JP2003017718A - 受光モジュ−ル - Google Patents
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Abstract
る。 【解決手段】 受光素子と、金属製の複数のリードフレ
ームとを備えた受光モジュールであって、前記リードフ
レームの1つは、前記受光素子を載置する素子固定部と
リード部と舌片部72とを有し、前記舌片部72は、受
光素子への光導入孔73を有しているとともに、前記素
子固定部と該舌片部72によって前記受光素子の5面を
覆うように折り曲げられている事を特徴とする。前記舌
片部を有するリードフレームは所定の電位に接続される
シールド板とされる。
Description
適な受光モジュ−ルに関する。
ビジョン受信器など多くの室内機器においては、赤外光
が雑音に強くまた比較的多くの情報量を短時間に伝達で
きるので、発光ダイオ−ドと受光素子を利用した光リモ
コンが使用されている。その光リモコンに用いる受光モ
ジュ−ルは例えば実開平1−102834号公報に示さ
れるように、受光素子と回路素子をプリント基板上に載
置し、シ−ルドケ−スに収納してこれを構成している。
ジュ−ルでは、受光素子と回路素子との配線が複雑なた
め両者間で雑音を拾い易い。またプリント基板を用いる
ため占有体積が大きいという欠点が有る。そこで一つの
半導体基板上に受光素子と回路素子を集積する事が試み
られるが、実用に至っていない。何故ならば受光素子の
出力が低く、応答速度が遅く、あるいは回路素子に光が
当る事により誤動作を生じ易いからである。故に本発明
は上述の欠点を鑑みてなされたものであり、すなわち雑
音を拾いにくい受光モジュ−ルを提供するものである。
また、小型の受光モジュ−ルを提供するものである。ま
た、応答速度の早い受光モジュ−ルを提供するものであ
る。また、誤動作を生じにくい受光モジュ−ルを提供す
るものである。
は請求項1に記載のように、受光素子と、金属製の複数
のリードフレームとを備えた受光モジュールであって、
前記リードフレームの1つは、前記受光素子を載置する
素子固定部とリード部と舌片部とを有し、前記舌片部
は、受光素子への光導入孔を有しているとともに、前記
素子固定部と該舌片部によって前記受光素子の5面を覆
うように折り曲げられている事を特徴とする。
が、受光素子への光導入孔を有しているとともに、前記
素子固定部と該舌片部によって前記受光素子の5面を覆
うように折り曲げられているので、舌片部と素子固定部
を備えるリードフレームによって、素子に入り込もうと
する不要な光や電磁波などのノイズを効果的に遮蔽する
事ができ、受光モジュールの耐雑音特性を良好なものと
する事ができる。
部を有するリードフレームが所定の電位に接続されるシ
ールド板とされる事により、受光モジュールの耐雑音特
性をより良好なものとする事ができる。
1、図2、図3に従って説明する。図1は本実施形態に
係る受光モジュ−ルの平面断面図、図2は図1のAA断
面図である。これらの図に於て、フレ−ム1は金属性の
板からなり、複数のリードフレームからなる。リードフ
レームの1つは、幅の広い素子固定部11とリ−ド部1
2を有している。リ−ド部12に略平行に他のリ−ドフ
レ−ム13、14が2本配置されている。
イオ−ドからなり、フレ−ム1の素子固定部11に導電
性接着剤を介して固着されている。受光素子2は電極2
1、半導体基板(P層)22、I層23、空乏層24、
拡散層(N層)25、他の電極26から構成されてい
る。I層23はシリコンに濃度1014cm-3程度のP型
不純物を添加されたものである。半導体基板22は、こ
のI層23の下部に選択拡散され、濃度1019〜1020
cm-3のP型不純物が添加されている。拡散層(n層)
25はI層23の上部に部分的に選択拡散され、濃度1
019〜1020cm -3のN型不純物が添加されている。空
乏層24はN層25の表面からI層23の内部に部分的
に延びて形成されたもので、キャリア濃度が非常に少な
い領域である。
着剤を介して固着されている。回路素子3は断面図で示
す様に、電極301、半導体基板(P層)302、N+
