KR101681051B1 - 커넥터 일체형 광센서 패키지 및 그 제조 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 커넥터 일체형 광센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리모콘 수신 신호 처리용 소자들과 커넥터를 연결할 수 있도록 커넥터 일체형 광센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지는 리모콘 신호처리 소자; 주변회로 소자; 상기 리모콘 신호 처리 소자와 주변회로 소자를 연결하는 제1 리드프레임; 상기 주변회로 소자에서 돌출되는 제2 리드프레임; 및 상기 주변회로 소자에 결합되고 제2 리드프레임을 둘러싸는 커넥터 케이스를 포함한다.

Description

커넥터 일체형 광센서 패키지 및 그 제조 방법{PHOTO SENSOR PACKAGE WITH CONNECTOR AND MENUFACTURING METHOD THEREOF}

본 발명은 커넥터 일체형 광센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 리모콘 수신 신호 처리용 소자들과 커넥터를 연결할 수 있도록 커넥터 일체형 광센서 패키지 및 그 제조 방법에 관한 것이다.

TV 등의 전자제품에 주로 사용되는 리모콘 신호 수신부는 회로 기판(PCB)에 리모콘 신호 센서와, 리모콘 수신 여부를 표시하는 표시용 엘이디, 리모콘 신호 센서의 주변 회로 부품인, 예를 들어, 칩저항, 칩콘덴서, 제너다이오드, 컨넥터 등이 하여 제조된다. 이로 인해 리모콘 신호 수신부의 부피가 커지면서, 박막화 및 베젤의 소형화가 이루어지고 있는 TV 개발에 있어 기술적 장애가 되고 있다.

또한, 리모콘 신호 센서와 주변 회로 부품들이 별도의 부품 제조 업체에서 제조될 뿐만 아니라, TV와 연결하기 위해서 납땜 등의 별도의 연결 과정이 필요하여, 제조 비용의 상승되는 문제가 있다.

본 발명에서 해결하고자 하는 과제는 종래의 제조방법인 PCB와 그 위에 실장되는 다양한 부품으로 이루어진 리모콘 신호 수신 기판을 대체할 수 있는 새로운 일체형 부품을 제공하는 것이다.

본 발명에서 해결하고자 하는 다른 과제는 리모콘 수신 센서와 주변 회로 부품과 연결부로 이루어진 새로운 일체형 부품을 제조하는 방법을 제공하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지는

리모콘 신호처리 소자;

주변회로 소자;

상기 리모콘 신호 처리 소자와 주변회로 소자를 연결하는 제1 리드프레임;

상기 주변회로 소자에서 돌출되는 제2 리드프레임; 및

상기 주변회로 소자에 결합되고 제2 리드프레임을 둘러싸는 커넥터 케이스를 포함한다.

본 발명에 있어서, 상기 리모콘 신호처리 소자는 리모콘에서 수신되는 광신호를 전기적 신호로 변환시키는 소자를 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기 리모콘 신호처리 소자는 리드프레임과 상기 리드프레임에 실장되는 수광칩과 상기 수광칩에 와이어 연결된 신호 처리용 제어칩과 이들을 둘러싸는 보호재 수지로 이루어진다. 상기 리모콘 신호 처리용 소자는 엘이디 표시등을 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 리모콘 신호처리 소자에 사용되는 수광칩, 제어칩, 엘이디 표시등, 및 보호재 수지등은 상업적으로 구입해서 사용하거나 공지된 문헌에 개시된 소자들을 사용할 수 있다. 대한민국 특허 제1134071호 '이중몰드를 이용한 수광모듈', 대한민국 특허 제1023480호가 참고문헌으로 사용된다. 상기 보호재 수지는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 또는 이들의 조합으로 이루어진 제1 몰드물일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 주변 회로 소자는 엘이디 칩을 보호하거나 상기 리모콘 신호 처리용 소자들에 의해서 생성된 전기적 신호를 변형하는 소자를 의미한다.

