JP3859326B2 - 赤外線データ通信モジュール - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター、プリンター、ＰＤＡ、ファクシミリ、ページャー、携帯電話等の民生機器に使用される赤外線データ通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信機能を搭載したノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話等の携帯機器で赤外線データ通信モジュールの小型化がより強く要求されている。ＬＥＤからなる赤外線発光素子、フォトダイオードからなる受光素子、アンプ、ドライブ回路等が組み込まれたＩＣからなる回路部を回路基板に直接ダイボンド及びワイヤーボンドし、可視光線カット剤入りエボキシ樹脂によるレンズ一体の樹脂モールドで、送信部と受信部を一パッケージ化した赤外線データ通信モジュールが開発されている。従来の一般的な赤外線データ通信モジュールの構造について、図２及び図３でその概要を説明する。図２は、赤外線データ通信モジュールの外観を示す斜視図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【０００３】
図２及び図３において、１は、赤外線データ通信モジュールである。２はガラスエボキシ、ＢＴレジン等の耐熱性及び絶縁性を有する回路基板であり、表面には電極パターンが印刷、蒸着等で形成されている。
【０００４】
３は、赤外ＬＥＤ素子からなる発光素子であり、受光素子はフォトダイオードである。赤外ＬＥＤ素子３及び図示しないフォトダイオードは、回路基板２の表面側に形成さた電極パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされて実装されている。赤外ＬＥＤ素子３は電極パターン４上に銀ペースト等のダイボンドペースト５で電気的に接続されている。前記回路基板２上には、図示しないＩＣチップ、コンデンサ等の電子部品が搭載されている。
【０００５】
６は、赤外ＬＥＤ素子３及びフォトダイオード等を樹脂封止する可視光線カット剤入りエポキシ系樹脂等の透光性の封止樹脂で、赤外ＬＥＤ素子３及びフォトトダイオードの上面に半球型レンズ部６ａ及び６ｂを形成し、赤外線光を照射及び集光する機能を持たせると同時に両素子の保護を行う。
【０００６】
７は、略箱型形状をしたステンレス、アルミ、銅、鉄等の金属製のシールドケースである。シールドケース７は、前記赤外ＬＥＤ素子３及びフォトダイオードの上面に形成した半球型レンズ部６ａ、６ｂに対応する位置にそれぞれ透孔窓７ａを有し、モジュール本体を覆っている。前記シールドケース７は、回路部を囲っているので、電磁シールド対策を採ることができ、外部からのノイズなどによる影響を防止するのに極めて有効である。従って、半球型レンズ部６ａ、６ｂの透孔窓７ａの他、プリント配線基板等のマザーボード８に実装される以外の面は、前記シールドケース７でカバーされている。
【０００７】
図３に示す９は、回路基板２の一方の側面側に形成されたマザーボードとの実装用電極である。
【０００８】
図３に示すように、回路基板２に形成されたマザーボード実装用電極であるスルーホール電極９を、実装基板であるマザーボード８の図示しない配線パターン上に半田１１で半田付けされる。
【０００９】
前記赤外線データ通信モジュール１の回路基板２の裏面と、シールドケース７との間には、シールドケース７の内壁に凸形状の出っ張りを設けて回路基板２の保持をしているので、この凸形状の分の隙間があり、この隙間が空気層１０を作っている。回路基板２の裏面パターンとシールドケース７のショート防止のために、前記隙間をなくすことはできない。ショート防止のために回路基板２の裏面パターンにレジストを全面にコーティングしても、レジストが剥がれる事故等の危険性もあるので、危険回避のためにも前記隙間を設けてショート防止を図っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した赤外線データ通信モジュールには次のような問題点がある。即ち、赤外線データ通信モジュールにおいて、使用中に赤外ＬＥＤ素子から発生する熱は、図３の矢印Ａ１〜Ａ５に示すように、Ａ１は、半球型レンズ部６ａから空気中へ、Ａ２は、封止樹脂６から実装基板８へ、Ａ３は、赤外ＬＥＤ素子３から回路基板２へ半田１１を介して実装基板８へ、Ａ４は、赤外ＬＥＤ素子３から回路基板２を通って空気中へ、Ａ５は、赤外ＬＥＤ素子３から回路基板２へ、空気層１０を通ってシールドケース７から空気中へそれぞれ放熱される。