JP2000196111A - 光半導体装置 - Google Patents
光半導体装置Info
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- JP2000196111A JP2000196111A JP10370267A JP37026798A JP2000196111A JP 2000196111 A JP2000196111 A JP 2000196111A JP 10370267 A JP10370267 A JP 10370267A JP 37026798 A JP37026798 A JP 37026798A JP 2000196111 A JP2000196111 A JP 2000196111A
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Abstract
つ、安価に製造することができ、且つ、光学特性を向上
させた光半導体装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明は、光半導体チップ4を透光性の
モールド樹脂で封止して構成され、光半導体チップ4の
受光面4a又は投光面側に平坦な接合面6aを有する光
半導体素子6と、光半導体素子6の接合面6aに対向す
る平坦な底面16aを含み光半導体素子6の形状に対応
した位置合せ部8を有すると共に、モールド樹脂と異な
る透光性のレンズ成形樹脂から形成されたレンズ体10
と、光半導体チップ4をレンズ体10の光軸C上に位置
合せした状態で位置合せ部8の底面16aと接合面6a
との間に介在され、光半導体素子6とレンズ体10とを
接合させる透光性の接着材9とを備えることを特徴とす
る。
Description
り、特にレンズを有する光半導体装置に関する。
ば特公平7−16017号公報に開示されるものがあ
る。この公報に記載される光半導体装置は、リード部に
電気的に接続された光半導体チップを有し、この光半導
体チップとリード部の一部がエポキシ樹脂等の透光性の
モールド樹脂により封止されて光半導体素子が構成さ
れ、この光半導体素子には半球状のレンズ部が一体とな
って設けられている。このような光半導体装置は、例え
ばトランスファ成形法などにより成形され、この成形法
で使用される金型には、リード部、レンズ部および光半
導体素子等の型がとられている。また、このレンズ部の
付いた光半導体装置には、集光レンズを有する遮光ケー
スが取り付けられ、レンズ部と集光レンズとの間に空気
層が存在している。一方、光半導体素子は、キャスティ
ング法により成形することも可能である。
た従来の光半導体装置は、レンズ部と光半導体素子とが
トランスファ成形法により一体に成形されるため、レン
ズ部に対する光半導体チップの位置精度が良好となる一
方、金型形状が複雑となるため、金型に極めて高い精度
が要求され、非常に高価となり、大量生産の必要がない
光半導体装置の製造が困難となる。一方、キャスティン
グ法で成形する場合には、安価な製造が可能であるがレ
ンズ部に対する位置精度の点で問題がある。
光半導体チップの位置精度を高める必要性からレンズ部
と光半導体素子とがエポキシ樹脂で一体成形されている
が、光半導体装置においては、レンズ部としてエポキシ
樹脂より更に透明性の高いものが要求され、その光学特
性の向上が求められている。
気層が存在しているため、集光レンズに光が入射する場
合に、空気層とレンズ部との境界面、および空気層と集
光レンズとの境界面において反射損が生じ、光半導体装
置全体としての光学特性が低下するおそれがある。
たもので、光半導体チップの位置精度を良好に保持しつ
つ、安価に製造することができ、且つ、光学特性を向上
させた光半導体装置を提供することを目的とする。
ために、本発明は、光半導体チップを透光性のモールド
樹脂で封止して構成され、光半導体チップの受光面又は
投光面側に平坦な接合面を有する光半導体素子と、光半
導体素子の接合面に対向する平坦な底面を含み光半導体
素子の形状に対応した位置合せ部を有すると共に、モー
ルド樹脂と異なる透光性のレンズ成形樹脂から形成され
たレンズ体と、光半導体チップをレンズ体の光軸上に位
置合せした状態で位置合せ部の底面と接合面との間に介
在され、光半導体素子とレンズ体とを接合させる透光性
の接着材とを備えることを特徴とする。
がモールド樹脂で構成され、レンズ体がレンズ成形樹脂
で構成され、このモールド樹脂とレンズ成形樹脂とが互
いに異なるようにされているので、それぞれの機能に適
した樹脂を選択することが可能になる。また、光半導体
装置の組立時においては、光半導体素子は、その接合面
とレンズ体の位置合せ部の底面とを接合させることで、
レンズ体に容易に位置合せされる。また、使用時におい
ては、外部から光半導体チップの受光面又は投光面に光
が入射する際に、レンズ体と接着材とがともに透光性で
あるため、レンズ体と接着材との界面で入射光の反射が
抑えられる。
み、レンズ成形樹脂はアクリル樹脂を含むことが好まし
く、アクリル樹脂としてポリメタクリル酸メチルを含む
のが更に好ましい。このようにした場合、アクリル樹脂
の透明性は、エポキシ樹脂より高いため、レンズ体の光
学特性は向上する。特に、アクリル樹脂をポリメタクリ
