DE102004064118B4 - Infrarot-Empfänger-Chip - Google Patents

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Abstract

Infrarot-Empfänger-Chip mit einer ersten Umfangskante (12) und einer zweiten Umfangskante (13) und auf dem Empfänger-Chip angeordneten Kontaktflächen als Aufnahmefläche für jeweils einen Bond-Draht (9), wobei eine Kontaktfläche als Signaleingangs-Kontaktfläche (5), eine Kontaktfläche als Masse-Kontaktfläche (6), eine Kontaktfläche als Signalausgabe-Kontaktfläche (7) und eine Kontaktfläche als Stromversorgungs-Kontaktfläche (8) ausgebildet ist, und die Masse-Kontaktfläche (6), die Signalausgabe-Kontaktfläche (7) und die Stromversorgungs-Kontaktfläche (8) auf einer gemeinsamen Geraden positioniert sind, und die Gerade auf der Oberfläche des Chips im Bereich der ersten Umfangskante (12) und der zweiten Umfangskante (13) schräg zu der ersten Umfangskante (12) und zu der zweiten Umfangskante (13) verläuft, so dass sich bei einer Montage auf einen von mehreren unterschiedlichen Leadframes (2, 3, 4) die einzelnen Bond-Drähte (9) nicht kreuzen, wobei sich die unterschiedlichen Leadframes (2, 3, 4) dadurch unterscheiden, dass die mit den jeweiligen Kontaktflächen (5, 6, 7, 8) durch die Bond-Drähte...

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Infrarot-Empfänger-Chip für einen Einbau in einen standardisierten Leadframe eines Infrarot-Empfangsmoduls.
  • Beispielsweise finden die Infrarot-Empfänger der vorgenannten Art Verwendung für Datenverbindungen in trägerfrequenzmodulierten Übertragungsanwendungen. Infrarot-Empfänger sind insbesondere bekannt in elektronischen Unterhaltungsgeräten, wie zum Beispiel Fernseher, DVD-Player, Sat-Receiver, Video-Recorder, CD-Player, oder dergleichen. Dabei sendet beispielsweise eine Fernbedienung Lichtsignale in Richtung des Infrarot-Empfangsmoduls, in welchem die empfangenen Lichtsignale in Stromsignale umgewandelt werden.
  • Die US 6,686,580 B1 betrifft eine Bildsensoranordnung mit einem Bildsensor, auf welchem eine Vielzahl an Kontaktflächen auf dessen Oberfläche angeordnet ist. Die vielen Kontaktflächen sind mit einer inneren Schaltung des Bildsensors verbunden. Die Kontaktflächen sind ferner elektrisch mit zugeordneten Kontaktstellen über elektrisch leitenden Bond-Drähte verbunden.
  • Die Druckschrift US 5,962,854 A beschreibt einen speziellen chipförmigen Infrarotsensor, welcher über zahlreiche Anschlüsse für ein Auslesen mittels einer externen Auswerteelektronik ausgebildet ist. Die zahlreichen Anschlüsse sind auf dem Infrarot-Chip mit Filmflächen verbunden, welche die Temperatur der einfallenden Infrarot-Strahlung erfassen.
  • Aus der Druckschrift JP 62-065449 A sind Pads bekannt, welche durch Bond-Drähte mit Innenanschlüssen, die an der Oberfläche des Gehäuses angeordnet sind, verbunden sind. Dabei sind die Pads in einem Eckbereich des Chips schräg verlaufend angeordnet. In dieser Druckschrift sind lediglich Gatter-Arrays mit einer sehr großen Anzahl von Pads enthalten.
  • Die Druckschrift DE 196 52 395 A1 beschreibt eine integrierte Schaltkreisanordnung mit einem Halbleiterchip mit einer aktiven Oberfläche, auf der eine Vielzahl von Bond-Inseln ausgebildet sind. Die Bond-Inseln sind in einem vorbestimmten Bereich mit einem schrägen Verlauf von einer ersten Umfangskante zu einer zweiten Umfangskante des Chips angeordnet.