본 발명에 있어서, 상기 주변 회로 소자는 리드 프레임과 상기 리드 프레임 실장되는 저항 칩과, 콘덴서 칩, 및/또는 엘이디 보호용 제너다이오드 칩과 이를 보호하는 보호재 수지로 이루어진다. 저항 칩과 콘덴서 칩 및 제너다이오드 칩은 상업적으로 구입해서 사용할 수 있으며, 상기 보호재 수지는 에폭시 수지, 실리콘 수지, 또는 이들의 조합으로 이루어진 제2 몰드물일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제1 리드프레임은 리모콘 신호 처리 소자와 주변회로 소자를 물리적, 전기적으로 연결하는 리드프레임이다. 상기 제1 리드프레임은 리모콘 신호 처리 소장의 수광율을 높이기나 TV 수신기 내부의 좁은 공간에 효율적으로 배치될 수 있도록 두 소자 사이에서 벤딩될 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 제1 리드프레임은 리모콘 신호처리용 소자의 칩들이 실장되는 리드프레임과 주변 회로소자의 칩들이 실장되는 리드프레임을 전기적으로 연결될 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 제2 리드프레임은 주변회로소자에서 제1 리드프레임과 다른 방향으로 돌출되며, 다수의 홈을 가지는 암커넥터가 삽입될 수 있도록 다수의 리드프레임 핀들이 평행하게 일정한 길이로 돌출된다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 제2 리드프레임은 주변회로 소자의 칩들이 실장되는 리드 프레임에 전기적으로 연결된다.

본 발명의 바람직한 실시에 있어서, 상기 리모콘 신호 처리용 소자의 리드프레임들이 연장되어 제1 리드프레임을 이루고, 다시 연장되어 주변회로 소자의 리드프레임을 이루며, 다시 연장되어 제2 리드프레임을 이룰 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 커넥터 케이스는 주변회로 소자에 결합되는 결합부와 암커넥터가 삽입되도록 제2 리드프레임의 주변을 둘러싸는 케이스부로 이루어진다.

상기 결합부는 주변회로 소자에 형성된 돌출부에 결합되는 홈일 수 있으며, 상기 케이스부는 제2 리드프레임부를 둘러싸면서 암커넥터가 삽입되도록 일측이 개방된 암커넥터 단면 형태의 케이스일 수 있다.

본 발명은 일 측면에 있어서,

칩들이 실장되는 리드프레임을 마련하는 단계;

상기 리드프레임의 일측에 신호처리용 칩들을 실장하고 수지를 몰딩하여 리모콘 신호 처리용 소자를 형성하는 단계;

리드프레임의 일측에 주변회로용 칩들이 실장하고 수지를 몰딩하여 주변회로 소자를 형성하는 단계;

상기 주변회로 소자에 커넥터 케이스를 결합하는 단계

를 포함하는 커넥터 일체형 광센서 패키지 제조 방법을 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 수지의 몰딩은 리드프레임을 금형 캐비티에 삽입한 상태에서 수지의 충진이 이루어지는 인서트 사출로 이루어질 수 있다.

본 발명의 실시에 있어서, 상기 수지의 몰딩은 칩들을 전부 실장한 상태에서 이루어질 수 있다.

본 발명의 다른 실시에 있어서, 상기 수지의 몰딩은 칩들을 일부 실장한 상태에서 몰딩할 수 있다. 나머지 칩들이 실장될 위치에는 리드프레임이 노출되도록 홈형태로 몰딩이 이루어질 수 있으며, 나머지 칩들을 실장한 후에는 이들을 보호하기 위해서, 몰딩재와 동일하거나 상이한 수지를 홈에 충진할 수 있다. 몰딩 후 실장되는 칩들은 리모콘 신호 처리용 소자의 엘이디 표시등과 주변회로 소자의 저항 칩과, 콘덴서 칩, 및/또는 엘이디 보호용 제너다이오드 칩일 수 있다.

본 발명에 있어서, 상기 신호 처리용 소자의 몰딩과 주변회로 소자의 몰딩은 한번의 몰딩 공정을 통해서 동시에 이루어지는 것이 바람직하다.

본 발명에 있어서, 상기 커넥터 일체형 광센서 패키지 제조 방법은 리모콘 신호처리용 소자와 주변회로 소자 사이의 리드프레임을 벤딩하는 단계를 더 포함한다.

상기 벤딩은 TV 내부의 구조나 리모콘 신호의 유입 방향에 맞추어 수광 효율을 최적화하도록 벤딩의 정도를 조절하여 이루어질 수 있다. 바람직하게는 90°~180°사이의 각도를 이룰 수 있다.

