JP4811913B2 - Manufacturing method of optical communication module - Google Patents
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Description
本発明は、電子機器における双方向通信などに用いられる光通信モジュールの製造方法に関する。 The present invention relates to a process for the production of optical communication modules used for such two-way communication in an electronic device.
従来の光通信モジュールの一例を図10に示す。同図に示された光通信モジュールXは、基板91に搭載された発光素子92、受光素子93、集積回路素子94、および樹脂パッケージ95を備えている。樹脂パッケージ95には、発光素子92および受光素子93の正面に位置する2つのレンズ95a,95bが形成されている。発光素子92は、赤外線を発光可能に構成されている。発光素子92、受光素子93、および集積回路素子94には、複数のワイヤ98が接続されている。発光素子92の全体、および受光素子93の図中上面は、透光性保護樹脂97により覆われている。透光性保護樹脂97は、発光素子92や受光素子93に不当な応力が発生することを防止するためのものである。集積回路素子94は、遮光性保護樹脂96により覆われている。遮光性保護樹脂96は、外来の光あるいは発光素子92からの光を遮蔽することにより、集積回路素子94の誤動作を回避するためのものであり、遮光性樹脂材料を塗布することにより形成されている。発光素子92から発せられた赤外線は、レンズ95aにより指向性を高められて図中上方へと出射される。一方、図中上方から向かってきた赤外線は、レンズ95bにより受光素子93へと集光される。このようにして、光通信モジュールXによる赤外線を用いた双方向通信がなされる。
An example of a conventional optical communication module is shown in FIG. The optical communication module X shown in the figure includes a
しかしながら、光通信モジュールXの製造工程において、遮光性保護樹脂96を形成する際に、集積回路素子94を完全に封止するように上記遮光性樹脂材料を塗布することは困難である。たとえば、上記遮光性樹脂材料を塗布する際に、ワイヤ98が上記遮光性樹脂材料の流動を阻止する場合がある。この場合、遮光性保護樹脂96には、集積回路素子94に通じる孔が形成されるおそれがある。外来の光あるいは発光素子92からの光がこの孔を通して集積回路素子94に到達すると、集積回路素子94が誤動作してしまう。このように、光通信モジュールXは、集積回路素子94の遮光対策について、未だ改善の余地があった。
However, in the manufacturing process of the optical communication module X, it is difficult to apply the light-shielding resin material so as to completely seal the
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、集積回路素子の誤動作を適切に防止することが可能な光通信モジュールの製造方法を提供することをその課題とする。 The present invention, which has been proposed under the circumstances described above, and its object is to provide a manufacturing method of an optical communication module which can appropriately prevent malfunction of the integrated circuit device .
上記課題を解決するため、本発明では、次の技術的手段を講じている。 In order to solve the above problems, the present invention takes the following technical means.
本発明によって提供される光通信モジュールの製造方法は、発光素子、受光素子、および集積回路素子を基板に搭載する基板搭載工程と、上記集積回路素子を遮光性樹脂により金型を用いて封止する工程と、上記発光素子および上記受光素子を透光性樹脂により金型を用いて封止する工程と、を含んでおり、上記基板搭載工程においては、複数の上記集積回路素子を列状に集合基板に搭載し、かつ複数ずつの上記発光素子および上記受光素子を、上記複数の集積回路素子を挟んで両側に列状に上記集合基板に搭載し、複数の上記集積回路素子を封止する遮光性樹脂体を金型成形する工程と、複数の上記受光素子を封止するもの、および複数の上記発光素子を封止するもの、を含む2以上の透光性樹脂体を金型成形する工程と、上記集合基板、上記遮光性樹脂体、および上記透光性樹脂体を一括して切断する工程と、を有しており、上記遮光性樹脂体を金型成型する工程においては、上記発光素子および上記受光素子を収容する複数の凹部を有する金型を用いることを特徴としている。 A method of manufacturing an optical communication module provided by the present invention includes a substrate mounting step of mounting a light emitting element, a light receiving element, and an integrated circuit element on a substrate, and sealing the integrated circuit element with a light shielding resin using a mold. And a step of sealing the light emitting element and the light receiving element with a translucent resin using a mold. In the substrate mounting step, the plurality of integrated circuit elements are arranged in a row. A plurality of the light emitting elements and the light receiving elements mounted on the collective substrate are mounted on the collective substrate in rows on both sides of the plurality of integrated circuit elements, and the plurality of integrated circuit elements are sealed. Two or more translucent resin bodies including a step of molding a light-shielding resin body, a mold for sealing the plurality of light receiving elements, and a mold for sealing the plurality of light emitting elements are molded. Process and the above-mentioned collective substrate, Serial light-shielding resin material, and a step of cutting collectively the translucent resin member, which have a, in the step of molding the light-shielding resin material, the light emitting element and the light receiving element using a mold having a plurality of recesses for housing is characterized in Rukoto.
