JP3516342B2 - 光リモコン用受光モジュ−ル - Google Patents
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- H01L2924/301—Electrical effects
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Description
【発明の詳細な説明】
【発明の属する技術分野】本発明は光リモコン用受光モ
ジュ−ルに関する。 【従来の技術】近年、オ−ディオ装置、空調機器、テレ
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。 【発明が解決しようとする課題】しかして上述の受光モ
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。 【課題を解決するための手段】本発明の受光モジュール
は請求項１に記載のように、 ・ 受光素子と、 ・ 前記受光素子と接続されるとともに増幅器を内蔵し
た回路素子と、 ・ 前記受光素子と前記回路素子の両方を載置する素子
固定部とリード部とを備える金属製の第１リードフレー
ムと、 ・ 前記回路素子の出力電極と配線を介して接続された
信号出力用の金属製の第２リードフレームと、を備えた
光リモコン用受光モジュールであって、 ・ 前記素子固定部における前記リード部の前方に前記
回路素子を、更に前記回路素子の前方に前記受光素子を
それぞれ配置し、 ・ 前記受光素子と前記回路素子は、同一導電型の半導
体基板を備えるとともに、前記第１リードフレームに導
電性接着剤を介して共通に接続され、それぞれの表側の
電極を配線手段によって直接接続され、 ・ 前記素子固定部と前記受光素子と前記回路素子を赤
外光に対して透光性を有しかつ可視光に対して遮光性を
有する樹脂で一体に覆っている事を特徴とする。この様
に請求項1記載の発明によれば、前記受光素子と前記回
路素子が第1リードフレームに導電性接着剤を介して共
通に接続され、同一電位に固定されることで、いわゆる
フローティングによる出力変動が抑制される。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ので、耐雑音特性も良
好になる。また、両素子を独立させることにより、受光
素子の感度と応答性を高めることができる。また、素子
固定部と受光素子と回路素子を赤外光に対して透光性を
有しかつ可視光に対して遮光性を有する樹脂で一体に覆
うことにより、赤外線を利用する光リモコンに好適な構
造とすることができる。 【発明の実施の形態】以下に本発明の第１実施形態を図
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は金属製の
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（第1リードフレーム）は、幅の広い素子
固定部１１とリ−ド部１２を有している。リ−ド部１２
に略平行に他のリ−ドフレ−ム１３（第２リードフレー
ム）、１４が２本配置されている。受光素子２は例えば
シリコンＰＩＮホトダイオ−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２１、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１
０14ｃｍ-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１０19〜１０20ｃｍ-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１０19〜１０20ｃｍ-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。回路素子３は素
子固定部１１上に導電性接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３
０４、Ｎ+層３０５と３０６、Ｐ層３０７、ＳｉＯ2層３
０８、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。金属細線４１、４２、
４３、４４は金等からなる配線手段で、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。フレ−ム１の素子固定部１１と受光素子２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。次に
この受光モジュ−ルの動作を図３のブロック図に従い説
明する。この図に於て回路素子３は、例えばＡＢＬＣ３
１５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３２０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。ＡＢ
ＬＣ３１５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。ここで、図1、図2に
示すように、前記素子固定部１１は、前記リード部１２
よりも幅が広く前記受光素子２と前記回路素子３を配置
するに十分な面積を有している。そして、受光素子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の上面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。次に、カソ−ド共通タイプとして、
本発明の第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３ａは概ね第１実施形態で示した回路素子
３のＰ層とＮ層を逆転させたものであり、半導体基板３
０２ａ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。さらに
本実施形態の受光モジュ−ルに用いた受光素子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、９４０、１０００ｎｍであ
る。赤外光（９３０〜９５０ｎｍ）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。従来の様に半導体基板上に受光素子を一体
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。次にシ−ル
ドケ−スを用いた本発明の第３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７２に透孔７３を設け、
その透孔７３が受光素子２又は２ａ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（上下の面と前側面）、図
の例では５面で（上下の面と左右の側面と前側面）ある
が、舌片部を箱型に加工しておけば６面（上下の面と左
右の側面と前後の側面）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。なおシ−ルドを設ける他の方法としては、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。上述の実施形態によれば、同一導電