(埋込層)303、N層304、N+層305と30
6、P層307、SiO2層308、導電層309、導
電層310、他の電極311、312、313、314
から構成されている。この様に受光素子2と回路素子3
はそれぞれフレ−ム1と接続される電極21と301上
に同一導電型(P型)の半導体基板22と302を有し
ている。
らなる配線手段で、それぞれ受光素子2の他の電極26
と回路素子3の他の電極311との間、素子固定部11
と他の電極313との間、他のリ−ドフレ−ム13と他
の電極312との間、他のリ−ドフレ−ム14と他の電
極314との間に接続されている。そして好ましくは、
この回路素子3の周辺をカ−ボン入りシリコ−ン等の遮
光性樹脂5が覆う様に設けられている。
と回路素子3又は遮光性樹脂5は、エポキシ樹脂等から
なりかつ受光素子2の必要な波長の光(概ね赤外光)に
対して透光性を有しかつ他の波長の光(特に可視光)に
対して遮光性を有する黒色の樹脂6で一体に覆われてい
る。
ロック図に従い説明する。この図に於て回路素子3は、
例えばABLC315と増幅器316とリミッタ317
とフィルタ318と検波回路319と波形整形回路32
0とトランジスタ321と抵抗322の各回路からな
る。受光素子2のアノ−ド側(電極21)はフレ−ム1
を介してアノ−ド共通タイプとして接地電位に接続さ
れ、カソ−ド側(他の電極26)は回路素子3の入力に
接続されている。ABLC315はオ−トバイアスロジ
ックレベルコントロ−ルであり、受光素子2に一定の逆
バイアス電位を与える。他のリ−ドフレ−ム14に印加
される電位Vccは回路素子3内の各回路に電圧を与え
る。リ−ド部12は電源電位、すなわち接地電位に接続
されている。この様にして電気信号を変調された赤外光
を受けとった受光素子2からの信号は回路素子3を経
て、他のリ−ドフレ−ム13に出力信号Vssを与え
る。
2と回路素子3はそれぞれの裏側の電極がリードフレー
ムの素子固定部11に導電性接着剤を介して共通に接続
され、前記リードフレームのリード部12が電源電位
(接地電位)に接続されているので、リードフレームが
シールド板として機能し、受光素子2や回路素子3に侵
入する雑音を低減する事ができる。また、リードフレー
ム13の前方に回路素子3を配置し、回路素子3の前方
に受光素子2を配置し、受光素子2、配線41、回路素
子3、配線43、リードフレーム13を直線的に配列し
ているので、微弱信号が出力される配線41を、大きな
信号が出力される配線43、リードフレーム13と離間
して配置する事ができる。その結果、配線41に配線4
3やリードフレーム13などの出力が与える影響を最小
限に抑制する事ができ、受光モジュールの動作の安定化
を図る事ができる。
の第2実施形態を図4に従って説明する。図4は本実施
形態に係る受光モジュ−ルのブロック図である。図4で
示した番号の内、図1ないし図3と同じ番号は同じ部品
である事を示す。受光素子2aは第1実施形態で示した
受光素子2のP層とN層を逆転させたものである。すな
わちI層23aはシリコンにN型不純物を添加され、半
導体基板22aはN型不純物が添加され、拡散層(P
層)25aはP型不純物が添加されたものである。
回路素子3のP層とN層を逆転させたものであり、半導
体基板302aはN型である。但しトランジスタ321
は第1実施形態と同じNPN型を用いる。受光素子2a
のカソ−ド側(電極21)はフレ−ム1を介してカソ−
ド共通タイプとしてプラス電位に接続され、アノ−ド側
(他の電極26)は回路素子3aの入力に接続されてい
る。リ−ド部12に印加される電源電位Vccは回路素
子3a内の各回路にその電位を与える。他のリ−ドフレ
−ム14は接地電位に接続されている。この様にして変
調された赤外光は受光素子2aを経て、回路素子3aに
より、他のリ−ドフレ−ム13に出力信号Vssを与え
る。このカソ−ド共通タイプの実施形態もアノード共通
タイプの実施形態と同様の作用効果を奏する事ができ
る。
た受光素子2aの光吸収効率特性を図5に従い説明す
る。この図に於て横軸は空乏層24aの厚さ(μm)で
あり、縦軸は光吸収効率(%)、すなわち発生フォトン
数を入射フォトン数で割ったものの百分率である。この
