KR20040019579A - structure and manufacturing methode of photo sensor for infrared remote controller - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적외선 리모콘 수광 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 베어-칩 상태인 리모콘용 증폭IC의 신호 입/출력, 접지, 전원 및 필터(Signal In/Out,Ground, BPF, Vcc 전극을 범프 본딩하고 범프 본딩된 베어칩을 절단하여 인쇄회로기판상에 플립 칩 본딩(flip-chip bonding)방식으로 직접 접착하여 전기적인 접속을 이루게 한 적외선 리모콘 수광 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an infrared remote control light-receiving sensor, and more particularly to bump in / out, ground, power, and filters (signal in / out, ground, BPF, Vcc electrodes) of an amplification IC for a remote control in a bare chip state. The present invention relates to an infrared remote control light receiving sensor which cuts bump-bonded bare chips and directly bonds them to a printed circuit board by flip-chip bonding.
또한 본 발명은 증폭IC의 렌즈를 향한 면에 포토다이오드를 비 도전성 접착제로 접착하고 포토다이오드의 애노드 전극과 캐소드 전극을 기판상의 패턴에 와이어 본드함으로서 증폭IC의 표면이 포토다이오드에 의해 외란광으로부터 보호되어 노이즈를 차단함으로서 오동작을 방지할 수 있도록 한 적외선 리모콘 수광 센서에 관한 것이다.In addition, the present invention protects the surface of the amplification IC from external light by photodiode by bonding the photodiode with a non-conductive adhesive to the surface facing the lens of the amplification IC and wire-bonding the anode and cathode electrodes of the photodiode to the pattern on the substrate. The present invention relates to an infrared remote control light receiving sensor which can prevent malfunction by blocking noise.
더욱이 상기와 같은 구조로 구성함으로서 증폭IC를 외란광으로부터 보호하기 위한 케이스를 사용하지 않아도 되어 전체적인 크기를 줄일수 있으며, 케이스의 조립시 가해지는 압력에 의해 증폭IC나 포토다이오드가 파손되는 것을 방지할 수 있는 적외선 리모콘 수광 센서 및 그 제조 방법에 관한 것이다.Moreover, the structure as described above can reduce the overall size by eliminating the case for protecting the amplifier from disturbance light, and prevent damage to the amplifier or photodiode due to the pressure applied during assembly of the case. The present invention relates to an infrared remote control light receiving sensor and a method of manufacturing the same.
전자 기기나 장비를 조작하기 위한 수단은 장비 자체에 구비된 조작판이나 무선 리모트 콘트롤러(remote controller)(일명 리모콘 이하, '리모콘'이라 칭함.)가 사용되고 있다.As a means for operating an electronic device or equipment, an operation panel or a wireless remote controller (also referred to as a remote controller, hereinafter referred to as a remote controller) provided in the equipment itself is used.
이러한 조작 수단 중 리모콘을 사용하는 전자 기기는 리모콘으로부터 수신되는 적외선을 감지하기 위한 수광 센서가 설치되어 있으며, 이러한 수광 센서는 도 3a 및 3b에 도시한 바와 같이 구성되었다.Among such operation means, the electronic device using the remote control is provided with a light receiving sensor for detecting the infrared light received from the remote control, which is configured as shown in Figs. 3a and 3b.
즉, 기판(인쇄회로기판 또는 리드 프레임(lead frame))의 회로 패턴이 형성된 면에 포토다이오드(2)와 증폭IC(3)을 배치하고 도전성 와이어(wire)로 결선하여구성된다. 또한 포토다이오드(2)의 수광면에 렌즈(4)를 설치하여 리모콘으로부터 조사된 적외선이 보다 잘 감지할 수 있도록 하였다.That is, the photodiode 2 and the amplifying IC 3 are arranged on the surface on which the circuit pattern of the substrate (printed circuit board or lead frame) is formed and connected by conductive wires. In addition, the lens 4 is installed on the light receiving surface of the photodiode 2 so that the infrared rays irradiated from the remote control can be detected better.
상기와 같이 구성된 적외선 리모콘 수광 센서는 증폭IC(3)의 표면에 빛이 조사되면 증폭IC(3)에 노이즈가 발생하여 오동작하므로 그 외부에 실드 케이스(5)를 설치하고 있으며, 이 실드 케이스(5)에 렌즈(4)가 통과할 수 있는 구멍을 형성하여 포토 다이오드(2)의 수광면에만 빛이 입사될 수 있도록 하고 있다.In the infrared remote control light receiving sensor configured as described above, when light is irradiated on the surface of the amplifying IC 3, noise is generated in the amplifying IC 3 and malfunctions. A hole through which the lens 4 can pass is formed in 5) so that light is incident only on the light receiving surface of the photodiode 2.
