(57)【要約】【課題】従来のパッケージをそのまま使用してモールド部内における送信光回り込みを遮断する。【解決手段】１枚の基板２１上に複数デバイス分のダイボンドおよびワイヤーボンドを行い、一度のモールド成型で多数の半二重赤外線通信用デバイスを形成し、個々の赤外線通信用デバイス３５にダイシング分割する際に、モールド部２８の送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の箇所を基板２１の表面までカットして溝３２を形成する。そして、溝３２内に、赤外光を透過させない遮光性の硬化性樹脂３３を充填して硬化させる。こうして、ＬＥＤチップ２３から放射されて溝３２内の空間をフォトダイオード２４に向って透過しようとする赤外光を、溝３２内の硬化性樹脂３３によって遮光する。したがって、新たなモールド金型等を必要とせず、従来のパッケージをそのまま使用して、モールド部２８内における送信光の回り込みを効果的に防止できる。【選択図】図１
2009010157.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に、一方向に発光面を向けて搭載されると共に、光を発光する発光素子と、
上記基板上に、一方向に受光面を向けて搭載された受光素子と、
上記発光素子と上記受光素子とを透光性樹脂によって封止すると共に、上記発光素子の発光面に対向する位置に設けられた送信用レンズと上記受光素子の受光面に対向する位置に設けられた受信用レンズとを含むモールド部と、
上記モールド部における上記送信用レンズと上記受信用レンズとの間に形成されると共に、上記基板の表面に達する溝と、
上記溝に設けられると共に、上記発光素子からの光を遮光する遮光部材と
を備えたことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項２】
請求項１に記載のオプトデバイスにおいて、
上記遮光部材は、上記溝に充填された遮光性を有する硬化性樹脂であることを特徴とするオプトデバイス。
【請求項３】
請求項１に記載のオプトデバイスにおいて、
上記遮光部材は、上記溝に嵌合された遮光片であることを特徴とするオプトデバイス。
【請求項４】
請求項３に記載のオプトデバイスにおいて、
上記遮光片は、上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面から突出して、上記形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光を遮光する突出部を含む
ことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項５】
請求項３に記載のオプトデバイスにおいて、
上記遮光片は、上端に、上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面に密着する面を有する密着部が設けられている
ことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項６】
請求項３に記載のオプトデバイスにおいて、
上記遮光片は、
上端に設けられると共に、上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面に密着する面を有する密着部と、
上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面から突出して、上記形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光を遮光する突出部と
を含む
ことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項７】
請求項１に記載のオプトデバイスにおいて、
上記モールド部における少なくとも上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面を覆うと共に、上記発光素子からの光を遮光する材質であり且つ電磁シールド効果を呈する材質で構成されたシールドケースを備え、
上記遮光部材は、上記シールドケースの一部であって、上記溝に嵌合される嵌合部である
ことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項８】
請求項７に記載のオプトデバイスにおいて、
上記シールドケースは、上記嵌合部が上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面から突出して、上記形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光を遮光する突出部を含む
ことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項９】
第１の基板上に、一方向に発光面を向けて搭載されると共に光を発光する発光素子と、
第２の基板上に、一方向に受光面を向けて搭載された受光素子と、
上記発光素子を透光性樹脂によって封止すると共に、上記発光素子の発光面に対向する位置に設けられた送信用レンズを含む第１のモールド部と、
上記受光素子を透光性樹脂によって封止すると共に、上記受光素子の受光面に対向する位置に設けられた受信用レンズを含む第２のモールド部と
を備え、
上記第１の基板と上記第２の基板とは互いに分離されており、上記第１のモールド部と上記第２のモールド部とは互いに分離されている
ことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項１０】
請求項９に記載のオプトデバイスにおいて、
上記第２のモールド部は、送受信用集積回路を内蔵していることを特徴とするオプトデバイス。
【請求項１１】
請求項１０に記載のオプトデバイスにおいて、
上記第２のモールド部における上記受信用レンズの形成面を、電磁シールド効果を呈する材質で構成されたシールドケースで覆ったことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項１２】
請求項１から請求項１１までの何れか一つに記載のオプトデバイスであって、
半二重赤外線通信機能と、近接する物体の有無を検知する物体検知センサー機能と、を併せ持つことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項１３】
請求項１から請求項１１までの何れか一つに記載のオプトデバイスであって、
全二重赤外線通信機能と、近接する物体の有無を検知する物体検知センサー機能と、を併せ持つことを特徴とするオプトデバイス。