본 발명은 커넥터 일체형 광센서 패키지에 관한 것으로서 리모콘 수신을 알리는 표시용 엘이디와, IR대역의 광신호를 수신하는 리모콘 센서가 상호 간섭없이 각자의 고유의 광대역만의 수광이 가능하도록 한 패키지와 커넥터, 주변회로인 저항 콘덴서, 제너다이오드가 일체화되어 장치의 제조공수의 절감 및 제조원가의 절감이 수반되며, 부피가 작아 두께의 박막화와 베젤의 소형화가 진행되고 있는 TV 등의 리모콘 수신 패키지로 매우 적합하다.

또한, 본원 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지는 리모콘 신호처리용 소자와 커넥터가 결합되는 주변회로 소자가 상호 이격된 상태로 리드프레임으로 연결되어 있어, 공간의 배치에 관계없이 벤딩에 의해서 리모콘 신호 처리용 소자의 수광 효율을 최적화할 수 있다 .

도 1 은 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지의 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 벤딩된 상태의 커넥터 일체형 광센서 패키지의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지에서 커넥터 케이스가 분리된 상태를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지에서 분리된 커넥터 케이스의 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지를 몰드의 내부 구조를 설명하기 위해서 투명하게 처리한 사시도이다.
도 6은 도 5의 AA' 선분에 따른 단면도이다.
도 7은 도 3의 평면도이다.
도 8은 리드프레임이 배열되고 신호처리용 칩들이 실장된 상태의 사시도이다.

이하, 실시예를 통해서 본 발명을 상세하게 설명한다.

도 1에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지(100)는 리모콘의 신호를 수신하여 처리하는 직육면체 형태의 리모콘 신호 처리 소자(10)와 리모콘 신호 처리 소자(10)에서 발생된 신호를 변환하고 리모콘 신호처리 소자(10)에 내장된 칩들을 보호하는 주변회로 소자(30)과 이들을 연결하는 제1 리드프레임(20)과 주변회로 소자(30)에 결합된 커넥터 케이스(40)로 이루어진다.

도 2에서 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지(100)는 리모콘 신호 처리 소자(10)와 주변회로 소자(30) 사이를 연결하는 제1 리드프레임(20)이 90°로 벤딩된다. 필요에 따라서 상기 벤딩 각도는 조절될 수 있다.

도 3에서 도시된 바와 같이, 주변회로 소자(30)는 전체적으로 직육면체 형태를 이루며, 양측면에 리모콘 신호 처리 소자(10)과 결합하기 위한 돌출편(31)이 형성되어 있고, 제1 리드프레임(20)에 연결되는 반대면에 커넉터 핀으로 작용하는 제2 리드프레임(50)이 돌출된다.

도 4에서 도시된 바와 같이, 커넥터 케이스(40)는 주변회로 소자(30)과 결합하는 결합부(A)와 커넥터가 결합하는 커넥터부(B)로 이루어진다. 결합부(A)는 주변회로 소자(30)의 하면에 밀착되는 하부면(41)과 주변회로 소자(30)의 상부면에 밀착되는 상부면(42)과 제2 리드프레임(50)이 삽입되는 리드프레임 관통구(45)가 천공된 격막(44)를 가지며, 하부면(41)의 양측에서 연장된 천공된 결합편(46)을 가진다. 결합편(46)의 천공을 통해서 나사를 이용하여 TV 내부의 기판에 고정된다.

커넥터부(B)는 격막(44)와 대향하는 면이 암커넥터가 삽입되도록 개방된 상태를 이루며, 직육면체 형태로 격막(44)의 리드프레임 관통구(45)를 통해서 돌출되는 제2 리드프레임(50)을 둘러싸게 된다.

도 5 및 도 6에서 도시된 바와 같이, 리모콘 신호 처리 소자(10)에는 리드프레임(15)에 리모콘 신호를 수신하는 포토다이오드(11)와 리모콘 송신기로부터 수신되는 광신호를 전기적으로 변환하는 제어칩(13)과 리모콘 수신 확인용 엘이디(16)이 실장된다. 상기 포토 다이오드(11)와 제어칩(13)은 골드 와이어(17)로 연결되어 신호를 교환한다.

상기 제어칩(13)은 리모콘 송신기로부터 수신되는 신호를 전자파 노이즈로부터 보호하는 전자파 차단 실드케이스(12)로 덮여진다.