型の半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。さらに、受光素子及び回路素子を配置したフ
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。 【発明の効果】本発明によれば、前記受光素子と前記回
路素子が第1リードフレームに導電性接着剤を介して共
通に接続され、同一電位に固定されることで、いわゆる
フローティングによる出力変動が抑制される。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ので、耐雑音特性も良
好になる。また、両素子を独立させることにより、受光
素子の感度と応答性を高めることができる。また、素子
固定部と受光素子と回路素子を赤外光に対して透光性を
有しかつ可視光に対して遮光性を有する樹脂で一体に覆
うことにより、赤外線を利用する光リモコンに好適な構
造とすることができる。
ジュ−ルに関する。 【従来の技術】近年、オ−ディオ装置、空調機器、テレ
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。 【発明が解決しようとする課題】しかして上述の受光モ
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。 【課題を解決するための手段】本発明の受光モジュール
は請求項１に記載のように、 ・ 受光素子と、 ・ 前記受光素子と接続されるとともに増幅器を内蔵し
た回路素子と、 ・ 前記受光素子と前記回路素子の両方を載置する素子
固定部とリード部とを備える金属製の第１リードフレー
ムと、 ・ 前記回路素子の出力電極と配線を介して接続された
信号出力用の金属製の第２リードフレームと、を備えた
光リモコン用受光モジュールであって、 ・ 前記素子固定部における前記リード部の前方に前記
回路素子を、更に前記回路素子の前方に前記受光素子を
それぞれ配置し、 ・ 前記受光素子と前記回路素子は、同一導電型の半導
体基板を備えるとともに、前記第１リードフレームに導
電性接着剤を介して共通に接続され、それぞれの表側の
電極を配線手段によって直接接続され、 ・ 前記素子固定部と前記受光素子と前記回路素子を赤
外光に対して透光性を有しかつ可視光に対して遮光性を
有する樹脂で一体に覆っている事を特徴とする。この様
に請求項1記載の発明によれば、前記受光素子と前記回
路素子が第1リードフレームに導電性接着剤を介して共
通に接続され、同一電位に固定されることで、いわゆる
フローティングによる出力変動が抑制される。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ので、耐雑音特性も良
好になる。また、両素子を独立させることにより、受光
素子の感度と応答性を高めることができる。また、素子
固定部と受光素子と回路素子を赤外光に対して透光性を
有しかつ可視光に対して遮光性を有する樹脂で一体に覆
うことにより、赤外線を利用する光リモコンに好適な構
造とすることができる。 【発明の実施の形態】以下に本発明の第１実施形態を図
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は金属製の
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（第1リードフレーム）は、幅の広い素子
固定部１１とリ−ド部１２を有している。リ−ド部１２
に略平行に他のリ−ドフレ−ム１３（第２リードフレー
ム）、１４が２本配置されている。受光素子２は例えば
シリコンＰＩＮホトダイオ−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２１、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１
０14ｃｍ-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１０19〜１０20ｃｍ-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１０19〜１０20ｃｍ-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。回路素子３は素
子固定部１１上に導電性接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３
０４、Ｎ+層３０５と３０６、Ｐ層３０７、ＳｉＯ2層３
０８、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。金属細線４１、４２、
４３、４４は金等からなる配線手段で、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。フレ−ム１の素子固定部１１と受光素子２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。次に
この受光モジュ−ルの動作を図３のブロック図に従い説
明する。この図に於て回路素子３は、例えばＡＢＬＣ３
１５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３２０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。ＡＢ
ＬＣ３１５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。ここで、図1、図2に
示すように、前記素子固定部１１は、前記リード部１２
よりも幅が広く前記受光素子２と前記回路素子３を配置
するに十分な面積を有している。そして、受光素子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の上面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。次に、カソ−ド共通タイプとして、
本発明の第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３ａは概ね第１実施形態で示した回路素子
３のＰ層とＮ層を逆転させたものであり、半導体基板３
０２ａ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。さらに
本実施形態の受光モジュ−ルに用いた受光素子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、９４０、１０００ｎｍであ
る。赤外光（９３０〜９５０ｎｍ）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。従来の様に半導体基板上に受光素子を一体
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。次にシ−ル
ドケ−スを用いた本発明の第３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７２に透孔７３を設け、