【請求項１４】
請求項１から請求項１３までの何れか一つに記載のオプトデバイスを搭載したことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パーソナルコンピュータおよびプリンター等の民生用電子機器に使用されるオプトデバイス、および、このオプトデバイスを搭載した電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、赤外線通信デバイスとして、特開２００５‐３９０３９号公報(特許文献１)および特開２００７‐４２８８１号公報(特許文献２)に開示されたようなものがある。この赤外線通信デバイスの概要は、以下の通りである。
【０００３】
図１７に、上記従来の赤外線通信デバイスの透過図を示す。図１７において、ガラスエポキシ等による硬質基板１上に形成された配線パターン２に、受信用フォトダイオード３,送信用赤外発光ＬＥＤ(発光ダイオード：Light Emitting Diode)チップ４および送受信用ＩＣ(集積回路)５を、ダイボンドにより実装する。その後、金線６によってワイヤーボンドすることにより、処理回路を形成する。そして、その上にエポキシ等の樹脂によるモールド成型を行って、モールド部７が形成される。
【０００４】
尚、その際に、図１７に示すように、１枚の硬質基板１上に複数デバイス分の上記ダイボンドおよび上記ワイヤーボンドを行って、一度のモールド成型で多数のパッケージを形成することにより、量産効率を高めることが一般的に行われている。そして、上記モールド成型後に、ダイヤモンドの微粒を貼り付けた極薄の円形刃によって、個々のデバイスに切断するのである。以下、この切断工程をダイシングと言う。
【０００５】
また、図１８は、上記ダイシング後におけるデバイス単品の拡大図である。また、図１９は、耐電磁ノイズ特性を向上させるために、ダイシング後のデバイスに鉄等の金属から成るシールドケース８を被せた状態のデバイス単品の拡大図である。尚、９は送信側レンズであり、１０は受信側レンズであり、１１は端子である。
【０００６】
しかしながら、上記従来の赤外線通信デバイスには、以下のような問題がある。すなわち、上記従来の赤外線通信デバイスは、図１８および図１９に示すように、１つのモールド部７内に送信用赤外発光ＬＥＤチップ(発光素子)４と受信用フォトダイオード(受信素子)３が近接して存在している。したがって、送信用赤外発光ＬＥＤチップ４から送信されて送信側レンズ９からモールド部７外に出射されなかった赤外光が、モールド部７の内部で受信用フォトダイオード３に回り込み、受信用フォトダイオード３によって受信されてしまう。
【０００７】
この場合、ＩrＤＡ(Infrared Data Association)に代表される一般的な民生用赤外線通信では送信と受信とを交互に行う半二重通信であるため、送信光が自身の受信用フォトダイオード３に入射されても問題とはならない。しかしながら、送信と受信とを同時に行う全二重通信を行う場合には、モールド部７の内部で受信用フォトダイオード３に回り込む光がノイズとなって、全二重通信を実現できないという問題がある。
【０００８】
さらに、上述したような、送信用赤外発光ＬＥＤチップ４から送信された赤外光の一部がモールド部７の内部で受信用フォトダイオード３に回り込むような赤外線通信デバイスを、近接する物体の有無を検知する物体検知センサーとして使用する場合には、モールド部７の内部で受信用フォトダイオード３に回り込む光のために、正確に物体の有無を検知することができないという問題がある。
【特許文献１】特開２００５‐３９０３９号公報
【特許文献２】特開２００７‐４２８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
そこで、この発明の課題は、新たなモールド金型等を必要とはせず、従来のパッケージをそのまま使用してモールド部内における送信光回り込みを遮断することができるオプトデバイス、および、このオプトデバイスを搭載した電子機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するため、この発明のオプトデバイスは、
基板上に、一方向に発光面を向けて搭載されると共に、光を発光する発光素子と、
上記基板上に、一方向に受光面を向けて搭載された受光素子と、
上記発光素子と上記受光素子とを透光性樹脂によって封止すると共に、上記発光素子の発光面に対向する位置に設けられた送信用レンズと上記受光素子の受光面に対向する位置に設けられた受信用レンズとを含むモールド部と、
上記モールド部における上記送信用レンズと上記受信用レンズとの間に形成されると共に、上記基板の表面に達する溝と、
上記溝に設けられると共に、上記発光素子からの光を遮光する遮光部材と
を備えたことを特徴としている。
【００１１】
上記構成によれば、発光素子と受光素子とを透光性樹脂で封止して成るモールド部における送信用レンズと受信用レンズとの間に基板の表面に達する溝を形成し、この溝内に光を遮光する遮光部材を設けている。したがって、上記発光素子から放射されて上記モールド部内を上記受光素子に向かって進む光を、上記溝によって遮断することができる。加えて、上記溝内の空間を透過しようとする光を、上記遮光部材によって遮光することができる。
【００１２】
したがって、従来の半二重通信用のオプトデバイスに、近接する物体の有無を検知する物体検知センサーの機能を安価に追加することが可能になる。さらに、このオプトデバイスを搭載した電子機器のプロトコルソフトを変更するだけで、本オプトデバイスを用いて通信速度の速い全二重通信が可能になる。
【００１３】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記遮光部材は、上記溝に充填された遮光性を有する硬化性樹脂である。
【００１４】
この実施の形態によれば、上記モールド部に形成された上記溝には、光を遮光する硬化性樹脂が充填されている。したがって、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向って上記溝内の空間を透過しようとする光を、上記溝内に上記硬化性樹脂を充填するだけで簡単に遮光することができる。
【００１５】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記遮光部材は、上記溝に嵌合された遮光片である。
【００１６】
