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JPH11307809A - 光半導体装置 - Google Patents

光半導体装置

Info

Publication number
JPH11307809A
JPH11307809A JP10817998A JP10817998A JPH11307809A JP H11307809 A JPH11307809 A JP H11307809A JP 10817998 A JP10817998 A JP 10817998A JP 10817998 A JP10817998 A JP 10817998A JP H11307809 A JPH11307809 A JP H11307809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
semiconductor chip
light emitting
groove
optical
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Pending
Application number
JP10817998A
Other languages
English (en)
Inventor
Hideo Kunii
秀雄 国井
Toshiyuki Take
俊之 武
Hiroshi Inoguchi
浩 井野口
Tsutomu Ishikawa
勉 石川
Satoshi Sekiguchi
智 関口
Hiroshi Kobori
浩 小堀
Hiroki Seyama
浩樹 瀬山
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 JP10817998A priority Critical patent/JPH11307809A/ja
Publication of JPH11307809A publication Critical patent/JPH11307809A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Landscapes

  • Optical Head (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受光素子や受光素子の外形を薄くし、これを
組み込んだモジュールやセットにおいても小型化を可能
とする。 【解決手段】 発光素子、受光素子として半導体チップ
があり、これらを封止する樹脂封止体は所定の波長の光
に対して透明となる材料でなる。また光が素子から発光
されると、溝27の面26で反射され、外部に射出され
る。また、入射される光は面26を透過して受光素子に
照射される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光半導体装置に関
するもので、特にこれらの構造を薄くし、この薄い側面
から光を射出(または入射)させるものであり、これら
を用いた機器の小型化・薄型化を実現するものである。
【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。
【0003】しかも携帯機器は、年間700万台も販売
され、約8割がIrDA(InfraredData Association)規
格の赤外線方式を採用している。つまり外部機器と本体
との赤外線信号を介した送受信が必要で、そこには、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。
【0004】またMDやCD等の光学式記録再生装置で
用いられる光学ヘッドは、光学記録媒体をビームで照射
して光学記録媒体からの変調されたビームを検出するこ
とにより、情報の記録や再生を行う。やはりここでも発
光素子、受光素子が必要となってくる。
【0005】しかしこれら発光素子、受光素子は、小型
化が実現されていない。
【0006】例えば、図3は、特公平7−28085号
公報の技術を説明するもので、半導体レーザ1が半導体
基板2に直接接続され、断面形状が台形のプリズム3が
半導体基板2に固定されている。尚、4は、光学記録媒
体である。半導体レーザ1と対向しているプリズム3の
傾斜面5は半透過反射面で、半導体基板2と対接してい
るプリズム面6は、光検出器(受光素子)7以外の部分
が、また面6と対向しているプリズム面8は、共に反射
面となっている。
【0007】半導体レーザ1から発光され、傾斜面5か
らプリズム3に入射したビーム9は、反射面6と8で反
射されてから、光検出器7で検出される。
【0008】一方、図4は、赤外線データ通信モジュー
ルで、赤外線LED、LEDドライバ、PINフォトダ
イオード、アンプ等が内蔵されたモジュール11であ
る。例えば基板に前記LEDが実装され、ここから射出
される光は、レンズ12を介して外部へ放出され、前記
基板に実装されたフォトダイオードは、レンズ13を介
してモールド11内に入射される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】図3や図4のモジュー
ルに於いて、半導体基板上に光学機器が実装され、また
半導体基板がモールドされたモジュールの上に更にレン
ズが実装されたりするため、これらを組み込んだセット
には、小型化が実現できない問題があった。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光する発光
用半導体チップと、上面を受光面とする受光用半導体チ
ップと、前記発光用及び受光用半導体チップを封止する
光に対して透明な樹脂封止体と、前記発光用半導体チッ
プから発光された光の光路と所定の角度で交差する面を
有するとともに、前記受光用半導体チップの上部にかつ
前記樹脂封止体の表面に形成された第1の溝とを有し、
前記発光用半導体チップからの光が前記溝で反射される
ことにより射出され、外部から入射された光が前記溝を
透過して前記受光用半導体チップに受光されることを特
徴とする。
【0011】特に、前記溝の面にハーフミラーを形成す
ることを特徴とする。
【0012】また、前記発光用半導体チップの側面を発
光面とすることを特徴とする。特にまた、前記発光用半
導体チップの高さを、発光した光が前記溝の面に照射さ
れるように成すことを特徴とする。
【0013】さらに、前記発光用半導体チップの上面を
発光面とする。さらにまた、前記発光用半導体チップか
ら発光された光の光路を前記第1の溝の方向に向けるよ
うに所定の角度で交差する面を有するとともに、前記発
光用半導体チップの上部にかつ前記樹脂封止体の表面に
形成された第2の溝とを有することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図1を参照しながら説明する。
【0015】図は理解のために、二つの図を一体にした
もので、上が光半導体装置の平面図、下が前記平面図の
A−A線に於ける断面図である。
【0016】まずリードフレームがある。このリードフ
レームは、2点鎖線で示すアイランド21とリード22
により構成され、ここではCuより成り、この上に発光
部となる一点鎖線で示す半導体チップ23、受光部とな
る一点鎖線で示す半導体チップ24が半田等の固着手段
を介して固定されている。また半導体チップ23、24
の周囲には、ボンディングパッドが形成され、これに対
