JP2000031582A - 光モジュール - Google Patents
光モジュールInfo
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- JP2000031582A JP2000031582A JP10194363A JP19436398A JP2000031582A JP 2000031582 A JP2000031582 A JP 2000031582A JP 10194363 A JP10194363 A JP 10194363A JP 19436398 A JP19436398 A JP 19436398A JP 2000031582 A JP2000031582 A JP 2000031582A
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- optical module
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 レンズ性能を劣化させることなく容易に端面
発光型の半導体チップを実装させることができる光モジ
ュールを提供する。 【解決手段】 透明樹脂からなるレンズ６ｓは、レーザ
ダイオードＬＤの端面ＥＰから出射される光の延長線上
に配置されている。レンズ６ｓがリードフレーム１表面
の延長線上には位置しないので、金型による透明樹脂６
のモールド成形時にはレンズ性能を劣化させることがな
い。また、リードフレーム１とは別部材のマウント基板
２を用いているので、容易にレーザダイオードＬＤを実
装することができる。
発光型の半導体チップを実装させることができる光モジ
ュールを提供する。 【解決手段】 透明樹脂からなるレンズ６ｓは、レーザ
ダイオードＬＤの端面ＥＰから出射される光の延長線上
に配置されている。レンズ６ｓがリードフレーム１表面
の延長線上には位置しないので、金型による透明樹脂６
のモールド成形時にはレンズ性能を劣化させることがな
い。また、リードフレーム１とは別部材のマウント基板
２を用いているので、容易にレーザダイオードＬＤを実
装することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光モジュールに関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】図４は、従来の光モジュールの断面図で
ある。リードフレーム１の上には電子素子５及び端面発
光型の半導体チップ（レーザダイオード）ＬＤが設けら
れている。これらはパッケージとなる透明樹脂６でモー
ルドされる。透明樹脂６はリードフレーム１の延長線上
に半球状のレンズ６ｓを有しており、レンズ６ｓはレー
ザダイオードＬＤからリードフレーム１に沿って出射さ
れた光を略平行にして外部に出射する。透明樹脂６はリ
ードフレーム１をその上下面から挟む２つの金型１０，
１１を用いて成形される。
ある。リードフレーム１の上には電子素子５及び端面発
光型の半導体チップ（レーザダイオード）ＬＤが設けら
れている。これらはパッケージとなる透明樹脂６でモー
ルドされる。透明樹脂６はリードフレーム１の延長線上
に半球状のレンズ６ｓを有しており、レンズ６ｓはレー
ザダイオードＬＤからリードフレーム１に沿って出射さ
れた光を略平行にして外部に出射する。透明樹脂６はリ
ードフレーム１をその上下面から挟む２つの金型１０，
１１を用いて成形される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
光モジュールにおいては、レンズ６ｓがリードフレーム
１の延長線上、すなわち金型１０，１１の境界に位置す
るため、その性能が劣化するという不具合があった。ま
た、このような不具合を解消するため、レンズ６ｓがリ
ードフレーム１の垂直方向延長線上に位置するように透
明樹脂を成形すると、このレンズ６ｓに光が入射するよ
うにレーザダイオードＬＤを実装するリードフレームの
一部を図５に示すように垂直に曲げることが必要とな
る。しかしながら、この場合には、レーザダイオードＬ
Ｄを駆動する回路を形成する電子素子５を同じリードフ
レーム上に実装することが困難となった。
光モジュールにおいては、レンズ６ｓがリードフレーム
１の延長線上、すなわち金型１０，１１の境界に位置す
るため、その性能が劣化するという不具合があった。ま
た、このような不具合を解消するため、レンズ６ｓがリ
ードフレーム１の垂直方向延長線上に位置するように透
明樹脂を成形すると、このレンズ６ｓに光が入射するよ
