JP2000323748A - 光通信用送受信モジュール - Google Patents
光通信用送受信モジュールInfo
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- Light Receiving Elements (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 送受信モジュールの小型化を図るとともに、
樹脂モールドに備えるレンズを１つにする。 【解決手段】 送信用の発光ダイオードを受信用のフォ
トダイオード上に配置して、これらを駆動し受信信号を
増幅するＩＣチップをフォトダイオードと並べて配置す
る。これら全体を樹脂モールドで封止し、フォトダイオ
ードに対向する部位にレンズ部を設ける。また、発光ダ
イオードの下面に設けた端子を、フォトダイオードの内
部およびその下面に設けた端子を介して、ＩＣチップに
接続する。
樹脂モールドに備えるレンズを１つにする。 【解決手段】 送信用の発光ダイオードを受信用のフォ
トダイオード上に配置して、これらを駆動し受信信号を
増幅するＩＣチップをフォトダイオードと並べて配置す
る。これら全体を樹脂モールドで封止し、フォトダイオ
ードに対向する部位にレンズ部を設ける。また、発光ダ
イオードの下面に設けた端子を、フォトダイオードの内
部およびその下面に設けた端子を介して、ＩＣチップに
接続する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は光通信に用いられる
送受信モジュールに関する。
送受信モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】光通信では、送信用の発光ダイオード
と、受信用のフォトダイオードと、送信する信号に応じ
て発光ダイオードを駆動しフォトダイオードで受信した
信号を増幅するための回路が集積されたＩＣチップとを
備えた送受信モジュールが用いられている。通信は赤外
光によって行われ、発光ダイオード、フォトダイオード
およびＩＣチップは赤外光を透過させる樹脂モールドに
収容されて、１つのモジュールとされている。
と、受信用のフォトダイオードと、送信する信号に応じ
て発光ダイオードを駆動しフォトダイオードで受信した
信号を増幅するための回路が集積されたＩＣチップとを
備えた送受信モジュールが用いられている。通信は赤外
光によって行われ、発光ダイオード、フォトダイオード
およびＩＣチップは赤外光を透過させる樹脂モールドに
収容されて、１つのモジュールとされている。
【０００３】従来の送受信モジュールの構成を図８に示
す。この送受信モジュール７は、発光ダイオード７１と
ＩＣチップ７３をリードフレーム７４に載置し、ＰＩＮ
フォトダイオード７２を別のリードフレーム７５に載置
して、全体を樹脂モールド７６で封止して構成されてい
る。樹脂モールド７６のうち、発光ダイオード７１に対
向する部位には、発光ダイオード７１が発した光を平行
光束に近づけて外部に導くために、半球状のレンズ部７
６ａが形成されている。フォトダイオード７２に対向す
る部位にも、外部からの光を収束させてフォトダイオー
ド７２に導くために、レンズ部７６ｂが形成されてい
る。
す。この送受信モジュール７は、発光ダイオード７１と
ＩＣチップ７３をリードフレーム７４に載置し、ＰＩＮ
フォトダイオード７２を別のリードフレーム７５に載置
して、全体を樹脂モールド７６で封止して構成されてい
る。樹脂モールド７６のうち、発光ダイオード７１に対
向する部位には、発光ダイオード７１が発した光を平行
光束に近づけて外部に導くために、半球状のレンズ部７
６ａが形成されている。フォトダイオード７２に対向す
る部位にも、外部からの光を収束させてフォトダイオー
ド７２に導くために、レンズ部７６ｂが形成されてい
る。
【０００４】リードフレーム７４には凹部７７が形成さ
れており、発光ダイオード７１は凹部７７の底にダイボ