  • Im Allgemeinen existieren unterschiedlich ausgestaltete Infrarot-Empfangsmodule, wobei bisher zwei unterschiedlich ausgestaltete Infrarot-Empfänger-Chips Verwendung finden, um den Einbauanforderungen der unterschiedlich ausgebildeten Leadframes der einzelnen Infrarot-Empfangsmodule gerecht zu werden. Generell existieren drei standardisierte Leadframe-Ausgestaltungen, welche im Folgenden unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 näher erläutert werden.
  • 5 illustriert eine Draufsicht auf einen in einen ersten standardisierten Leadframe 2 eingesetzten Infrarot-Empfänger-Chip 1. Wie in 5 ersichtlich ist, weist der Infrarot-Empfänger-Chip 1 für einen geeigneten Einbau in den ersten standardisierten Leadframe 2 zumindest eine Signaleingabe-Kontaktfläche 5, eine Masse-Kontaktfläche 6, eine Signalausgabe-Kontaktfläche 7 sowie eine Stromversorgungs-Kontaktfläche 8 auf. Die Signaleingabe-Kontaktfläche 5 dient einem Anschluss einer leadframe-seitigen Signaleingabestelle IN, die Masse-Kontaktfläche 6 dient einem Anschluss einer leadframe-seitigen Massestelle GND, die Signalausgabe-Kontaktfläche 7 dient einem Anschluss einer leadframe-seitigen Signalausgabestelle OUT und die Stromversorgungs-Kontaktfläche 8 dient einem Anschluss einer leadframe-seitigen Stromversorgungsstelle VCC. Die einzelnen Anschlüsse bzw. Verbindungen sind mittels Leiterbahnen 9 bewerkstelligt.
  • Ferner weist der Infrarot-Empfänger-Chip 1 weitere Schweißkontaktflächen 10 für eine Anschweißung des Infrarot-Empfänger-Chips 1 in dem zugeordneten Leadframe 2 auf.
  • Die 6 und 7 illustrieren eine Draufsicht eines Infrarot-Empfänger-Chips 1, welcher in einen zweiten standardisierten Leadframe 3 bzw. in einen dritten standardisierten Leadframe 4 eingesetzt ist. Die Infrarot-Empfänger-Chips 1 weisen wiederum die oben beschriebenen Kontaktflächen 5, 6, 7, 8 und 10 für einen Anschluss der zugeordneten Leadframe-seitigen Signaleingabestelle, Massestelle, Signalausgabestelle sowie Stromversorgungsstelle auf.
  • Dabei unterscheiden sich die drei standardisierten Leadframes 2, 3 und 4 darin, dass die einzelnen Anschlussstellen IN, GND, OUT und VCC an verschiedenen Positionen vorgesehen sind, wie in den 5, 6 und 7 ersichtlich ist.
  • Der zweite standardisierte Leadframe 3 gemäß 6 unterscheidet sich vom ersten standardisierten Leadframe 2 gemäß 5 darin, dass die Stromversorgungsstelle VCC an gegenüberliegender Seite der Signalausgabestelle OUT bezüglich des eingesetzten Infrarot-Empfänger-Chips 1 angeordnet ist, anstatt auf derselben Seite positioniert zu sein.
  • Der dritte standardisierte Leadframe 4 gemäß 7 unterscheidet sich von dem ersten standardisierten Leadframe 2 gemäß 5 darin, dass die Signalausgabestelle OUT bezüglich des eingesetzten Infrarot-Empfänger-Chips 1 gegenüberliegend der Massestelle GND angeordnet ist und zwischen der Signaleingabestelle IN und der Stromversorgungsstelle VCC positioniert ist. Im Vergleich zu dem zweiten standardisierten Leadframe 3 gemäß 6 ist zusätzlich die Stromversorgungsstelle an einer anderen Seitenkante des Chips 1 angeordnet.
