KR20050013505A - 반도체 모듈 - Google Patents
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Abstract
반도체 모듈은,수지 패키지와,상기 수지 패키지 상에 형성된 도전성막과,상기 수지 패키지에 부분적으로 피복된 리드를 포함한다.이 리드는,상기 수지 패키지에 피복된 내측부분과,상기 수지 패키지에서 돌출한 외측부분을 갖는다.상기 리드의 내측부분에는,반도체 소자가 재치되어 있다.상기 리드의 내측부분은,복수의 접지용 연설부(延設部)를 포함하고 있고,각 연설부의 선단은,상기 도전성막에 접해 있다.
Description
본 발명은 전화(電化)제품에 내장되는 반도체 모듈(module)에 관한 것이다.특히,본 발명은 적외선 리모트 컨트롤 시스템(remote control system)에서 사용되는 수광(受光) 모듈에 관한 것이다.
근래,텔레비전 수상기나 공조장치 등 다양한 전화(電化)제품이 무선식의 리모트 컨트롤러에 의해 조작 가능하도록 구성되고 있다.이와 같은 리모트 컨트롤러에서는,조작 신호로서 예를 들면 적외선이 사용된다.컨트롤러에서 출사된 적외선 신호는,전화(電化)제품에 내장된 수광모듈에 의해 검지된다.
종래의 수광모듈의 일례가,특개평 7-273356호 공보에 기재되어 있다.이 종래의 수광모듈은,본원의 도 13에 나타난 것처럼,그라운드(ground) 단자(110),2개의 단자(120,130),수광소자(도시 생략) 및 이 수광소자를 봉지한 수지 패키지(400)를 포함한다.각 단자(110,120,130)는,패키지(400)의 기단면(基端面)(440)에서 돌출함과 동시에,패키지(400) 내부에서 상기 수광소자에 접속되어 있다.
상기 수광소자는 고감도로 적외선 신호를 검지하도록 구성되어 있고,전자파 등 노이즈(noise)의 영향을 받기 쉽다.그래서,패키지(400) 상에는,전자실드(shield)로서의 도전성막(500)이 형성되어 있다.도전성막(500)은,패키지(400)의기단면(440) 상에 설치된 접속 스트립(strip)(550)을 개재시켜,그라운드 단자 (110)에 접속되어 있다.
접속 스트립(550)과 그라운드 단자(110)의 접속이 끊기면,도전성막(500)은 비접지 상태로 되고,전자실드로서 기능하지 않게 된다.종래의 수광모듈은 도전성막(500)이 이와 같은 비접지 상태에 빠지기 쉬운 구조를 가지고 있었다.구체적으로는,도 13에 나타난 것처럼,접속 스트립(550)은,그라운드 단자(110)의 상면 부분만에 접속되어 있다.그러나,이와 같은 접속 태양으로는, 외력의 작용으로 그라운드 단자(110)가 그 근원 부분에서 아래쪽으로 구부러진 경우 등에,접속 스트립(550)이 그라운드 단자(110)로부터 용이하게 벌어질 우려가 있다.
본 발명은 이와 같은 사정을 기초로 고안된 것이다.그래서,본 발명은 안정된 전자실드(shield) 효과를 가지는 반도체 모듈을 제공하는 것을 그 과제로 한다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 기초한 수광모듈을 나타내는 사시도이다.
도 2는 상기 수광모듈에서 전기적 접속상황을 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 III-III 선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 IV-IV 선에 따른 단면도이다.
도 5는 상기 수광모듈의 개변례에서 전기적 접속상태를 나타내는 평면도이다.
도 6은 상기 수광모듈의 다른 개변례에서 전기적 접속상태를 나타내는 평면도이다.
도 7은 도 6의 VII-VII 선에 따른 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 기초한 수광모듈을 나타내는 사시도이다.
도 9는 상기 제 2 실시예의 수광모듈에서 전기적 접속상황을 나타내는 평면도이다.
도 10은 도 9의 X-X 선에 따른 단면도이다.
도 11은 도 9의 XI-XI 선에 따른 단면도이다.
도 12는 제 2 실시예의 개변례를 나타내는 요부평면도이다.
도 13은 종래의 수광모듈을 나타내는 사시도이다.
본 발명의 제 1 측면에 의해 제공되는 반도체 모듈은, 제 1 면 및 상기 제 1 면과는 다른 제 2 면을 포함하는 수지 패키지와,상기 수지 패키지에 피복된 내측부분 및 상기 수지 패키지의 상기 제 1 면에서 돌출하는 외측부분을 포함하는 리드와,상기 리드의 상기 내측부분에 재치(載置)되며 상기 수지 패키지에 피복된 반도체 소자와,적어도 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 피복하는 도전성막을 구비하고 있다.상기 리드의 상기 내측부분은,상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 향해 연장되는 연설부(延設部)를 포함하고 있고,상기 연설부는 상기 도전성막에 접촉하고 있다.
바람직하게는,상기 연설부는,상기 수지 패키지의 상기 제 2 면에서 돌출되어 있다.
바람직하게는,상기 반도체 소자는,수광면을 가지는 수광소자이고,상기 수광면에는,망목상(網目狀)의 도체 패턴이 형성되어 있다.
바람직하게는,상기 수지 패키지는,상기 수광소자에 빛을 모으기 위한 렌즈면을 포함하고 있고,상기 도전성막은,차광성을 지니고 있다.