ンディングにより固定されている。凹部７７の側壁は、
発光ダイオード７１が発した光のうち側方に進む光をレ
ンズ部７６ａに向けて反射させるために、傾斜面とされ
ている。
れており、発光ダイオード７１は凹部７７の底にダイボ
ンディングにより固定されている。凹部７７の側壁は、
発光ダイオード７１が発した光のうち側方に進む光をレ
ンズ部７６ａに向けて反射させるために、傾斜面とされ
ている。
【０００５】発光ダイオード７１のカソードはリードフ
レーム７４を介してＩＣチップ７３に接続されており、
アノードはワイヤ８１、８２、およびワイヤ８１、８２
が接続された負荷抵抗（不図示）を介してＩＣチップ７
３に接続されている。フォトダイオード７２のアノード
は、リードフレーム７５およびＩＣチップ７３からリー
ドフレーム７５に接続されたワイヤ（不図示）を介して
ＩＣチップ７３に接続されており、カソードは、ワイヤ
８３によって直接ＩＣチップ７３に接続されている。
レーム７４を介してＩＣチップ７３に接続されており、
アノードはワイヤ８１、８２、およびワイヤ８１、８２
が接続された負荷抵抗（不図示）を介してＩＣチップ７
３に接続されている。フォトダイオード７２のアノード
は、リードフレーム７５およびＩＣチップ７３からリー
ドフレーム７５に接続されたワイヤ（不図示）を介して
ＩＣチップ７３に接続されており、カソードは、ワイヤ
８３によって直接ＩＣチップ７３に接続されている。
【０００６】ＩＣチップ７３は、送信する信号に応じて
発光ダイオード７１に駆動用電圧を印加し、発光ダイオ
ード７１を発光させる。ＩＣチップ７３は、また、フォ
トダイオード７２を流れる電流として検出される受信信
号を増幅して外部に出力する。送受信モジュール７自体
が送信した信号を受信信号として誤認することがないよ
うに、発光ダイオード７１の発光とフォトダイオード７
２の電流の検出は、異なる時間に行われる。
発光ダイオード７１に駆動用電圧を印加し、発光ダイオ
ード７１を発光させる。ＩＣチップ７３は、また、フォ
トダイオード７２を流れる電流として検出される受信信
号を増幅して外部に出力する。送受信モジュール７自体
が送信した信号を受信信号として誤認することがないよ
うに、発光ダイオード７１の発光とフォトダイオード７
２の電流の検出は、異なる時間に行われる。
【０００７】送受信モジュール７のようにリードフレー
ムを使用することに代えて、表面に配線を設けた絶縁性
の基板上に発光ダイオード、フォトダイオード、ＩＣチ
ップを載置し、基板上面全体を樹脂モールドで覆う構成
もある。その場合も、発光ダイオードとフォトダイオー
ドに対向する樹脂モールドの２つの部位にそれぞれレン
ズ部が形成される。この構成の送受信モジュールでは、
通常、発光ダイオードを載置する基板の部位に凹部を設
けることはなされず、発光ダイオードの光をレンズに向
けて反射する面は存在しない。このため、発した光の到
達距離が短く、比較的近距離の通信に利用される。
ムを使用することに代えて、表面に配線を設けた絶縁性
の基板上に発光ダイオード、フォトダイオード、ＩＣチ
ップを載置し、基板上面全体を樹脂モールドで覆う構成
もある。その場合も、発光ダイオードとフォトダイオー
ドに対向する樹脂モールドの２つの部位にそれぞれレン
ズ部が形成される。この構成の送受信モジュールでは、
通常、発光ダイオードを載置する基板の部位に凹部を設
けることはなされず、発光ダイオードの光をレンズに向
けて反射する面は存在しない。このため、発した光の到
達距離が短く、比較的近距離の通信に利用される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来の
送受信モジュールでは、発光ダイオード、フォトダイオ
ード、ＩＣチップの３部品が並べて配置されている。発
光ダイオードはフォトダイオードやＩＣチップに比べて
小さく、フォトダイオードの数分の１程度の大きさでは
あるものの、その配置部位に凹部を設けたり、ダイボン