리모콘 신호 처리 소자(10)를 구성하는 각종 칩과 부품들을 보호하기 위해서, 직육면체 형태의 에폭시 몰드(19)가 형성된다. 에폭시 몰드(19)는 IR대역의 광만 투과시키고 가시광 대역을 차단하기 위해서 검은색 수지로 이루어진다.

이때, 상기 포토 다이오드(11)의 상부에는 리모콘 송신기로부터 유입되는 신호를 포토 다이오드(11)로 집광시킬 수 있도록 반구형의 렌즈(18)들이 형성된다.

또한, 상기 수신확인용 엘이디(16)가 위치하는 영역에는 엘이드의 불빛을 외부에서 볼 수 있도록, 실장 홈(18')이 형성되고, 실장홈(18')에 표시용 엘이디(16)가 실장된 후, 홈의 상부는 투명한 실리콘 수지로 충진된다.

주변회로 소자(30)에는 리드프레임(35)에 콘덴서칩(31)과 저항 칩(32,33)과 제너다이오드(33)이 실장되며, 커넥터 케이스(40)의 내부에는 제2 리드프레임(50)이 주변회로 소자(30)으로부터 돌출되어 암커넥터(도시되지 않음)가 삽입된다.

도 7에서 도시된 바와 같이, 제2 리드프레임(50)은 주변 회로 소자(30)에서 5개의 리드핀들이 돌출되어 이루어지며, 각각의 리드핀들은 전압(+) 단자(Vcc), 접지용 그라운드(GND), 전압(-)단자(Out), 엘이디 캐소드 단자(LED Cathod), 및 엘이드 에노드 단자(LED Anode)가 돌출된다.

본 발명에 따른 커넥터 일체형 광센서 패키지(100)는 다음과 같은 방식으로 제조될 수 있다.

도 8에서 도시된 바와 같이, 신호처리용 칩들을 실장되는 제1 영역(810)과 벤딩 영역(820)과 주변회로용 칩들이 실장되는 제2 영역(830)과 암 커넥터 삽입영역(850)으로 구분되는 한 세트의 길게 연장된 리드프레임이 마련된다.

상기 제1 영역(810)은 제조 공정을 거친 후 도 5에서 도시된 리드프레임(15)을 이루며, 상기 제2 영역(820)은 제조 공정을 거친 후, 제1 리드프레임(20)을 이루며, 상기 제3 영역(830)은 제조 공정을 거친 후, 도 5에 도시된 다른 리드프레임(35)를 이루며, 상기 제4 영역(840)은 제조 공정을 거친 후 제2 리드프레임(50)을 이룬다.

도 9에서 도시된 바와 같이, 먼저, 포토 다이오드(11)들과 제어칩(13)이 제1 영역(810)에 실장되고 골드와이어(17)로 와이어 본딩된다. 이어서, 제어칩(13)을 외란광으로부터 보호하기 위해서, 제어칩(13)의 상단에 실드케이스(12)가 설치된다. 주변 회로 소자에서 칩 저항, 칩 콘덴서, 및 제어 다이오드 칩이 실장되는 영역과 리모콘 신호 처리용 소자에서 표시용 엘이디가 실장되는 영역을 제외하고 검은색 에폭시로 몰딩되어 실장 홈(18')을 형성하고, 상기 신호처리용 소자의 실장 홈(18')에는 표시용 엘이디(16)가 실장되고, 주변회로용 소자에는 칩콘덴서(31), 칩저항(32), 및 제너다이오드(33)들이 실장된다. 실장 홈(18')에는 투명한 보호용 실리콘 수지가 충진될 수 있으며, 실리콘 수지를 충진하지 않고 공기 중에 노출된 상태로 방치하는 것도 가능하다.

도 10에서 도시된 바와 같이, 다른 실시예에서는, 주변회로용 소자를 이루는 칩콘덴서(31), 칩저항(32), 및 제너다이오드(33)들을 전부 실장하고, 이들을 전부 감싸도록 몰딩하고, 리모콘 신호처리용 소자에서는 표시용 엘이디(16)을 실장할 실장 홈(18')을 제외하고는 전부 몰딩한 후, 표시용 엘이디(16')을 별도 실장한다. 실장 홈(18')은 투명한 실리콘 수지로 충진하거나 비워둘 수 있다.