うにレーザダイオードＬＤを実装するリードフレームの
一部を図５に示すように垂直に曲げることが必要とな
る。しかしながら、この場合には、レーザダイオードＬ
Ｄを駆動する回路を形成する電子素子５を同じリードフ
レーム上に実装することが困難となった。
【０００４】本発明はかかる課題に鑑みてなされたもの
であり、レンズ性能を劣化させることなく容易に端面発
光型の半導体チップを実装させることができる光モジュ
ールを提供することを目的とする。
であり、レンズ性能を劣化させることなく容易に端面発
光型の半導体チップを実装させることができる光モジュ
ールを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る光モジュールは、端面発光型の半導体
チップを前記端面を含む平面とマウント基板の表面を含
む平面とが交差するようにマウント基板の表面に取付
け、マウント基板を表面がリードフレームの表面と交差
するようにリードフレームの表面に接着し、前記端面に
垂直な方向の延長線上に透明樹脂からなるレンズが位置
するように半導体チップ及びマウント基板をリードフレ
ームと共に透明樹脂でモールドしてなることとした。本
光モジュールによれば、透明樹脂からなるレンズがリー
ドフレーム表面の延長線上には位置しないので、金型に
よる透明樹脂のモールド成形時にはレンズ性能を劣化さ
せることがなく、また、リードフレームとは別部材のマ
ウント基板を用いることにより、容易に半導体チップの
実装させることができる。
め、本発明に係る光モジュールは、端面発光型の半導体
チップを前記端面を含む平面とマウント基板の表面を含
む平面とが交差するようにマウント基板の表面に取付
け、マウント基板を表面がリードフレームの表面と交差
するようにリードフレームの表面に接着し、前記端面に
垂直な方向の延長線上に透明樹脂からなるレンズが位置
するように半導体チップ及びマウント基板をリードフレ
ームと共に透明樹脂でモールドしてなることとした。本
光モジュールによれば、透明樹脂からなるレンズがリー
ドフレーム表面の延長線上には位置しないので、金型に
よる透明樹脂のモールド成形時にはレンズ性能を劣化さ
せることがなく、また、リードフレームとは別部材のマ
ウント基板を用いることにより、容易に半導体チップの
実装させることができる。
【０００６】また、上記光モジュールにおいては、リー
ドフレームの裏面側に半導体チップの光をモニタする光
検出器を取付けることが好ましい。
ドフレームの裏面側に半導体チップの光をモニタする光
検出器を取付けることが好ましい。
【０００７】更に、リードフレームに半導体チップに駆
動電流を供給する回路を含む電子素子を設けることとし
てもよい。
動電流を供給する回路を含む電子素子を設けることとし
てもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、実施の形態に係る光モジュ
ールについて説明する。同一要素又は同一機能を有する
要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省
略する。
ールについて説明する。同一要素又は同一機能を有する
要素には同一符号を用いるものとし、重複する説明は省
略する。
【０００９】図１は、第１の実施の形態に係る光データ
リンクとしての光モジュールの断面図であり、図２は図
１に示した光モジュールの主要部の斜視図である。
リンクとしての光モジュールの断面図であり、図２は図
１に示した光モジュールの主要部の斜視図である。
【００１０】本実施の形態に係る光モジュールは、端面
発光型の半導体チップ（レーザダイオード）ＬＤを端面
ＥＰを含む平面とマウント基板２の表面ＭＰを含む平面
とが交差するようにマウント基板２の表面ＭＰに取付け
てある。なお、レーザダイオードＬＤは、１．３μｍ帯
又は１．５５μｍ帯の光を出射する。
発光型の半導体チップ（レーザダイオード）ＬＤを端面
ＥＰを含む平面とマウント基板２の表面ＭＰを含む平面
とが交差するようにマウント基板２の表面ＭＰに取付け
てある。なお、レーザダイオードＬＤは、１．３μｍ帯
又は１．５５μｍ帯の光を出射する。
【００１１】マウント基板２は、その表面がリードフレ
ーム１の表面と交差するようにリードフレーム１の表面
に銀ペースト、導電性樹脂材料、又は半田からなる接着
剤３を用いて接着されている。また、端面ＥＰに垂直な
方向の延長線上に透明樹脂６のレンズ６ｓが位置するよ
うにレーザダイオードＬＤ及びマウント基板２がリード