上記溝内に遮光性を有する硬化性樹脂を充填した場合には、上記硬化性樹脂の充填時に含まれた気泡の部分から光が漏れて遮光性が低下する場合がある。しかしながら、この実施の形態によれば、上記モールド部に形成された上記溝には、光を遮光する材質で構成された遮光片が嵌合されている。したがって、上記溝内を上記発光素子からの光が透過するのを確実に防止して、より安定した光の遮光を行うことができるのである。
【００１７】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記遮光片は、上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面から突出して、上記形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光を遮光する突出部を含んでいる。
【００１８】
この実施の形態によれば、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光が、上記遮光片の突出部によって遮光される。したがって、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向かって上記溝内の空間を透過しようとする光の遮光効果に加えて、上記モールド部外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光の遮光効果を得ることができる。
【００１９】
すなわち、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向かう光の遮光特性を更に向上することができ、上記発光素子の放射強度を上げたり、上記受光素子の感度を上げたりすることによって、本オプトデバイスの性能向上を図ることが可能になる。
【００２０】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記遮光片は、上端に、上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面に密着する面を有する密着部が設けられている。
【００２１】
この実施の形態によれば、上記遮光片を上記溝に嵌合した場合に、上端に設けられた密着部が上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面に密着する。したがって、上記遮光片と上記モールド部との接触面積を大きくして固着強度を上げることができ、より信頼性の高いオプトデバイスを実現することができる。
【００２２】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記遮光片は、
上端に設けられると共に、上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面に密着する面を有する密着部と、
上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面から突出して、上記形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光を遮光する突出部と
を含んでいる。
【００２３】
この実施の形態によれば、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向かって上記溝内の空間を透過しようとする光の上記遮光片による遮光効果と、上記モールド部外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光の上記遮光片の突出部による遮光効果と、上記遮光片の密着部による上記モールド部との固着強度の向上効果と、を得ることができる。したがって、信頼性が高く且つ高性能なオプトデバイスを実現することができる。
【００２４】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記モールド部における少なくとも上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面を覆うと共に、上記発光素子からの光を遮光する材質であり且つ電磁シールド効果を呈する材質で構成されたシールドケースを備え、
上記遮光部材は、上記シールドケースの一部であって、上記溝に嵌合される嵌合部である。
【００２５】
この実施の形態によれば、上記モールド部に形成された上記溝には、光を遮光する材質であり且つ電磁シールド効果を呈する材質で構成されたシールドケースの嵌合部が嵌合されている。したがって、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向かって上記溝内の空間を透過しようとする光を、上記嵌合部によって遮光することができる。さらに、上記シールドケースによって耐電磁ノイズ特性の向上を図ることができ、耐電磁ノイズ特性に優れたオプトデバイスを実現することができる。
【００２６】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記シールドケースは、上記嵌合部が上記溝に嵌合された際に、上記モールド部における上記送信用レンズおよび上記受信用レンズの形成面から突出して、上記形成面外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光を遮光する突出部を含んでいる。
【００２７】
この実施の形態によれば、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向かって上記溝内の空間を透過しようとする光の上記シールドケースの嵌合部による遮光効果と、上記モールド部外の空間を上記送信用レンズから上記受信用レンズに向かって進もうとする光の上記シールドケースの突出部による遮光効果と、上記シールドケースによる耐電磁ノイズ特性の向上効果、を得ることができる。したがって、信頼性が高く且つ高性能なオプトデバイスを実現することができる。
【００２８】
また、この発明のオプトデバイスは、
第１の基板上に、一方向に発光面を向けて搭載されると共に光を発光する発光素子と、
第２の基板上に、一方向に受光面を向けて搭載された受光素子と、
上記発光素子を透光性樹脂によって封止すると共に、上記発光素子の発光面に対向する位置に設けられた送信用レンズを含む第１のモールド部と、
上記受光素子を透光性樹脂によって封止すると共に、上記受光素子の受光面に対向する位置に設けられた受信用レンズを含む第２のモールド部と
を備え、
上記第１の基板と上記第２の基板とは互いに分離されており、上記第１のモールド部と上記第２のモールド部とは互いに分離されている
ことを特徴としている。
【００２９】