  • Ein grundlegendes Problem von Verbindungen derartiger Anschlussstellen mit den auf dem Infrarot-Empfänger-Chip 1 vorgesehenen Kontaktflächen besteht darin, dass die Leiterbahnen 9 möglichst direkt von der jeweiligen Anschlussstelle zu der zugeordneten Kontaktfläche verlaufen müssen, um die Länge der Leiterbahnen möglichst gering zu halten, damit elektromagnetische Störungseffekte minimiert werden können. Ferner dürfen sich die einzelnen Leiterbahnen 9 der einzelnen Verbindungen nicht kreuzen bzw. schneiden, um einen Kurzschluss dieser Leitungen zu verhindern.
  • Um diese Anforderungen bei einem Einbau in die unterschiedlich ausgebildeten standardisierten Leadframes 2, 3, 4 zu erfüllen, existieren augenblicklich zwei verschieden ausgebildete Infrarot-Empfänger-Chips 1 mit unterschiedlichen geometrischen Anordnungen der einzelnen Kontaktflächen.
  • Für einen Einbau eines Infrarot-Empfänger-Chips 1 in den ersten standardisierten Leadframe 2 gemäß 5 und den zweiten standardisierten Leadframe 3 gemäß 6 kann ein einheitlicher Infrarot-Empfänger-Chip 1 verwendet werden, welcher lediglich durch Drehung eine geeignete Ausrichtung der einzelnen Kontaktflächen bzgl. der zugeordneten Anschlussstellen ermöglicht.
  • Bei einem Einbau eines Infrarot-Empfänger-Chips 1 in den dritten standardisierten Leadframe 4 gemäß 7 allerdings genügt ein derartiger Empfänger-Chip nicht den oben beschriebenen Anforderungen, so dass ein andersartig ausgebildeter Empfänger-Chip 1 notwendig ist, auf dem die einzelnen Kontaktflächen eine andersartige geometrische Anordnung aufweisen, wie in 7 ersichtlich ist.
  • An diesem Ansatz hat sich jedoch die Tatsache als nachteilig herausgestellt, dass eine logistische Handhabe von zwei unterschiedlich ausgebildeten Empfänger-Chips, welche unter Umständen noch unterschiedliche Übertragungsprotokolle aufweisen, sehr aufwendig ist und zu einem erhöhten logistischen Aufwand und somit zu einem gesteigerten Verkaufspreis führen.
  • Somit liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Kontaktflächenanordnung auf der Oberfläche eines Infrarot-Empfänger-Chip zu schaffen, der mit einer neuen Kontaktflächenanordnung für einen Einsatz in den drei gemäß den 5, 6 und 7 standardisierten Leadframes 2, 3 und 4 geeignet ist und die bisherigen Nachteile überwindet.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Infrarot-Empfänger-Chip mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
  • Demgemäß ist ein Infrarot-Empfänger-Chip für einen Einbau in einen standardisierten Leadframe eines Infrarot-Empfangsmoduls mit mehreren Kontaktflächen für einen Anschluss von zugeordneten Funktionsstellen des Leadframes über Leiterbahnen vorgesehen, wobei mindestens eine Kontaktfläche von dem Umfangsrand des Infrarot-Empfänger-Chips derart beabstandet und alle Kontaktflächen derart zueinander positioniert sind, dass sich die jeweiligen Leiterbahnen bei einem Einbau des Infrarot-Empfänger-Chips in irgendeinen standardisierten-Leadframe bei direktem Laufweg der Leiterbahnen von der jeweils zugeordneten Kontaktfläche zu der entsprechend zugeordneten Funktionsstelle nicht schneiden.