フレーム１と共にパッケージを構成する透明樹脂６でモ
ールドされている。
ーム１の表面と交差するようにリードフレーム１の表面
に銀ペースト、導電性樹脂材料、又は半田からなる接着
剤３を用いて接着されている。また、端面ＥＰに垂直な
方向の延長線上に透明樹脂６のレンズ６ｓが位置するよ
うにレーザダイオードＬＤ及びマウント基板２がリード
フレーム１と共にパッケージを構成する透明樹脂６でモ
ールドされている。
【００１２】リードフレーム１の裏面側には、レーザダ
イオードＬＤの光をモニタする光検出器（ホトダイオー
ド）ＰＤが取付けられている。ホトダイオードＰＤは、
第２のマウント基板４上に固定されており、レーザダイ
オードＬＤの端面ＥＰに垂直であってリードフレーム１
方向を向いた直線上にその受光面が位置するように配置
されている。すなわち、レーザダイオードＬＤの端面Ｅ
Ｐに対向する面から漏れた光は、平板配線部１ａ，１ｂ
間の隙間を通ってホトダイオードＰＤに入射する。な
お、第２のマウント基板４も上記と同様の導電性接着剤
を用いてリードフレーム裏面に固定されている。
イオードＬＤの光をモニタする光検出器（ホトダイオー
ド）ＰＤが取付けられている。ホトダイオードＰＤは、
第２のマウント基板４上に固定されており、レーザダイ
オードＬＤの端面ＥＰに垂直であってリードフレーム１
方向を向いた直線上にその受光面が位置するように配置
されている。すなわち、レーザダイオードＬＤの端面Ｅ
Ｐに対向する面から漏れた光は、平板配線部１ａ，１ｂ
間の隙間を通ってホトダイオードＰＤに入射する。な
お、第２のマウント基板４も上記と同様の導電性接着剤
を用いてリードフレーム裏面に固定されている。
【００１３】更に、リードフレーム１の表面には、レー
ザダイオードＬＤに駆動電流を供給する回路及びホトダ
イオードＰＤからの出力電流をモニタする回路を含む電
子素子５が設けられている。
ザダイオードＬＤに駆動電流を供給する回路及びホトダ
イオードＰＤからの出力電流をモニタする回路を含む電
子素子５が設けられている。
【００１４】図２を参照すると、リードフレーム１は、
平行に延びた平板配線部１ａ，１ｂを備えている。この
平板配線部１ａ，１ｂは離隔しており、これらの間を橋
渡しするように、マウンド基板２が設けられている。
平行に延びた平板配線部１ａ，１ｂを備えている。この
平板配線部１ａ，１ｂは離隔しており、これらの間を橋
渡しするように、マウンド基板２が設けられている。
【００１５】マウント基板２は、ＡｌＮなどの絶縁性材
料からなる基材２ａ上に形成されたＡｕなどの導電性材
料からなる金属配線パターン２ｂ，２ｃを備えている。
金属配線パターン２ｂ及び２ｃは電気的に分離されてお
り、金属配線パターン２ｂの一端部は平板配線部１ａに
電気的に接続されており、他端部はレーザダイオードＬ
Ｄの裏面、すなわちレーザダイオードの陰極又は陽極に
電気的導通が可能なように固定されている。なお、基材
２ａの熱膨張係数は、リードフレーム１よりもレーザダ
イオードＬＤに近く、したがって、リードフレーム１に
直接レーザダイオードＬＤを形成した時よりも、レーザ
ダイオードＬＤに働く応力を低減することができる。こ
の結果、レーザダイオードの寿命が長くなり、信頼性を
向上させることができる。なお、この点については実験
を行った。その結果、Ｃｕベースのリードフレーム１に
直接レーザダイオードＬＤを実装した場合に比較して、
これをマウント基板２に実装した場合には、その寿命を
約２倍とすることが確認された。
料からなる基材２ａ上に形成されたＡｕなどの導電性材
料からなる金属配線パターン２ｂ，２ｃを備えている。
金属配線パターン２ｂ及び２ｃは電気的に分離されてお
り、金属配線パターン２ｂの一端部は平板配線部１ａに
電気的に接続されており、他端部はレーザダイオードＬ
Ｄの裏面、すなわちレーザダイオードの陰極又は陽極に
電気的導通が可能なように固定されている。なお、基材
２ａの熱膨張係数は、リードフレーム１よりもレーザダ
イオードＬＤに近く、したがって、リードフレーム１に
直接レーザダイオードＬＤを形成した時よりも、レーザ
ダイオードＬＤに働く応力を低減することができる。こ
の結果、レーザダイオードの寿命が長くなり、信頼性を
向上させることができる。なお、この点については実験
を行った。その結果、Ｃｕベースのリードフレーム１に
直接レーザダイオードＬＤを実装した場合に比較して、
これをマウント基板２に実装した場合には、その寿命を
約２倍とすることが確認された。
【００１６】レーザダイオードＬＤの表面側は、これは