上記構成によれば、発光素子が搭載された第１の基板と受光素子が搭載された第２の基板とは、互いに分離されている。また、上記発光素子を封止して送信用レンズを含む第１のモールド部と上記受光素子を封止して受信用レンズを含む第２のモールド部とは、互いに分離されている。したがって、上記発光素子から放射されて上記第１のモールド部内を上記受光素子に向かって進む光を、上記分離箇所によって遮光することができる。
【００３０】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記第２のモールド部は、送受信用集積回路を内蔵している。
【００３１】
この実施の形態によれば、上記受光素子を透光性樹脂によって封止して成る第２のモールド部に送受信用集積回路を設けている。したがって、上記第２のモールド部とは分離された第１のモールド部に封止された上記発光素子に対する電源ノイズ等の影響を低減することができる。
【００３２】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
上記第２のモールド部における上記受信用レンズの形成面を、電磁シールド効果を呈する材質で構成されたシールドケースで覆っている。
【００３３】
この実施の形態によれば、上記第２のモールド部の耐電磁ノイズ特性を向上させることが可能になる。
【００３４】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
半二重赤外線通信機能と、近接する物体の有無を検知する物体検知センサー機能と、を併せ持っている。
【００３５】
この実施の形態によれば、半二重赤外線通信機能と物体検知センサー機能とを併せ持っているので、物体検知センサー機能によって、上記発光素子から放射されて上記モールド部内を進んで上記受光素子に入射された光に起因する誤検知がなく、通信相手を正しく検知することができる。そして、この正しく検知された通信相手と、半二重赤外線通信機能によって、半二重赤外線通信を行うことができる。
【００３６】
また、１実施の形態のオプトデバイスでは、
全二重赤外線通信機能と、近接する物体の有無を検知する物体検知センサー機能と、を併せ持っている。
【００３７】
この実施の形態によれば、全二重赤外線通信機能と物体検知センサー機能とを併せ持っているので、物体検知センサー機能によって、上記発光素子から放射されて上記モールド部内を進んで上記受光素子に入射された光に起因する誤検知が無く、通信相手を正しく検知することができる。そして、この正しく検知された通信相手と、全二重赤外線通信機能によって、上記発光素子から放射されて上記モールド部内を進んで上記受光素子に入射された光に起因するノイズが無く、正常に全二重赤外線通信を行うことができる。
【００３８】
また、この発明の電子機器は、
この発明のオプトデバイスを搭載したことを特徴としている。
【００３９】
上記構成によれば、上記発光素子から放射されて上記モールド部内を上記受光素子に向かって進む光を遮光できるオプトデバイスを搭載している。したがって、誤検知の無い物体検知センサー機能および受光ノイズの無い全二重赤外線通信機能を、実現することができる。
【発明の効果】
【００４０】
以上より明らかなように、この発明のオプトデバイスは、発光素子と受光素子とを透光性樹脂で封止して成るモールド部における送信用レンズと受信用レンズとの間に基板の表面に達する溝を形成し、この溝内に光を遮光する遮光部材を設けたので、上記発光素子から放射されて上記受光素子に向かって上記溝内の空間を透過しようとする光を、上記遮光部材によって遮光することができる。
【００４１】
その場合、上記各オプトデバイスにおける上記溝は、１枚の基板に多数形成された半二重赤外通信用のオプトデバイスをダイシング分割する際に、ダイシング用の円形刃を用いて形成することができる。したがって、この発明によれば、新たなモールド金型等を必要とはせず、従来のパッケージをそのまま使用して、モールド部内における光の上記受光素子への回り込みを遮光することができるのである。
【００４２】
その結果、専用のモールド金型を新設することなく、非常に安価に、従来の半二重赤外線通信用のオプトデバイスに物体検知センサーの機能を追加することが可能になり、オプトデバイスの付加価値を大幅に向上させることができる。あるいは、この発明のオプトデバイスを搭載した電子機器のプロトコルソフトウェアを変更することによって、全二重赤外線通信が実現でき、赤外線通信の高速化が可能になる。
【００４３】
また、上記遮光部材を、上記溝に充填された遮光性の硬化性樹脂で構成すれば、上記溝内の空間を透過しようとする光を簡単に遮光することができる。
【００４４】
また、上記遮光部材を、上記溝に嵌合された遮光片で構成すれば、上記溝内の空間を透過しようとする光を確実に防止して、より安定した光の遮光を行うことができる。
【００４５】
また、上記遮光部材を、光を遮光する材質であり且つ電磁シールド効果を呈する材質で構成されたシールドケースの一部であって、上記溝に嵌合される嵌合部で構成すれば、上記溝内の空間を透過しようとする光を、上記嵌合部によって遮光することができる。さらに、上記シールドケースによって耐電磁ノイズ特性の向上を図ることができる。
【００４６】
また、この発明の電子機器は、上記発光素子から放射されて上記モールド部内を上記受光素子に向かって進む光を遮光できるオプトデバイスを搭載したので、誤検知の無い物体検知センサー機能や受光ノイズの無い全二重赤外線通信機能を、実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４７】
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
【００４８】
・第１実施の形態
図１は、本実施の形態のオプトデバイスとしての赤外線通信デバイスにおける断面図である。また、図２は、図１に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【００４９】
本実施の形態における赤外線通信デバイスは、ガラスエポキシ等による基板２１上に形成された配線パターン２２に、送信用赤外発光ＬＥＤチップ(以下、単にＬＥＤチップと言う)２３,受信用フォトダイオード(以下、単にフォトダイオードと言う)２４および送受信用ＩＣ２５が、ダイボンドによって実装されている。そして、基板２１上に設けられた電極２６とＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４および送受信用ＩＣ２５上の電極(図示せず)とが、金線２７によってワイヤーボンドされて、処理回路が形成されている。