ディングを容易にするためにＩＣチップとの間にある程
度の距離を確保したりする必要があり、発光ダイオード
そのものの大きさ以上の配置面積を占めることになる。
このため、モジュールの小型化が容易ではなかった。
送受信モジュールでは、発光ダイオード、フォトダイオ
ード、ＩＣチップの３部品が並べて配置されている。発
光ダイオードはフォトダイオードやＩＣチップに比べて
小さく、フォトダイオードの数分の１程度の大きさでは
あるものの、その配置部位に凹部を設けたり、ダイボン
ディングを容易にするためにＩＣチップとの間にある程
度の距離を確保したりする必要があり、発光ダイオード
そのものの大きさ以上の配置面積を占めることになる。
このため、モジュールの小型化が容易ではなかった。
【０００９】また、発光ダイオードとフォトダイオード
の位置が異なるため、樹脂モールドにレンズ部を２つ形
成する必要があり、樹脂モールドの金型の形成が複雑で
あった。しかも、２つのレンズ部の相対位置と発光ダイ
オードとフォトダイオードとの相対位置を一致させる必
要があり、樹脂モールド形成時の位置合わせが容易でな
かった。
の位置が異なるため、樹脂モールドにレンズ部を２つ形
成する必要があり、樹脂モールドの金型の形成が複雑で
あった。しかも、２つのレンズ部の相対位置と発光ダイ
オードとフォトダイオードとの相対位置を一致させる必
要があり、樹脂モールド形成時の位置合わせが容易でな
かった。
【００１０】本発明は、このような問題点に鑑みてなさ
れたもので、小型で、しかも樹脂モールドにレンズを１
つだけ備えればよい送受信モジュールを提供することを
目的とする。
れたもので、小型で、しかも樹脂モールドにレンズを１
つだけ備えればよい送受信モジュールを提供することを
目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明では、発光素子と、受光素子と、送信する信
号に応じて発光素子を駆動するとともに受光素子で受信
した信号を増幅する回路を内蔵した半導体チップと、発
光素子、受光素子および半導体チップを封止する樹脂モ
ールドを備えた光通信用の送受信モジュールにおいて、
発光素子を受光素子上に配置し、樹脂モールドの受光素
子に対向する部位に、発光素子からの光を平行光束に近
づけて外部に導くとともに外部からの光を収束光束とし
て受光素子に導く１つのレンズ部を設ける。
に、本発明では、発光素子と、受光素子と、送信する信
号に応じて発光素子を駆動するとともに受光素子で受信
した信号を増幅する回路を内蔵した半導体チップと、発
光素子、受光素子および半導体チップを封止する樹脂モ
ールドを備えた光通信用の送受信モジュールにおいて、
発光素子を受光素子上に配置し、樹脂モールドの受光素
子に対向する部位に、発光素子からの光を平行光束に近
づけて外部に導くとともに外部からの光を収束光束とし
て受光素子に導く１つのレンズ部を設ける。
【００１２】発光素子を受光素子上に配置することによ
り、発光素子のみが占める面積を無くすことができて、
送受信モジュールは小型になる。レンズ部は１つであ
り、送信と受信に共用される。
り、発光素子のみが占める面積を無くすことができて、
送受信モジュールは小型になる。レンズ部は１つであ
り、送信と受信に共用される。
【００１３】ここで、受光素子の上面に側壁が傾斜した
凹部を設けて、発光素子を凹部の底に固定するとよい。
凹部の傾斜した側壁面により、発光素子が発した光のう
ち側方に進む光をレンズ部に向けて反射することが可能
になり、遠距離まで送信することができる。
凹部を設けて、発光素子を凹部の底に固定するとよい。
凹部の傾斜した側壁面により、発光素子が発した光のう
ち側方に進む光をレンズ部に向けて反射することが可能
になり、遠距離まで送信することができる。
【００１４】また、発光素子のレンズ部に対向する上面
と受光素子に対向する下面に入力端子を設け、下面の入
力端子を受光素子を介して半導体チップに接続するよう