裏面側とは反対の極を構成するが、これはボンディング
ワイヤ７を介して金属配線パターン２ｃの一端部に電気
的に接続されている。金属配線パターン２ｃの他端部は
平板配線部１ｂに電気的に接続されている。
裏面側とは反対の極を構成するが、これはボンディング
ワイヤ７を介して金属配線パターン２ｃの一端部に電気
的に接続されている。金属配線パターン２ｃの他端部は
平板配線部１ｂに電気的に接続されている。
【００１７】また、金属配線パターン２ｂ，２ｃの最近
接部間の隙間は、金属配線パターン２ｃに設ける導電性
接着剤３から所定距離離隔しており、接着剤３の塗布不
良による金属配線パターン２ｂ，２ｃの短絡を抑制して
いる。
接部間の隙間は、金属配線パターン２ｃに設ける導電性
接着剤３から所定距離離隔しており、接着剤３の塗布不
良による金属配線パターン２ｂ，２ｃの短絡を抑制して
いる。
【００１８】レーザダイオードＬＤの端面ＥＰから出射
されたレーザ光は、半球状のレンズ６ｓによって集光さ
れ、外部に出力される。レンズ６ｓは、透明樹脂６のモ
ールド成型時には金型の境界には位置しない。すなわ
ち、透明樹脂６は、従来と同様にリードフレーム１の上
下面を金型で挟むことによってモールド成形される。し
たがって、レンズ６ｓがモールド成形時に分割されるこ
とはないので、良好な形状を実現できる。特に、非球面
形状とする場合には１μｍ以上の精度が必要になるので
効果的である。
されたレーザ光は、半球状のレンズ６ｓによって集光さ
れ、外部に出力される。レンズ６ｓは、透明樹脂６のモ
ールド成型時には金型の境界には位置しない。すなわ
ち、透明樹脂６は、従来と同様にリードフレーム１の上
下面を金型で挟むことによってモールド成形される。し
たがって、レンズ６ｓがモールド成形時に分割されるこ
とはないので、良好な形状を実現できる。特に、非球面
形状とする場合には１μｍ以上の精度が必要になるので
効果的である。
【００１９】劣化することはない。
【００２０】なお、第１の実施の形態において用いたマ
ウント基板２の代わりに以下に示すマウント基板２’を
用いることとしてもよい。
ウント基板２の代わりに以下に示すマウント基板２’を
用いることとしてもよい。
【００２１】図３は、マウント基板２’を用いた光モジ
ュールの主要部の斜視図である。なお、図示しない構成
は上記光モジュールと同一である。マウント基板２’
は、レーザダイオードＬＤの裏面が固定される一端部を
有する金属配線パターン２ｂ’を基材２ａ’上に備えて
いる。金属配線パターン２ｂ’の他端部は、マウント基
板２’の側面に延びており、ボンディングワイヤ７ｃを
介して平板配線部１ａに接続されている。また、レーザ
ダイオードＬＤの表面は、ボンディングワイヤ７ａを介
して金属配線パターン２ｃ’の一端部に接続されてお
り、金属配線パターン２ｃ’の他端部はマウント基板
２’の側面に延びており、ボンディングワイヤ７ｂを介
して平板配線部１ｂに接続されている。
ュールの主要部の斜視図である。なお、図示しない構成
は上記光モジュールと同一である。マウント基板２’
は、レーザダイオードＬＤの裏面が固定される一端部を
有する金属配線パターン２ｂ’を基材２ａ’上に備えて
いる。金属配線パターン２ｂ’の他端部は、マウント基
板２’の側面に延びており、ボンディングワイヤ７ｃを
介して平板配線部１ａに接続されている。また、レーザ
ダイオードＬＤの表面は、ボンディングワイヤ７ａを介
して金属配線パターン２ｃ’の一端部に接続されてお
り、金属配線パターン２ｃ’の他端部はマウント基板
２’の側面に延びており、ボンディングワイヤ７ｂを介
して平板配線部１ｂに接続されている。
【００２２】なお、本光モジュールよりも前述の光モジ
ュールの方がボンディングワイヤのインダクタンス、金
属配線パターンの形成容易性の点において優れている
が、本光モジュールを用いることによっても従来技術の
欠点は大きく改良される。
ュールの方がボンディングワイヤのインダクタンス、金
属配線パターンの形成容易性の点において優れている
が、本光モジュールを用いることによっても従来技術の
欠点は大きく改良される。
【００２３】以上、説明したように、本光モジュールに
よれば、透明樹脂６からなるレンズ６ｓがリードフレー
ム１表面の延長線上には位置しないので、金型による透
明樹脂６のモールド成形時にはレンズ性能を劣化させる
ことがなく、また、リードフレーム１とは別部材のマウ
ント基板２を用いることにより、容易にレーザダイオー
ドＬＤを実装することができる。また、レーザダイオー
ドＬＤのマウント基板２への実装時に、その特性評価を