この中で、特に、Ａ５の放熱効率は、赤外ＬＥＤ素子３が実装される回路基板２とシールドケース７との隙間に、空気層１０が介在しているため、この空気層１０に熱がこもってしまい放熱が悪く、そのため赤外ＬＥＤ素子３の輝度及び寿命の劣化等を促進させる致命的な問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、回路基板の裏面とシールドケースとの隙間の空気層に高熱伝導性部材を充填する簡単な構成で、発光素子の発生する熱を、シールドケースに伝導し、外部に放熱させることにより、超小型、薄型で信頼性に優れた赤外線データ通信モジュールを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における赤外線データ通信モジュールは、平面が略長方形形状の回路基板の表面に発光素子、受光素子、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品を実装し、前記発光素子及び受光素子の上面を半球型レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止したモジュール本体を、ステンレス、アルミ，銅、鉄等よりなる金属製のシールドケースでシールドした赤外線データ通信モジュールにおいて、
前記シールドケースの内壁側に凸形状の出っ張りを設けて前記回路基板を保持すると共に、前記回路基板の裏面配線パターンと前記シールドケースとの間に形成される隙間を設け、該隙間に高熱伝導性部材を充填したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記高熱伝導性部材がシリコンであることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における赤外線データ通信モジュールについて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる赤外線データ通信モジュールをマザーボードに実装した状態の赤外ＬＥＤ素子部の断面図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００１５】
図１において、平面が略長方形形状の回路基板２に発光素子である赤外ＬＥＤ素子３、図示しない受光素子であるフォトダイオード、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品を実装し、前記赤外ＬＥＤ素子３及びフォトダイオードの上面を半球型レンズ部６ａ、６ｂで覆うように透光性の封止樹脂６で樹脂封止し、シールドケース７でシールドして、赤外線データ通信モジュール１２を構成することは、前述の従来技術と同様であるので説明は省略する。
【００１６】
図に示すように、前記回路基板２において、赤外ＬＥＤ素子３をダイボンドした回路基板２の裏面とシールドケース７との隙間の空気層１０に高熱伝導性部材、例えば、シリコン１３等を充填することにより、赤外ＬＥＤ素子３から発生した熱が、シリコン１３を介してシールドケース７に伝導し、外部に効率良く放熱させることができ、従来のように空気層１０内に熱がこもることはない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、回路基板の裏面とシールドケースとの隙間の空気層に高熱伝導性部材、例えば、シリコン等を充填して、発光素子から発生する熱を回路基板、シリコン等を介してシールドケースに伝導し、外部に放熱させることにより、発光素子の輝度及び寿命の劣化を防止することができる赤外線データ通信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる赤外線データ通信モジュールをマザーボードに実装した状態の赤外ＬＥＤ素子部の断面図である。
【図２】従来の赤外線データ通信モジュールの外観を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
２ 回路基板
３ 赤外ＬＥＤ素子（発光素子）
４ 電極パターン
６ 封止樹脂
６ａ、６ｂ 半球型レンズ部
７ シールドケース
８ マザーボード
９ スルーホール電極
１０ 空気層
１２ 赤外線データ通信モジュール
１３ シリコン
【発明の属する技術分野】
本発明は、パーソナルコンピューター、プリンター、ＰＤＡ、ファクシミリ、ページャー、携帯電話等の民生機器に使用される赤外線データ通信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、光通信機能を搭載したノート型パソコン、ＰＤＡ、携帯電話等の携帯機器で赤外線データ通信モジュールの小型化がより強く要求されている。ＬＥＤからなる赤外線発光素子、フォトダイオードからなる受光素子、アンプ、ドライブ回路等が組み込まれたＩＣからなる回路部を回路基板に直接ダイボンド及びワイヤーボンドし、可視光線カット剤入りエボキシ樹脂によるレンズ一体の樹脂モールドで、送信部と受信部を一パッケージ化した赤外線データ通信モジュールが開発されている。従来の一般的な赤外線データ通信モジュールの構造について、図２及び図３でその概要を説明する。図２は、赤外線データ通信モジュールの外観を示す斜視図、図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。
【０００３】
図２及び図３において、１は、赤外線データ通信モジュールである。２はガラスエボキシ、ＢＴレジン等の耐熱性及び絶縁性を有する回路基板であり、表面には電極パターンが印刷、蒸着等で形成されている。
【０００４】