ル酸メチルとした場合には、ポリメタクリル酸メチルの
高い透明性のため、レンズ体の光学特性は更に向上す
る。
選択的に通過させる樹脂からなることが好ましい。この
光半導体装置によれば、レンズ体を通って光半導体素子
に光が入射される場合に、この入射光のうち特定波長域
の光が選択的に通過されて光半導体チップに入射され
る。
半導体装置の第1実施形態について詳細に説明する。
る。同図に示すように、光半導体装置1は、肉厚平板状
の光半導体素子6を有している。この光半導体素子6
は、2本のリード部2,3を有し、一方のリード部2に
は、平板状の先端部2aが設けられ、この先端部2a上
には、平板状の光半導体チップ4(例えば受光素子)が
固定されている。また、この光半導体チップ4は、Au
細線5を介して他方のリード部3に接続されている。そ
して、この光半導体チップ4、及びリード部2,3の一
部がトランスファ成形法等により透光性のモールド樹脂
(例えばエポキシ樹脂)で封止されている。また、モー
ルド樹脂には、光半導体チップ4の受光面4aと対峙す
る位置に平坦な矩形状の接合面6aが形成され、この接
合面6aと光半導体チップ4の受光面4aとは互いに平
行となっている。そして、この接合面6aの四辺に沿っ
て接合部6bが設けられている。ここで、光半導体素子
6は、その外形寸法がバラツキを含めても±0.03以
内に収まる程度の精度で作られている。
と異なるレンズ成形樹脂からなる砲弾型のレンズ体10
を有している。このレンズ体10には、位置合せ部とし
ての位置合せ用枠部8が一体に設けられ、この位置合せ
用枠部8は、光半導体素子6に対応した形状となってい
る。すなわち、位置合せ用枠部8は、矩形平板状の平坦
部16と、この平坦部16の三辺に沿ったガイド部17
とで構成され、平坦部16の底面16aが光半導体素子
6の接合面6aと接合され、光半導体素子6の接合部6
bがガイド部17と接合されるようになっている。な
お、レンズ体10は、平坦部16上に設けられている。
して、エポキシ樹脂より透明性が高いという理由からア
クリル樹脂が使用されている。ここで、アクリル樹脂と
して、ポリメタクリル酸メチル(PMMA)を用いるこ
とが好ましい。ポリメタクリル酸メチルを用いるのは、
ポリメタクリル酸メチルの透明性が極めて高くレンズ体
10として適しているためである。また、ポリメタクリ
ル酸メチル自体安価であり、成形性が良いためである。
なお、このようなアクリル樹脂でレンズ体10を成形す
る場合には、レンズ体10は、例えば射出成形法の自動
多量成形方式で成形される。このため、レンズ体10
は、光半導体素子6とほぼ同程度の精度で成形されてい
る。また、レンズ体10に耐熱性が要求される場合に
は、アクリル樹脂として、ポリカーボネート(PC)を
用いることも可能である。
る。同図に示すように、レンズ体10および光半導体素
子6は、位置合せ用枠部8と光半導体素子6の接合面6
aとの間に透光性の接着材9を介在させて接合され、こ
の接合された状態において、光半導体チップ4がレンズ
体10の光軸C上に位置合せした状態で配置されてい
る。ここで、接着材9は、例えば熱硬化性樹脂が用いら
れ、特にエポキシ樹脂、シリコーン樹脂又はアクリル樹
脂等を用いることが好適である。これは、これらの熱硬
化性樹脂がモールド樹脂及びレンズ成形樹脂の屈折率に
近い値をもつためである。
ナー部には、空気抜き用の面取り部11が形成されてい
る。この面取り部11は、レンズ体10と光半導体素子
6とを接着材9を介して接合させる場合に、液状となっ
た接着材9を位置合せ用枠部8に滴下し、この液状の接
着材9を光半導体素子6の接合面6aで押圧したとき
に、接着材9中の空気が抜けるようにするためのもので
ある。
れば、レンズ体10が光半導体素子6のエポキシ樹脂と
異なるアクリル樹脂で構成されるようにしたので、レン
ズ体10の光学特性を向上させることが可能となる。特
に、レンズ体10を構成するアクリル樹脂としてポリメ
タクリル酸メチルを用いる場合には、ポリメタクリル酸
メチルの透明性が特に高いため、レンズ体10の光学特
性は更に向上する。また、光がレンズ体10を通って光
半導体チップ4の受光面4aに入射する場合に、接着材
9の屈折率がレンズ成形樹脂及びモールド樹脂の屈折率
に近い値をもつため、レンズ体10と接着材9との界
面、及び接着材9と光半導体素子6との界面で入射光の
反射が抑えられる。
は、レンズ体10と光半導体素子6とが異なる樹脂で形
成されていることから、レンズ体10の成形に際して、
リード部2,3及び光半導体素子6等の型を、成形に使
用する金型に形成する必要がなくなり、金型の形状が複
雑になることがない。一方、レンズ体10は、アクリル
樹脂による射出成形法の自動多量成形方式で成形される
ため、成形に使用する金型をトランスファ成形法におけ
る場合より小型にすることが可能となる。このため、金
型自体の価格を低下させることが可能となり、ひいては
光半導体素子6の価格を低下させることができる。具体
的には、金型の価格を従来品に対して1/10程度とす
ることができる。従って、大量生産を必要としない小量
多品種の製造にも対応可能となる。また、レンズ体10
の成形に際して、レンズ体10の成形に使用する金型の
形状が複雑にならないので、トランスファ成形法による
場合よりレンズ体10中に気泡が溜まり難くなると共に