바람직하게는,본 발명의 제 1 측면에 기초한 반도체 모듈은,상기 수지 패키지의 상기 제 1 면 상에 설치됨과 동시에,상기 도전성막에 접속된 접속 스트립을 더욱 구비한다.바람직하게는,상기 접속 스트립은,상기 리드의 주위를 둘러싸는 상태로 상기 리드에 접촉하고 있다.
본 발명의 제 2 측면에 의해 제공되는 반도체 모듈은,수지 패키지와 ,상기 수지 패키지에 피복된 내측부분 및 상기 수지 패키지에서 돌출하는 외측부분을 포함하는 도전체와,상기 도전체의 상기 내측부분에 재치되며 상기 수지 패키지에 피복된 반도체 소자를 구비한다.상기 도전체의 상기 내측부분에는,상기 반도체 소자를 수용하는 홈부가 형성되어 있다.이 홈부는 상기 반도체 소자가 고정되는 저부 및 상기 반도체 소자의 주위를 둘러싸는 측벽에 의해 규정되어 있다.상기 측벽은,상기 저부를 향해 테이퍼 모양으로 되어 있다.
바람직하게는,상기 홈부의 깊이는,상기 반도체 소자의 두께 이상으로 된다.
바람직하게는,상기 홈부의 상기 저부 및 상기 측벽은,실질적으로 동일한 두께를 가지고 있다.
바람직하게는,상기 반도체 소자는 수광소자이고,상기 홈부의 상기 측벽은 ,상기 수광소자를 향해 빛을 반사하는 반사면을 가지고 있다.
본 발명의 제 2 측면에 기초한 반도체 모듈은,상기 수광소자로부터 출력된 신호를 처리하는 집적회로소자와,이 집적회로소자를 피복하는 수지재를 더욱 구비한다.상기 수지재는,상기 수지 패키지에 피복됨과 동시에,상기 수지 패키지보다 높은 차광성을 지니고 있다.
본 발명의 제 3 측면에 기초하여 제공되는 반도체 모듈은, 제 1 면 및 상기 제 1 면과는 다른 제 2 면을 포함하는 수지 패키지와, 상기 수지 패키지에 피복된 내측부분 및 상기 수지 패키지의 상기 제 1 면에서 돌출하는 외측부분을 포함하는 리드와, 상기 리드의 상기 내측부분에 재치되며 상기 수지 패키지에 피복된 반도체 소자와, 적어도 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 피복하는 도전성막을 구비하고 있다. 상기 리드의 상기 내측부분은, 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 향해 연장되는 연설부를 포함하고, 상기 연설부는 상기 도전성막에 접촉하고 있다. 상기 리드의 상기 내측부분에는, 상기 반도체 소자를 수용하는 홈부가 형성되어 있다.
바람직하게는, 상기 연설부는, 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면에서 돌출되어 있다.
바람직하게는, 본 발명의 제 3 측면에 기초한 반도체 모듈은, 상기 수지 패키지의 상기 제 1 면상에 설치됨과 동시에, 상기 도전성막에 접속된 접속 스트립을 더욱 구비한다. 이 접속 스트립은, 상기 리드의 주위를 둘러싸는 상태로 상기 리드에 접촉하고 있다.
바람직하게는, 상기 홈부의 깊이는, 상기 반도체 소자의 두께 이상으로 되어 있다.
바람직하게는, 상기 홈부는, 상기 반도체 소자가 고정되는 저부 및 상기 반도체 소자의 주위를 둘러싸는 측벽에 의해 규정되어 있다. 또 상기 측벽은, 상기 저부를 향해 테이퍼(taper) 모양으로 되어 있다.
바람직하게는, 상기 홈부의 상기 측벽은, 상기 반도체 소자를 향해 빛을 반사하는 반사면을 가지고 있다.
바람직하게는, 본 발명의 제 3 측면에 기초한 반도체 모듈은, 상기 반도체 소자로부터 출력된 신호를 처리하는 집적회로소자와, 이 집적회로소자를 피복하는 수지재를 더욱 구비한다. 또 상기 수지재는, 상기 수지 패키지에 피복됨과 동시에, 상기 수지 패키지보다 높은 차광성을 지니고 있다.
본 발명의 다른 특징 및 이점은,이하에서 호적한 실시예의 설명으로부터,보다 분명해질 것이다.
이하,본 발명의 호적한 실시예에 관하여, 첨부 도면을 참조하면서 구체적으로 설명한다. 또한, 이하의 복수의 실시예 및 개변례에서,동일 또는 유사한 요소에는,동일한 부호를 붙이고 있다.
도 1 ~ 도 4는,본 발명의 제 1 실시예에 기초한 수광모듈의 설명도이다.당해 수광모듈은,예를 들면,시청각 장치(텔레비전 수상기,비디오 레코더,CD 플레이어 등)나 공조 장치 등에 내장되고,적외선 리모트 컨트롤러로부터 송신되는 조작 신호를 수신하는데에도 사용된다.도 1에 나타난 것처럼,수광모듈은,수광소자(2),집적회로소자(3) 및 제 1 ∼ 제 3 리드(11∼13)를 구비하고 있다.본 실시예에서는,수광소자(2)로서 포토다이오드를 사용하고 있지만,본 발명이 이것에 한정되는 것은 아니다.예를 들면,포토다이오드 대신에 포토트랜지스터를 사용해도 좋다.