このような構成によれば、上記集積回路素子を上記遮光性樹脂により密閉することが可能である。上記遮光性樹脂を塗布することにより上記集積回路素子を封止する工程とは異なり、上記集積回路素子に通じる孔が形成されるおそれがない。したがって、上記集積回路素子を適切に遮光することが可能である。また、このような構成によれば、上記光通信モジュールを効率よく製造することができる。 According to such a configuration, the integrated circuit element can be sealed with the light shielding resin. Unlike the step of sealing the integrated circuit element by applying the light-shielding resin, there is no possibility that a hole leading to the integrated circuit element is formed. Therefore, the integrated circuit element can be appropriately shielded from light. Moreover, according to such a structure, the said optical communication module can be manufactured efficiently.
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。 Other features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description given below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、図面を参照して具体的に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1および図2は、本発明に係る光通信モジュールの製造方法によって製造される光通信モジュールの一例としての赤外線データ通信モジュールを示している。図示された赤外線データ通信モジュールAは、基板1、発光素子2、受光素子3、集積回路素子4、樹脂パッケージ5を具備しており、赤外線を用いた双方向通信が可能に構成されている。
1 and 2 show an infrared data communication module as an example of an optical communication module manufactured by the method for manufacturing an optical communication module according to the present invention. The illustrated infrared data communication module A includes a
基板1は、たとえばガラスエポキシ樹脂により、全体として平面視長矩形状に形成されている。基板1の図中上面には、配線パターン(図示略)が形成されている。基板1には、発光素子2、受光素子3、および集積回路素子4が搭載されている。図2に示すように、基板1の図中左側には、凹部が形成されている。この凹部は、その内面に金属膜(図示略)がメッキにより形成されており、発光素子2からの光を図中上方へと反射させる機能を発揮する。
The board |
発光素子2は、たとえば、赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードなどからなり、基板1の凹部内に搭載されている。発光素子2は、ワイヤ6により上記配線パターンと接続されている。
The
受光素子3は、たとえば、赤外線を感知することができるPINフォトダイオードなどからなり、ワイヤ6により上記配線パターンと接続されている。受光素子3は、赤外線を受光すると、その光量に応じた出力信号を出力可能に構成されている。
The light receiving
集積回路素子4は、発光素子2および受光素子3による送受信動作を制御するためのものである。集積回路素子4は、複数のワイヤ6により上記配線パターンと接続され、かつ上記配線パターンを通じて発光素子2および受光素子3に接続されている。
The
樹脂パッケージ5は、発光素子2、受光素子3、および集積回路素子4を保護するためのものであり、2つの透光性樹脂部51,52と遮光性樹脂部53とからなる。2つの透光性樹脂部51,52は、基板1の両端寄りに離間して配置されている。透光性樹脂部51は、発光素子2を封止しており、透光性樹脂部52は、受光素子3を封止している。2つの透光性樹脂部51,52は、たとえば顔料を含んだエポキシ樹脂により形成されており、可視光に対しては透光性を有しない反面、赤外線に対しては透光性を有する。2つの透光性樹脂部51,52には、それぞれレンズ51a,52aが形成されている。レンズ51aは、発光素子2の図中上方正面に位置しており、発光素子2から放射された赤外線を集光しつつ出射するように構成されている。レンズ52aは、受光素子3の図中上方正面に位置しており、赤外線データ通信モジュールAに送信されてきた赤外線を集光して受光素子3に入射するように構成されている。
The
遮光性樹脂部53は、集積回路素子4を封止しており、外来の光あるいは発光素子2からの光を遮断して集積回路素子4が誤動作することを防止するためのものである。遮光性樹脂部53は、全体が略直方体形状であって、2つの透光性樹脂部51,52の間に介在しており、その図中上面およびこの上面に繋がる2つの側面が露出している。これにより、遮光性樹脂部53は、樹脂パッケージ5のうち中央寄りの比較的大部分を占めている。遮光性樹脂部53は、たとえばエポキシ樹脂を主成分として、可視光を遮断吸収するための染料、紫外線の一部を遮断吸収するための黒色顔料であるカーボンブラック、および広い波長領域において光を吸収可能な酸化チタンなどが含有された樹脂により形成されている。
The light-
次に、赤外線データ通信モジュールAの製造方法の一例について図3〜図9を参照しつつ以下に説明する。 Next, an example of a method for manufacturing the infrared data communication module A will be described below with reference to FIGS.
