JP2000124478A - 光半導体装置 - Google Patents
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- H01L2924/301—Electrical effects
- H01L2924/3025—Electromagnetic shielding
Abstract
脂封止し、その側面から光信号を伝達する事により、薄
形化した光半導体装置を得る。 【解決手段】 フィルム基板20上に受光素子2と発光
素子3とを固着し、上部を樹脂層で被覆して封止体24
とする。受光素子2と発光素子3の上部の封止体に溝2
6を形成して反射面27を形成し、反射面27で光信号
6を屈曲させる。これにより、封止体24の側面24a
から光信号6を出入射させる光半導体装置を得る。
Description
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。
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データ送受信にも簡便なものが
要求され、赤外線等の光信号を用いることによりコード
レスで外部機器と本体とを接続する装置を備えたものが
多い。その中でも光信号として波長が870nmの赤外
線を用いるIrDA(Infrared Data Association)規格
が最も普及している。
べき両方の機器に、赤外線信号を発する発光素子と、赤
外線信号を受ける受光素子とを備える必要がある。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。
ッケージに収納した赤外線データ通信用の半導体装置の
例を示す(例えば、特開平10−70304号)。この
装置は、装置本体1内に、半導体チップの形態で提供さ
れた受光素子2と発光素子3とを収納したもので、少な
くとも赤外線に対して透明な樹脂で樹脂モールドしたも
のである。特に受光素子2においては、受光用のホトダ
イオードPDと、アンプ回路等の周辺回路とを同一チッ
プ内に集積化する場合もある。
トダイオードPDは、半導体チップの表面に対して垂直
方向に光を受ける構造になっている。そのため、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6を発光/受光する構造になっており、該光信号6
の集光のために各素子の上方に、半球体レンズ4、5を
樹脂で形成している。
短小化の要求に対応するためには、プリント基板上に固
着する電子部品自体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5の装置本体1を実装する
と、レンズ4、5の存在等により装置本体1の高さが高
く、全体の薄形化が困難である欠点があった。
てレンズ4、5を横にすることで、プリント基板7に対
して水平方向に光信号6を導入する様にする事も可能で
ある。しかし、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、実装時の
高さを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。
みて成され、フィルム基板と、該フィルム基板の表面に
描画された内部電極と、前記フィルム基板を貫通して前
記内部電極に電気接続され、前記フィルム基板の裏面側
に形成されたバンプ電極と、前記フィルム基板の表面に
固定された、光信号と電気信号とを変換する半導体チッ
プと、前記半導体チップを被覆してパッケージ外形を形
成する樹脂層と、前記半導体チップの上部に設けられた
反射面とを具備し、前記パッケージ外形の側面から入出
する光信号を前記反射面で反射させて前記半導体チップ
表面に到達するように構成したことを特徴とするもので
ある。
を図面を参照しながら、詳細に説明する。本実施の形態
は受光素子2と発光素子3とを1つのパッケージに収納
したもので、図1(A)(B)は本発明の構造を示す断
面図、図2は平面図である。尚、図1(A)は受光素子
3部分のAA線断面図を、図1(B)は発光素子3部分
のBB線断面図を各々示している。
示している。フィルム基板20は膜厚が60〜120μ
m程度のエポキシ系絶縁フィルムからなり、その中央付
近には半導体チップを搭載するための領域が2箇所に設
けられ、その周辺には金メッキ層によって内部電極21
が描画されている。前記2箇所の領域には、受光素子2
と発光素子3とが各々絶縁性の接着剤によって固定され
ている。
れたPINホトダイオード等であり、これと共にBIP
型素子、MOS型素子等による、周辺の駆動回路等を同
一チップ上に集積化した半導体チップでもよい。図2の
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パッド22
が形成され、ボンディングワイヤ23によって電極パッ
ド22と内部電極21とが接続されている。
外光を発光するLEDダイオードチップである。LED
はGaAsのような化合物半導体からなり、チップの全
体で発光して全方位に光が発散する素子である。そのた
め、チップ周囲に円錐形の「お椀」のような形状の反射
板を形成し、発光素子3からの光信号6を傾斜した側壁
で上方向に反射させ、光を集めるような構造とするのも
よい。
2と受光素子3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る。樹脂は封止体
24を構成し、フィルム基板21の裏面側は露出する。
ンプ電極25を有する。フィルム基板21の所望箇所に
貫通孔(図示せず)が設けられており、この貫通孔を介
して、バンプ電極25と内部電極21とが電気的に接続
している。そして、バンプ電極25を外部接続用の端子
としてこの封止体24が実装される。
PDの上部には、樹脂を凹ませた溝26を形成し、溝2
6の側壁によって平坦な反射面27を構成している。反
射面27は、水平面に対して35〜45度程度の傾斜角
度を有し、封止体24をトランスファーモールドする際
に、金型に溝26に対応する雄型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。そして、反射面27は、
封止体24の側面25aから導入させた光信号6を、反
射させて受光素子2のホトダイオード部分PDに到達さ
せる役割を果たす。
の屈折率の違いにより反射面となる。そのために、封止
体24の全体が梨地加工されているのに対して、反射面
27表面はそれより表面荒さが小さい鏡面加工としてい
る。反射面27に関しては、反射率を向上するために、
その表面を遮光性の金属被膜などで覆っても良い。更に
は、集光が可能なパラボラ状の湾曲面としても良い。
にも同様に溝26と反射面27とを形成する。受光素子
2側とはその傾斜角度などの設計を別にできるように別
個に設けてあるが、1個の連続した溝でも形成が可能で
ある。発光素子3から発光された信号光6を反射面27
で反射し、封止体24の側面25aから外部に出射する
機能を有する。
抜くために5〜10度のテーパ角θを有している。この
テーパ角θにより、側面24aで光信号6が屈曲して封
止体24内部を伝搬する。反射面27は、封止体24内
部で伝搬する光信号6の角度に合わせて、受光素子2又
は発光素子3のチップ表面に対して垂直に光信号6が出
入射できるように、その角度が設計されている。