포토다이오드(2) 및 집적회로소자(3)는,그 전체가 수지 패키지(4)에 의해 피복되어 있다.한편,각 리드(11∼13)는,패키지(4)에 의해 부분적으로 피복되어 있다.그 결과,각 리드는,패키지(4)에 피복된 내측부분과,패키지(4)의 기단면(40)에서 돌출하는 외측부분(11A∼13A)으로 나눌 수 있다.외측부분(11A∼13A)은,접속단자로서 기능한다.수지 패키지(4) 상에는,도전성막(5)이 형성되어 있다.
제 1 ∼ 제 3 리드(11∼13)는,예를 들면 철 또는 구리 등의 금속으로 이루어진다.제 1 리드(11)는 접지용이다.또,제 2 리드(12)는 전원전압 공급용이고,제 3 리드(13)는 신호 출력용이다.도 1로부터 이해되는 것처럼,제 1 ∼ 제 3 리드(11∼13)는,동일 평면내를 연장하고 있다.각 리드(11∼13)는,수광모듈의 제조에 사용되는 리드프레임에서 유래하는 것이다.도시는 생략하고 있지만,당해 리드프레임에는,지지 본체부와,이 지지 본체부에 일체 형성된 복수의 리드 형성부가 포함된다.리드(11∼13)는,수광모듈의 일 제조 공정에 서,대응하는 리드 형성부를 지지 본체부에서 분리함으로써 얻을 수 있다.
도 2에 나타난 것처럼,제 1 리드(11)의 내측부분에는,포토다이오드(2) 및 집적회로소자(3)가 재치되어 있다.보다 구체적으로는,포토다이오드(2)는 다이 본딩부(11B)에,집적회로소자(3)는 다이 본딩부(11C)에 재치되어 있다.또,제 1 리드(11)의 내측부분은,와이어 본딩부(11D,11E)를 포함하고 있다.와이어 본딩부(11D)는,와이어(6)를 개재시켜 포토다이오드(2)에 접속되어 있다.와이어 본딩부(11E)는,다른 와이어(6)를 개재시켜 집적회로 소자(3)에 접속되어 있다.
제 1 리드(11)의 내측부분은,복수의 접지용 연설부(11F∼11H)를 포함하고 있다.도 2에 있어서,연설부(11F)는,다이 본딩부(11B)에서 왼쪽 방향으로 연장되어,수지 패키지(4)의 측면(41A)에서 돌출함과 동시에 도전성막(5)에 접촉하고 있다.연설부(11G)는,다이 본딩부(11B)(또는 와이어 본딩부 11D)에서 위쪽으로 연장되어,수지 패키지(4)의 측면(41B)에서 돌출함과 동시에 도전성막(5)에 접촉하고 있다.연설부(11H)는,와이어 본딩부(11D)에서 오른쪽 방향으로 연장되어,수지 패키지(4)의 측면(41C)에서 돌출함과 동시에 도전성막(5)에 접촉하고 있다.연설부(11G)는,제 1 리드의 외측부분(11A)에 대해 평행으로 연장되어 있지만,연설부(11F 및 11H)는,외측부분(11A)에 대해 비평행(수직)으로 연장되어 있다.
각 연설부(11F∼11H)와 도체성막(5)이 접촉하기 위해서는,반드시 연설부가 패키지(4)의 측면에서 돌출하고 있을 필요는 없다.예를 들면,연설부의 선단면이 패키지(4)의 측면과 면일(面一)상태로 되어 있는 것만으로도 좋다.
도 2에 나타난 것처럼,제 2 및 제 3 리드(12,13)는,제 1 리드(11)를 양측에서 끼우도록 배치되어 있다.제 2 리드(12)는,상기 외측부분(12A)에 연속한 내측부분(12B)을 포함하고,당해 내측부분은 와이어(6)를 개재시켜 집적회로소자(3)에 접속되어 있다.마찬가지로,제 3 리드(13)는,상기 외측부분(13A)에 연속한 내측부분(13B)을 포함하고,당해 내측부분은 다른 와이어(6)를 개재시켜 집적회로소자(3)에 접속되어 있다.
포토다이오드(2)는,리모트 컨트롤러로부터 발사된 적외선 신호를 수신하면,그것에 응답한 신호 전류를 출력하는 구성으로 되어 있다.이를 위해,포토다이오드(2)는,P형 반도체로 이루어진 상층 및 N형 반도체로 이루어진 하층을 포함하는 PN 접합구조를 가진다.각 층에 대응한 접속 패드(pad)가,포토다이오드(2)의 상면에 설치되어 있다.N형 반도체층에 대응한 패드는,와이어(6)를 개재시켜 집적회로소자(3)에 접속되어 있다.한편,P형 반도체층에 대응한 패드는,다른 와이어(6)를 개재시켜 와이어 본딩부(11D)에 접속되어 있다.N형 반도체층(하층)과 제 1 리드(11)를 절연하기 위해,포토다이오드(2)와 제 1 리드( 11)와의 사이에는,절연재(도시 생략)가 설치되어 있다.
집적회로소자(3)는,포토다이오드(2)로부터 출력된 신호 전류에 소정의 처리를 실시한 후,당해 처리 완료의 신호를 외부의 제어기기로 출력한다.이 처리를행하기 위해,집적회로소자(3)는,전류/전압 변환회로,증폭회로,리미트(limit)회로,검파회로 등을 구비하고 있다.집적회로소자(3)는,예를 들면 은 페이스트(paste) 등의 접속층(도시 생략)을 개재시켜,제 1 리드(11) 상에 본딩되어 있다.