成形不良が発生し難くなり、製品の歩留まりが向上す
る。
は、光半導体素子6は、その接合面6aをレンズ体10
の位置合せ用枠部8の底面16aと接合させることで、
レンズ体10に確実に位置合せされる。このとき、光半
導体素子6とレンズ体10の位置合せ用枠部8とが同程
度の高い寸法精度で作られているため、光半導体チップ
4のレンズ体10に対する位置ズレが極めて小さくな
り、レンズ体10のレンズ効果を十分に発揮することが
できる。
なる樹脂で作るようにしているので、光半導体素子6の
み市販の製品を使用し、この形状に合わせてレンズ体1
0を製造することも勿論可能である。
施形態について説明する。なお、図中、第1実施形態と
同一又は同等の構成要素については、同一の参照符号を
付すこととする。
いては、レンズ体10が光半導体素子6より大きくなっ
ており、レンズ体10に設けられる円柱状のベース部1
2に位置合せ部としての位置合せ用凹部13を形成させ
ている点で第1実施形態の光半導体装置1と異なる。こ
の位置合せ用凹部13は、ベース部12の下面側からレ
ンズ体10に到達し、光半導体素子6が埋没する深さに
形成されている。この凹部13の形状は、光半導体素子
6の上部形状に対応する形状、すなわち、光半導体素子
6の上部が填まり込める形状となっている。そして、こ
の凹部13の底面13aは平坦面となっており、鏡面仕
上げがなされている。また、ベース部12には、その凹
部13からベース部12の外周面12aまで延びるガイ
ド溝14,15が形成され、このガイド溝14,15に
より光半導体素子6のモールド樹脂から突出する2本の
リード部2,3(図5参照)が案内されている。
素子6が凹部13に埋没するようになっているので、光
半導体素子1を組み立てる場合より位置合せが容易にな
る。また、凹部13の底面13aに鏡面仕上げがなされ
ているので、底面13aに光が入射する際の反射が抑え
られる。なお、この種の光半導体装置20は、光半導体
素子6よりレンズ体10の方が大きくなっており、従来
のトランスファ成形法によってはその製造が困難なもの
であるが、本発明によれば、このようなタイプの光半導
体装置20の製造も可能となる。
れるものではない。例えば、前述した実施形態の光半導
体装置1,20の他に、様々なタイプの光半導体装置を
製造することが可能である。例えば、図6及び図7に示
すような光半導体装置30を製造することも可能とな
る。すなわち、この光半導体装置30のレンズ体10
は、その外形を釣鐘形状としており、レンズ体10に位
置合せ部としての位置合せ用凹部13を直接形成してい
る。この点で、第2実施形態の光半導体装置20がレン
ズ体10のベース部12に位置合せ用凹部13を形成し
ているのとは異なる。なお、この凹部13は光半導体素
子6の上部の外形寸法に合わせた形状となっている。
び図9に示すような形状とすることも可能である。すな
わち、レンズ体10は、円柱部10bと、円錐台部10
cとを有し、この円錐台部10cには円錐形状の凹部1
0dが形成されている。一方、円柱部10bの平面部1
0aには、位置合せ部としての位置合せ用凹部13が形
成されている。
状のものに限られず、レンズ体として適する形状であれ
ば、如何なる形状であってもよい。
を選択的に通過させる樹脂で構成し、モールド樹脂にフ
ィルタ効果を持たせることも可能である。例えばモール
ド樹脂を黒色とした場合には、外部からの光がレンズ体
10を通って光半導体チップ4の受光面4aに入射する
際に、モールド樹脂により可視域及び紫外域の光のみが
カットされ、赤外域の光のみが選択的に光半導体チップ
4の受光面4aに導かれる。なお、特定波長域の光を選
択する樹脂は、選択すべき波長に応じて適宜選択され
る。
導体チップ4として受光素子を用いたが、発光素子を用
いてもよい。この場合、レンズ体10は、光半導体チッ
プ4の投光面から発せられる光を発散させる機能を有す
ることとなる。
体装置は、光半導体チップを透光性のモールド樹脂で封
止して構成され、光半導体チップの受光面又は投光面側
に平坦な接合面を有する光半導体素子と、光半導体素子
の接合面に対向する平坦な底面を含み光半導体素子の形
状に対応した位置合せ部を有すると共に、モールド樹脂
と異なる透光性のレンズ成形樹脂から形成されたレンズ
体とを備え、光半導体素子とレンズ体とを、光半導体チ
ップをレンズ体の光軸上に位置合せした状態で位置合せ
部の底面と接合面との間に介在させて接合するようにし
たので、レンズ体に対する光半導体チップの位置精度を
維持しつつ、安価に製造することができ、且つ、光学特
性を向上させることができる。
解斜視図である。
面図である。
視図である。
視図である。
4a…受光面、6…光半導体素子、6a…接合面、8…
位置合せ用枠部(位置合せ部)、9…接着材、10…レ
ンズ体、13…位置合せ用凹部(位置合わせ部)。
Claims (4)
- 【請求項1】 光半導体チップを透光性のモールド樹脂
で封止して構成され、前記光半導体チップの受光面又は
投光面側に平坦な接合面を有する光半導体素子と、 前記光半導体素子の前記接合面に対向する平坦な底面を
含み前記光半導体素子の形状に対応した位置合せ部を有
すると共に、前記モールド樹脂と異なる透光性のレンズ
成形樹脂から形成されたレンズ体と、 前記光半導体チップを前記レンズ体の光軸上に位置合せ
