JP3075673U - 光電モジュール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 射出成形やトランスファーモールディングの
際に材料が貫通孔に浸入することを防止すると共に、小
型化を図る。 【解決手段】 複数層のプリント基板と１つの光電素子
とを少なくとも有し、前記プリント基板には少なくとも
上層基板基材３と下層基板基材１０と電気回路とを有
し、前記少なくとも１つの光電素子６又は７が前記複数
層プリント基板に配置されると共に、前記電気回路と電
気的に接続され、且つ光透過樹脂４射出成形により前記
複数層のプリント基板の上方にパッケージングされ、そ
のうち、前記下層基板１０基材の側面に複数個の対外電
気的接続端子を有すると共に、それらの端子が前記電気
回路と電気的に接続され、且つそれらの端子が下層基板
基材における貫通孔１１の内壁を一部カットして残った
壁面に形成されると共に、上層基板基材３がそれらの対
外電気的接続用の貫通孔１１をカバーする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は光電モジュール装置に係わるもので、特に体積が小さく、パッケージ ング物質の基板における電気的接続端子の孔部に対する浸入することを防止でき る光電モジュール装置に係わるものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来の光電モジュール装置、例えば赤外線情報伝送モジュール（ＩｒＤＡ）や チップタイプ発光ダイオード（ＣｈｉｐＬＥＤ）や電荷カップリング素子（ＣＣ Ｄ）などは、電気的接続端子(半田付け点)が周辺の側面より外方へ突出するよう に形成されるので、より大きい体積を持っていた。しかしながら、現在の電気製 品が軽量や薄い厚さや短い寸法や小さい体積などへと発展し、マーケットにおい て前記それぞれの素子の体積に対する要求が可及的に小さく形成させるようにす ることを求めている。赤外線情報伝送モジュールを例とする場合、従来では製品 の体積を小型化するために、ゲル注入の方式によってパッケージングを実行する が、このようなパッケージングの場合では容易に位置決め不良のことを生じ、例 えばパッケージング過程中に溶融状態の樹脂の生じる浮力が光電素子チップの位 置決めの変位を生じ、光軸の中心より離れることを容易に生じるので、製品の歩 留まりの低化を招くことがある。

【０００３】 前記の課題を改善するために、他の従来の赤外線情報伝送モジュール７００が 提案され、図６に示すように、このような設計の場合では、前記の従来の下層基 板７０とその上に形成されるゲル注入パッケージングの際の樹脂の端子孔７１に 浸入することを防止するための半田付け防止層７２とを用いると共に、光電素子 チップ７６を前記基板７０に配置し、且つそれらの間を電気的に接続してから射 出成形の方式によってその上方にパッケージング層７４を形成する。しかしなが ら、この従来の半田付け防止層７２はゲル注入パンケージングの際に樹脂の端子 孔７１に対する浸入を防止できるが、射出成形時の高温と高圧を避けられないた め、半田付け層７２が射出成形時によく破裂を生じ、樹脂が端子孔７１に浸入す ることをよく生じ、製品を無効にならせ、歩留まりを低下させることを招く。

【０００４】 図７は従来のチップタイプ発光ダイオード８００を示す斜視図である。発光ダ イオード８００は、下層基板８０より延出される端子孔８１と上方のパッケージ ング層８４とを有する。図８は従来の電荷カップリング素子９００（ＣＣＤ）を 示す斜視図である。電荷カップリング素子９００は、複数の下層基板９０より延 出される端子９１と上方のパッケージング層９４とを有すると共に、下層基板９ ０には電荷カップリング素子チップ９７を有し、且つ前記チップ９７がリード９ ５によって端子９１の内方脚部と接続される。この製品の欠点が前記にも説明し たように、その下層基板８０、９０の電気的接続端子孔８１と端子９１とがすべ て側面より外方へ延出するので、体積が膨大になり、小型化を図れなく、マーケ ットに要求に該当しない。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

前記従来の手段のそれぞれの欠点と体積が大きい課題とパッケージング射出時 の種々の問題を解決するために本考案が案出された。本考案は、従来の光電モジ ュールのパッケージング物質の端子孔に侵入する課題を解決することによって製 品の歩留まりを向上することができる光電モジュール装置を提供することをその 主要な目的とする。