수지 패키지(4)는,예를 들면 에폭시 수지를 주성분으로 하고,가시광에 대해서는 비투과성을 지니는 한편,적외선에 대해서는 투과성을 지니는 구성으로 되어 있다.패키지(4)의 상면(42)에는 돌기 모양의 렌즈면(42A)이 형성되어 있다.적외선 컨트롤러로부터 진행해 온 적외선은,렌즈면(42A)에 의해 포토다이오드(2)에 집광된다.
도전성막(5)은, 예를 들면,에폭시 수지에 카본(carbon) 그 밖의 도전성 필러(filler)를 혼입한 도전성 수지재료로 이루어진다.도전성막(5)은,외란광이 패키지(4) 내로 진입하는 것을 방지하기 위해 차광성을 지니는 것이 바람직하다.도전성막(5)은,패키지(4)의 기단면(40) 및 렌즈면(42A)을 피복하지 않도록 하여 패키지(4) 상에 형성된다.
본 발명에 의하면,전자실드(shield) 효과를 향상시키기 위해,도전체에 의해 렌즈면(42A)을 부분적으로 피복하도록 해도 좋다.이 경우에는,예를 들면,도전성막(5)과 접속한 망목상(網目狀) 도체 패턴을 렌즈면(42A)에 형성한다.
수지 패키지(4)의 기단면(40)에는,도전성의 접속 스트립(50)이 형성되어 있고,그라운드 단자(11A)와 도전성막(5)을 접속하고 있다.접속 스트립(50)은,그라운드 단자(11A)의 근원 부분을 둘러싼 상태로 단자(11A)에 접촉하고 있다.상세하게는,스트립(50)은,당해 근원 부분의 상면,하면 및 2개의 측면에 접촉하고 있다.스트립(50)은,패키지의 기단면(40)을 가로지르도록 연장되어 있고,그 상단은,도전성막(5)의 일부분(패키지의 상면(42)에 형성된 부분)에 접속하는 한편,그 하단은,도전성막(5)의 다른 일부분(패키지의 하면(43)에 형성된 부분)에 접속하고 있다.
상기한 수광모듈의 제조 방법은,종래의 수광모듈(도 13)의 제조 방법과 기본적으로는 동일하기 때문에,그 상세한 것에 대하여는 설명을 생략한다.
도전성막(5)은,상기한 도전성 수지재료에 의해 형성 가능하지만,본 발명은 이것에 한정되는 것은 아니다.예를 들면,도전성 수지 재료를 대신해서,금속재료에 의해 도전성막(5)을 형성해도 좋다.이 경우에는,예를 들면,스퍼터링(sputtering)이나 무전해 도금법 등을 이용해서 패키지(4)의 표면 전체를 피복하는 금속층을 형성한다.그 후,불필요 부분을 에칭 등으로 제거함으로써,원하는 도전성막(5)을 얻을 수 있다.또는,패키지(4) 상의 소정 부분에 마스킹(masking)을 실시한 상태에서,스퍼터링을 행해도 좋다.
도전성막(5)이 형성되기 전 단계에서는,제 1 리드(11)의 연설부(11F∼11H)의 선단이,패키지(4)의 표면에서 돌출하고 있다.이 때문에,도전성막(5)을 패키지(4) 상에 형성하는 것에 의해,제 1 리드(11)와 도전성막(5)의 전기적 접속을 용이하게 실현할 수 있다.
상기 수광모듈은,다음과 같은 특징을 지니고 있다.도 1을 참조해서 이미 설명한 것처럼,접속 스트립(50)은,그라운드 단자(11A)의 4개의 면(상면,하면,양측면)에 접촉하고 있다.이 때문에,도 13에 나타난 종래의 수광모듈의 경우(접속 스트립(550)은,단자(110)의 상면만에 당접)와 비교해서,접속 스트립(50)과 그라운드 단자(11A)가 비도통 상태로 되는 것을 보다 확실하게 방지할 수 있다.이에 덧붙여, 그라운드 단자(11A)는,연설부(11F∼11H)를 개재시켜 도전성막(5)에 접속하고 있다.이 때문에,예를 들어 접속 스트립(50)과 그라운드 단자(11A)가 비접촉 상태로 되었다고 해도,그라운드 단자(11A)와 도전성막(5)의 전기적 도통 상태는 유지된다.
도 5 및 도 6은,상기 수광모듈의 개변례를 설명하는 그림이다.
도 5에 나타난 제 1 리드(11)의 내측부분은,다이 본딩부(11B)로부터 연장되는 제 1 쌍 ∼ 제 3 쌍의 연설부를 가진다.제 1 쌍의 연설부(11F)는 ,패키지(4)의 좌측면(41A)에서 돌출해서,도전성막(5)에 접속하고 있다.제 2 쌍의 연설부(11G)는,패키지(4)의 상면(41B)에서 돌출해서,도전성막(5)에 접속하고 있다.제 3 쌍의 연설부(11H)는,패키지(4)의 우측면(41C)에서 돌출해서,도전성막(5)에 접속하고 있다.이와 같이 6개의 연설부를 도전성막(5)에 접촉시키는 것에 의해,도 2에 나타난 경우보다도 노이즈(noise) 제거 효과를 높일 수 있다.