３は、赤外ＬＥＤ素子からなる発光素子であり、受光素子はフォトダイオードである。赤外ＬＥＤ素子３及び図示しないフォトダイオードは、回路基板２の表面側に形成さた電極パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされて実装されている。赤外ＬＥＤ素子３は電極パターン４上に銀ペースト等のダイボンドペースト５で電気的に接続されている。前記回路基板２上には、図示しないＩＣチップ、コンデンサ等の電子部品が搭載されている。
【０００５】
６は、赤外ＬＥＤ素子３及びフォトダイオード等を樹脂封止する可視光線カット剤入りエポキシ系樹脂等の透光性の封止樹脂で、赤外ＬＥＤ素子３及びフォトトダイオードの上面に半球型レンズ部６ａ及び６ｂを形成し、赤外線光を照射及び集光する機能を持たせると同時に両素子の保護を行う。
【０００６】
７は、略箱型形状をしたステンレス、アルミ、銅、鉄等の金属製のシールドケースである。シールドケース７は、前記赤外ＬＥＤ素子３及びフォトダイオードの上面に形成した半球型レンズ部６ａ、６ｂに対応する位置にそれぞれ透孔窓７ａを有し、モジュール本体を覆っている。前記シールドケース７は、回路部を囲っているので、電磁シールド対策を採ることができ、外部からのノイズなどによる影響を防止するのに極めて有効である。従って、半球型レンズ部６ａ、６ｂの透孔窓７ａの他、プリント配線基板等のマザーボード８に実装される以外の面は、前記シールドケース７でカバーされている。
【０００７】
図３に示す９は、回路基板２の一方の側面側に形成されたマザーボードとの実装用電極である。
【０００８】
図３に示すように、回路基板２に形成されたマザーボード実装用電極であるスルーホール電極９を、実装基板であるマザーボード８の図示しない配線パターン上に半田１１で半田付けされる。
【０００９】
前記赤外線データ通信モジュール１の回路基板２の裏面と、シールドケース７との間には、シールドケース７の内壁に凸形状の出っ張りを設けて回路基板２の保持をしているので、この凸形状の分の隙間があり、この隙間が空気層１０を作っている。回路基板２の裏面パターンとシールドケース７のショート防止のために、前記隙間をなくすことはできない。ショート防止のために回路基板２の裏面パターンにレジストを全面にコーティングしても、レジストが剥がれる事故等の危険性もあるので、危険回避のためにも前記隙間を設けてショート防止を図っている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した赤外線データ通信モジュールには次のような問題点がある。即ち、赤外線データ通信モジュールにおいて、使用中に赤外ＬＥＤ素子から発生する熱は、図３の矢印Ａ１〜Ａ５に示すように、Ａ１は、半球型レンズ部６ａから空気中へ、Ａ２は、封止樹脂６から実装基板８へ、Ａ３は、赤外ＬＥＤ素子３から回路基板２へ半田１１を介して実装基板８へ、Ａ４は、赤外ＬＥＤ素子３から回路基板２を通って空気中へ、Ａ５は、赤外ＬＥＤ素子３から回路基板２へ、空気層１０を通ってシールドケース７から空気中へそれぞれ放熱される。この中で、特に、Ａ５の放熱効率は、赤外ＬＥＤ素子３が実装される回路基板２とシールドケース７との隙間に、空気層１０が介在しているため、この空気層１０に熱がこもってしまい放熱が悪く、そのため赤外ＬＥＤ素子３の輝度及び寿命の劣化等を促進させる致命的な問題があった。
【００１１】
本発明は上記従来の課題に鑑みなされたものであり、その目的は、回路基板の裏面とシールドケースとの隙間の空気層に高熱伝導性部材を充填する簡単な構成で、発光素子の発生する熱を、シールドケースに伝導し、外部に放熱させることにより、超小型、薄型で信頼性に優れた赤外線データ通信モジュールを提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明における赤外線データ通信モジュールは、平面が略長方形形状の回路基板の表面に発光素子、受光素子、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品を実装し、前記発光素子及び受光素子の上面を半球型レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止したモジュール本体を、ステンレス、アルミ，銅、鉄等よりなる金属製のシールドケースでシールドした赤外線データ通信モジュールにおいて、
前記シールドケースの内壁側に凸形状の出っ張りを設けて前記回路基板を保持すると共に、前記回路基板の裏面配線パターンと前記シールドケースとの間に形成される隙間を設け、該隙間に高熱伝導性部材を充填したことを特徴とするものである。
【００１３】
また、前記高熱伝導性部材がシリコンであることを特徴とするものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて本発明における赤外線データ通信モジュールについて説明する。図１は、本発明の実施の形態に係わる赤外線データ通信モジュールをマザーボードに実装した状態の赤外ＬＥＤ素子部の断面図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【００１５】
