JP4222458B2 - 赤外線データ通信モジュール - Google Patents
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Description
【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、携帯電話等の電子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チップからなる回路部をリードフレームに直接ダイボンド及びワイヤーボンドし、可視光カット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その概略の構造を説明する。
【0003】
赤外線データ通信モジュールは、リードフレームの上面側のみに、発光素子、受光素子及びICチップをダイボンド及びワイヤーボンディングして接続されている。前記電子部品を保護すると共に、発光素子及び受光素子の上面を可視光線カット剤入りエポキシ系樹脂等の透光性樹脂で、赤外線光を照射及び集光する機能を持つ、半球レンズ部を形成するように樹脂封止する。前記リードフレームの端子は、プンリト基板等のマザーボードの配線パターンに実装するために赤外線データ通信モジュールの本体より外部に飛び出している。また、前記リードフレームの上面側に、前述した発光素子、受光素子及びICチップ以外に、更にコンデンサを実装した構造の赤外線データ通信モジュールもある。
【0004】
また、基板タイプで、回路基板の上面側に、発光素子、受光素子を実装し、下面側に、前記ICチップを実装し、シールド効果をもたらすためにシールドケースでモジュール全体を覆う赤外線データ通信モジュールの技術が特開平10−233471号公報に開示されている。以下図面(図4〜図8)に基づきその概要について説明する。
【0005】
図4〜図8において、1はガラスエポキシ樹脂等よりなる平面が略長方形形状の絶縁性を有する樹脂基板で、その上面及び下面に形成した導電パターン(図示せず)が、前記樹脂基板1の平面上に形成したスルーホール2のスルーホール電極2aを介して電気的に接続する。また、前記樹脂基板1の一方の側面に形成した複数個のスルーホール6のスルーホール電極が、プリント基板等の図示しないマザーボードの配線パターンと接続する外部接続用電極6aとなる。前記樹脂基板1に導電パターンが形成された回路基板1Aが構成される。前記スルーホール6のスルーホール電極である外部接続用電極6aはその一部が回路基板1Aの下面まで延びて外部接続用電極6bを形成して、側面実装を可能にしている。回路基板1Aは、ガラスエポキシ基板を使用したが、アルミナセラミック基板、ポリエステルやポリイミド等のプラスチックフィルム基板等を使用しても良い。
【0006】
更に、3は高速赤外LEDからなる発光素子であり、4はフォトダイオードからなる受光素子である。両者はそれぞれ回路基板1Aの上面側に実装されており、導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ接続されている。5は高速アンプ、ドライブ回路等が組み込まれた回路部を有するICチップであり、回路基板1Aの下面側の導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ、前記スルーホール2のスルーホール電極2aを介して接続されている。
【0007】
図中、7は、発光素子3及び受光素子4を樹脂封止する可視光カット剤入りエボキシ系の透光性樹脂である。該透光性樹脂7により、発光素子3及び受光素子4の上面に半球型レンズ部7a及び7bを形成して、赤外線光の照射及び集光の機能を持たせると同時に両素子の保護を行う。回路基板1Aの下面に実装したICチップ5の封止は、前記透光性樹脂7に限らず、他の熱硬化性の樹脂で封止しても良い。
【0008】
図4〜図8に示すように、前述した赤外線データ通信モジュールにおいて、発光素子3及び受光素子4の上面に形成した半球レンズ部7a及び7bに対応する位置に透孔部8aを有し、マザーボードに側面実装する場合は、前記回路基板1Aの側面に形成した外部接続用電極面6aに対応する位置に開口部8bを有するステンレス、アルミ、銅等の部材よりなるシールドケース8で、前記モジュール本体を覆うことにより、回路部等を囲っているので、電磁シールド対策を採ることができ、外部からのノイズ等による影響を防止するのに極めて有効である。従って、半球レンズ部7a、7b及びマザーボードに実装される以外の面は、前記シールドケース8でカバーされていることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した基板タイプの赤外線データ通信モジュールは、シールド効果をもたらすためにシールドケースでモジュール全体を覆っている構造のため、製品のサイズが大きくなり大きさに限界があった。また、金属ケースのため重量も重くなる等の問題があった。小型で、特に軽量な赤外線データ通信モジュールの実現が課題になる。