도 6에 나타난 수광모듈에서는,포토다이오드(2)의 구성이,도 2에 나타난 포토다이오드의 구성과 상하 역으로 되어 있다.구체적으로는,도 6의 포토다이오드(2)는,P형 반도체층이 하층,N형 반도체층이 상층으로 된 PN 접합 구조를 가지고 있다.P형 반도체층(하층)은,예를 들면 도전 페이스트층(도시 생략)을 개재시켜 제 1 리드(11)의 다이 본딩부(11B)에 접속되어 있다.N형 반도체층(상층)은,와이어(6)를 개재시켜 집적회로소자(3)에 접속되어 있다(도 7도 참조).포토다이오드(2)의 상면(수광면)에는,망목상(網目狀)의 도체 패턴(20)이 형성되어 있다.도체 패턴(20)은,예를 들면 알루미늄을 재료로 해서 반도체 제조 프로세스에 의해 형성할 수 있다.도체 패턴(20)은,상층의 N형 반도체층과는 패시베이션막(passivation layer)(도시 생략)에 의해 절연되어 있지만,하층의 P형 반도체층에 대해서는 접속(그라운드 접속)되어 있다.이와 같은 구성에 의하면,렌즈면(42A)으로부터 진입한 전자 노이즈를 도체 패턴(20)에 의해 차단할 수 있다.
도 8∼도 11은,본 발명의 제 2 실시예에 기초한 수광모듈의 설명도이다.제 2 실시예의 모듈은,제 1 실시예의 모듈과 마찬가지로,포토다이오드(2),집적회로소자(3) 및 제 1∼제 3 리드(11∼13)를 구비하고 있다.포토다이오드(2) 및 집적회로소자(3)는,수지 패키지(4)에 의해 전체적으로 피복되어 있다.한편,리드(11∼13)는,패키지(4)에 의해 부분적으로 피복되어 있다.각 리드는,패키지(4)에서 돌출한 외측부분(접속단자)(11A∼13A)을 가지고 있다.패키지(4)의 상면에는,볼록 렌즈면(42A)이 형성되어 있다.
상술한 제 1 실시예에서는,수지 패키지(4) 상에 도전성막(전자실드)이 설치되어 있었다.그러나,제 2 실시예에서는,이와 같은 도전성막은 설치되어 있지 않다.
제 1∼ 제 3 리드(11∼13)는,제 1 실시예의 경우와 마찬가지로,리드프레임(lead frame)에서 유래한다.후술하는 바와 같이,제 1 리드(11)의 소정 부분은,광반사면으로 되어 있다.이 광반사면은,예를 들면,광반사율이 높은 금속(주석 등)에 의한 도금 처리에 의해 형성할 수 있다.
제 1 리드(11)는,포토다이오드(2) 및 집적회로소자(3)가 각각 탑재된 다이 본딩부(11B 및 11C)를 구비하고 있다.다이 본딩부(11B)에는,테이퍼 모양의 홈부(14)가 형성되어 있고,이 홈부 내에,포토다이오드(2)가 수용되어 있다.도 9에 나타난 것처럼,홈부(14)는,평면시(視) 직사각형 모양이다.홈부(14)는,4개의 측벽부(14a)와,이들 측벽부에 연속하는 1개의 저판부(14b)에 의해 규정된다.도 10 및 11에 나타난 것처럼,각 측벽부(14 a)는,소정의 각도만큼 경사져 있다.포토다이오드(2)는,4개의 직사각형상 측면을 가지고 있고,각 측면에 대해서 4개의 측벽부(14a)중의 1개가 대면하고 있다.각 측벽부(14a)의 내면(포토다이오드(2)에 직접적으로 대면하고 있다)은,적외선 반사율이 높은 반사면이다.도 10 및 도 11에 나타난 것처럼,각 반사면은,포토다이오드(2)가 대응하는 하나의 측면에 대해서 비평행이고, 그 상단에서 아래쪽으로 진행함에 따라,포토다이오드(2)에 접근하도록 경사져 있다.그 결과,4개의 반사면(나아가 4개의 측벽부(14a))은 전체로서,아래쪽으로 점점 좁아지는 각뿔대(角錐臺)를 구성하고 있다.홈부(14)의 깊이는,바람직하게는 포토다이오드(2)의 두께 이상으로 하여, 포토다이오드(2)의 전체가 홈부(14) 내에 수용되도록 구성한다.
용이하게 이해되는 것처럼,수지 패키지(4)의 형성은,홈부(14) 내에 포토다이오드(2)가 수용된 후(및 그 밖의 필요한 처리가 종료된 후)에 행해진다.구체적으로는,예를 들면,유동 상태에 있는 수지 재료를,소정의 캐비티(cavity) 내에 공급한 후,이 공급 재료를 고화하는 것에 의해 패키지(4)가 형성된다.이 때문에,도 10 또는 도 11에 나타난 것처럼,패키지(4)의 일부는,포토다이오드(2)를 둘러싸는 상태로 홈부(14)의 내부에 밀려 들어가 있다.
도시한 홈부(14)는,평면시 직사각형 모양이지만,본 발명은 이것에 한정되지 않는다.예를 들면,홈부(14)를 평면시 원형 모양 또는 타원 모양으로 구성하는 것도 가능하다.
