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JP2008226969A - Optical communication module - Google Patents

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Japan
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light
light receiving
communication module
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optical communication
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JP2007059831A
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Japanese (ja)
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Tomoharu Horio
友春 堀尾
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Rohm Co Ltd
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Rohm Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an optical communication module capable of reducing communication errors and improving reception sensitivity. <P>SOLUTION: The optical communication module A comprises: a substrate 1; a light-emitting element 2 mounted on the substrate 1; a light-receiving element 3 that has a light reception surface 3a and is mounted on the substrate 1; and a resin package 5 for covering the light-emitting element 2 and the light-receiving element 3. The optical communication module A also has a light-shielding film 31 for covering a side rising in the thickness direction of the substrate 1 of the light-receiving element 3. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

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に関する。   The present invention relates to an optical communication module used for bidirectional communication in an electronic device.

ノートパソコン、携帯電話、電子手帳などの電子機器における双方向通信には、発光素子および受光素子を備えた光通信モジュールが用いられている。このような光通信モジュールには、たとえばIrDA準拠の赤外線データ通信モジュールが含まれる。   An optical communication module including a light emitting element and a light receiving element is used for bidirectional communication in electronic devices such as notebook computers, mobile phones, and electronic notebooks. Such optical communication modules include, for example, IrDA compliant infrared data communication modules.

この種の従来の光通信モジュールの一例を図3に示す(たとえば、特許文献1参照)。同図に示された光通信モジュールXは、ガラスエポキシ樹脂からなる基板91に搭載された発光素子92、受光素子93、駆動IC94、および樹脂パッケージ95を備えている。発光素子92は、赤外線を発光可能に構成されている。受光素子93は、受光面に受けた赤外線の光量に応じた起電力を生じることが可能に構成されている。樹脂パッケージ95は、透明なエポキシ樹脂によって形成されている。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 this type of conventional optical communication module is shown in FIG. 3 (see, for example, Patent Document 1). The optical communication module X shown in the figure includes a light emitting element 92, a light receiving element 93, a driving IC 94, and a resin package 95 mounted on a substrate 91 made of glass epoxy resin. The light emitting element 92 is configured to emit infrared light. The light receiving element 93 is configured to generate an electromotive force according to the amount of infrared light received on the light receiving surface. The resin package 95 is formed of a transparent epoxy resin. The resin package 95 is formed with two lenses 95 a and 95 b positioned in front of the light emitting element 92 and the light receiving element 93. The infrared rays emitted from the light emitting element 92 are emitted with the directivity enhanced by the lens 95a. On the other hand, the infrared rays traveling from above in the figure are condensed onto the light receiving element 93 by the lens 95b. In this way, bidirectional communication using infrared rays by the optical communication module X is performed.

しかしながら、受光素子93を形成するたとえばSiは、ある程度光を透す材料である。このため、発光素子92からの光の一部が、樹脂パッケージ95内において反射または屈折した後に、受光素子93の側面に入射することがある。この光は、受光素子93内を進行した後に、上記受光面において受光信号を生ずるための起電力に変換される。これは、光通信モジュールXの通信エラーの原因となる。また、レンズ95bを透して受光素子93が受けた赤外線の一部は、受光素子93内において反射または屈折した後に、受光素子93の側面から出射してしまう。これにより、光通信モジュールXの受信感度が低下してしまう。   However, for example, Si forming the light receiving element 93 is a material that transmits light to some extent. For this reason, a part of the light from the light emitting element 92 may be incident on the side surface of the light receiving element 93 after being reflected or refracted in the resin package 95. This light travels in the light receiving element 93 and is converted into an electromotive force for generating a light reception signal on the light receiving surface. This causes a communication error of the optical communication module X. Further, part of the infrared rays received by the light receiving element 93 through the lens 95 b is reflected or refracted in the light receiving element 93 and then emitted from the side surface of the light receiving element 93. Thereby, the receiving sensitivity of the optical communication module X will fall.

特開2002−324916号公報JP 2002-324916 A

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、通信エラーを低減するとともに、受信感度を高めることが可能な光通信モジュールを提供することをその課題とする。   The present invention has been conceived under the circumstances described above, and an object of the present invention is to provide an optical communication module capable of reducing communication errors and increasing reception sensitivity.