【0010】
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、回路基板の表側に高速赤外LEDからなる発光素子及びフォトダイオードからなる受光素子を配設し、裏側のICチップを実装した磁気シールド機能を有する、小型、薄型で、特に軽量な赤外線データ通信モジュールを提供するものである。
【0011】
【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基板の上面及び下面に形成した導電パターンを、前記基板の平面上に形成したスルーホールのスルーホール電極を介して電気的に接続すると共に、前記基板の一方の側面に、プリント基板のマザーボードの配線パターンと接続するスルーホール電極よりなる外部接続用電極を形成した回路基板と、前記回路基板の上面側に、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の中、少なくとも発光素子及び受光素子を実装し、下面側に、前記ICチップを実装し、上面側の発光素子及び受光素子の上面を半球レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止すると共に、下面側のICチップを樹脂封止し、前記外部接続電極のスルーホール電極により前記マザーボードに側面実装される赤外線データ通信モジュールにおいて、
前記回路基板の下面側に樹脂封止したICチップを取り囲む様に前記回路基板より小さい外形のモールド枠を回路基板の下面に、前記回路基板の下側の側面から下面まで延びた外部接続電極のスルーホール電極の該下面部分が露出するように固着し、ICチップを覆う如くモールド枠の開口部を磁気シールド板で閉鎖して板状化部材とし、前記シールド板は前記モールド枠を介して、前記回路基板の下面に設けたモジュールのGND端子に半田付けの固着手段で接続されていることを特徴とするものである。
【0013】
【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〜図3は本発明の実施の形態である赤外線データ通信モジュールに係わり、図1は赤外線データ通信モジュールの正面図、図2は図1のA−A線断面図、図3は図1の背面図である。図において、従来技術と同一部材は同一符号で示す。
【0014】
図1〜図3において、1はガラスエポキシ樹脂等よりなる絶縁性を有する樹脂基板で、その上面及び下面に形成した導電パターン(図示せず)が、前記樹脂基板1の平面上に形成した複数個のスルーホール2のスルーホール電極2aを介して電気的に接続する。また、前記樹脂基板1の一方の側面に形成した複数個の外部接続用のスルーホール6のスルーホール電極が、図示しないプリント基板等のマザーボードの配線パターンと接続する外部接続用電極6aとなる。前記樹脂基板1に導電パターンが形成された回路基板1Aが構成される。前記スルーホール6のスルーホール電極である外部接続用電極6aはその一部が回路基板1Aの下面まで延びて外部接続用電極6bを形成して、側面実装を可能にしている。
【0015】
図において、3は高速赤外LEDからなる発光素子であり、4はフォトダイオードからなる受光素子である。両者はそれぞれ回路基板1Aの上面側に実装されており、導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ接続されている。5は高速アンプ、ドライブ回路等が組み込まれた回路部を有するICチップであり、回路基板1Aの下面側の導電パターンにダイボンド及びワイヤーボンドされ、前記スルーホール2のスルーホール電極2aを介して接続されている。
【0016】
図において、7は従来と同様に発光素子3及び受光素子4を樹脂封止する可視光カット剤入りエボキシ系の透光性樹脂である。該透光性樹脂7により、発光素子3及び受光素子4の上面に半球型レンズ部7a及び7bを形成して、赤外線光の照射及び集光の機能を持たせると同時に両素子の保護を行う。回路基板1Aの下面に実装したICチップ5の封止は、前記透光性樹脂7に限らず、他の熱硬化性の樹脂で封止しても良い。