상술한 홈부(14)는,제 1 리드(11)의 소정 부분에 대하여 프레스 가공을 실시함으로써 형성할 수 있다.프레스 가공의 결과로서,예를 들면,홈부(14)의 측벽부(14a)의 두께는,저판부(14b)의 두께보다 적어지는 경향이 있다.그러나,측벽부(14a)와 저판부(14b)와의 두께 차이는,제 1 리드(11)의 길이와 비교해서 무시할 수 있을 정도로 작다.이 의미에서,측벽부(14a)의 두께와 저판부(14b)의 두께는,실질적으로 동일하다.
포토다이오드(2)는,하층(n형 반도체층) 및 상층(p형 반도체층)을 가지고 있다.포토다이오드(2)의 저부는,절연재(도시 생략)를 개재시켜 홈부(14)의 저판부(14b)에 고정되어 있다.도 9에 나타난 것처럼,포토다이오드(2)의 상면에는,p형 반도체층에 도통한 양극(anode) 패드(20a)가 설치되어 있다.패드(20a)는,와이어(6a)를 개재시켜 제 1 리드(11)에 접속되어 있다. 또한,포토다이오드(2)의 상면에는,n형 반도체층에 도통한 한 쌍의 음극(cathode) 패드(20b,20c)가 설치되어 있다.이것에 대응해서,집적회로소자(3)의 상면에는,한 쌍의 접속 패드(30a,30b)가 설치되어 있다.상기 음극 패드(20b)는,와이어(6b)를 개재시켜 접속 패드(30a)에 접속되어 있고,또 상기 음극 패드(20c)는,와이어(6c)를 개재시켜 접속 패드(30b)에 접속되어 있다.
도에는 나타나 있지 않지만,포토다이오드(2)의 pn 접합부는,동등한 2개의 영역 즉 제 1 영역 및 제 2 영역으로 나뉘어져 있다.제 1 영역은,상기 음극 패드(20b)에 접속되어 있고,제 2 영역은,상기 음극 패드(20c)에 접속되어 있다.포토다이오드(2)의 pn 접합부(즉 제 1 및 제 2 영역)가 적외선 신호를 받으면,음극 패드(20b,20c) 및 와이어(6b,6c)를 개재시켜,집적회로소자(3)의 접속 패드(30 a ,30b)로 전기 신호가 출력된다.이 때,와이어(6b,6c)에 전자 노이즈(noise)가 작용함으로써,이들 와이어를 통해 전달되는 전기 신호에 노이즈가 겹쳐 버리고 마는 경우가 있다.그러나 이와 같은 경우에도,집적회로소자(3)는,그와 같은 2개의 전기 신호의 전류/전압 변환을 마친 후에,이들 신호의 차분(差分)을 취하여,상기한 전자 노이즈를 상쇄한다.그 결과,노이즈가 없거나 또는 노이즈가 적은 전기 신호를 얻을 수 있다.
집적회로소자(3)는,포토다이오드(2)로부터의 전기 신호에 소정의 처리를 실시한 후,당해 처리 완료 신호를 외부의 제어 장치로 출력한다.이 때문에,집적 회로소자(3)는,전류/전압변환회로나,차분처리를 행하는 차분회로,증폭회로,리미트 회로,검파회로 등을 구비하고 있다.이들 회로는,p형 반도체층상에 형성된 다수의 npn 형 트랜지스터 및 배선 패턴에 의해 구성되어 있다.이 배선 패턴은,집적회로소자(3)의 상층 부분을 넓은 면적에 걸쳐서 피복하고 있다.이 때문에,외부에서 집적회로소자(3)를 향해 진행해 온 전자 노이즈를,당해 배선 패턴에 의해 차폐할 수 있다.
집적회로소자(3)의 상면에는,상기한 접속 패드(30a,30b)에 더하여,전력 공급용 패드(30c)와,출력용 패드(30d)가 설치되어 있다.패드(30c,30d)는,리드(13,12)에 대해서 와이어(6d,6e)를 개재시켜 접속되어 있다.집적회로소자(3)의 p형 반도체층은,예를 들면 은 페이스트를 개재시켜 제 1 리드(11)에 접합되어 있다.
집적회로소자(3)는,수지 패키지(4)의 내부에서,수지제의 보호부재(15)에 의해 그 전체가 봉지되어 있다.보호부재(15)는,수지 패키지(4)와는 다르고,적외선에 대한 차폐성을 구비하고 있다.또,보호부재(15)는,가시광에 대해서,수지 패키지(4)보다도 높은 차폐성을 지니는 것으로 된다.이와 같은 구성에 의해,적외선이나 가시광에 기인해서 생길 수 있는 집적회로소자(3)의 오동작을 방지할 수 있다.
상술한 것처럼,제 2 실시예에 의하면,포토다이오드(2)는,제 1 리드( 11)에 형성된 홈부(14)의 내부에 수용된다.이 구성에 의한 기술적 이점을 이하에서 설명한다.
제 1의 이점은,홈부(14)가 포토다이오드(2)의 전자실드로서 기능하는 것이다.구체적으로는,도 10 및 도 11에 나타난 것처럼,홈부(14)의 상기4개의 측벽부(14a)는,포토다이오드(2)의 주위를 감싸고 있다.따라서, 제 1 리드(11)를 접지하는 것에 의해,이들 측벽부(14a)는,포토다이오드(2)의 측면을 향해 진행하는 전자 노이즈를 차폐하는 전자실드로서 기능한다.마찬가지로,저판부(14b)도 포토다이오드(2)에 대한 전자실드로서 기능한다.이들 전자실드(즉 측벽부(14a) 및 저판부(14b))는,수지 패키지(4)의 내부에 설치되어 있고,나아가,제 1 리드(11)의 일부를 프레스 가공하는 것에 의해 형성된 것이다.