【０００６】 また、本考案は、従来の光電モジュールの体積が大きくなる課題を解決するこ とによってマーケットにおけるニーズを満足できる光電モジュール装置を提供す ることをその他の目的とする。

【０００７】 また、本考案は、従来の光電モジュールのパッケージングを簡素化することに よってコストダウンを図れる光電モジュール装置を提供することをその他の目的 とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

前記のそれぞれの目的を図るために、本考案は、複数層のプリント基板と１つ の光電素子とを少なくとも有し、前記プリント基板には少なくとも上層基板基材 と下層基板基材と電気回路とを有し、前記少なくとも１つの光電素子が前記複数 層プリント基板に配置されると共に、前記電気回路と電気的に接続され、且つ光 透過樹脂射出成形により前記複数層のプリント基板の上方にパッケージングされ 、そのうち、前記下層基板基材の側面に複数個の対外電気的接続端子を有すると 共に、それらの端子が前記電気回路と電気的に接続され、且つそれらの端子が下 層基板基材における貫通孔の内壁を一部カットして残った壁面に形成されると共 に、上層基板基材がそれらの対外電気的接続用の貫通孔をカバーすることによっ て樹脂の射出成形時の浸入を防止することを特徴とした光電モジュール装置を提 供する。

【０００９】 本考案の達成しようとする目的を図るための技術と手段と効果を詳細に説明す るために、以下に添付図面を参照しながら本考案の複数の好適な実施の形態を詳 細に説明し、本考案の目的と特徴と優れた点を開示する。

【００１０】

【考案の実施の形態】

図１ないし図３は本考案の第１の実施の形態の赤外線情報伝送モジュール１０ ０を示すそれぞれの図面である。そのうち、図３は本考案の製造過程中に複数個 の赤外線情報伝送モジュール１００を１つの複数層プリント基板にパッケージン グしてから、個別の製品になるようにカットする前の状態を示す図である。図２ は本考案の製品を示す図である。図１における異なる斜め模様はそれぞれの層を 区別するもので、断面図ではない。

【００１１】 本考案の製造過程中に、まず一枚の下層基板１０に複数個の貫通孔１１を形成 し、且つ貫通孔１１の内壁に金属をメッキすることによって電気的接続用の端子 を形成し、且つそれらの端子と下層基板１０における電気回路とを電気的に接続 する。それから、一枚の上層基板３を粘着手段９(例えば粘着ゲル)によって下層 基板１０に粘着すると共に、前記貫通孔１１をカバーし、それから上層基板３の 電気回路と下層基板１０の電気回路とを電気的に接続して複数層基板を構成する 。それから発光素子６(例えば発光ダイオード)と光検出素子７と制御集積回路（ ＩＣ）８とを上層基板３における適当な位置に固着し、且つリード５によって前 記発光素子６と光検出素子７と制御集積回路８と上層基板３における電気回路と を接続し、それから光透過可能な樹脂パッケージング層４(例えば光透過可能な エポキシ樹脂)を射出成形法またはトランスファーモールディング法によって前 記素子を前記上層基板３にパッケージングするように、形成させる。また、前記 発光素子６と前記光検出素子７の上方にそれぞれ外方へ突出する曲面４１を形成 することによって光集中の効果を図る。その結果は図３に示すように、一枚の複 数層基板に複数個の赤外線情報伝送モジュール１００を形成する。

【００１２】 最後に、前記赤外線情報伝送モジュール１００を個別の製品になるようにカッ トし、下層基板１０の前記貫通孔１１がカントの際に縦方向に沿ってカットされ て端子脚部を形成する。使用の際、発光した電気信号が貫通孔１１より赤外線情 報伝送モジュール１００に送信される後に、前記制御集積回路８は前記の発光の 電気信号に対し応答を出し、発光素子６を発光させるように制御し、且つ前記突 出した曲面４１を介してフォーカスし射出させる。所定の波長の赤外線が前記赤 外線情報伝送モジュール１００に入る後に、まず前記突出した曲面４１でフォー カスされてから、前記光検出素子７に入射し、前記光検出素子７がそれに対応す るように光受信電気信号を前記制御集積回路８に送信すると共に、対応の電気信 号を前記貫通孔１１における端子に送信出力する。