にするとよい。発光素子と半導体チップとの接続のため
の配線を少なくすることができて、送受信モジュールが
より小型になる。
と受光素子に対向する下面に入力端子を設け、下面の入
力端子を受光素子を介して半導体チップに接続するよう
にするとよい。発光素子と半導体チップとの接続のため
の配線を少なくすることができて、送受信モジュールが
より小型になる。
【００１５】この構成ではさらに、発光素子の上面の入
力端子を、ワイヤによって半導体チップに直接接続する
こともできる。発光素子と半導体チップとの接続のため
の配線をさらに少なくすることができて、送受信モジュ
ールが一層小型になる。
力端子を、ワイヤによって半導体チップに直接接続する
こともできる。発光素子と半導体チップとの接続のため
の配線をさらに少なくすることができて、送受信モジュ
ールが一層小型になる。
【００１６】また、受光素子を半導体チップの一部位に
形成するようにしてもよい。受光素子と半導体チップが
一体となり、一層小型の送受信モジュールとすることが
できる。
形成するようにしてもよい。受光素子と半導体チップが
一体となり、一層小型の送受信モジュールとすることが
できる。
【００１７】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
図面を参照しながら説明する。第１の実施形態の光通信
用送受信モジュール１の側面図および平面図を、図１お
よび図２にそれぞれ示す。送受信モジュール１は、発光
ダイオード１１、ＰＩＮフォトダイオード１２、ＩＣチ
ップ１３、樹脂モールド１５、およびリードフレーム２
１〜２８を備えている。
図面を参照しながら説明する。第１の実施形態の光通信
用送受信モジュール１の側面図および平面図を、図１お
よび図２にそれぞれ示す。送受信モジュール１は、発光
ダイオード１１、ＰＩＮフォトダイオード１２、ＩＣチ
ップ１３、樹脂モールド１５、およびリードフレーム２
１〜２８を備えている。
【００１８】フォトダイオード１２は赤外光に感応する
もので、導電性のペースト１７によりリードフレーム２
１にダイボンディングされている。フォトダイオード１
２の上面中央には異方性エッチングによって凹部１４が
形成されており、凹部１４を取り囲むように受光部が設
けられている。フォトダイオード１２の上面の隅部には
端子１２ａが設けられており、下面には端子１２ｂが設
けられている。フォトダイオード１２の基板は、端子１
２ｂおよび導電性ペースト１７を介してリードフレーム
２１に接続されている。
もので、導電性のペースト１７によりリードフレーム２
１にダイボンディングされている。フォトダイオード１
２の上面中央には異方性エッチングによって凹部１４が
形成されており、凹部１４を取り囲むように受光部が設
けられている。フォトダイオード１２の上面の隅部には
端子１２ａが設けられており、下面には端子１２ｂが設
けられている。フォトダイオード１２の基板は、端子１
２ｂおよび導電性ペースト１７を介してリードフレーム
２１に接続されている。
【００１９】発光ダイオード１１は赤外光を発するもの
で、導電性のペースト１６によってフォトダイオード１
２の凹部１４の底面１４ｂにダイボンディングされてい
る。発光ダイオード１１の上面にはカソードに接続され
た端子１１ａが設けられており、下面にはアノードに接
続された端子１１ｂが設けられている。発光ダイオード
１１のアノードは、端子１１ｂおよび導電性ペースト１
６を介して凹部１４の底面１４ｂに接続されている。
で、導電性のペースト１６によってフォトダイオード１
２の凹部１４の底面１４ｂにダイボンディングされてい
る。発光ダイオード１１の上面にはカソードに接続され
た端子１１ａが設けられており、下面にはアノードに接
続された端子１１ｂが設けられている。発光ダイオード
１１のアノードは、端子１１ｂおよび導電性ペースト１
６を介して凹部１４の底面１４ｂに接続されている。