제 2의 이점은,홈부(14)의 경사 내벽부가 적외선 신호의 컬렉터(collector) 수단으로서 기능하는 것이다.외부의 리모트 컨트롤러로부터 이 수광모듈을 향해서 적외선 신호가 송신되면,이 적외선 신호는,수지 패키지(4)의 렌즈면(42A)을 통과해서 포토다이오드(2)로 향한다.바람직하게는,렌즈면(42A)에 의해 집광된 적외선 신호의 전부가 포토다이오드(2)의 상면으로 입사해야 한다.그러나,수광모듈의 경사 정면방향으로부터 적외선이 진행해 오는 경우 등도 있으며, 그 결과,포토다이오드(2)의 상면에 입사하는 적외선 신호의 양은,이상적 상황보다도 적어지는 경향이 있다.본 실시예에서는,이와 같이 포토다이오드(2)의 상면을 벗어나서 진행하는 적외선 신호를 홈부(14)의 경사 내벽부에 의해 반사시킴으로써,포토다이오드(2)의 측면에 입사시킬 수 있다.예를 들면,도 10 또는 도 11에 나타난 것처럼,적외선 신호(n1)는,측벽면(14a)에 의해 반사된 후,포토다이오드(2)의 측면으로 입사한다.본 실시예의 포토다이오드(2)를 포함하는,일반적인 포토다이오드는,그 측면에서 입사한 빛에 의해서도 기전력을 생성하는 구성으로 된다.이 때문에,적외선 신호(n1)의 입사에 기초해서,포토다이오드(2) 내에 기전력이 생긴다.이것은,홈부(14)를 설치함으로써 수광모듈의 신호 검지 감도가 향상되는 것을 의미하고 있다.
도 12는, 상술한 제 2 실시예의 개변례를 나타내는 요부 평면도이다. 도 12 및 도 9(제 2 실시예)의 비교로부터 이해되는 것처럼, 당해 개변례에 관계되는 구성은, 도 9에 나타난 구성에 대하여 이하와 같은 상위점을 가지고 있다. 즉, 당해 개변례에 있어서는, 제 1 리드(11)의 다이 본딩부(11B)로부터 연장되는 복수의 연설부(11F, 11G, 11H)가 설치되어 있다. 또, 수지 패키지(4) 상에는, 도전성막(5)이 설치되어 있다. 도전성막(5)은, 제 1 실시예의 도전성막(도 1 참조)과 마찬가지로, 수지 패키지(4)의 기단면(40) 및 렌즈면(도 1의 부호 42A 참조)을 피하도록 해서 형성되어 있다. 상기 각 연설부(11F, 11G, 11H)는, 그 선단이 수지 패키지(4)의 표면에서 근소하게 돌출함으로써, 도전성막(5)에 직접적으로 접촉하고 있다. 패키지(4)의 기단면(40) 상에는, 제 1 실시예의 경우와 마찬가지로, 접속 스트립(50)이 형성되어 있고, 도전성막(5)과 그라운드 단자(11A)를 접속하고 있다.
상기 상위점을 제외하고, 도 12의 개변례에 관계되는 수광모듈은, 제 2 실시예의 수광모듈과 동일한 특징을 가지고 있다. 예를 들면, 포토다이오드(2)는, 제 1리드(11)의 다이 본딩부(11B)에 형성된 홈부(14)의 내부에 재치되어 있다(도 10 참조). 홈부(14)는, 포토다이오드(2)가 고정되는 저부와, 포토다이오드(2)의 주위를 둘러싸는 평탄한 복수의 측벽에 의해 규정된다. 이와 같은 구성에 의하면, 도전성막(5) 및 홈부(14)(저부 및 측벽)의 쌍방에 의한 전자 노이즈 차폐효과를 얻을 수있다. 홈부(14)의 측벽은, 전체로서, 홈부(14)의 저부를 향해서 테이퍼 모양으로 되어 있다. 각 측벽은, 포토다이오드(2)를 향해서 빛을 반사하는 반사면을 가지고 있다. 이와 같은 구성과는 달리, 홈부(14)를 포토다이오드(2)가 고정되는 저부와, 포토다이오드(2)의 주위를 둘러싸도록 매끄럽게 만곡된 단일의 측벽에 의해 규정하도록 해도 좋다. 포토다이오드(2)는, 2개의 와이어(6b, 6c)를 개재시켜 집적회로소자(3)에 접속되어 있고, 이 집적회로는, 수지제의 보호부재(15)에 의해 피복되어 있다. 보호부재(15)는, 수지 패키지(4)에 피복됨과 동시에, 수지 패키지(4) 보다도 높은 차광성을 지니고 있다.
본 발명에 관하여, 이상과 같이 설명했지만,이것을 다른 다양한 태양으로 개변할 수 있는 것은 분명하다.이와 같은 개변은,본 발명의 사상 및 범위로부터 일탈하는 것은 아니며,당업자에게 자명한 모든 변경은,이하에 있어서 청구의 범위에 당연히 포함되어야 한다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 의한 반도체 모듈의 경우 전자 노이즈 차폐 효과가 우수하고, 안정된 전자 실드 효과를 얻을 수 있게 된다.