中で特性B、C、D、E、Fは受光素子2aが受ける光
の波長であり、それぞれ700、780、900、94
0、1000nmである。赤外光(930〜950n
m)を効率よく(90%以上)受けるには空乏層の厚さ
が110μm以上必要な事が判かる。
化して製造すると、その受光素子内のI層はエピタキシ
ャル法で製造されるため、I層の不純物濃度は十分小さ
くならない。(1016cm-3程度)故にI層の比抵抗が
小さいので空乏層の厚さを厚くする事ができない。これ
に対して本実施形態では、受光素子2aは回路素子3a
と独立して製造されるので、受光素子2aのI層23a
の不純物濃度を1014cm-3程度と小さく設定する事が
できる。故にI層23aの比抵抗が(500〜3000
Ωcmと)大きくなるので、空乏層の厚さは例えば11
0μm以上と厚く製造する事ができる。従って赤外光を
効率よく(90%以上)受光する事ができ、受光素子2
aの感度が高くなり、応答速度が早くなる。
実施形態を図6に従って説明する。以下の説明に於て第
1実施形態又は第2実施形態と同じ番号のものは同じ物
である事を示す。図6は、本実施形態に係る受光モジュ
−ルの斜視図であり、図1のフレ−ムの素子固定部11
の延長上にコ字状の舌片部を設けこれを折り曲げたもの
である。すなわちフレ−ム71の先端に設けた舌片部7
2に透孔73を設け、その透孔73が受光素子2又は2
aの位置に対応するように、そして素子固定部と舌片部
72の主表面が略平行になるように折り曲げ加工して舌
片部72で樹脂60の表面を覆う。透孔73は受光素子
2又は2aの光導入孔となり、受光素子2又は2aと回
路素子3又は3aはフレ−ム71が少なくとも3面、図
の例では5面であるが、舌片部を箱型に加工しておけば
6面を覆う事ができる。またフレ−ムの薄い場合や、折
り曲げをしてもフレ−ムが少し元に戻り樹脂60とフレ
−ムの間隔が大きくなるような場合には、樹脂60の側
面に小さな突起を設け、舌片部72の側面折曲部に孔も
しくは爪を設け、これらを係止させればフレ−ムは所定
の箱状に形成できる。このように、受光素子2と回路素
子3を共通に配置したフレームの一部を折り曲げてシー
ルド用の舌片部72を形成したので、この舌片部72も
受光素子2及び回路素子3の下面を覆うフレームと同電
位に保つ事ができ、受光素子2及び回路素子3の周囲を
広範囲にシールドする事ができる。
フレ−ムの上に素子が載置されこのフレ−ムが所定電位
に接続される事を利用して、このフレ−ムの一部を樹脂
から突出させ、樹脂全体を導電性熱収縮チュ−ブで覆
い、そのチュ−ブが突出したフレ−ムと電気的に接触す
るように構成する事でも構成できる。なお以上の説明に
於て、受光素子2、2aとしてPINホトダイオ−ドを
例示したが、その他にホトトランジスタやホトダイオ−
ドなどにも適用可能である。
導体基板を有する受光素子と回路素子をそれぞれ電極を
介して同一フレ−ムに載置する。故に受光素子と回路素
子の電位が一定電位に固定される事で、いわゆるフロ−
ティングによる出力変動がない。そして、両素子を直接
接続するので微弱信号を扱う部分が十分近接し、関係す
る面積も小さくなる。故に耐雑音特性が良好となる。更
に受光素子を回路素子と独立して設けるので、受光素子
のI層の不純物濃度を小さくする事により、I層の比抵
抗が大きくなる。故に空乏層の厚みが大きくなり、光吸
収効率が高くなるので受光素子の感度が高くなり、応答
速度も早くなる。また、プリント基板を用いないでフレ
−ムに直接素子を載置するのでモジュ−ルが小型とな
る。
フレームと同電位の舌片部によって樹脂を覆う事でシ−
ルド効果を簡単にかつ確実に得る事ができる。その場
合、透孔によって受光素子には光が導かれるが同じ平面
内にある回路素子はフレ−ムにより光が遮られるので、
回路素子が光エネルギ−によって誤動作する事はない。
また本発明は回路素子の周辺を遮光性樹脂で覆う事によ
り、光が遮ぎられるので、回路素子が光エネルギ−によ
って誤動作しない。そして受光素子を透光性樹脂で覆う
ので、受光素子には適正な光が導かれる。以上のように
上記実施形態によれば、耐雑音特性が良好な受光モジュ