いう制約上、反射面27はホトダイオードPDの全表面
と発光素子3の全表面を覆うことが必要である。この時
に、ボンディングパッド22と内部電極21の配置を考
慮することにより、ボンディングワイヤ23が溝26の
最深部30を横断しないように配置することができる
(図2参照)。即ち、発光素子3にあっては内部電極2
1を側面24a側に配置すること、そして受光素子2に
あってはボンディングパッド22と内部電極21を他の
側面24b側に配置するのである。これにより、ボンデ
ィングワイヤ23が溝26の最深部30よりも高い位置
を通過しても両者の干渉を防止でき、溝26を深く形成
することができる。溝26を深くできることは、封止体
24の高さtを薄くできるのである。
ることによって、封止体24の厚みtが薄い半導体装置
を得ることができる。これによって、係る装置をプリン
ト基板上に表面実装した時にプリント基板全体の高さを
低く抑えることができ、更には前記プリント基板に対し
て水平方向に光信号6を出入射することができるので、
電子機器の薄形化を推進することができるものである。
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の他、どちらか一方を封止した装置
であっても良い。
するための平面図である。封止体24の側面24aに凸
状の湾曲面からなるレンズ28を形成した例である。同
一箇所には同一の符号を付して説明を省略する。
的に形成するのが簡便であり、その表面は受光素子2又
は発光素子3の表面に対して垂直な中心軸に対して半径
rをもつ円筒曲面(但し金型からのはく離を考慮したテ
ーパ角θを有する)の一部で構成されるか、あるいは半
径rの球面の一部で構成されている。これらのレンズ2
8は、反射面27での反射を考慮した上で、受光素子2
のホトダイオード部分PDの表面または発光素子3の表
面か、或いは表面よりもやや深い位置に焦点を持つよう
に考慮されている。そして、レンズ28は、封止体24
の他の側面24aから出入射させる光信号6を集光する
役割を果たす。集光機能を持たせることにより、発光強
度/受光感度を増大することができる。
反射面27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24
aから光信号6の出入斜を行える光半導体装置を実現で
きる利点を有する。この装置は、封止体24の全体の高
さtを薄くできるので、プリント基板に実装したときに
大幅な薄形化を実現できるものである。
り、内部電極21を任意の位置に配置できるので、ボン
ディングワイヤ23と溝26の最深部30との干渉を防
止した配置が可能である利点を有する。
置の実装面積を低減できる利点を有する。
Claims (3)
- 【請求項1】 フィルム基板と、該フィルム基板の表面
に描画された内部電極と、前記フィルム基板を貫通して
前記内部電極に電気接続され、前記フィルム基板の裏面
側に形成されたバンプ電極と、前記フィルム基板の表面
に固定された、光信号と電気信号とを変換する半導体チ
ップと、前記半導体チップを被覆してパッケージ外形を
形成する樹脂層と、前記半導体チップの上部に設けられ
た反射面とを具備し、 前記パッケージ外形の側面から入出する光信号を前記反
射面で反射させて前記半導体チップ表面に到達するよう
に構成したことを特徴とする光半導体装置。 - 【請求項2】 前記光信号を入出する側面に前記光信号
を集光するレンズを具備する請求項1記載の光半導体装
置。 - 【請求項3】 前記側面が傾斜しており、該側面での光
信号の曲折と、前記反射面での曲折とを組み合わせて、
前記半導体チップ表面では前記光信号が垂直方向に伝搬
するように、前記側面の傾斜角と前記反射面の傾斜角と
が組み合わ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。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29554998A JP3976420B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 光半導体装置 |
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---|---|---|---|
JP29554998A JP3976420B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 光半導体装置 |
Publications (2)
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JP2000124478A true JP2000124478A (ja) | 2000-04-28 |
JP3976420B2 JP3976420B2 (ja) | 2007-09-19 |
Family
ID=17822092
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29554998A Expired - Fee Related JP3976420B2 (ja) | 1998-10-16 | 1998-10-16 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3976420B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2012235178A (ja) * | 2012-09-07 | 2012-11-29 | Sharp Corp | 半導体装置およびコネクタ |
US8608388B2 (en) | 2009-04-27 | 2013-12-17 | Sharp Kabushiki Kaisha | Semiconductor device and connector |
WO2017203953A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
-
1998
- 1998-10-16 JP JP29554998A patent/JP3976420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2012235178A (ja) * | 2012-09-07 | 2012-11-29 | Sharp Corp | 半導体装置およびコネクタ |
WO2017203953A1 (ja) * | 2016-05-27 | 2017-11-30 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
US10720545B2 (en) | 2016-05-27 | 2020-07-21 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
US11069827B2 (en) | 2016-05-27 | 2021-07-20 | Rohm Co., Ltd. | Semiconductor device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JP3976420B2 (ja) | 2007-09-19 |
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