その透孔７３が受光素子２又は２ａ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（上下の面と前側面）、図
の例では５面で（上下の面と左右の側面と前側面）ある
が、舌片部を箱型に加工しておけば６面（上下の面と左
右の側面と前後の側面）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。なおシ−ルドを設ける他の方法としては、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。上述の実施形態によれば、同一導電
型の半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。さらに、受光素子及び回路素子を配置したフ
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。 【発明の効果】本発明によれば、前記受光素子と前記回
路素子が第1リードフレームに導電性接着剤を介して共
通に接続され、同一電位に固定されることで、いわゆる
フローティングによる出力変動が抑制される。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ので、耐雑音特性も良
好になる。また、両素子を独立させることにより、受光
素子の感度と応答性を高めることができる。また、素子
固定部と受光素子と回路素子を赤外光に対して透光性を
有しかつ可視光に対して遮光性を有する樹脂で一体に覆
うことにより、赤外線を利用する光リモコンに好適な構
造とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る受光モジュ−ルの
平面断面図である。 【図２】図１のＡＡ断面図である。 【図３】本発明の第１実施形態に係る受光モジュ−ルの
ブロック図である。 【図４】本発明の第２実施形態に係る受光モジュ−ルの
ブロック図である。 【図５】本発明の第２実施形態に係る受光モジュ−ルの
光吸収効率特性図である。 【図６】本発明の第３実施形態に係る受光モジュ−ルの
斜視図である。 【符号の説明】 １ フレ−ム ２、２ａ 受光素子 ３、３ａ 回路素子 ５ 遮光性樹脂 ６ 樹脂
平面断面図である。 【図２】図１のＡＡ断面図である。 【図３】本発明の第１実施形態に係る受光モジュ−ルの
ブロック図である。 【図４】本発明の第２実施形態に係る受光モジュ−ルの
ブロック図である。 【図５】本発明の第２実施形態に係る受光モジュ−ルの
光吸収効率特性図である。 【図６】本発明の第３実施形態に係る受光モジュ−ルの
斜視図である。 【符号の説明】 １ フレ−ム ２、２ａ 受光素子 ３、３ａ 回路素子 ５ 遮光性樹脂 ６ 樹脂
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 前田 晋
鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥
取三洋電機株式会社内
(72)発明者 田中 堅太郎
鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥
取三洋電機株式会社内
(72)発明者 山根 幹仁
鳥取県鳥取市南吉方３丁目201番地 鳥
取三洋電機株式会社内
(56)参考文献 特開 昭63−73678（ＪＰ，Ａ)
特開 昭59−80979（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−72027（ＪＰ，Ａ)
特開2003−23164（ＪＰ，Ａ)
特開2002−359379（ＪＰ，Ａ)
特開2001−281055（ＪＰ，Ａ)
実開 平２−133038（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
G01J 1/02 - 1/04
G01J 1/42
H01L 27/14
H01L 31/00 - 31/02
H01L 31/08
H04N 5/30 - 5/335
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 ・ 受光素子と、 ・ 前記受光素子と接続されるとともに増幅器を内蔵し
た回路素子と、 ・ 前記受光素子と前記回路素子の両方を載置する素子
固定部とリード部とを備える金属製の第１リードフレー
ムと、 ・ 前記回路素子の出力電極と配線を介して接続された
信号出力用の金属製の第２リードフレームと、 を備えた光リモコン用受光モジュールであって、 ・ 前記素子固定部における前記リード部の前方に前記
回路素子を、更に前記回路素子の前方に前記受光素子を
それぞれ配置し、 ・ 前記受光素子と前記回路素子は、同一導電型の半導
体基板を備えるとともに、前記第１リードフレームに導
電性接着剤を介して共通に接続され、それぞれの表側の
電極を配線手段によって直接接続され、 ・ 前記素子固定部と前記受光素子と前記回路素子を赤
外光に対して透光性を有しかつ可視光に対して遮光性を
有する樹脂で一体に覆っている事を特徴とする光リモコ
ン用受光モジュ−ル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002141227A JP3516342B2 (ja) | 1991-03-07 | 2002-05-16 | 光リモコン用受光モジュ−ル |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3-41789 | 1991-03-07 | ||
| JP4178991 | 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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| JP2003017718A JP2003017718A (ja) | 2003-01-17 |
| JP3516342B2 true JP3516342B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=26381455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002141227A Expired - Lifetime JP3516342B2 (ja) | 1991-03-07 | 2002-05-16 | 光リモコン用受光モジュ−ル |
Country Status (1)
| Country | Link |
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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-
2002
- 2002-05-16 JP JP2002141227A patent/JP3516342B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JP2003017718A (ja) | 2003-01-17 |
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