本発明によって提供される光通信モジュールは、基板と、上記基板に搭載された発光素子と、受光面を有しており、かつ上記基板に搭載された受光素子と、上記発光素子および受光素子を覆う樹脂パッケージと、を備える光通信モジュールであって、上記受光素子の上記基板の厚さ方向に起立する側面を覆う遮光膜を備えることを特徴としている。   An optical communication module provided by the present invention includes a substrate, a light emitting element mounted on the substrate, a light receiving surface, and a light receiving element mounted on the substrate, and the light emitting element and the light receiving element. An optical communication module including a covering resin package, wherein the light receiving element includes a light shielding film that covers a side surface of the light receiving element that stands in a thickness direction of the substrate.

このような構成によれば、上記発光素子から上記樹脂パッケージを透して上記受光素子の上記側面に向かってきた光を、上記遮光膜によって遮蔽することができる。これにより、上記発光素子からの光によって、上記受光素子が誤って受光信号を発することを回避可能である。したがって、上記光通信モジュールの通信エラーを抑制することができる。   According to such a configuration, light that has passed through the resin package from the light emitting element toward the side surface of the light receiving element can be shielded by the light shielding film. Thereby, it is possible to prevent the light receiving element from erroneously generating a light reception signal due to light from the light emitting element. Therefore, communication errors of the optical communication module can be suppressed.

本発明の好ましい実施の形態においては、上記遮光膜は、高反射率を有する材料からなる。上記受光素子の上記受光面に入射した光の一部は、上記受光素子内を屈折および反射することにより、上記受光素子の側面に到達する。上述した構成によれば、上記遮光膜が高反射率を有する材料によって形成されているため、この光を上記受光素子内へと反射することができる。この反射された光は、やがて上記受光面において受光信号を生じさせる起電力へと変換される。したがって、上記光通信モジュールの受光感度を高めることができる。   In a preferred embodiment of the present invention, the light shielding film is made of a material having a high reflectance. A part of the light incident on the light receiving surface of the light receiving element reaches the side surface of the light receiving element by being refracted and reflected in the light receiving element. According to the configuration described above, since the light shielding film is formed of a material having a high reflectance, this light can be reflected into the light receiving element. The reflected light is eventually converted into an electromotive force that generates a light reception signal on the light receiving surface. Therefore, the light receiving sensitivity of the optical communication module can be increased.

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は、本発明に係る光通信モジュールの一例を示している。本実施形態の光通信モジュールAは、基板1、発光素子2、受光素子3、駆動IC4、および樹脂パッケージ5を備えている。光通信モジュールAは、たとえばIrDA(Infrared Data Association)規格に準拠した赤外線を用いた双方向通信が可能に構成されている。   FIG. 1 shows an example of an optical communication module according to the present invention. The optical communication module A of this embodiment includes a substrate 1, a light emitting element 2, a light receiving element 3, a driving IC 4, and a resin package 5. The optical communication module A is configured to be capable of two-way communication using infrared rays in accordance with, for example, IrDA (Infrared Data Association) standards.

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の表面には、発光素子2、受光素子3、および駆動IC4に導通する配線パターン(図示略)が形成されている。本実施形態においては、基板1は、その厚さがたとえば0.06〜0.10mm程度とされている。   The board | substrate 1 is formed in planar view long rectangular shape as a whole with glass epoxy resin, for example. On the surface of the substrate 1, a wiring pattern (not shown) that is electrically connected to the light emitting element 2, the light receiving element 3, and the driving IC 4 is formed. In the present embodiment, the substrate 1 has a thickness of about 0.06 to 0.10 mm, for example.

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る。発光素子2は、基板1の上記配線パターンの一部に搭載されている。   The light emitting element 2 is made of, for example, an infrared light emitting diode capable of emitting infrared light. The light emitting element 2 is mounted on a part of the wiring pattern of the substrate 1.