応して、チップの周囲から外部へ複数のリード22が延
在され、チップ23及び24とリード22との間を金属
細線で接続されている。
【0017】そしてリードの先端及び半導体チップを所
定の波長の光に対して透明な封止体25で封止されてい
る。この封止体25には、光が反射及び透過される面2
6を持つ溝27が設けられている。
【0018】本発明の特徴は、前記面26にあり、この
面26は封止体25に溝を形成することで構成され、点
線矢印で示すように、発光部23の側面から発光する光
を面26で反射させて封止体25の上面Xから光が射出
され、また、封止体25の上面Xに入射された光を面2
6で透過させて受光部24に受光させることができる。
【0019】また、図1の発光部23はその側面から光
を発光させる半導体チップである。発光部23と受光部
24とを同一の高さのフレームに搭載すると、溝の深さ
が封止体25の厚さの半分程度であるので、光を溝27
の面26に照射させることができず、その結果、樹脂封
止体25の上面Xから光を射出することができない。そ
こで、発光部23を搭載させるフレームの高さを発光し
た光が面26に照射されるように高くすることにより、
発光した光を面26で反射させ樹脂封止体25の上面X
から射出させることが可能になる。
【0020】図1の発光部23は半導体チップの側面か
ら光を発光させるものであり、従って図1の実施の形態
はレーザー光を発光する半導体チップに用いて好適であ
る。
【0021】図2は他の実施の形態を示す図であり、図
は理解のために、図1と同様に二つの図を一体にしたも
ので、上が光半導体装置の平面図、下が前記平面図のA
−A線に於ける断面図である。リードフレームは図1の
如くアイランド21とリード22により構成され、アイ
ランド21の上には発光部となる半導体チップ23、受
光部となる半導体チップ24がそれぞれ搭載される。そ
して、半導体チップ23、24の周囲には、ボンディン
グパッドが形成され、これに対応して、チップの周囲か
ら外部へ複数のリード22が延在され、、チップ23及
び24とリード22との間を金属細線で接続されてい
る。
【0022】そして、リードの先端及び半導体チップも
所定の波長の光に対して透明な封止体25で封止されて
いる。この封止体25には、光が反射及び透過される面
26を持つ第1の溝27、反射面28を有する第2の溝
29が設けられている。
【0023】本発明の特徴は、前記面26及び前記反射
面27にあり、この面26は封止体25に溝27を形成
することで構成され、反射面28は封止体25に溝29
を形成することで構成される。図2において、点線矢印
で示すように、発光部23の上面から発光する光は初め
に反射面28で反射させ、発光部23からの光を面26
へ照射させるようにする。反射面28で反射された光を
面26でさらに反射させて、封止体25の上面Xから光
を射出させる。一方、封止体25の上面Xに入射された
光は面26を透過し、受光部24に受光させることがで
きる。
【0024】図2の発光部13は半導体チップの上面か
ら光を発光させるものであり、従って図2の実施の形態
は赤外線光を発光する半導体チップに用いて好適であ
る。
【0025】一般には、発光部や受光部を構成する半導
体チップの上に、プリズムやレンズを構成して半導体装
置となるため、これを使用したモジュールやセットは、
セット自身の厚みは厚くなり、しかもこの上や周辺に光
学機器が配置されるため、薄型で小型が難しかった。し
かしながら、溝の一部分である面26により、封止体の
上面Xで光の出し入れが可能となるため、プリズムは不
要である。従って装置自身の厚みを薄くすることができ
る。
【0026】ここで、リードフレームの厚さは、約0.
125mmで、半導体チップの厚みは、例えば250〜
300μm程度である。また封止体25は、透明なエポ
キシ材料で、例えばトランスファーモールドされ、全体
の厚みは、約1mm〜1.5mmである。また金型にも
溝を形成する部分が設けられており、樹脂封止体で半導
体チップをトランスファーモールドした時に溝が同時に
形成される。
【0027】ここで溝27及び29は、厚みの半分程
度、ここでは750μm程度であり、少なくとも反射面
26及び28を構成する部分は45°に成っている。こ
この反射面は、界面の両側の空気の屈折率とエポキシ材
料の屈折率との相違により、透過面となるとともに反射
面にもなる。そして、反射効率を上げたい場合には、反
射面に金属皮膜でハーフミラーを形成しても良い。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、またその他にはメッキが考えられ
る。
【0028】また、溝27及び29の先端は鋭角に形成
されているが、丸みを帯びさせても良い。その場合に
は、樹脂封止体25に外部から力が加えられた場合の耐
久性が向上される。
【0029】図5は図1及び図2の光半導体装置を光記
録媒体再生装置の光ピックアップに組み込んだ応用例で
ある。図1及び図2に係わる光半導体装置50の溝から
発光された光が射出される。射出された光はレンズ51
を光学式ディスク52上に照射される。レンズ51によ
り射出された光は光学式ディスク上で集光する。光学式
ディスク上では、照射された光は「1」または「0」に
対応するディスクの形状に合わせて反射されたり、反射
されなかったりする。光学式ディスク52はCD、M
D、LDやDVD等のディスクであり、例えばCDでは
光の反射はCD上の形成されたピットの有無に起因す
る。反射された光は、レンズ51で集光された後、光半
導体装置50の溝に戻る。反射光は光半導体装置50の
受光部で検出され、反射光の有無により受光部で2値信
号が検出される。
【0030】従来の光ピックアップでは、光を発光する
半導体装置と、発光した光の光路を変えるプリズムと、
光を受信する為の半導体装置が必要になる。それに対し
て、本発明の光半導体装置50には、発光部及び受光部
となる半導体チップを1つの封止体中に封止され、封止
体上に反射及び透過面を持つ溝が形成されている。その
為、プリズムが必要なくなり、半導体装置を削減でき、
その結果光ピックアップを小型化することが可能にな
る。
【0031】
【発明の効果】本発明に依れば、光半導体装置の中に、
発光部及び受光部となる半導体チップを封止し、所定の
波長の光に対して透明な樹脂封止体上に反射及び透過面
を持つ溝を形成するので、光半導体装置の上面で光の入
射及び射出を行うことができる。その為、プリズム等の
光学機器を削減することができ、小型化することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す図である。
【図2】本発明の他の実施の形態を示す図である。
【図3】従来の光半導体装置と光学機器とを組んだ該略
図である。
【図4】従来の光半導体装置と光学機器とを組んだ該略
図である。
【図5】本発明の光半導体を光ピックアップへの応用例
を示す概略図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 勉 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 関口 智 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 瀬山 浩樹 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

