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JP2000049365A - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

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Publication number
JP2000049365A
JP2000049365A JP10216205A JP21620598A JP2000049365A JP 2000049365 A JP2000049365 A JP 2000049365A JP 10216205 A JP10216205 A JP 10216205A JP 21620598 A JP21620598 A JP 21620598A JP 2000049365 A JP2000049365 A JP 2000049365A
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JP
Japan
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light
light receiving
receiving element
sealing body
optical signal
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Pending
Application number
JP10216205A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroki Seyama
浩樹 瀬山
Tsutomu Ishikawa
勉 石川
Masashi Arai
政至 新井
Hiroshi Kobori
浩 小堀
Hideo Kunii
秀雄 国井
Kiyoshi Takada
清 高田
Hiroshi Inoguchi
浩 井野口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Sanyo Electric Co Ltd
Priority to JP10216205A priority Critical patent/JP2000049365A/ja
Publication of JP2000049365A publication Critical patent/JP2000049365A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
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    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 パッケージに反射面を設けて薄形化すると共
に、光信号の入射面となる側面を円筒曲面に形成するこ
とにより、発光素子を組み込んだ装置の光感度の増大す
る。 【解決手段】 少なくとも受光素子２をアイランド２１
ａ上に固定し、周囲を透明な樹脂でモールドして封止体
２４とする。受光素子２の上部に溝２５を設け、溝２５
の側壁で反射面２６を形成する。信号光６が樹脂の側面
２４ｂから入射し、反射面２６で反射して受光素子２の
ホトダイオード部ＰＤに到達するように構成する。更
に、信号光６が入射する側面２４ｂを円筒形状の曲面に
形成して、光信号６を集光する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、受光素子を、また
は発光素子と受光素子とを樹脂封止した光半導体装置に
関するものであり、特に装置の薄形化に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】最近、サブノートパソコン、携帯情報端
末、電子スチルカメラ等のマルチメディア機器がめざま
しい発展を遂げている。これらの機器は、携帯性を求め
られることから外部とのインターフェースも簡便なもの
が要求され、そのために外部機器と本体とを赤外線信号
を介して送受信するＩｒＤＡ(Infrared Data Associati
on)規格を採用している機器が多い。
【０００３】この赤外線通信方式を採用するためには、
本体側及び携帯機器側の両方に、赤外線を発光する発光
素子、赤外線を受光する受光素子が必要となってくる。
発光素子と受光素子とは、それぞれ別個のパッケージと
して電子機器に組み込まれる場合もあるし、両者が１つ
のパッケージに収納されたモジュールとして供給される
場合もある。
【０００４】図４に、発光素子と受光素子とを１つのパ
ッケージに収納した赤外線データ通信用のモジュール１
の例を示す。受光素子２と発光素子３は、それぞれ半導
体チップの形態で形成されており、その半導体チップに
ＬＥＤドライバやアンプ等が集積化される場合もある。
このモジュール１は、受光素子２、発光素子３共に、半