受光素子3は、たとえば、Siを用いて形成されたPINフォトダイオードなどからなり、受光面3aに赤外線を受光すると、その光量に応じた起電力を生じることが可能に構成されている。図2は、受光素子3のみを示す一部断面斜視図である。本図に示すように、受光素子3の側面は、遮光膜31によって覆われている。遮光膜31は、たとえばAuなどの金属からなり、赤外線をはじめとする光を遮蔽し、かつ反射する。   The light receiving element 3 is composed of, for example, a PIN photodiode formed using Si, and is configured to be able to generate an electromotive force corresponding to the amount of light when receiving infrared rays on the light receiving surface 3a. FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view showing only the light receiving element 3. As shown in the figure, the side surface of the light receiving element 3 is covered with a light shielding film 31. The light shielding film 31 is made of a metal such as Au, for example, and shields and reflects light including infrared rays.

遮光膜31の形成は、たとえば次のようにして行われる。まず、Siウエハに対して半導体プロセスを施すことにより、受光素子3に相当する部位を複数個形成する。次いで、このSiウエハをダイシングによって切断することにより、複数の受光素子3に分割する。分割された複数の受光素子3を、たとえば粘着テープに対して受光面3aを貼着させることにより支持しておく。そして、無電解メッキにより各受光素子3の側面にAuのメッキ膜を形成する。これにより、遮光膜31が得られる。   The light shielding film 31 is formed as follows, for example. First, a plurality of portions corresponding to the light receiving element 3 are formed by performing a semiconductor process on the Si wafer. Next, the Si wafer is cut by dicing to be divided into a plurality of light receiving elements 3. The plurality of divided light receiving elements 3 are supported by sticking the light receiving surface 3a to, for example, an adhesive tape. Then, an Au plating film is formed on the side surface of each light receiving element 3 by electroless plating. Thereby, the light shielding film 31 is obtained.

駆動IC4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。駆動IC4は、ワイヤ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 drive IC 4 is for controlling transmission / reception operations by the light emitting element 2 and the light receiving element 3. The driving IC 4 is connected to the wiring pattern by a wire, and is connected to the light emitting element 2 and the light receiving element 3 through the wiring pattern.

樹脂パッケージ5は、たとえばエポキシ樹脂により形成されており、染料を含んだエポキシ樹脂によって形成することにより、赤外線を透過させる一方、ほとんどの可視光を遮蔽する。この樹脂パッケージ5は、トランスファモールド法などの手法により形成されており、発光素子2、受光素子3、および駆動IC4を覆うように設けられている。樹脂パッケージ5には、2つのレンズ5a,5bが一体的に形成されている。レンズ5aは、発光素子2の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指向性を高めて出射するように構成されている。レンズ5bは、受光素子3の受光面3aに対して正対しており、光通信モジュールAに向けて送信されてきた赤外線を集光して受光素子3の受光面3aに入射するように構成されている。本実施形態においては、樹脂パッケージ5のうちレンズ5a,5bが形成されている部分以外の部分の厚さがたとえば0.3mm程度とされている。樹脂パッケージ5は、ほとんどの波長の光に対して透光性を有する構成としてもよい。   The resin package 5 is formed of, for example, an epoxy resin. By forming the resin package 5 using an epoxy resin containing a dye, the resin package 5 transmits infrared rays while shielding most visible light. The resin package 5 is formed by a transfer molding method or the like, and is provided so as to cover the light emitting element 2, the light receiving element 3, and the driving IC 4. Two lenses 5 a and 5 b are integrally formed in the resin package 5. The lens 5a is located in front of the light emitting element 2, and is configured to emit infrared rays emitted from the light emitting element 2 with enhanced directivity. The lens 5 b faces the light receiving surface 3 a of the light receiving element 3, and is configured to collect the infrared light transmitted toward the optical communication module A and to enter the light receiving surface 3 a of the light receiving element 3. ing. In the present embodiment, the thickness of the resin package 5 other than the part where the lenses 5a and 5b are formed is, for example, about 0.3 mm. The resin package 5 may be configured to have translucency with respect to light of most wavelengths.

次に、光通信モジュールAの作用について説明する。   Next, the operation of the optical communication module A will be described.