그러나 상기와 같이 구성된 종래의 적외선 리모콘 수광 센서는 전기와 같이 증폭IC(3)에 빛이 입사되는 것을 방지하여야 함으로 렌즈(4)의 크기를 제한 할 수 밖에 없고 렌즈(4)의 크기를 줄이게 되면 리모콘으로부터 조사되는 적외선 신호 즉, 빛을 수광할 수 있는 면적이 줄어들어 리모콘이 일정거리 이상에서는 작동되지 않는 문제가 있으며, 렌즈(4)의 크기를 키우게 되면 증폭IC(3)를 렌즈로부터 멀리 이격시켜야 함으로 전체적인 크기가 커지는 문제가 있었다.However, the conventional infrared remote control light-receiving sensor configured as described above should limit the size of the lens 4 and reduce the size of the lens 4 to prevent light from being incident on the amplifying IC 3 like electricity. There is a problem that the remote control does not operate over a certain distance because the infrared signal emitted from the remote control, that is, the area for receiving light is reduced, and if the size of the lens 4 is increased, the amplification IC 3 should be separated from the lens. As a result, the overall size was a problem.
또한 전술한 바와 같이 종래의 적외선 리모콘 수광 센서는 증폭IC(3)에 빛이 조사되는 것을 방지하기 위한 실드 케이스가 요구됨으로 제조 공정에서 실드 케이스를 설치하기 위한 공정이 더 요구될 뿐만 아니라 실드 케이스를 설치하는 과정에서 실드 케이스의 단부를 접는 과정에서 내장되는 부품에 압력이 가해져 내장 부품들이 손상되어 수율을 떨어뜨리는 문제가 있었다.In addition, as described above, the conventional infrared remote control light-receiving sensor requires a shield case for preventing light from being irradiated to the amplification IC 3, and thus, a process for installing the shield case in a manufacturing process is further required, There was a problem in that the pressure is applied to the built-in parts in the process of folding the end of the shield case during the installation process damage the built-in parts to reduce the yield.
따라서 본 발명의 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로 실드 케이스를 사용하지 않을 수 있도록 적외선 리모콘 수광 센서를 구성하되 증폭IC에 빛이 조사되는 것을 방지할 수 있게 함으로서 제작이 용이하고 저렴하며, 노이즈를 차단시킬 수 있는 적외선 리모콘 수광 센서를 제공함을 목적으로 한다.Therefore, to solve the conventional problems as described above of the present invention, it is easy to manufacture by configuring the infrared remote control light receiving sensor so as not to use the shield case to prevent the irradiation of light to the amplifier IC. It is an object of the present invention to provide an infrared remote control light receiving sensor that is inexpensive and can block noise.
도 1a는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제1실시예의 종단면도,1A is a longitudinal sectional view of a first embodiment of an infrared remote control light receiving sensor according to the present invention;
도 1b는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제1실시예의 횡단면도,1B is a cross-sectional view of a first embodiment of an infrared remote control light receiving sensor according to the present invention;
도 2a는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제2실시예의 종단면도,2A is a longitudinal sectional view of a second embodiment of an infrared remote control light receiving sensor according to the present invention;
도 2b는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제2실시예의 횡단면도,2B is a cross-sectional view of a second embodiment of an infrared remote control light receiving sensor according to the present invention;
도 3a는 종래 적외선 리모콘 수광센서의 종단면도,Figure 3a is a longitudinal sectional view of a conventional infrared remote control light receiving sensor,
도 3b는 종래 적외선 리모콘 수광센서의 횡단면도,Figure 3b is a cross-sectional view of a conventional infrared remote control light receiving sensor,
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 기판 20 : 포토다이오드10: substrate 20: photodiode
30 : 증폭기 31 : 플립-칩 본딩부30 amplifier 31 flip-chip bonding unit
40 : 렌즈40 lens
이러한 본 발명의 목적은 양면에 회로 패턴이 형성된 기판과 ; 증폭회로가 구성된 베어-칩의 각 전극부에 범프 본더를 이용하여 각각의 전극을 형성한 웨이퍼를 소우잉 머신으로 절단하여 만들어지고, 기판 상에 각각의 전극이 본딩되며, 포토다이오드로부터 전달되는 신호를 증폭하는 증폭IC와 ; 상기 증폭IC의 표면을 덮도록 비전도성 접착제에 의해 접착되고, 각 전극이 상기 기판에 본딩되며, 리모콘으로부터 조사된 빛을 수광하여 전기 신호로 변환하는 포토다이오드 및 ; 리모콘으로부터 조사된 빛을 상기 포토다이오드의 수광면으로 유도하는 렌즈로 이루어진 적외선 리모콘 수광 센서에 의해 이루어진다.An object of the present invention is a substrate with a circuit pattern formed on both sides; A signal is formed by cutting a wafer in which each electrode is formed by a sawing machine using a bump bonder at each electrode portion of a bare chip having an amplification circuit, and bonding each electrode on a substrate, and transmitting a signal from a photodiode. An amplification IC to amplify the signal; A photodiode bonded by a nonconductive adhesive to cover the surface of the amplifying IC, each electrode bonded to the substrate, and receiving a light emitted from a remote controller and converting the light into an electrical signal; It is made by an infrared remote control light receiving sensor consisting of a lens for guiding the light emitted from the remote control to the light receiving surface of the photodiode.