【００５０】
さらに、こうして形成された上記処理回路上に、エポキシ等の樹脂によるモールド成型を行って、モールド部２８が形成される。その際に、モールド部２８上におけるＬＥＤチップ２３に対応する位置には、送信側レンズ２９が、モールド部２８と同じ樹脂でモールド部２８と一体に形成されている。さらに、フォトダイオード２４に対応する位置には、受信側レンズ３０が、モールド部２８と同じ樹脂でモールド部２８と一体に形成されている。また、基板２１の底部周囲には、本赤外線通信デバイス３５に対する入出力信号を外部回路に送受するための端子３１が設けられている。
【００５１】
さらに、本赤外線通信デバイス３５においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９等のレンズ,配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない個所に、溝３２が設けられている。その場合、溝３２の深さは、基板２１の表面に達する深さとなっている。そして、溝３２内には、赤外光を透過させない遮光性の硬化性樹脂３３を充填して硬化させている。
【００５２】
こうすることによって、上記ＬＥＤチップ２３からフォトダイオード２４に向かってモールド部２８の内部を進む連続した導光路３４が、途中に形成された溝３２により遮断されることになる。したがって、ＬＥＤチップ２３から放射された赤外光が、導光路３４に沿って進んでフォトダイオード２４に回り込むことが防止される。さらに、上記溝３２内の空間を透過しようとする赤外光が、遮光性の硬化性樹脂３３によって遮光されるのである。したがって、ＬＥＤチップ２３の放射強度を上げた場合や、フォトダイオード２４の感度や送受信用ＩＣ２５の感度を上げた場合でも、ＬＥＤチップ２３からの送信光のモールド部２８の内部を通ってのフォトダイオード２４への回り込みの影響を無くすことができる。
【００５３】
ここで、上記溝３２は、以下のようにして形成される。すなわち、図１７に示す上記従来の赤外線通信デバイスの場合と同様に、量産効率を高めるため、１枚の基板２１上に複数デバイス分の上記ダイボンドおよび上記ワイヤーボンドを行って、一度のモールド成型で多数のパッケージ(つまり、従来の半二重赤外線通信用デバイス)を形成する。そして、上記モールド成型後に、ダイヤモンドの微粒を貼り付けた極薄の円形刃によって、個々の赤外線通信用デバイス３５にダイシング分割する。その際に、本実施の形態においては、上記ダイシング分割時に、上記円形刃によって、送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間をカットして溝３２を形成するのである。尚、その際に、溝３２は、配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない個所に設けると共に、その深さは基板２１の表面までで止めている。
【００５４】
以上のごとく、本実施の形態においては、１枚の基板２１上に複数デバイス分の上記ダイボンドおよび上記ワイヤーボンドを行い、一度のモールド成型で多数の半二重赤外線通信用デバイスを形成する。そして、個々の赤外線通信用デバイス３５にダイシング分割する際に、上記円形刃によって、モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所を基板２１の表面までカットして溝３２を形成する。さらに、溝３２内には、赤外光を透過させない遮光性の硬化性樹脂３３を充填して硬化させるようにしている。
【００５５】
したがって、上記ＬＥＤチップ２３からフォトダイオード２４に至る導光路３４が、途中で溝３２によって切断されて、ＬＥＤチップ２３から放射された赤外光が、導光路３４に沿って進んでフォトダイオード２４に回り込むことを防止できる。さらに、溝４６内の空間を透過しようとする赤外光を、硬化性樹脂３３によって遮光することができる。すなわち、本実施の形態における赤外線通信デバイス３５は、送信と受信とを同時に行う場合にＬＥＤチップ２３から放射された赤外光が直接フォトダイオード２４に入射することによるノイズが無く、全二重通信赤外線通信デバイスとして機能することが可能になる。したがって、この赤外線通信デバイス３５を搭載する電子機器のプロトコルソフトウェアーを変更するだけで、全二重通信が可能となり、赤外線通信の高速化を図ることができる。
【００５６】
また、本赤外線通信デバイス３５を、近接する物体の有無を検知する物体検知センサーとして用いた際に、レンズ２９,３０に近接して物体が存在する場合には、上記物体の反射光がフォトダイオード２４に入射されるが、物体が存在しない場合はフォトダイオード２４には光が全く入射されない状態になる。したがって、本赤外線通信デバイス３５を、半二重赤外線通信機能と物体検知センサー機能とを併せ持った赤外線通信デバイスとして利用することが可能になるのである。
【００５７】
また、本実施の形態における赤外線通信デバイス３５は、１枚の基板２１上に複数個形成された赤外線通信デバイスを個々にダイシング分割する際に、モールド部２８に溝３２を形成することによって得られる。したがって、新たなモールド金型等を必要とはせず、従来のパッケージをそのまま使用して、モールド部２８内におけるフォトダイオード２４への送信光の回り込みを防止することができるのである。
【００５８】
・第２実施の形態
図３は、本実施の形態の赤外線通信デバイス４１における縦断面図である。また、図４は、図３に示す赤外線通信デバイス４１の斜視図である。
【００５９】
本赤外線通信デバイス４１における基板２１,配線パターン２２,ＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４,送受信用ＩＣ２５,電極２６,金線２７,モールド部２８,送信側レンズ２９,受信側レンズ３０および端子３１は、図１および図２に示す上記第１実施の形態における赤外線通信デバイス３５の場合と全く同じであるため、赤外線通信デバイス３５の場合と同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６０】
本実施の形態においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所をカットして形成される溝４２の深さを、基板２１の表面に達する深さとしている。そして、溝４２内には、赤外光を透過しない材質でなると共に、溝４２と略同じ断面形状を有する板状の遮光片４３を挿入して嵌合している。
【００６１】