Claims (17)
- 제 1 면 및 상기 제 1면과는 다른 제 2면을 포함하는 수지 패키지와 ,상기 수지 패키지에 피복된 내측부분 및 상기 수지 패키지의 상기 제 1 면에서 돌출하는 외측부분을 포함하는 리드와 ,상기 리드의 상기 내측부분에 재치되며 상기 수지 패키지에 피복된 반도체 소자와,적어도 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 피복하는 도전성막을 구비하고 있고,상기 리드의 상기 내측부분은,상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 향해 연장되는 연설부를 포함하고 있고,상기 연설부는 상기 도전성막에 접촉하고 있는 반도체 모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 연설부는,상기 수지 패키지의 상기 제 2 면에서 돌출하고 있는 반도체 모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 반도체 소자는,수광면을 가지는 수광소자이고,상기 수광면에는,망목상(網目狀)의 도체 패턴이 형성되어 있는 반도체 모듈.
- 제 3 항에 있어서,상기 수지 패키지는,상기 수광소자에 빛을 모으기 위한 렌즈면을 포함하고 있고,상기 도전성막은,차광성을 지니고 있는 반도체 모듈.
- 제 1 항에 있어서,상기 수지 패키지의 상기 제 1 면 상에 설치됨과 동시에,상기 도전성막에 접속된 접속 스트립을 더욱 구비하는 구성에 있어서,상기 접속 스트립은,상기 리드의 주위를 둘러싸는 상태로 상기 리드에 접촉하고 있는 반도체 모듈.
- 수지 패키지와 ,상기 수지 패키지에 피복된 내측부분 및 상기 수지 패키지에서 돌출하는 외측부분을 포함하는 도전체와,상기 도전체의 상기 내측부분에 재치되며 상기 수지 패키지에 피복된 반도체 소자를 구비하고 있고,상기 도전체의 상기 내측부분에는,상기 반도체 소자를 수용하는 홈부가 형성되어 있고,이 홈부는,상기 반도체 소자가 고정되는 저부 및 상기 반도체 소자의 주위를 둘러싸는 측벽에 의해 규정되어 있고,상기 측벽은,상기 저부를 향해 테이퍼 모양으로 되어 있는 반도체 모듈.
- 제 6 항에 있어서,상기 홈부의 깊이는,상기 반도체 소자의 두께 이상으로 되어 있는 반도체 모듈.
- 제 6 항에 있어서,상기 홈부의 상기 저부 및 상기 측벽은,실질적으로 동일한 두께를 가지고 있는 반도체 모듈.
- 제 6 항에 있어서,상기 반도체 소자는 수광소자이고,상기 홈부의 상기 측벽은,상기 수광소자를 향해 빛을 반사하는 반사면을 가지고 있는 반도체 모듈.
- 제 9 항에 있어서,상기 수광소자로부터 출력된 신호를 처리하는 집적회로소자와,이 집적회로소자를 피복하는 수지재를 더욱 구비하는 구성에 있어서,상기 수지재는,상기 수지 패키지에 피복됨과 동시에,상기 수지 패키지보다 높은 차광성을 지니고 있는 반도체 모듈.
- 제 1 면 및 상기 제 1 면과는 다른 제 2 면을 포함하는 수지 패키지와,상기 수지 패키지에 피복된 내측부분 및 상기 수지 패키지의 상기 제 1 면에서 돌출하는 외측부분을 포함하는 리드와,상기 리드의 상기 내측부분에 재치되며 상기 수지 패키지에 피복된 반도체 소자와,적어도 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 피복하는 도전성막을 구비하고 있고,상기 리드의 상기 내측부분은, 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면을 향해 연장되는 연설부를 포함하고, 상기 연설부는 상기 도전성막에 접촉하고 있고,상기 리드의 상기 내측부분에는, 상기 반도체 소자를 수용하는 홈부가 형성되어 있는 반도체 모듈.
- 제 11 항에 있어서,상기 연설부는, 상기 수지 패키지의 상기 제 2 면에서 돌출하고 있는 반도체 모듈.
- 제 11 항에 있어서,상기 수지 패키지의 상기 제 1 면 상에 설치됨과 동시에, 상기 도전성막에 접속된 접속 스트립을 더욱 구비하는 구성에 있어서, 상기 접속 스트립은, 상기 리드의 주위를 둘러싸는 상태로 상기 리드에 접촉하고 있는 반도체 모듈.
- 제 11 항에 있어서,상기 홈부의 깊이는, 상기 반도체 소자의 두께 이상으로 되어 있는 반도체 모듈.
- 제 11 항에 있어서,상기 홈부는, 상기 반도체 소자가 고정되는 저부 및 상기 반도체 소자의 주위를 둘러싸는 측벽에 의해 규정되어 있고, 상기 측벽은, 상기 저부를 향해 테이퍼모양으로 되어 있는 반도체 모듈.
- 제 15 항에 있어서,상기 홈부의 상기 측벽은, 상기 반도체 소자를 향해 빛을 반사하는 반사면을 가지고 있는 반도체 모듈.
- 제 11 항에 있어서,상기 반도체 소자로부터 출력된 신호를 처리하는 집적회로소자와, 이 집적회로소자를 피복하는 수지재를 더욱 구비하는 구성에 있어서, 상기 수지재는, 상기 수지 패키지에 피복됨과 동시에, 상기 수지 패키지보다 높은 차광성을 지니고 있는 반도체 모듈.
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