図１において、平面が略長方形形状の回路基板２に発光素子である赤外ＬＥＤ素子３、図示しない受光素子であるフォトダイオード、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品を実装し、前記赤外ＬＥＤ素子３及びフォトダイオードの上面を半球型レンズ部６ａ、６ｂで覆うように透光性の封止樹脂６で樹脂封止し、シールドケース７でシールドして、赤外線データ通信モジュール１２を構成することは、前述の従来技術と同様であるので説明は省略する。
【００１６】
図に示すように、前記回路基板２において、赤外ＬＥＤ素子３をダイボンドした回路基板２の裏面とシールドケース７との隙間の空気層１０に高熱伝導性部材、例えば、シリコン１３等を充填することにより、赤外ＬＥＤ素子３から発生した熱が、シリコン１３を介してシールドケース７に伝導し、外部に効率良く放熱させることができ、従来のように空気層１０内に熱がこもることはない。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、回路基板の裏面とシールドケースとの隙間の空気層に高熱伝導性部材、例えば、シリコン等を充填して、発光素子から発生する熱を回路基板、シリコン等を介してシールドケースに伝導し、外部に放熱させることにより、発光素子の輝度及び寿命の劣化を防止することができる赤外線データ通信モジュールを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係わる赤外線データ通信モジュールをマザーボードに実装した状態の赤外ＬＥＤ素子部の断面図である。
【図２】従来の赤外線データ通信モジュールの外観を示す斜視図である。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
２ 回路基板
３ 赤外ＬＥＤ素子（発光素子）
４ 電極パターン
６ 封止樹脂
６ａ、６ｂ 半球型レンズ部
７ シールドケース
８ マザーボード
９ スルーホール電極
１０ 空気層
１２ 赤外線データ通信モジュール
１３ シリコン
Claims (2)
- 平面が略長方形形状の回路基板の表面に発光素子、受光素子、ＩＣチップ及びコンデンサ等の電子部品を実装し、前記発光素子及び受光素子の上面を半球型レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止したモジュール本体を、ステンレス、アルミ，銅、鉄等よりなる金属製のシールドケースでシールドした赤外線データ通信モジュールにおいて、
前記シールドケースの内壁側に凸形状の出っ張りを設けて前記回路基板を保持すると共に、前記回路基板の裏面配線パターンと前記シールドケースとの間に形成される隙間を設け、該隙間に高熱伝導性部材を充填したことを特徴とする赤外線データ通信モジュール。 - 前記高熱伝導性部材がシリコンであることを特徴とする請求項１記載の赤外線データ通信モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29501797A JP3859326B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 赤外線データ通信モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29501797A JP3859326B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 赤外線データ通信モジュール |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11122180A JPH11122180A (ja) | 1999-04-30 |
| JP3859326B2 true JP3859326B2 (ja) | 2006-12-20 |
Family
ID=17815264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29501797A Expired - Lifetime JP3859326B2 (ja) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | 赤外線データ通信モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3859326B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100349598B1 (ko) * | 2000-02-03 | 2002-08-23 | 삼성전자 주식회사 | 실리콘 광벤치를 이용한 스몰 폼 팩터 광송수신 집적 모듈 |
-
1997
- 1997-10-14 JP JP29501797A patent/JP3859326B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11122180A (ja) | 1999-04-30 |
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