  • Die der vorliegenden Erfindung zugrunde liegende Idee besteht darin, die Kontaktflächen neuartig derart auf dem Infrarot-Empfänger-Chip zu positionieren, dass sich die jeweiligen Leiterbahnen bei einem geeigneten Einbau des Infrarot-Empfänger-Chips in irgendeinen standardisierten Leadframe bei direktem Laufweg von der jeweils zugeordneten Kontaktfläche zu der entsprechend zugeordneten Funktionsstelle bzw. Anschlussstelle nicht kreuzen. Dabei sind die einzelnen Kontaktflächen nicht allesamt im Umfangsbereich des Infrarot-Empfänger-Chips angeordnet, sondern zumindest teilweise in Richtung der Oberflächenmitte des Infrarot-Empfänger-Chips verschoben. Mit anderen Worten ist zumindest eine Kontaktfläche derart von dem Umfangsrand des Infrarot-Empfänger-Chip beabstandet und alle Kontaktflächen derart zueinander positioniert, dass sich die jeweiligen Leiterbahnen, welche möglichst kurz ausgebildet sind, nicht gegenseitig schneiden.
  • Somit weist die vorliegende Erfindung gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil auf, dass lediglich ein einheitlicher Infrarot-Empfänger-Chip in die drei standardisierten Leadframes derart einsetzbar ist, dass die Anforderungen an möglichst kurze Leiterbahnen und ein sich Nicht-Schneiden der einzelnen Leiterbahnen erfüllt werden. Somit entfällt das bei unterschiedlich ausgestalteten Infrarot-Empfänger-Chips bestehende Logistikproblem, wodurch Kosten eingespart werden können.
  • Im Unteranspruch 2 findet sich eine vorteilhafte Ausgestaltung und Verbesserung des im Anspruch 1 angegebenen Infrarot-Empfänger-Chips.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Kontaktflächen für einen Anschluss einer Massestelle, einer Ausgabesignalstelle und einer Versorgungsstelle auf einer gemeinsamen Geraden positioniert, welche auf der Oberfläche des Infrarot-Empfänger-Chips einen schrägen Verlauf von einer in etwa mittigen Position einer Seitenkante zu einer in etwa mittigen Position einer weiteren Seitenkante, vorzugsweise einer benachbarten Seitenkante, des Infrarot-Empfänger-Chips aufweist, wobei die Kontaktfläche für einen Anschluss einer Eingabesignalstelle auf einer Geraden mit der Kontaktfläche für einen Anschluss der Massestelle positioniert ist, welche einen zu der der Massestelle oder der Eingabesignalstelle zugeordneten Seitenkante des Infrarot-Empfänger-Chips parallelen Verlauf aufweist.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung sind die Kontaktflächen allesamt auf einer gemeinsamen Geraden positioniert, welche auf der Oberfläche des Infrarot-Empfänger-Chips einen schrägen Verlauf von einer Seitenkante zu einer weiteren, vorteilhaft einer benachbarten, Seitenkante desselben aufweist.
  • Beispielsweise können die Kontaktflächen auch gemeinsam auf der Diagonalen des Infrarot-Empfänger-Chips oder leicht bzgl. dieser versetzt positioniert sein.
  • Der Infrarot-Empfänger-Chip ist vorzugsweise als Halbleiter-Chip ausgebildet. Ferner sind die Leiterbahnen jeweils als Bond-Drähte ausgebildet.
  • Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung anhand der schematischen Figuren der Zeichnungen detaillierter erläutert. Dabei zeigt:
  • 1 eine Draufsicht auf ein Infrarot-Empfangsmodul gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
  • 2 eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher in einen ersten standardisierten Leadframe eingebaut ist;
  • 3 eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher in einen zweiten standardisierten Leadframe eingebaut ist;
  • 4 eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip gemäße einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher in einen dritten standardisierten Leadframe eingebaut ist;
  • 5 eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip gemäß einem ersten Ansatz nach dem Stand der Technik, welcher in einen ersten standardisierten Leadframe eingebaut ist;
  • 6 eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip gemäß dem ersten Ansatz nach dem Stand der Technik, welcher in einen zweiten standardisierten Leadframe eingebaut ist; und
  • 7 eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip gemäß einem zweiten Ansatz nach dem Stand der Technik, welcher in einen dritten standardisierten Leadframe eingebaut ist.
  • In den Figuren der Zeichnung sind gleiche oder funktionsgleiche Elemente und Komponenten – sofern nichts anderes angegeben ist – mit denselben Bezugszeichen versehen worden.