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光する発光用半導体チップと、 上面を受光面とする受光用半導体チップと、 前記発光用及び受光用半導体チップを封止する光に対し
    て透明な樹脂封止体と、 前記発光用半導体チップから発光された光の光路と所定
    の角度で交差する面を有するとともに、前記受光用半導
    体チップの上部にかつ前記樹脂封止体の表面に形成され
    た第1の溝とを有し、 前記発光用半導体チップからの光が前記溝で反射される
    ことにより射出され、外部から入射された光が前記溝を
    透過して前記受光用半導体チップに受光されることを特
    徴とする光半導体装置。
  2. 【請求項2】 前記溝の面にハーフミラーを形成するこ
    とを特徴とする請求項1記載の光半導体装置。
  3. 【請求項3】 前記発光用半導体チップの側面を発光面
    とすることを特徴とする請求項1記載の光半導体装置。
  4. 【請求項4】 前記発光用半導体チップの高さを、発光
    した光が前記溝の面に照射されるように成すことを特徴
    とする請求項3記載の光半導体装置。
  5. 【請求項5】 前記発光用半導体チップの上面を発光面
    とする請求項1記載の光半導体装置。
  6. 【請求項6】 前記発光用半導体チップから発光された
    光の光路を前記第1の溝の方向に向けるように所定の角
    度で交差する面を有するとともに、前記発光用半導体チ
    ップの上部にかつ前記樹脂封止体の表面に形成された第
    2の溝とを有することを特徴とする請求項5記載の光半
    導体装置。
JP10817998A 1998-04-17 1998-04-17 光半導体装置 Pending JPH11307809A (ja)

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JP10817998A JPH11307809A (ja) 1998-04-17 1998-04-17 光半導体装置

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JPH11307809A true JPH11307809A (ja) 1999-11-05

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JP (1) JPH11307809A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100661019B1 (ko) 2005-09-27 2006-12-22 김필중 광 메모리 칩

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