行ったり、高温通電試験を行うことができ、初期不良品
をモールド成形前に取り除くことができる。
よれば、透明樹脂６からなるレンズ６ｓがリードフレー
ム１表面の延長線上には位置しないので、金型による透
明樹脂６のモールド成形時にはレンズ性能を劣化させる
ことがなく、また、リードフレーム１とは別部材のマウ
ント基板２を用いることにより、容易にレーザダイオー
ドＬＤを実装することができる。また、レーザダイオー
ドＬＤのマウント基板２への実装時に、その特性評価を
行ったり、高温通電試験を行うことができ、初期不良品
をモールド成形前に取り除くことができる。
【００２４】
【発明の効果】以上、説明したように、本発明に係る光
モジュールによれば、レンズ性能を劣化させることなく
容易に端面発光型の半導体チップを実装させることがで
きる。また、レーザダイオードを駆動する回路を構成す
る電子素子の混載が容易にできる。光出力を一定に制御
するために必要となるモニター用受光素子も同様の方法
で実装できる。
モジュールによれば、レンズ性能を劣化させることなく
容易に端面発光型の半導体チップを実装させることがで
きる。また、レーザダイオードを駆動する回路を構成す
る電子素子の混載が容易にできる。光出力を一定に制御
するために必要となるモニター用受光素子も同様の方法
で実装できる。
【図１】第１の実施の形態に係る光データリンクとして
の光モジュールの断面図。
の光モジュールの断面図。
【図２】図１に示した光モジュールの主要部の斜視図。
【図３】マウント基板２’を用いた光モジュールの主要
部の斜視図。
部の斜視図。
【図４】従来の光モジュールの断面図。
【図５】光モジュールの断面図。
ＬＤ…半導体チップ、ＰＤ…光検出器、端面…ＥＰ、１
…リードフレーム、２…マウント基板、５…電子素子、
６…透明樹脂、６ｓ…レンズ。
…リードフレーム、２…マウント基板、５…電子素子、
６…透明樹脂、６ｓ…レンズ。
Claims (3)
- 【請求項１】 端面発光型の半導体チップを前記端面を
含む平面とマウント基板の表面を含む平面とが交差する
ように前記マウント基板の該表面に取付け、前記マウン
ト基板を該表面がリードフレームの表面と交差するよう
に前記リードフレームの該表面に接着し、前記端面に垂
直な方向の延長線上に透明樹脂からなるレンズが位置す
るように前記半導体チップ及び前記マウント基板を前記
リードフレームと共に前記透明樹脂でモールドしてなる
光モジュール。 - 【請求項２】 前記リードフレームの裏面側に前記半導
体チップの光をモニタする光検出器を取付けたことを特
徴とする請求項１に記載の光モジュール。 - 【請求項３】 前記リードフレームに前記半導体チップ
に駆動電流を供給する回路を含む電子素子を設けたこと
を特徴とする請求項１に記載の光モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194363A JP2000031582A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 光モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10194363A JP2000031582A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 光モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000031582A true JP2000031582A (ja) | 2000-01-28 |
Family
ID=16323343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10194363A Pending JP2000031582A (ja) | 1998-07-09 | 1998-07-09 | 光モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000031582A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232060A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 給電ライン付き基板およびこれを用いた光半導体装置、光半導体素子への給電方法 |