上記第１実施の形態のごとく、溝３２内に赤外光を透過させない遮光性の硬化性樹脂３３を充填して硬化させる場合には、硬化性樹脂３３の充填時に気泡が含まれる可能性があり、気泡部分の遮光性が低下することになる。しかしながら、本実施の形態においては、溝４２内に溝４２と略同じ断面形状を有する板状の遮光片４３を嵌合するので、より安定した確実な赤外光の遮光を行うことができるのである。
【００６２】
尚、上記遮光片４３は、単に溝４２内に嵌合するだけではなく、接着剤によって固定することにより、信頼性の向上を図ることができる。
【００６３】
・第３実施の形態
図５は、本実施の形態の赤外線通信デバイス４５における縦断面図である。また、図６は、図５に示す赤外線通信デバイス４５の斜視図である。
【００６４】
本赤外線通信デバイス４５における基板２１,配線パターン２２,ＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４,送受信用ＩＣ２５,電極２６,金線２７,モールド部２８,送信側レンズ２９,受信側レンズ３０および端子３１は、図１および図２に示す上記第１実施の形態における赤外線通信デバイス３５の場合と全く同じであるため、赤外線通信デバイス３５の場合と同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００６５】
本実施の形態においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所をカットして形成される溝４６の深さを、基板２１の表面に達する深さとしている。そして、溝４６内には、赤外光を透過しない材質でなる遮光片４７を挿入して嵌合している。この遮光片４７における幅はモールド部２８の幅と略同じであり、遮光片４７における基板２１に対して垂直な方向への長さはモールド部２８の厚みよりも長く、板状になっている。そのため、溝４６内に遮光片４７の下部を嵌合した場合には、図５および図６に示すように、モールド部２８の上面から遮光片４７が突出した状態となる。
【００６６】
こうして、上記モールド部２８外における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の空間に遮光片４７による障壁を設けることによって、モールド部２８内に存在する上記導光路を遮断してＬＥＤチップ２３からの送信光のフォトダイオード２４への回り込みを防止した上で、両レンズ２９,３０間の上記空間での上記送信光のフォトダイオード２４への入射も防止することができ、更に遮光性能を向上することができるのである。
【００６７】
したがって、本実施の形態によれば、上記ＬＥＤチップ２３からの放射強度を更に上げることや、フォトダイオード２４の感度や送受信用ＩＣ２５の感度を更に上げることが可能になり、赤外線通信デバイスの更なる性能向上を図ることができるのである。
【００６８】
・第４実施の形態
図７は、本実施の形態の赤外線通信デバイス５１における縦断面図である。また、図８は、図７に示す赤外線通信デバイス５１の斜視図である。
【００６９】
本赤外線通信デバイス５１における基板２１,配線パターン２２,ＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４,送受信用ＩＣ２５,電極２６,金線２７,モールド部２８,送信側レンズ２９,受信側レンズ３０および端子３１は、図１および図２に示す上記第１実施の形態における赤外線通信デバイス３５の場合と全く同じであるため、赤外線通信デバイス３５の場合と同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００７０】
本実施の形態においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所をカットして形成される溝５２の深さを、基板２１の表面に達する深さとしている。そして、溝５２内には、赤外光を透過しない材質でなる遮光片５３を挿入して嵌合している。
【００７１】
この遮光片５３は断面がＴ字型を成しており、上記Ｔ字型における「縦棒」に相当する嵌合部５３aの長さを略溝５２の深さとし、その断面形状を溝５２の断面形状と略同一にしている。こうすることによって、遮光片５３における嵌合部５３aを溝５２内に嵌合した場合には、上記Ｔ字型における「横棒」に相当する密着部５３bがモールド部２８の上面と密着することになり、モールド部２８との接触面積を大きくして固着強度を上げることができるのである。
【００７２】
このように、断面がＴ字型の上記遮光片５３における嵌合部５３aを溝５２内に嵌合して、嵌合部５３aおよび密着部５３bを溝５２およびモールド部２８の上面と接着することによって、上記第２実施の形態および上記第３実施の形態のごとく断面がＩ字型の遮光片４３,４７を溝４２,４６のみに接着する場合に比較して、接着面積を大きくできる。したがって、より信頼性の高い赤外線通信デバイスを実現することができるのである。
【００７３】
・第５実施の形態
図９は、本実施の形態の赤外線通信デバイス５５における縦断面図である。また、図１０は、図９に示す赤外線通信デバイス５５の斜視図である。
【００７４】
本赤外線通信デバイス５５における基板２１,配線パターン２２,ＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４,送受信用ＩＣ２５,電極２６,金線２７,モールド部２８,送信側レンズ２９,受信側レンズ３０および端子３１は、図１および図２に示す上記第１実施の形態における赤外線通信デバイス３５の場合と全く同じであるため、赤外線通信デバイス３５の場合と同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００７５】
本実施の形態においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所をカットして形成される溝５６の深さを、基板２１の表面に達する深さとしている。そして、溝５６内には、赤外光を透過しない材質でなる遮光片５７を挿入している。
【００７６】
この遮光片５７は断面がクランクの形状を成しており、上記溝５６に嵌合される嵌合部５７aと、モールド部２８の上面に密着する密着部５７bと、モールド部２８から突出して送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の空間に位置する障壁となる突出部５７cとから構成されている。つまり、本実施の形態における遮光片５７は、上記第３実施の形態における遮光片４７が有する上記空間での遮光特性と、上記第４実施の形態における遮光片５３が有する固着強度向上特性と、を併せ持っているのである。