이후, 별도로 제도된 커넥터 케이스(40)을 삽입하여 고정하여, 도 1과 같은 커넥터 일체형 광센서 패키지(100)을 제조할 수 있으며, 도 2에서와 같이 제1 리드프레임(20)을 벤딩하여 각도를 조절할 수 있다.

100: 커넥터 일체형 광센서 패키지
10 : 리모콘 신호 처리용 소자
20 : 제1 리드프레임
30 : 주변회로용 소자
40: 커넥터 케이스
50 : 제2 리드프레임

Claims (10)

1. 리모콘 신호 처리용 소자들과 표시용 엘이디가 리드프레임에 실장되고 제1 몰드물로 몰딩된 리모콘 신호처리 소자;
   저항칩, 콘덴서 칩, 제너다이오드칩 중 하나 이상의 칩이 리드프레임에 실장되고, 리모콘신호처리 소자와 별도로 제2 몰드물로 몰딩된 주변회로 소자;
   상기 리모콘 신호 처리 소자와 주변회로 소자를 연결하는 몰딩 외부로 노출된 제1 리드프레임;
   상기 주변회로 소자에서 몰딩 외부로 돌출되는 제2 리드프레임; 및
   상기 주변회로 소자에 결합되고, 제2 리드프레임을 둘러싸는 커넥터 케이스 를 포함하는 커넥터 일체형 광센서 패키지.
2. 제1항에 있어서, 상기 리모콘 신호처리 소자는 리드프레임과 상기 리드프레임에 실장되는 수광칩과 상기 수광칩에 와이어 연결된 신호 처리용 제어칩과 보호재 수지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지.
3. 삭제
4. 제1항에 있어서, 리모콘 신호 처리용 소자의 리드프레임들이 연장되어 제1 리드프레임과 주변회로 소자의 리드프레임과 제2 리드프레임을 이루는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지.
5. 제1항에 있어서, 상기 커넥터 케이스는 주변회로 소자에 결합되는 결합부와 암커넥터가 삽입되도록 제2 리드프레임의 주변을 둘러싸는 케이스부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지.
6. 제5항에 있어서, 상기 결합부는 주변회로 소자의 하면에 밀착되는 하부면과 주변회로 소자의 상부면에 밀착되는 상부면과 제2 리드프레임이 삽입되는 리드프레임 관통구가 천공된 격막를 가지는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지.
7. 길게 연장되는 리드프레임을 마련하는 단계;
   상기 리드프레임의 일측에 리모콘 신호처리용 소자들과 표시용 LED를 실장하고, 리드프레임의 일측과 신호처리용 소자들을 수지로 몰딩하여 제1 몰드물을 형성하는 리모콘 신호 처리용 소자를 형성하는 단계;
   리드프레임의 중심부에 저항칩, 콘덴서 칩, 제너다이오드칩 중에서 하나 이상 선택되는 주변회로용 칩들을 실장하고, 리드프레임의 중심부와 주변회로용 칩들을 제2 몰드물 수지로 몰딩하여 주변회로 소자를 형성하는 단계,
   여기서, 상기 제1 몰드물과 제2 몰드물은 사이에는 제1 리드 프레임이 몰드 외부로 노출되며, 제2 몰드물의 타측에서는 제2 리드프레임이 몰드 외부로 돌출되며; 및
   상기 주변회로 소자에 상기 돌출된 제2 리드프레임을 둘러싸는 커넥터 케이스를 결합시키는 단계;
   를 포함하는 커넥터 일체형 광센서 패키지 제조 방법.
8. 제7항에 있어서, 리모콘 신호처리용 소자와 주변회로 소자 사이의 리드프레임을 벤딩하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지 제조 방법.
9. 제7항에 있어서, 상기 수지의 몰딩은 칩들을 일부 실장한 상태에서, 나머지 칩들이 실장될 위치에 리드프레임이 노출되도록 홈 형태로 몰딩하고, 상기 홈에 나머지 칩들을 실장하는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지 제조 방법.
10. 제9항에 있어서, 나머지 칩들이 실장된 실장 홈에 투명한 수지를 충진하는 것을 특징으로 하는 커넥터 일체형 광센서 패키지 제조 방법.

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