タイプの赤外線通信モジュール即ち、表面実装型赤外線通信モジュールにおいて赤外線発光ダイオード等の赤外線発光素子の発熱を効果的に放熱する手段を備えることにより、赤外線発光素子を劣化させることなく、その発光強度を現状より大幅に高め、またその発光の立ち上がり時間を現状よりも短縮し通信効率を高め、より高度な仕様の赤外線通信を可能とすることができる。又、シールドケースを電磁波遮蔽手段および放熱手段として兼用できるので、部品点数を増加させることなくノイズを除去し装置の信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は断面図、（ｃ）は下面図である。
【図２】図１に示す表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す斜視図である。
【図３】図１に示す表面実装型赤外線通信モジュールの駆動回路を示す図である。
【図４】従来の表面実装型赤外線通信モジュールの駆動回路を示す図である。
【図５】本発明の他の一つの実施の形態に係る双方向性の表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す図である。
【図６】従来のリードフレームタイプの赤外線通信モジュールの構造を示す断面図である。
【図７】従来の表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す断面図である。
【図８】従来の表面実装型赤外線通信モジュールの構造を示す断面図である。
【図９】ＬＥＤの駆動電流の立ち上がり特性を示すタイムチャートである。
【符号の説明】
１  絶縁基板
２  赤外線発光素子
３、４、４３  内部電極パターン
５、６、４５  外部電極パターン
７、８、４７  スルーホール
９、１０  フラットスルーホール
１１  反射部材
１３  Ｃｕペースト
１５  ボンデイングワイヤー
１７、５７  封止樹脂部材
２０、４０  表面実装型赤外線通信モジュール
２１  半田
２５、５５  シールドケース
３１  マザーボード
３２、３３  接続端子パターン
【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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