【００２０】フォトダイオード１２の断面図を図４に示
す。フォトダイオード１２はＰ形基板１２ｓの上に、カ
ソードであるＮ形層１２ｎ、真性層１２ｉ、アノードで
あるＰ形層１２ｐを順に積層して形成されている。凹部
１４は基板１２ｓまで達しており、したがって、発光ダ
イオード１１のアノードは、凹部１４の底面１４ｂから
フォトダイオード１２の基板１２ｓを介してリードフレ
ーム２１に接続されている。凹部１４の側壁面１４ａは
傾斜しており、発光ダイオード１１が発した光のうち側
方に進む光を上方に向けて反射する。
す。フォトダイオード１２はＰ形基板１２ｓの上に、カ
ソードであるＮ形層１２ｎ、真性層１２ｉ、アノードで
あるＰ形層１２ｐを順に積層して形成されている。凹部
１４は基板１２ｓまで達しており、したがって、発光ダ
イオード１１のアノードは、凹部１４の底面１４ｂから
フォトダイオード１２の基板１２ｓを介してリードフレ
ーム２１に接続されている。凹部１４の側壁面１４ａは
傾斜しており、発光ダイオード１１が発した光のうち側
方に進む光を上方に向けて反射する。
【００２１】ＩＣチップ１３は、送信する信号に応じて
発光ダイオード１１を駆動するとともにフォトダイオー
ド１２で受信した信号を増幅する回路を内蔵しており、
導電性または非導電性のペースト１８によってリードフ
レーム２２にダイボンディングされている。ＩＣチップ
１３の上面には、端子１３ａ〜１３ｇが設けられてい
る。
発光ダイオード１１を駆動するとともにフォトダイオー
ド１２で受信した信号を増幅する回路を内蔵しており、
導電性または非導電性のペースト１８によってリードフ
レーム２２にダイボンディングされている。ＩＣチップ
１３の上面には、端子１３ａ〜１３ｇが設けられてい
る。
【００２２】端子１３ａは発光ダイオード１１に駆動用
の電圧を出力するためのもので、ワイヤ３４によってリ
ードフレーム２４に接続されている。リードフレーム２
４は負荷抵抗３０を介してリードフレーム２３に接続さ
れており、リードフレーム２３はワイヤ３３によって発
光ダイオード１１の上面の端子１１ａに接続されてい
る。
の電圧を出力するためのもので、ワイヤ３４によってリ
ードフレーム２４に接続されている。リードフレーム２
４は負荷抵抗３０を介してリードフレーム２３に接続さ
れており、リードフレーム２３はワイヤ３３によって発
光ダイオード１１の上面の端子１１ａに接続されてい
る。
【００２３】端子１３ｂは、受信した信号に応じてフォ
トダイオード１２を流れる電流を検出するためのもの
で、ワイヤ３２によって、フォトダイオード１２の上面
の端子１２ａに接続されている。端子１３ｃはリードフ
レーム２１を電源電圧にするためのもので、ワイヤ３１
によってリードフレーム２１に接続されている。
トダイオード１２を流れる電流を検出するためのもの
で、ワイヤ３２によって、フォトダイオード１２の上面
の端子１２ａに接続されている。端子１３ｃはリードフ
レーム２１を電源電圧にするためのもので、ワイヤ３１
によってリードフレーム２１に接続されている。
【００２４】端子１３ｄおよび端子１３ｅはそれぞれ駆
動電圧および送信信号の入力用であり、端子１３ｆは受
信信号の出力用である。端子１３ｄ〜１３ｆはそれぞれ
ワイヤ３５〜３７を介してリードフレーム２５〜２７に
接続されている。端子１３ｇはワイヤ３８によってリー
ドフレーム２８に接続されており、リードフレーム２８
はグランド電位に接続される。端子１３ｄは、ＩＣチッ
プ１３の内部において端子１３ｃに接続されており、リ
ードフレーム２１はＩＣチップ１３を介してリードフレ
ーム２５に接続されている。
動電圧および送信信号の入力用であり、端子１３ｆは受
信信号の出力用である。端子１３ｄ〜１３ｆはそれぞれ
ワイヤ３５〜３７を介してリードフレーム２５〜２７に
接続されている。端子１３ｇはワイヤ３８によってリー
ドフレーム２８に接続されており、リードフレーム２８
はグランド電位に接続される。端子１３ｄは、ＩＣチッ