【００１３】 図４は本考案の第２の実施の形態を示す図である。それはチップタイプ発光ダ イオード３００の製品であり、この種の製品は表面装着性の発光ダイオード製品 であり、現在のマーケットではこのような製品に対し、体積が可及的に縮小して もらうように厳しく要求する。その製造過程中に、一枚の電気回路基板になるよ うに製造を始める。一枚の下層基板３０に複数個の貫通孔３１よりなる端子をド リルして形成し、且つ一枚の上層基板３３と粘着して複数層基板を形成する。最 後に、複数層基板に配置される光電素子が発光ダイオードチップを採用する。一 枚全体に発光ダイオードチップが配置される電気回路基板が射出成形の方式によ ってパッケージング層３４を形成してから、図４に示すような製品をカット形成 できる。そして、電気回路基板の直交方向に沿ってカットされる貫通孔３１が端 子を構成する。使用の際、貫通孔３１の端子が通電後にそのうちの発光ダイオー ドが発光し、且つ光線が前記パッケージング層３４を透過して射出され、光発信 素子を構成する。図７における製品と比べる場合、本考案は単に上層基板３３に よって貫通孔３１を封止し、射出成形時、樹脂が貫通孔３１に浸入することがな く、そのため、貫通孔３１がパッケージング層３４の下方に形成させることがで き、チップタイプ発光ダイオード３００の体積を大幅に減少する。それに対して 図７に示す従来のチップタイプ発光ダイオード８００は下層基板８０が横方向に 延出しなければパッケージング層８４の樹脂が半田付け孔８１に浸入するように なるので、大きい体積を持つようになる。

【００１４】 図５は本考案の第３の実施の形態であり、電荷カップリング素子（ＣＣＤ）５ ００の製品を示す。現在のマーケットではこのような製品に対し体積が可及的に 小さく形成させる要求があり、その製造過程中に、まず一枚の電気回路基板より 製造を開始する。一枚の下層基板５０に貫通孔５１よりなる端子の形成の場合よ り開始される。それから一枚の上層基板５３と接合して複数層基板を形成する。 最後に複数層基板に配置される光電素子が電荷カップリング素子チップ５７であ る。一枚全体に電荷カップリング素子チップ５７が配置される基板が射出成形の 方式によって光透過パッケージング層５４を完成後に、カットの方式によって図 ５に示す製品を形成できる。基板の直交方向に沿って貫通孔５１をカットするこ とによって端子を形成する。使用の際、光線が電荷カップリング素子チップ５７ に照射する場合、対応して形成される電気信号がリード５５を介して前記貫通孔 ５１の端子より出力され、光受信素子を構成する。図８における従来物と比べる 場合、本考案の場合では上層基板５３が貫通孔５１を封止するので、射出成形時 樹脂が貫通孔５１に浸入することがないので、貫通孔端子がパッケージング層５ ４の下方に形成でき、電荷カップリング素子５００の体積を大幅に減少する。そ れに対して、図８に示す従来の電荷カップリング素子９００が端子９１が横方向 に延出する必要があるので、より大きい体積を持つ。

【００１５】 前記本考案のそれぞれの実施の形態において、前記複数層基板が２層の基材( 上層基板と下層基板)よりなるが、本考案は３層以上の基材よりなる複数層基板 の構成を含み、ポイントは下層の基板(１０、３０、５０)に貫通孔(１１、３１ 、５１)を電気的接続端子として形成する必要があり、且つそれらの貫通孔(１１ 、３１、５１)がその上方の基板によって封止される必要があり、複数層基板に おける各種の光電素子に対し射出成形またはトランスファーモールディングを実 行する際に、射出成形の材料またはトランスファーモールディング材料が前記貫 通孔(１１、３１、５１)に浸入することがないと共に、最後に一枚全体の複数個 の光電モジュールをパッケージングした基板をカットしてそれぞれの製品を形成 する場合に、前記貫通孔(１１、３１、５１)に直交するように基板をカットする ことによって電気的接続端子を形成できる。