本実施形態によれば、発光素子2から樹脂パッケージ5内を透して受光素子3の側面に向かってきた光を、遮光膜31によって遮蔽することができる。これにより、発光素子2からの光によって、受光素子3が誤って受光信号を発することを回避可能である。したがって、光通信モジュールAの通信エラーを抑制することができる。   According to the present embodiment, the light that passes from the light emitting element 2 through the resin package 5 toward the side surface of the light receiving element 3 can be shielded by the light shielding film 31. Thereby, it is possible to avoid that the light receiving element 3 erroneously emits a light reception signal due to light from the light emitting element 2. Therefore, communication errors of the optical communication module A can be suppressed.

また、レンズ5bを透して受光素子3に入射した光の一部は、受光素子3内を屈折および反射することにより、受光素子3の側面に到達する。遮光膜31が高反射率を有するAuによって形成されているため、この光を受光素子3内へと反射することができる。この反射された光は、やがて受光面3aにおいて受光信号を生じさせる起電力へと変換される。したがって、光通信モジュールAの受光感度を高めることができる。   A part of the light that has entered the light receiving element 3 through the lens 5 b reaches the side surface of the light receiving element 3 by being refracted and reflected in the light receiving element 3. Since the light shielding film 31 is made of Au having a high reflectance, this light can be reflected into the light receiving element 3. The reflected light is eventually converted into an electromotive force that generates a light reception signal on the light receiving surface 3a. Therefore, the light receiving sensitivity of the optical communication module A can be increased.

本発明に係る光通信モジュールは、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各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。   The optical communication module according to the present invention is not limited to the above-described embodiment. The specific configuration of each part of the optical communication module according to the present invention can be modified in various ways.

本発明で言う遮光膜は、Auからなるものに限定されず、たとえばAlなど比較的反射率が高い金属によって形成することが望ましい。また、この遮光膜は、金属からなるものに限定されず、たとえば黒色樹脂などの不透明材料によって形成してもよい。この場合であっても、発光素子からの光を遮蔽することにより、通信エラーを抑制する効果が得られる。   The light shielding film referred to in the present invention is not limited to one made of Au, and is preferably formed of a metal having a relatively high reflectance such as Al. Moreover, this light shielding film is not limited to what consists of metals, For example, you may form by opaque materials, such as black resin. Even in this case, the effect of suppressing the communication error can be obtained by shielding the light from the light emitting element.

発光素子および受光素子としては、赤外線を発光もしくは受光可能なものに限定されず、可視光をはじめとする様々な波長の光を発光もしくは受光可能なものを用いても良い。つまり、光通信モジュールとしては、赤外線データ通信モジュールに限定されず、たとえば可視光を用いた通信方式のものであっても良い。   The light emitting element and the light receiving element are not limited to those capable of emitting or receiving infrared rays, and may be those capable of emitting or receiving light of various wavelengths including visible light. That is, the optical communication module is not limited to the infrared data communication module, and may be, for example, a communication system using visible light.

本発明に係る光通信モジュールの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the optical communication module which concerns on this invention. 図1に示す光通信モジュールに用いられる受光素子を示す一部断面斜視図である。It is a partial cross section perspective view which shows the light receiving element used for the optical communication module shown in FIG. 従来の光通信モジュールの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the conventional optical communication module.

符号の説明Explanation of symbols

A 光通信モジュール
1 基板
2 発光素子
3 受光素子
3a 受光面
4 駆動IC
5 樹脂パッケージ
5a,5b レンズ
31 遮光膜
A Optical communication module 1 Substrate 2 Light emitting element 3 Light receiving element 3a Light receiving surface 4 Driving IC
5 Resin package 5a, 5b Lens 31 Light shielding film

Claims (2)

基板と、
上記基板に搭載された発光素子と、
受光面を有しており、かつ上記基板に搭載された受光素子と、
上記発光素子および受光素子を覆う樹脂パッケージと、
を備える光通信モジュールであって、
上記受光素子の上記基板の厚さ方向に起立する側面を覆う遮光膜を備えることを特徴とする、光通信モジュール。
A substrate,
A light emitting device mounted on the substrate;
A light receiving element having a light receiving surface and mounted on the substrate;
A resin package covering the light emitting element and the light receiving element;
An optical communication module comprising:
An optical communication module, comprising: a light shielding film that covers a side surface of the light receiving element that stands in a thickness direction of the substrate.
上記遮光膜は、高反射率を有する材料からなる、光通信モジュール。   The light shielding film is an optical communication module made of a material having a high reflectance.
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