まず、図3に示すように集合基板1Aを用意する。この集合基板1Aは、図中左右方向に延びる長矩形状であり、ガラスエポキシ樹脂からなる。集合基板1Aは、図1に示す基板1を複数個形成可能なサイズとされる。集合基板1Aには、配線パターン(図示略)を形成しておく。この配線パターンを形成した後に、集合基板1Aの片面に、複数ずつの発光素子2、受光素子3、および集積回路素子4を搭載する。この際、マトリクス状の配置とされた樹脂成形体形成予定領域5A’を設定しておき、各樹脂成形体形成予定領域5A’に、2つずつの発光素子2、受光素子3、および集積回路素子4を配置する。さらに、図1および図2に示す複数のワイヤ6をワイヤボンディングの手法により形成する。
First, as shown in FIG. 3, a
次いで、図4に示すように、金型M1を集合基板1Aに押し当てる。図4は、図3のIV−IV線に沿う断面図に金型M1を追加したものである。金型M1には、複数の凹部M1a,M1bが形成されている。凹部M1aは、図中奥行き方向を長手方向とする断面矩形状の凹部である。凹部M1bは、図中奥行き方向を長手方向とする断面半楕円形状の凹部である。図示されたように、2つの凹部M1bは、凹部M1aを挟んで配置されている。金型M1を集合基板1Aに押し当てる際には、凹部M1a内に2つの集積回路素子4を収容し、凹部M1b内に発光素子2または受光素子3を収容する。これにより、凹部M1aと集合基板1Aのうち凹部M1aに対向する部分とにより、空隙部C1が形成される。
Next, as shown in FIG. 4, the mold M1 is pressed against the
金型M1を集合基板1Aに押し付けた状態で、遮光性樹脂材料を空隙部C1内に充填する。この遮光性樹脂材料としては、たとえば上述した遮光性樹脂部53を形成するためのエポキシ樹脂を溶融させたものを用いる。この遮光性樹脂材料を冷却した後に金型M1から集合基板1Aを離間させると、図5に示すように遮光性樹脂成形体53Aが形成される。図6に示すように、集合基板1Aには、複数の遮光性樹脂成形体53Aがマトリクス状に配置される。各遮光性樹脂成形体53Aは、各樹脂成形体形成予定領域5A’の中央寄りに位置している。集積回路素子4およびこれに繋がる複数のワイヤ6は、遮光性樹脂成形体53Aにより封止される。金型M1を用いて遮光性樹脂成形体53Aを形成することにより、空隙部C1内の隅々に上記遮光性樹脂材料を容易に充填することができる。このため、遮光性樹脂成形体53Aに集積回路素子4に通じる孔などが不当に形成されるおそれがない。
With the mold M1 pressed against the
複数の遮光性樹脂成形体53Aを形成した後は、図7に示すように、金型M2を集合基板1Aに押し当てる。金型M2には、複数の凹部M2aが形成されている。各凹部M2aは、全体が扁平な直方体形状であり、4つの半球形状部分を有している。また、各凹部M2aの図中奥行き方向の寸法は、金型M1の凹部M1aおよび遮光性樹脂成形体53Aと略同一である。金型M2を集合基板1Aに押し付ける際には、各凹部M2a内に各遮光性樹脂成形体53Aを収容する。これにより、凹部M2aと集合基板1Aのうち凹部M2aに対向する部分と遮光性樹脂成形体53Aとにより、2つの空隙部C2が形成される。
After the plurality of light-shielding resin molded
金型M2を集合基板1Aに押し付けた状態で、透光性樹脂材料を空隙部C2内に充填する。この透光性樹脂材料としては、たとえば上述した透光性樹脂部51,52を形成するためのエポキシ樹脂を溶融させたものを用いる。この透光性樹脂材料を冷却した後に金型M2から集合基板1Aを離間させると、図8に示すように、透光性樹脂成形体51A,52Aが形成される。透光性樹脂成形体51A,52Aと遮光性樹脂成形体53とは、樹脂成形体5Aを一体的に構成している。図9に示すように、集合基板1Aには、複数の樹脂成形体5Aがマトリクス状に配置される。
In a state where the mold M2 is pressed against the
複数の樹脂成形体5Aを形成した後は、図9に示す複数の切断線CLに沿って、集合基板1Aおよび複数の樹脂成形体5Aを切断する。この切断により、図1および図2に示す赤外線データ通信モジュールAを複数個製造することができる。
After the plurality of resin molded
次に、赤外線データ通信モジュールAの作用について説明する。 Next, the operation of the infrared data communication module A will be described.