導体チップに対して垂直に光信号を発光／受光する構造
になっている。そのため各素子の上方に半球体レンズ
４、５を形成し、該レンズ４、５を介して外部と光信号
６の受発光を行っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】電子機器における軽薄
短小化の要求に対応するためには、プリント基板上に固
着する電子部品事態の高さを制限することが不可欠であ
る。しかしながら、光信号６がプリント基板に対して垂
直方向に導入するように図４のモジュール１を実装する
と、モジュール１の更に上方に光学レンズ等を配置する
事などから、全体の薄形化が困難である欠点があった。
一方、プリント基板に対して水平方向に光信号６を導入
する事も可能ではあるが、受光素子２と発光素子３の半
導体チップを垂直に立てるようにして実装することか
ら、半導体チップの大きさ以下にすることが原理的に不
可能であり、やはり薄形化が困難である欠点があった。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題に鑑
みて成され、光信号が透過可能なる樹脂から成る封止体
の内部に、前記光信号を電気信号に変換する受光素子を
封止した受光ダイオード内蔵半導体装置において、前記
受光ダイオードの上部の前記封止体に、前記封止体の側
面から入射した光信号を反射して前記受光ダイオードに
到達させる反射面を形成し、前記光信号を入射させる封
止体側面を、その中心線が前記半導体チップの垂直方向
に対して平行に延在する円筒面の一部となるような湾曲
面に形成したことを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
を図面を参照しながら、詳細に説明する。
【０００８】図１（Ａ）は本発明の構造を示す平面図、
図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡＡ線断面図、図２は本発明
の製品を示す斜視図である。
【０００９】これらの図中、２１は受光素子２を搭載す
るアイランド、２２は外部接続用のリード端子、を各々
示している。これらは鉄または銅系の素材からなるリー
ドフレームによって提供されており、アイランド２１の
表面に受光素子２が半田などの接着剤で固着されてい
る。受光素子２は、半導体チップとして提供されたＰＩ
Ｎホトダイオード等であり、周辺の駆動回路等を同一チ
ップ上に集積化したものでもよい。まら、符号ＰＤは受
光素子２のホトダイオード部分（受光面）を示してい
る。半導体チップの表面には電極としてボンディングパ
ッドが形成され、ボンディングワイヤ２３によってボン
ディングパッドとリード２２とが電気接続されている。
リード２２の先端部および発光素子２を含めたアイラン
ド２１は、赤外光あるいは紫外光に対して透明な樹脂で
トランスファーモールドされて、封止体２４を構成して
いる。アイランド２１はその裏面が封止体２４の表面と
同一平面を成して露出する様に固定されている。リード
２２は封止体２４の一側面２４ａから外部に導出され、
表面実装用途に適するように、Ｚ字型に折り曲げられて
いる。
【００１０】而して、受光素子２のホトダイオード部分
ＰＤの上部には、樹脂を凹ませた溝２５を形成し、溝２
５の側壁によって反射面２６を構成している。反射面２
６は、受光素子２のホトダイオード部分ＰＤの表面か或
いはそれよりもやや遠方に焦点を持つ凹曲面としてお
り、円筒を４分の１にした様な形状で加工されている。
この凹曲面は、封止体２４をトランスファーモールドす
る際に、金型に溝２５に対応する部分を形成しておくこ
とによって形成するか、あるいは完成後に封止体２４の
表面を削ることで形成される。また、反射面２６は曲面
でなくともよく、単なる平面でも良い。更に、反射面を
形成する手法として、溝２５を形成する方法の他、図３
（Ａ）、図３（Ｂ）に示したような形態でも良い。尚、
同じ箇所に同じ符号を伏して説明を省略する。
【００１１】この反射面２６は、封止体２４の他の側面
２４ｂから図１（Ｂ）の図示矢印のように導入させた光
信号６を、屈曲させて受光素子２のホトダイオード部分
ＰＤに到達させる役割を果たす。反射面２６をパラボラ
状にすることによって、より多くの光信号６をホトダイ
オード部分ＰＤの表面に集光させることができる。光信
号６を集約させることにより、受光素子２の応答感度を
増大することができる。
【００１２】反射面２６は、その境界における材料の屈
折率の違いにより反射面となる。反射率を向上するため
に、反射面２６の表面を遮光性の金属被膜などで覆って
も良い。この被膜方法としては、半導体技術で使用され
る蒸着、スパッタ成膜が考えられ、他にはメッキが考え
られる。ここで注意を要する所は、前記金属皮膜による
リード２２間の短絡である。前者の二つの被膜方法で
は、リード２２間をマスキングする選択マスクを必要と
する。後者の様に、例えば無電解メッキを用い、溶液の
中に樹脂２４全体を浸してディップする場合は、リード
２２の導出部にマスキング用の樹脂を塗り、メッキした