【００７７】
したがって、本実施の形態によれば、上記溝５６と遮光片５７との接着面積を大きくした上で、モールド部２８外の両レンズ２９,３０間の空間におけるＬＥＤチップ２３からの送信光のフォトダイオード２４への入射も防止することができる。こうして、信頼性が高く且つ高性能な赤外線通信デバイスを実現することができるのである。
【００７８】
・第６実施の形態
図１１は、本実施の形態の赤外線通信デバイス６１における縦断面図である。また、図１２は、図１１に示す赤外線通信デバイス６１の斜視図である。
【００７９】
本赤外線通信デバイス６１における基板２１,配線パターン２２,ＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４,送受信用ＩＣ２５,電極２６,金線２７,モールド部２８,送信側レンズ２９,受信側レンズ３０および端子３１は、図１および図２に示す上記第１実施の形態における赤外線通信デバイス３５の場合と全く同じであるため、赤外線通信デバイス３５の場合と同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００８０】
本実施の形態においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所をカットして形成される溝６２の深さを、基板２１の表面に達する深さとしている。そして、溝６２内には、鉄等の電磁シールド効果および遮光効果を有する材質で成型されると共に、モールド部２８における溝６２で分離された受信側の表面を覆うシールドケース６３の一端側に設けられた遮光部６３aが挿入される。この遮光部６３aは、溝６２の深さと略同じ長さを有すると共に、溝６２と略同じ断面形状を有して、板状を成している。
【００８１】
また、上記シールドケース６３におけるモールド部２８の受信側を覆う上面シールド部６３bには円形の穴が形成されており、モールド部２８を覆った場合に受信側レンズ３０が上記穴から露出するようになっている。さらに、シールドケース６３における他端側には、遮光部６３aと同じ方向に延在してモールド部２８および基板２１の端面を覆う側面シールド部６３cが設けられている。
【００８２】
上記構成によれば、上記シールドケース６３の遮光部６３aによってＬＥＤチップ２３からの送信光のモールド部２８内におけるフォトダイオード２４への回り込みを防止しつつ、シールドケース６３全体による耐電磁ノイズ特性の向上を図ることができる。したがって、ＬＥＤチップ２３からの送信光のモールド部２８内におけるフォトダイオード２４への回り込みが無く、耐電磁ノイズ特性に優れた赤外線通信デバイスを実現することができるのである。
【００８３】
・第７実施の形態
図１３は、本実施の形態の赤外線通信デバイス６５における縦断面図である。また、図１４は、図１３に示す赤外線通信デバイス６５の斜視図である。
【００８４】
本赤外線通信デバイス６５における基板２１,配線パターン２２,ＬＥＤチップ２３,フォトダイオード２４,送受信用ＩＣ２５,電極２６,金線２７,モールド部２８,送信側レンズ２９,受信側レンズ３０および端子３１は、図１および図２に示す上記第１実施の形態における赤外線通信デバイス３５の場合と全く同じであるため、赤外線通信デバイス３５の場合と同じ番号を付して、詳細な説明は省略する。
【００８５】
本実施の形態においては、上記モールド部２８における送信側レンズ２９と受信側レンズ３０の間の配線パターン２２,送受信用ＩＣ２５等の素子および金線２７が存在しない箇所をカットして形成される溝６６の深さを、基板２１の表面に達する深さとしている。そして、溝６６内には、鉄等の電磁シールド効果および遮光効果を有する材質で成型されると共に、モールド部２８における溝６６で分離された受信側の表面を覆うシールドケース６７の一端側に設けられた遮光部６７aの下部が挿入される。この遮光部６７aは、溝６６の深さよりも長い板状を成しており、溝６６へは遮光部６７aの略下半分が挿入されて嵌合される。したがって、遮光部６７aの略上半分はモールド部２８の上面から突き出して、送信側レンズ２９と受信側レンズ３０との間の空間における光の障壁となる。こうして、ＬＥＤチップ２３からの送信光のフォトダイオード２４への回り込みを、モールド部２８内と上記空間との双方で防止することが可能になる。
【００８６】
また、上記シールドケース６７におけるモールド部２８の受信側を覆う上面シールド部６７bには円形の穴が形成されており、モールド部２８を覆った場合に受信側レンズ３０が上記穴から露出するようになっている。さらに、シールドケース６７における他端側には、遮光部６７aと同じ方向に延在してモールド部２８および基板２１の端面を覆う側面シールド部６７cが設けられている。
【００８７】
上記構成によれば、上記シールドケース６７の遮光部６７aによるモールド部２８内とモールド部２８外の上記空間との双方での遮光を実現しつつ、シールドケース６７全体による耐電磁ノイズ特性の向上を図ることができる。したがって、上記第３実施の形態における遮光片４７が有する上述のような空間での遮光特性と、上記第６実施の形態におけるシールドケース６３が有する耐電磁ノイズ特性と、を併せ持つことができるのである。
【００８８】
すなわち、本実施の形態によれば、更に信頼性が高く且つ高性能な赤外線通信デバイスを実現することができるのである。
【００８９】
・第８実施の形態
図１５は、本実施の形態の赤外線通信デバイス７１における縦断面図である。また、図１６は、図１５に示す赤外線通信デバイス７１の斜視図である。
【００９０】
本赤外線通信デバイス７１は、ガラスエポキシ等による基板７２a上に形成された配線パターン７３aに、ＬＥＤチップ７４がダイボンドによって実装されている。また、ガラスエポキシ等による基板７２b上に形成された配線パターン７３bに、フォトダイオード７５および送受信用ＩＣ７６がダイボンドによって実装されている。
【００９１】
そして、上記基板７２a上に設けられた電極７７aとＬＥＤチップ７４上の電極(図示せず)とが、金線７８aによってワイヤーボンドされる一方、基板７２b上に設けられた電極７７bとフォトダイオード７５および送受信用ＩＣ７６上の電極(図示せず)とが、金線７８bによってワイヤーボンドされて、処理回路を形成されている。
【００９２】