【0017】
前記回路基板1Aの下側に樹脂封止したICチップ5を取り囲む様にモールド枠9を回路基板
1Aの下面に接着剤等で固着した後、ICチップ5の上面を覆う如くモールド枠9の開口部9aを磁気シールド板10で閉鎖する。先に、磁気シールド板10で
モールド枠9の開口部9aを閉鎖し、そのモールド枠9を回路基板1Aの下面に接着剤等で固着しても良い。このシールド板10はステンレス、アルミ、銅等の
部材よりなるシールド効果をもたらす板状金属よりなり、シールド板10はモールド枠9を介して、モジュールのGND端子11に接続される。接続は後述するモジュール実装時に半田付け等の固着手段で行うものとする。
【0018】
以上の構成からなる赤外線データ通信モジュール20を、各種機器のプリント基板等のマザーボードに実装するには、赤外線データ通信モジュール20側の外部接続用電極6a(スルーホール電極)を、マザーボードの配線パターンに位置合わせした後、前記シールド板10はモジュールのGND端子11にリフロー半田付け等の固着手段により接続する。前記発光素子3及び受光素子4の発光・受光の方向がマザーボードの表面に対して平行になるように側面実装することができる。
【0019】
以上述べた赤外線データ通信モジュールの構成により、回路基板の裏面側に実装したICチップの上部に板状のシールド板で電磁シールドでき、小型で軽量な赤外線データ通信モジュールを可能にすることができる。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、回路基板の上面側に、少なくとも発光素子及び受光素子を実装し、下面側にICチップを実装して、上面側と下面側をスルーホール電極を介して接続し、従来の箱型のシールドケースをICチップの上面を遮蔽する板状化部材にすることにより、小型で、特に薄型で軽量化したモジュール本体をマザーボードに側面実装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を係わる赤外線データ通信モジュールの正面図である。
【図2】図1のA−A線断面図である。
【図3】図1の背面図である。
【図4】従来の赤外線データ通信モジュールを正面からみた外観斜視図である。
【図5】図4を背面からみた斜視図である。
【図6】図4の赤外線データ通信モジュールの構造を説明する断面図である。
【図7】図6の要部断面図である。
【図8】図4の背面図である。
【符号の説明】
1 樹脂基板
1A 回路基板
2 スルーホール
2a スルーホール電極
3 発光素子
4 受光素子
5 ICチップ
6 外部接続用スルーホール
6a、6b 外部接続用電極
7 透光性樹脂
9 モールド枠
9a 開口部
10 シー ルド板
11 GND端子
20 赤外線データ通信モジュール
Claims (1)
- 平面が略長方形形状の基板の上面及び下面に形成した導電パターンを、前記基板の平面上に形成したスルーホールのスルーホール電極を介して電気的に接続すると共に、前記基板の一方の側面に、プリント基板のマザーボードの配線パターンと接続するスルーホール電極よりなる外部接続用電極を形成した回路基板と、前記回路基板の上面側に、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の中、少なくとも発光素子及び受光素子を実装し、下面側に、前記ICチップを実装し、上面側の発光素子及び受光素子の上面を半球レンズ部で覆うように透光性樹脂で樹脂封止すると共に、下面側のICチップを樹脂封止し、前記外部接続電極のスルーホール電極により前記マザーボードに側面実装される赤外線データ通信モジュールにおいて、
前記回路基板の下面側に樹脂封止したICチップを取り囲む様に前記回路基板より小さい外形のモールド枠を回路基板の下面に、前記回路基板の下側の側面から下面まで延びた外部接続電極のスルーホール電極の該下面部分が露出するように固着し、ICチップを覆う如くモールド枠の開口部を磁気シールド板で閉鎖して板状化部材とし、前記シールド板は前記モールド枠を介して、前記回路基板の下面に設けたモジュールのGND端子に半田付けの固着手段で接続されていることを特徴とする赤外線データ通信モジュール。
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