後で樹脂を取り除けばよい。またディップ以外では、こ
の溶液を溝２５の部分のみに滴下してメッキさせても良
い。金属材料としては、金、Ａｌ、ニッケル等が考えら
れる。
【００１３】この様に、光信号６の伝達経路を略直角に
折り曲げることによって、係る装置をプリント基板上に
表面実装した時に、封止体２４の側面２４ｂから光信号
を導入することができ、これによってプリント基板全体
の高さを低く抑えることができ、電子機器の薄形化を推
進することができる。
【００１４】更に、封止体２４の他の側面２４ｂは、円
筒形状の外周面の一部となるような曲面で構成されてい
る。前記円筒形状は、受光素子２の垂直方向に対して平
行に延在する中心線を持つ。尚、他の側面２４ｂの全体
が曲面で構成される構成の他、側面２４ｂの一部が平坦
面で、その中央付近の一部が凸状に、同様の円筒曲面で
突出した構成でも良い。前記円筒形状の曲面の焦点は、
溝２５の反射面２６近傍に位置するように曲率と寸法を
あわせている。この曲面も又、トランスファーモールド
の金型で成型するか、或いは成型後に研磨して加工する
ことで形成する。
【００１５】係る構成によれば、側面２４ｂがレンズの
働きするので、外界からより多くの光信号６を集束させ
ることができ、ホトダイオード部ＰＤに到達する光信号
６の光強度を増大させることができる。これによって、
受光素子２の感度を増大することができる。
【００１６】尚、光半導体装置としては、受光素子２と
発光素子３の両方を封止した構造であっても良い。両者
を１パッケージに収納する場合は、各々を別個のアイラ
ンド２１に設置し、発光素子３から発せられた光信号６
が反射面６で反射して、樹脂２４の側面２４ｂから出射
されるように、発光素子３と反射面２６との位置関係を
決定する。反射面２６の曲率や位置関係を、発光素子３
用の曲面と受光素子２用の曲面とに分離しても良い。
【００１７】更に、上記の実施の形態において、リード
２２先端部の曲げる方向は上下どちらでも可能である。
リード２２の折り曲げ方向を図１（Ｂ）とは逆にして、
実装したときに受光素子２のチップが下を向く（プリン
ト基板側に向く）ように折り曲げておけば、アイランド
２１が金属で遮光性を持つので、外部からの余計な光の
入射による誤動作を抑制することができる。
【００１８】
【発明の効果】本発明によれば、反射面２６を設けるこ
とにより光信号６を反射させて受光素子２に到達させる
構成としたので、樹脂の側面２４ｂから光信号６の出入
斜を行える光半導体モジュールを実現できる利点を有す
る。このモジュールは、プリント基板に実装したときに
全体的な薄形化を実現できるものである。
【００１９】また、樹脂の側面２４ｂを、円筒形状の曲
面に仕上げることによって、より多くの光信号６を集光
することができ、これによって受光素子２の受光感度を
増大できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を説明する斜視図である。
【図２】本発明を説明する（Ａ）平面図、（Ｂ）断面図
である。
【図３】本発明を説明する断面図である。
【図４】従来の装置を示す斜視図である。
フロントページの続き (72)発明者 新井 政至 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 小堀 浩 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 国井 秀雄 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 高田 清 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 (72)発明者 井野口 浩 大阪府守口市京阪本通２丁目５番５号 三 洋電機株式会社内 Ｆターム(参考） 5F088 AA01 BB10 HA09 JA06 LA01

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 光信号が透過可能なる樹脂から成る封止
    体の内部に、前記光信号を電気信号に変換する受光素子
    を封止した光半導体装置において、 前記受光ダイオードの上部の前記封止体に、前記封止体
    の側面から入射した光信号を反射して前記受光ダイオー
    ドに到達させる反射面を形成し、 前記光信号を入射させる封止体側面を、その中心線が前
    記半導体チップの垂直方向に対して平行に延在する円筒
    面の一部となるような湾曲面に形成したことを特徴とす
    る光半導体装置。
  2. 【請求項２】 前記反射面が、前記封止体に設けた溝の
    内壁で構成されていることを特徴とする請求項１記載の
    光半導体装置。
JP10216205A 1998-07-30 1998-07-30 光半導体装置 Pending JP2000049365A (ja)

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