さらに、こうして形成された上記ＬＥＤチップ７４上には、エポキシ等の樹脂によるモールド成型を行って、モールド部７９aが形成されている。そして、モールド部７９a上におけるＬＥＤチップ７４に対応する位置には、送信側レンズ８０が、モールド部７９aと同じ樹脂でモールド部７９aと一体に形成されている。さらに、フォトダイオード７５および送受信用ＩＣ７６上には、エポキシ等の樹脂によるモールド成型を行って、モールド部７９bが形成されている。そして、モールド部７９b上におけるフォトダイオード７５に対応する位置には、受信側レンズ８１が、モールド部７９bと同じ樹脂でモールド部７９bと一体に形成されている。また、基板７２a,７２bの底部周囲に、本赤外線通信デバイス７１に対する入出力信号を外部回路に送受するための端子８２が設けられている。
【００９３】
このように、本実施の形態における赤外線通信デバイス７１では、ＬＥＤチップ７４とフォトダイオード７５とが、一体にではなく互いに分離されて構成されている。上記構成の赤外線通信デバイス７１は、以下のようにして作成される。すなわち、図１７に示す上記従来の赤外線通信デバイスの場合と同様に、量産効率を高めるため、１枚の基板７２上に複数デバイス分の上記ダイボンドおよび上記ワイヤーボンドを行い、一度のモールド成型で多数のパッケージ(つまり、従来の半二重赤外線通信用デバイス)を形成する。そうした後、上記モールド成型後に、ダイヤモンドの微粒を貼り付けた極薄の円形刃によって、個々の赤外線通信用デバイス７１にダイシング分割する。その場合に、本実施の形態においては、上記ダイシング分割時に、上記円形刃によって、モールド部７９における送信側レンズ８０と受信側レンズ８１との間であって、配線パターン７３a,７３b,送受信用ＩＣ７６等の素子および金線７８a,７８bが存在しない個所をカットして、送信側と受信側とに分割するのである。
【００９４】
以上のごとく、本実施の形態においては、ダイシング分割された個々のモールド部７９に溝を設けるのではなく、ダイシングによって、上記第１実施の形態〜上記第７実施の形態において溝を形成する部分で完全に切断するのである。こうすることによって、ＬＥＤチップ７４からの送信光のフォトダイオード７５への回り込みを、上記切断部分で防止することができる。
【００９５】
ここで、上記送信側と受信側とに分割する場合には、上記送受信用ＩＣ７６はフォトダイオード７５と同じモールド部７９bとなるように分割することによって、電源ノイズ等の送信光への影響を低減することが可能になる。この場合、上記送信側のＬＥＤチップ７４と送受信用ＩＣ７６とは電気的に接続されてはいない。したがって、モールド部７９aおよびモールド部７９bの外部でＬＥＤチップ７４と送受信用ＩＣ７６とを配線する必要がある。但し、上記送信側は電源ノイズや電磁ノイズの影響を受けないので性能に問題は発生しない。
【００９６】
尚、本実施の形態の場合も、上記第６実施の形態および上記第７実施の形態の場合と同様に、分割された上記受信側のモールド部７９bをシールドケースで覆うことによって、更に耐電磁ノイズ特性を向上させることが可能になる。
【００９７】
また、上記各実施の形態における赤外線通信デバイスの具体的な形状や配置は、上記各実施の形態に限定されるものではなく、適宜変更可能であることは、言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】この発明のオプトデバイスとしての赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図２】図１に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図３】図１とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図４】図３に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図５】図１および図３とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図６】図５に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図７】図１,図３及び図５とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図８】図７に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図９】図１,図３,図５および図７とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図１０】図９に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図１１】図１,図３,図５,図７および図９とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図１２】図１１に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図１３】図１,図３,図５,図７,図９および図１１とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図１４】図１３に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図１５】図１,図３,図５,図７,図９,図１１および図１３とは異なる赤外線通信デバイスにおける断面図である。
【図１６】図１５に示す赤外線通信デバイスの斜視図である。
【図１７】従来の赤外線通信デバイスにおける透過図である。
【図１８】図１７におけるデバイス単品の透過図である。
【図１９】図１８に示すデバイス単品にシールドケースを被せた状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００９９】
２１,７２,７２a,７２b…基板、
２２,７３a,７３b…配線パターン、
２３,７４…ＬＥＤチップ、
２４,７５…フォトダイオード、
２５,７６…送受信用ＩＣ、
２７,７８a,７８b…金線、
２８,７９,７９a,７９b…モールド部、
２９,８０…送信側レンズ、
３０,８１…受信側レンズ、
３２,４２,４６,５２,５６,６２,６６…溝、
３５,４１,４５,５１,５５,６１,６５,７１…赤外線通信デバイス、
３４…導光路、
３３…硬化性樹脂、
４３,４７,５３,５７…遮光片、
６３,６７…シールドケース、
６３a,６７a…遮光部、
６３b,６７b…上面シールド部、
６３c,６７c…側面シールド部。
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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