또한 본 발명의 목적은 상기 증폭IC의 각 전극을 기판상에 형성된 회로 패턴의 각 접속 단자에 플립-칩 본딩하고, 상기 렌즈는 플라스틱 에폭시로 몰딩하되 구성품을 보호할 수 있도록 전체를 몰딩하고 렌즈 부분만을 볼록하게 형성함에 의해 그 효과를 높일 수 있다.It is also an object of the present invention to flip-chip bond each electrode of the amplification IC to each connection terminal of a circuit pattern formed on a substrate, and the lens is molded with plastic epoxy, but molding the whole to protect the components and the lens portion By forming the bay convexly, the effect can be enhanced.
이와 같은 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광 센서의 일실시예를 첨부된 도면에 의거 상세하게 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings an embodiment of the infrared remote control light-receiving sensor according to the present invention as follows.
도 1a는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제1실시예의 종단면도이고, 도 1b는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제1실시예의 횡단면도이고,도 2a는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제2실시예의 종단면도이며, 도 2b는 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광센서의 제2실시예의 횡단면도이다.Figure 1a is a longitudinal cross-sectional view of a first embodiment of the infrared remote control light receiving sensor according to the present invention, Figure 1b is a cross-sectional view of a first embodiment of the infrared remote control light receiving sensor according to the present invention, Figure 2a is an infrared remote control light receiving sensor according to the present invention 2B is a cross-sectional view of a second embodiment of an infrared remote control light receiving sensor according to the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광 센서는 포토다이오드(20)에 의해 그 표면이 덮혀진 증폭IC(30)를 구비하고 있다.As shown, the infrared remote control light receiving sensor according to the present invention includes an amplification IC 30 whose surface is covered by the photodiode 20.
상기 증폭IC(30)는 증폭 회로가 구성된 베어-칩 웨이버의 일면에 범프 본더(Bump bonder)를 이용하여 전극을 형성하고 이를 소우잉 머신을 이용하여 일정한 크기로 절단하여 만들어진다.The amplification IC 30 is formed by forming an electrode using a bump bonder on one surface of a bare-chip waver configured with an amplifying circuit and cutting it to a predetermined size using a sawing machine.
상기 증폭IC(30)의 각각의 전극은 기판(10)상에 형성된 회로 패턴의 단자에 각각 접합된다.Each electrode of the amplifier IC 30 is bonded to a terminal of a circuit pattern formed on the substrate 10, respectively.
상기 증폭IC(30)를 기판(10)에 접합시키는 방법으로는 플립-칩 본딩법이 사용된다.Flip-chip bonding is used as a method of bonding the amplification IC 30 to the substrate 10.
상기 증폭IC(30)의 표면 즉, 기판(10)을 향한 면의 반대 면에는 포토 다이오드(20)가 설치되어 있다.The photodiode 20 is provided on the surface of the amplifier IC 30, that is, the surface opposite to the surface facing the substrate 10.
상기 포토 다이오드(20)는 빛을 감지하여 전기적 신호로 변환시키는 소자로서 수광면이 증폭IC(30)의 반대측으로 향하게 설치되며, 증폭IC(30)와의 사이에는 비도전성(非導電性) 접착제에 의해 절연된 상태를 이루며, 증폭IC(30)의 표면으로 빛이 조사되는 것을 차단하는 차광막(遮光幕)의 역할을 한다.The photodiode 20 is a device that senses light and converts it into an electrical signal. The light-receiving surface is installed to face the opposite side of the amplifying IC 30, and a non-conductive adhesive is formed between the amplifying IC 30. It is insulated by and serves as a light shielding film to block light from being irradiated to the surface of the amplifier IC 30.