  • 1 illustriert eine Draufsicht auf ein Infrarot-Empfangsmodul gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, in welchem ein erfindungsgemäßer Infrarot-Empfänger-Chip 1 integriert ist. Wie in 1 ersichtlich ist, weist das Empfangsmodul nach außen gerichtete Kontaktstifte 11 auf, welche beispielsweise mit den entsprechend zugeordneten Massestellen, Signalempfangsstellen und Stromversorgungsstellen des Endgerätes verbindbar sind.
  • 2 illustriert eine schematische Draufsicht auf einen Infrarot-Empfänger-Chip 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, welcher in einen ersten standardisierten Leadframe 2, welcher lediglich teilweise dargestellt ist, eingesetzt ist.
  • Der Infrarot-Empfänger-Chip 1 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine Signaleingabe-Kontaktfläche 5, eine Masse-Kontaktfläche 6, eine Signalausgabe-Kontaktfläche 7 sowie eine Stromversorgungs-Kontaktflache 8 auf. Wie unter Bezugnahme auf die 5, 6 und 7 gemäß dem Stand der Technik bereits erläutert, sind die einzelnen Kontaktflächen 5, 6, 7 und 8 über Bond-Drähte 9 mit zugeordneten Anschlussstellen des Leadframes 2 zu verbinden bzw. verbunden.
  • Beim ersten standardisierten Leadframe 2 ist die Signaleingabestelle IN oberhalb der Chipeinsetzstelle, d. h. der oberen Kante des Infrarot-Empfänger-Chips 1 angeordnet. Die Massestelle GND, die Signalausgabestelle OUT und die Stromversorgungsstelle VCC sind links von der Chipeinsetzstelle, d. h. im Bereich der linken Kante des Infrarot-Empfänger-Chips 1 vorgesehen.
  • Der zweite standardisierte Leadframe, wie in 3 in einer schematischen Draufsicht dargestellt ist, weist im Unterschied dazu die Stromversorgungsstelle VCC rechts von der Chipeinsetzstelle, d. h. im Bereich der rechten Kante des Infrarot-Empfänger-Chips 1 auf.
  • Im Gegensatz dazu wiederum besitzt der dritte standardisierte Leadframe 4, wie in 4 in einer schematischen Draufsicht dargestellt ist, eine Stromversorgungsstelle VCC, welche unterhalb der Chipeinsetzstelle, d. h. im Bereich der unteren Kante des Infrarot-Empfänger-Chips 1 angeordnet ist, sowie eine Signalausgabestelle OUT, welche rechts von der Chipeinsetzstelle, d. h. im Bereich der rechten Kante des Infrarot-Empfänger-Chips 1 positioniert ist.
  • Der erfindungsgemäße Infrarot-Empfänger-Chip gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist eine spezielle Anordnung der einzelnen Kontaktflächen 5, 6, 7 und 8 derart auf, das bei einem Einbau des Infrarot-Empfänger-Chips 1 in irgendeinen der drei standardisierten Leadframes 2, 3 oder 4 eine möglichst kurze Ausgestaltung der Bond-Drähte 9 bewerkstelligt ist, d. h. einen in etwa direkten Verlauf der einzelnen Bönd-Drähte von der jeweiligen Kontaktfläche zu den zugeordneten Anschlussstellen, wobei sich die einzelnen Bond-Drähte 9 in keinem der dargestellten Einbauzustände in einem der standardisierten Leadframes 2, 3 oder 4 kreuzen bzw. schneiden.
  • Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel sind die Signaleingabe-Kontaktfläche 5 und die Masse-Kontaktfläche 6 benachbart zueinander im Bereich einer ersten Umfangskante 12 positioniert, wobei die Stromversorgungs-Kontaktstelle 8 im Bereich einer dazu benachbarten zweiten Umfangskante 13 angeordnet ist. Die Signalausgabe-Kontaktfläche 7 ist vorzugsweise zwischen der Masse-Kontaktfläche 6 und der Stromversorgungs-Kontaktfläche 8 derart angeordnet, dass sie von der ersten Umfangskante 12 sowie der zweiten Umfangskante 13 beabstandet ist. Die Masse-Kontaktfläche 6, die Signalausgabe-Kontaktfläche 7 und die Stromversorgungs-Kontaktfläche 8 sind auf einer gemeinsamen Geraden angeordnet, welche von der ersten Umfangskante 12 schräg zu der zweiten Umfangskante 13 verläuft, wie in den 2, 3 und 4 ersichtlich ist.
  • Somit schafft die vorliegende Erfindung einen Infrarot-Empfänger-Chip mit einer vorteilhaften Anordnung der einzelnen Kontaktflächen auf dem Chip, mit welcher derselbe Empfänger-Chip in die drei unterschiedlich ausgebildeten standardisierten Leadframes derart einsetzbar ist, dass die Anforderungen an kurze Bond-Drahtverbindungen und ein sich Nicht-Schneiden der einzelnen Bond-Drähte gewährleistet wird.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels vorstehend beschrieben wurde, ist sie darauf nicht beschränkt, sondern auf vielfältige Weise modifizierbar.
  • Die Signaleingabe-Kontaktfläche 5, die Masse-Kontaktfläche 6, die Signalausgabe-Kontaktfläche 7 sowie die Stromversorgungs-Kontaktfläche 8 befinden sich auf einer gemeinsamen Geraden, welche von der ersten Umfangskante 12 schräg in Richtung der zweiten Umfangskante 13 verläuft.
  • Ferner ist es möglich, die Kontaktflächen 5, 6, 7 und 8 auf einer geeigneten Diagonale des Infrarot-Empfänger-Chips anzuordnen. Entscheidend ist lediglich, dass die Signalausgabe-Kontaktfläche 7 bezüglich der Stromversorgungs-Kontaktfläche 8 derart verschoben positioniert ist, dass sich die Bond-Drähte bei direktem Verbindungsweg bei einem Einbau des Infrarot-Empfänger-Chips in die drei unterschiedlich ausgebildeten standardisierten Leadframes 2, 3 und 4 nicht kreuzen.

Claims (2)

  1. Infrarot-Empfänger-Chip mit einer ersten Umfangskante (12) und einer zweiten Umfangskante (13) und auf dem Empfänger-Chip angeordneten Kontaktflächen als Aufnahmefläche für jeweils einen Bond-Draht (9), wobei eine Kontaktfläche als Signaleingangs-Kontaktfläche (5), eine Kontaktfläche als Masse-Kontaktfläche (6), eine Kontaktfläche als Signalausgabe-Kontaktfläche (7) und eine Kontaktfläche als Stromversorgungs-Kontaktfläche (8) ausgebildet ist, und die Masse-Kontaktfläche (6), die Signalausgabe-Kontaktfläche (7) und die Stromversorgungs-Kontaktfläche (8) auf einer gemeinsamen Geraden positioniert sind, und die Gerade auf der Oberfläche des Chips im Bereich der ersten Umfangskante (12) und der zweiten Umfangskante (13) schräg zu der ersten Umfangskante (12) und zu der zweiten Umfangskante (13) verläuft, so dass sich bei einer Montage auf einen von mehreren unterschiedlichen Leadframes (2, 3, 4) die einzelnen Bond-Drähte (9) nicht kreuzen, wobei sich die unterschiedlichen Leadframes (2, 3, 4) dadurch unterscheiden, dass die mit den jeweiligen Kontaktflächen (5, 6, 7, 8) durch die Bond-Drähte (9) zu verbindenden Anschlussstellen (IN, GND, OUT, VCC) an verschiedenen Positionen liegen.
  2. Infrarot-Empfänger-Chip nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Signalausgabe-Kontaktfläche (7) zwischen der Masse-Kontaktfläche (6) und der Stromversorgungs-Kontaktfläche (8) angeordnet ist.
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