本実施形態によれば、集積回路素子4は、樹脂パッケージ5の比較的大部分を占める遮光性樹脂部53により覆われる。また、遮光性樹脂部53は、金型M1を用いて形成されるため、たとえば遮光性樹脂材料を塗布することにより形成される場合と異なり、集積回路素子4に通じる孔が形成されてしまうおそれがない。したがって、遮光性樹脂部53により外来の光や発光素子2からの光を適切に遮蔽することが可能であり、集積回路素子4の誤動作を防止するのに適している。
According to this embodiment, the
2つの透光性樹脂部51,52が互いに別体とされており、遮光性樹脂部53を挟んで離間配置されている。これにより、発光素子2から発せられた光が透光性樹脂部51内において乱反射しても、この光が集積回路素子4に向かってくることを回避できる。したがって、集積回路素子4の誤動作防止に好適である。
The two
本発明に係る光通信モジュールの製造方法は、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る光通信モジュールの製造方法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。 Method of manufacturing an optical communication module according to the present invention is not limited to the embodiments described above. Concrete structure of a manufacturing method of an optical communication module according to the present invention may be modified in various ways.
遮光性樹脂部53の形状は、直方体形状に限定されず、たとえば断面半円形状であってもよい。本発明でいう透光性樹脂部は、上記実施形態のように互いに別体とされた透光性樹脂部51,52とされることが遮光効果を高める上で好ましいが、これに限定されず、一体成形されたものであってもよい。
The shape of the light-shielding
本発明に係る光通信モジュールの製造方法によって製造される光通信モジュールは、赤外線を用いた通信を可能に構成したものに限定されず、あらゆる波長の光を用いた通信を可能に構成してもよい。 The optical communication module manufactured by the method for manufacturing an optical communication module according to the present invention is not limited to the one configured to enable communication using infrared rays, and may be configured to enable communication using light of any wavelength. Good.
A 赤外線データ通信モジュール(光通信モジュール)
M1,M2 金型
1 基板
1A 集合基板
2 発光素子
3 受光素子
4 集積回路素子
5 樹脂パッケージ
5A 樹脂成形体
5A’ 樹脂成形体形成予定領域
6 ワイヤ
51,52 透光性樹脂部
51a,52a レンズ
51A,52A 透光性樹脂成形体
53 遮光性樹脂部
53A 遮光性樹脂成形体
A Infrared data communication module (optical communication module)
M1,
Claims (1)
上記集積回路素子を遮光性樹脂により金型を用いて封止する工程と、
上記発光素子および上記受光素子を透光性樹脂により金型を用いて封止する工程と、を含んでおり、
上記基板搭載工程においては、複数の上記集積回路素子を列状に集合基板に搭載し、かつ複数ずつの上記発光素子および上記受光素子を、上記複数の集積回路素子を挟んで両側に列状に上記集合基板に搭載し、
複数の上記集積回路素子を封止する遮光性樹脂体を金型成形する工程と、
複数の上記受光素子を封止するもの、および複数の上記発光素子を封止するもの、を含む2以上の透光性樹脂体を金型成形する工程と、
上記集合基板、上記遮光性樹脂体、および上記透光性樹脂体を一括して切断する工程と、を有しており、
上記遮光性樹脂体を金型成型する工程においては、上記発光素子および上記受光素子を収容する複数の凹部を有する金型を用いることを特徴とする、光通信モジュールの製造方法。 A substrate mounting process for mounting the light emitting element, the light receiving element, and the integrated circuit element on the substrate;
Sealing the integrated circuit element with a light-shielding resin using a mold;
Sealing the light-emitting element and the light-receiving element with a translucent resin using a mold,
In the substrate mounting step, a plurality of the integrated circuit elements are mounted on the collective substrate in a row, and a plurality of the light emitting elements and the light receiving elements are arranged in a row on both sides with the plurality of integrated circuit elements interposed therebetween. Mounted on the above assembly board,
A step of molding a light-shielding resin body for sealing a plurality of the integrated circuit elements;
A step of molding two or more translucent resin bodies including one that seals the plurality of light receiving elements and one that seals the plurality of light emitting elements;
The aggregate substrate, and possess a step, a of cutting collectively the light shielding resin material, and the transmissive resin member,
In the step of molding the light-shielding resin material, and wherein the Rukoto using a mold having a plurality of recesses for accommodating the light emitting element and the light receiving element, a manufacturing method of the optical communication module.
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