상기 포토 다이오드(20)의 각각의 전극은 기판(10)으로부터 이격되어 있음으로 각각의 전극을 기판(10)상에 형성된 패턴의 단자에 접속하기 위해서는 도전선 와이어를 이용한 와이어 본딩법이 사용된다.Since each electrode of the photodiode 20 is spaced apart from the substrate 10, a wire bonding method using a conductive wire is used to connect each electrode to a terminal having a pattern formed on the substrate 10.
상기 기판(10)과 포토 다이오드(20) 및 증폭IC(30)를 감싸도록 몰딩이 되어 있다. 이 몰딩은 렌즈(40)와 일체로 구성된다.Molding is formed to surround the substrate 10, the photodiode 20, and the amplification IC 30. This molding is integrally formed with the lens 40.
즉, 몰딩을 하되 렌즈(40)가 형성되어야할 부분인 포토 다오오드(20)의 수광면이 위치하는 부분은 반구형으로 돌출시켜 외부로부터 조사되는 빛이 보다 용이하게 수광면에 입사될 수 있게 하였다.That is, while molding, the portion where the light receiving surface of the photodiode 20, which is the portion where the lens 40 is to be formed, is projected in a hemispherical shape so that light emitted from the outside can be easily incident on the light receiving surface. .
상기 몰딩의 재료는 리모콘에서 방출되는 일정한 파장의 적외선만을 집광 할 수 있는 특성을 갖는 재질의 수지가 사용되며 바람직하게는 에폭시 수지가 사용될 수 있다.As the material of the molding, a resin of a material having a property capable of condensing only infrared rays of a constant wavelength emitted from the remote control may be used, and preferably an epoxy resin may be used.
상기 기판(10)은 인쇄회로기판 또는 리드 프레임이다.The substrate 10 is a printed circuit board or lead frame.
이하 상기와 같이 구성된 적외선 리모콘 수광 센서의 제조 공정을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the manufacturing process of the infrared remote control light receiving sensor configured as described above is as follows.
① 먼저, 각 구성품을 준비한다. 이 단계에서는 증폭IC(30)와 기판(10) 및 포토 다이오드(20) 등을 비롯한 각 구성품을 준비한다.① First, prepare each component. In this step, each component including an amplifier IC 30, a substrate 10, and a photodiode 20 is prepared.
㉠ 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광 센서를 구성하는 증폭IC(30)는 증폭 회로가 구성된 베어-칩(bare-chip) 웨이퍼의 각각 전극부에 범프 본더를 이용하여 전극을 형성하고 이를 소우잉 머신으로 절단함에 의해 만들어진다.증폭 The amplification IC 30 constituting the infrared remote control light receiving sensor according to the present invention forms an electrode using a bump bonder at each electrode portion of a bare-chip wafer having an amplification circuit, which is then used as a sowing machine. Made by cutting.
㉡ 상기 기판(10)은 적외선 리모콘 수광 센서를 구성하는 통상의 기판과 동일 유사한 구조 및 패턴을 갖는 기판으로 베어-칩 형상의 증폭IC(30)의 각 전극이 접속되는 단자와 포토다이오드(20)의 전극이 접속되는 단자가 각각 형성되어 있다.기판 The substrate 10 is a substrate having a structure and a pattern similar to that of a general substrate constituting an infrared remote control light receiving sensor, and a terminal and a photodiode 20 to which each electrode of a bare chip-shaped amplifier IC 30 is connected. Terminals to which the electrodes are connected are formed, respectively.
② 준비된 증폭IC(30)를 기판(10)에 설치하여 전기적으로 접속을 이루게 하되 플립-칩 본딩 방법을 이용하여 접속시키며, 이때의 조건은 온도 100~150℃상에서 1에서 2초로 한다.② The prepared amplification IC 30 is installed on the substrate 10 to be electrically connected, but is connected by using a flip-chip bonding method. The condition at this time is 1 to 2 seconds at a temperature of 100 to 150 ° C.
③ 상기와 같이 기판(10)에 설치된 증폭IC(30)의 표면에 비도전성(非導電性) 접착제를 도포한 후 포토다이오드(20)의 배면을 올려 면접되게 한 상태로 전기오븐 등에 넣어 접착제를 굳힌다.(3) After applying a non-conductive adhesive to the surface of the amplification IC (30) installed on the substrate 10 as described above, put the adhesive on the back of the photodiode (20) in the state to be interviewed and put the adhesive Harden.