した状態で前記位置合せ部の底面と前記接合面との間に
介在され、前記光半導体素子と前記レンズ体とを接合さ
せる透光性の接着材と、を備えることを特徴とする光半
導体装置。 - 【請求項2】 前記モールド樹脂はエポキシ樹脂を含
み、前記レンズ成形樹脂はアクリル樹脂を含むことを特
徴とする請求項1記載の光半導体装置。 - 【請求項3】 前記アクリル樹脂は、ポリメタクリル酸
メチルを含むことを特徴とする請求項2記載の光半導体
装置。 - 【請求項4】 前記モールド樹脂は、特定波長域の光を
選択的に通過させる樹脂からなることを特徴とする請求
項1〜3のいずれか一項に記載の光半導体装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37026798A JP4166887B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 光半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP37026798A JP4166887B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 光半導体装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000196111A true JP2000196111A (ja) | 2000-07-14 |
JP4166887B2 JP4166887B2 (ja) | 2008-10-15 |
Family
ID=18496473
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP37026798A Expired - Lifetime JP4166887B2 (ja) | 1998-12-25 | 1998-12-25 | 光半導体装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4166887B2 (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007073825A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
JP2007201137A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体光センサ |
JP2007227968A (ja) * | 2007-05-01 | 2007-09-06 | Rabo Sufia Kk | 光情報通信システム |
CN100377338C (zh) * | 2004-06-04 | 2008-03-26 | 夏普株式会社 | 半导体装置及电子设备 |
KR100948063B1 (ko) | 2007-04-04 | 2010-03-16 | 샤프 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 및 그것을 구비한 전자기기 |
US8018507B2 (en) | 2007-04-04 | 2011-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensing device and electronic apparatus comprising same |
JP2018077156A (ja) * | 2016-11-10 | 2018-05-17 | アイシン精機株式会社 | 光学ユニット及び測距センサ |
-
1998
- 1998-12-25 JP JP37026798A patent/JP4166887B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN100377338C (zh) * | 2004-06-04 | 2008-03-26 | 夏普株式会社 | 半导体装置及电子设备 |
JP2007073825A (ja) * | 2005-09-08 | 2007-03-22 | Stanley Electric Co Ltd | 半導体発光装置 |
JP2007201137A (ja) * | 2006-01-26 | 2007-08-09 | New Japan Radio Co Ltd | 半導体光センサ |
KR100948063B1 (ko) | 2007-04-04 | 2010-03-16 | 샤프 가부시키가이샤 | 고체 촬상 장치 및 그것을 구비한 전자기기 |
US8018507B2 (en) | 2007-04-04 | 2011-09-13 | Sharp Kabushiki Kaisha | Solid-state image sensing device and electronic apparatus comprising same |
JP2007227968A (ja) * | 2007-05-01 | 2007-09-06 | Rabo Sufia Kk | 光情報通信システム |
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