【００１６】

【考案の効果】

図１ないし図５における三種類の実施の形態と従来物の図６ないし図８に示す 構造と比較する場合、本考案は基板によってそれぞれの貫通孔を封止するため、 射出成形やトランスファーモールディングの高温と高圧とを用いて、滲むことを 生じないため、製品の歩留まりを大幅に向上できると共に、このような方法の場 合では製造プロセスを簡素化できるので、コストダウンを図れ、且つこのような 製造方法による製品は体積が大幅に減少されるので、現在のマーケットのニーズ に正に対応できる。

【００１７】 また、前記に詳細に説明した構成は本考案の好適な実施の形態の構成に過ぎな く、本考案をそれらの構成のみに制限するものではなく、本考案の請求の範囲や 図面や考案の詳細な説明の内容などに基づいて行ったすべての変更や一部転用な どすべて本考案の保護範囲に入るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の第１実施例の形態を示す断面図であ
る。

【図２】本考案の第１実施例の形態を示す斜視図であ
る。

【図３】本考案の第１実施例の形態のパッケージング終
了後にまだカットされていないそれぞれの製品の状況を
示す斜視図である。

【図４】本考案の第２実施例の形態を示す斜視図であ
る。

【図５】本考案の第３実施例の形態を示す斜視図であ
る。

【図６】従来の赤外線情報伝送モジュールを示す側面図
である。

【図７】従来のチップタイプ発光ダイオードを示す斜視
図である。

【図８】従来の電荷カップリング素子を示す斜視図であ
る。

【符号の説明】

１０、３０、５０、７０、８０、９０ 下層基板 １１、３１、５１ 貫通孔 ７１、８１ 端子孔 ９１ 端子 ３、３３、５３ 上層基板 ４、３４、５４、７４、８４、９４ パッケージング層 ５、５５、９５ リード ６ 発光素子 ７ 光検出素子 ８ 制御集積回路 ９ 粘着手段 ４１ 外方へ突出する曲面 ５７、９７ 電荷カップリング素子チップ ７２ 半田付け防止層 ７６ 光電素子チップ １００、７００ 赤外線情報伝送モジュール ３００、８００ チップタイプ発光ダイオード ５００、９００ 電荷カップリング素子

Claims (6)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 少なくとも上層基板基材と下層基板基材
   と電気回路を有する複数層プリント電気回路基板と、 前記複数層プリント電気回路基板に形成されると共に、
   前記電気回路と電気的に接続され、且つ光透過樹脂射出
   成形方法によって前記複数層プリント電気回路基板の上
   方にパッケージングされる少なくとも１つの光電素子と
   を有する光電モジュール装置において、 前記下層基板基材の側面に前記電気回路と電気的に接続
   される複数個の対外電気的接続端子を有し、且つ前記端
   子が下層基板基材における貫通孔の内壁が一部カットさ
   れる後に残った壁面に形成されると共に、前記上層基板
   基材は前記対外電気的接続用の貫通孔を封止することに
   よって樹脂の射出成形の際にその中に浸入することを防
   止することを特徴とした光電モジュール装置。
2. 【請求項２】 前記光電素子には少なくとも１つの光発
   信素子と１つの光受信素子とを有することを特徴とした
   請求項１に記載の光電モジュール装置。
3. 【請求項３】 前記光電素子には少なくとも１つの光発
   信素子を有することを特徴とした請求項１に記載の光電
   モジュール装置。
4. 【請求項４】 前記光発信素子は少なくとも１つの発光
   ダイオードチップよりなることを特徴とした請求項３に
   記載の光電モジュール装置。
5. 【請求項５】 前記光電素子には少なくとも１つの光受
   信素子を有することを特徴とした請求項１に記載の光電
   モジュール装置。
6. 【請求項６】 前記光受信素子には少なくとも１つの電
   荷カップリング素子チップを有することを特徴とした請
   求項５に記載の光電モジュール装置。