| EP1472712A2 (en) * | 2002-02-06 | 2004-11-03 | Gentex Corporation | Sensor configuration for substantial spacing from a small aperture |
| US8620523B2 (en) | 2011-06-24 | 2013-12-31 | Gentex Corporation | Rearview assembly with multiple ambient light sensors |
| US9207116B2 (en) | 2013-02-12 | 2015-12-08 | Gentex Corporation | Light sensor |
| US9224889B2 (en) | 2011-08-05 | 2015-12-29 | Gentex Corporation | Optical assembly for a light sensor, light sensor assembly using the optical assembly, and vehicle rearview assembly using the light sensor assembly |
| US9870753B2 (en) | 2013-02-12 | 2018-01-16 | Gentex Corporation | Light sensor having partially opaque optic |
-
1998
- 1998-07-09 JP JP10194363A patent/JP2000031582A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002232060A (ja) * | 2001-02-01 | 2002-08-16 | Mitsubishi Electric Corp | 給電ライン付き基板およびこれを用いた光半導体装置、光半導体素子への給電方法 |
| EP1472712A2 (en) * | 2002-02-06 | 2004-11-03 | Gentex Corporation | Sensor configuration for substantial spacing from a small aperture |
| EP1472712A4 (en) * | 2002-02-06 | 2010-08-04 | Gentex Corp | DETECTION CONFIGURATION FOR SUBSTANTIAL SPACING IN RELATION TO A SMALL OPENING |
| US8620523B2 (en) | 2011-06-24 | 2013-12-31 | Gentex Corporation | Rearview assembly with multiple ambient light sensors |
| US9224889B2 (en) | 2011-08-05 | 2015-12-29 | Gentex Corporation | Optical assembly for a light sensor, light sensor assembly using the optical assembly, and vehicle rearview assembly using the light sensor assembly |
| US9207116B2 (en) | 2013-02-12 | 2015-12-08 | Gentex Corporation | Light sensor |
| US9870753B2 (en) | 2013-02-12 | 2018-01-16 | Gentex Corporation | Light sensor having partially opaque optic |
| US9961746B2 (en) | 2013-02-12 | 2018-05-01 | Gentex Corporation | Light sensor |
| US11006502B2 (en) | 2013-02-12 | 2021-05-11 | Gentex Corporation | Light sensor |
| US11017741B2 (en) | 2013-02-12 | 2021-05-25 | Gentex Corporation | Light sensor having partially opaque optic |
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