ールを提供する事ができる。また、受光素子の感度が高
く、応答速度も早い受光モジュールを提供する事ができ
る。また、小型で誤動作が少ない受光モジュールを提供
する事ができる。
入孔を有しているとともに、素子固定部と該舌片部によ
って受光素子の5面を覆うように折り曲げられているの
で、舌片部と素子固定部を備えるリードフレームによっ
て、素子に入り込もうとする不要な光や電磁波などのノ
イズを効果的に遮蔽する事ができ、受光モジュールの耐
雑音特性を良好なものとする事ができる。
部を有するリードフレームが所定の電位に接続されるシ
ールド板とされる事により、受光モジュールの耐雑音特
性をより良好なものとする事ができる。
提供する事ができる。
平面断面図である。
ブロック図である。
ブロック図である。
光吸収効率特性図である。
斜視図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 受光素子と、金属製の複数のリードフレ
ームとを備えた受光モジュールであって、前記リードフ
レームの1つは、前記受光素子を載置する素子固定部と
リード部と舌片部とを有し、前記舌片部は、受光素子へ
の光導入孔を有しているとともに、前記素子固定部と該
舌片部によって前記受光素子の5面を覆うように折り曲
げられている事を特徴とする受光モジュール。 - 【請求項2】 前記舌片部を有するリードフレームが所
定の電位に接続されるシールド板とされている事を特徴
とする請求項1記載の受光モジュ−ル。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2002141227A JP3516342B2 (ja) | 1991-03-07 | 2002-05-16 | 光リモコン用受光モジュ−ル |
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---|---|---|---|
JP4178991 | 1991-03-07 | ||
JP3-41789 | 1991-03-07 | ||
JP2002141227A JP3516342B2 (ja) | 1991-03-07 | 2002-05-16 | 光リモコン用受光モジュ−ル |
Related Parent Applications (1)
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JP2001010179A Division JP3696094B2 (ja) | 1991-03-07 | 2001-01-18 | 受光モジュ−ル |
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JP2002141227A Expired - Lifetime JP3516342B2 (ja) | 1991-03-07 | 2002-05-16 | 光リモコン用受光モジュ−ル |
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Country | Link |
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JP (1) | JP3516342B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017181130A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 赤外線センサ装置 |
-
2002
- 2002-05-16 JP JP2002141227A patent/JP3516342B2/ja not_active Expired - Lifetime
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JP2017181130A (ja) * | 2016-03-29 | 2017-10-05 | 三菱マテリアル株式会社 | 赤外線センサ装置 |
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