④ 접착제가 굳어 포토 다이오드(20)가 증폭IC(30)의 표면에 고정되면 포토 다이오드(20)의 각 전극을 기판(10)상의 각 접속 단자에 본딩한다.(4) When the adhesive is hardened and the photodiode 20 is fixed to the surface of the amplifying IC 30, each electrode of the photodiode 20 is bonded to each connection terminal on the substrate 10.
이때 포토 다이오드(20)의 각 전극들은 기판(10)으로부터 멀리 향하여 있음으로 도전선 와이어를 이용하여 와이어 본딩함이 바람직하다.In this case, since the electrodes of the photodiode 20 face away from the substrate 10, it is preferable to wire bond using a conductive wire.
⑤ 상기와 같이 각 구성품이 기판(10)상에 배치되면 외부의 충격으로부터 각 부품을 보호할 수 있도록 몰딩(molding)한다.⑤ When each component is disposed on the substrate 10 as described above, the components are molded to protect each component from external impact.
이때 몰딩 소재는 불투명한 재질의 에폭시 수지를 사용하며, 전체를 감싸도록 몰딩을 하되 포토 다이오드(20)의 수광면이 향한 부분에는 반구형으로 볼록하게 돌출시켜 렌즈(40)를 구성한다.At this time, the molding material uses an opaque material epoxy resin, and molding to surround the whole, but the lens 40 is formed by convexly protruding protruding to the light-receiving surface of the photodiode 20 facing.
미설명 부호 10a는 본 고안의 적외선 리모콘 수광 센서를 전자기기의 회로에 접속시키기 위한 단자들이고, 31은 기판에 형성된 패턴 중 접속 단자부와 적속되는 본딩부이다.Reference numeral 10a denotes terminals for connecting the infrared remote control light-receiving sensor of the present invention to the circuit of the electronic device, and 31 denotes a bonding portion that is integrated with the connection terminal portion among the patterns formed on the substrate.
이상에서와 같은 본 발명에 따른 적외선 리모콘 수광 센서는 실드 케이스를 사용하지 않고 최소한의 공간에 포토다이오드와 증폭IC를 설치함으로서 종래의 적외선 리모콘 수광 센서 보다 크기를 초 소형화할 수 있는 효과가 있다.The infrared remote control light receiving sensor according to the present invention as described above has an effect of miniaturizing the size of the conventional infrared remote control light receiving sensor by installing a photodiode and an amplifier IC in a minimum space without using a shield case.
또한, 전술한 바와 같이 그 구성 부품 및 제조공정을 단순화함에 따라 제조 원가를 절감할 수 있어 저렴한 가격의 제품을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, as described above, by simplifying the components and the manufacturing process, it is possible to reduce the manufacturing cost has the effect of providing a low-cost product.
더욱이 증폭IC에 조사되는 빛(외란광)을 충분히 차단시킬 수 있음으로 증폭IC에 노이즈가 침투하지 않아 제품의 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, since the light irradiated to the amplification IC can be sufficiently blocked, noise does not penetrate the amplification IC, thereby improving the characteristics of the product.
또한 리모콘에서 방출되는 적외선 신호를 집광하는 렌즈의 크기를 크게 할 수 있음으로 수광 범위 즉, 거리 및 각도 특성을 향상시킬 수 있다.In addition, by increasing the size of the lens for collecting the infrared signal emitted from the remote control can improve the light receiving range, that is, the distance and angle characteristics.
더욱이, 본 발명의 적외선 리모콘 수광 센서의 구조는 전자기기에 설치시 칩-마운트가 가능하여 자동화 작업이 가능함으로서 생산성을 향상시킬 수 있으며, 실드 케이스가 사용되지 않음으로 케이싱(casing) 작업시 발생되는 칩 크랙(chip crack), 리드 벤트(Lead bent), 솔더(solder) 불량 등을 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, the structure of the infrared remote control light receiving sensor of the present invention can improve the productivity by enabling chip-mounted and automated work when installed in the electronic device, the shield case is not used is generated during the casing (casing) work Chip cracks, lead bents, and solder defects can be reduced.
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2002
- 2002-08-28 KR KR10-2002-0051168A patent/KR100497533B1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100685117B1 (en) * | 2005-07-01 | 2007-02-27 | 루미컴 주식회사 | Infrared Receiver Module |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR100497533B1 (en) | 2005-07-01 |
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