プ１３の内部において端子１３ｃに接続されており、リ
ードフレーム２１はＩＣチップ１３を介してリードフレ
ーム２５に接続されている。
【００２５】リードフレーム２３〜２８の端部と抵抗３
０を除く全ての構成要素は、透光性の樹脂モールド１５
に封止されている。樹脂モールド１５のうち、フォトダ
イオード１２に対向する部位は、半球状のレンズ部１５
ａとされている。
０を除く全ての構成要素は、透光性の樹脂モールド１５
に封止されている。樹脂モールド１５のうち、フォトダ
イオード１２に対向する部位は、半球状のレンズ部１５
ａとされている。
【００２６】発光ダイオード１１が発した光は、凹部１
４の側壁面１４ａで反射されてレンズ部１５ａに向か
い、レンズ部１５ａよって略平行光束とされて外部に導
かれる。外部からの光は、レンズ部１５ａによって収束
光束とされて、フォトダイオード１２の上面に導かれ
る。したがって、樹脂モールド１５のレンズ部１５ａ
は、送信と受信に兼用されることになる。
４の側壁面１４ａで反射されてレンズ部１５ａに向か
い、レンズ部１５ａよって略平行光束とされて外部に導
かれる。外部からの光は、レンズ部１５ａによって収束
光束とされて、フォトダイオード１２の上面に導かれ
る。したがって、樹脂モールド１５のレンズ部１５ａ
は、送信と受信に兼用されることになる。
【００２７】ＩＣチップ１３は、端子１３ｅより与えら
れる送信信号に応じて、端子１３ａから駆動電圧を出力
し、発光ダイオード１１を発光させる。また、端子１３
ｂまたは端子１３ｃに流れる電流を電圧に変換すること
によって、フォトダイオード１２を流れる電流を検出す
る。ＩＣチップ１３は検出した電流を電圧として増幅
し、増幅後の電圧またはさらに波形処理した信号を端子
１３ｆから出力する。
れる送信信号に応じて、端子１３ａから駆動電圧を出力
し、発光ダイオード１１を発光させる。また、端子１３
ｂまたは端子１３ｃに流れる電流を電圧に変換すること
によって、フォトダイオード１２を流れる電流を検出す
る。ＩＣチップ１３は検出した電流を電圧として増幅
し、増幅後の電圧またはさらに波形処理した信号を端子
１３ｆから出力する。
【００２８】発光ダイオード１１がフォトダイオード１
２上に配置されているため、発光ダイオード１１が発し
た光はフォトダイオード１２に入射する。ただし、ＩＣ
チップ１３の回路は、端子１３ａから駆動電圧を出力し
ている間は、端子１３ｂまたは端子１３ｃに流れる電流
を検出しないように、または、端子１３ｆから信号を出
力しないようにするためのスイッチ回路を内蔵してい
る。すなわち、送受信モジュール１は、送信中は受信動
作をしないよう設定されており、外部からの受信信号に
自身の送信信号が混入するのを避けることができる。
２上に配置されているため、発光ダイオード１１が発し
た光はフォトダイオード１２に入射する。ただし、ＩＣ
チップ１３の回路は、端子１３ａから駆動電圧を出力し
ている間は、端子１３ｂまたは端子１３ｃに流れる電流
を検出しないように、または、端子１３ｆから信号を出
力しないようにするためのスイッチ回路を内蔵してい
る。すなわち、送受信モジュール１は、送信中は受信動
作をしないよう設定されており、外部からの受信信号に
自身の送信信号が混入するのを避けることができる。
【００２９】なお、送信中であるか否かにかかわらず受
信動作を行うように送受信モジュール１を設定してもよ
く、その場合、送受信モジュール１を組み込んだ通信装
置が、送受信モジュールに送信信号１を与えている間
は、送受信モジュール１から出力される受信信号を利用
しないようにすればよい。このようにすると、ＩＣチッ
プ１３にスイッチ回路を備える必要がなくなり、ＩＣチ
ップ１３の回路構成が簡単になる。
信動作を行うように送受信モジュール１を設定してもよ
く、その場合、送受信モジュール１を組み込んだ通信装
置が、送受信モジュールに送信信号１を与えている間
は、送受信モジュール１から出力される受信信号を利用
しないようにすればよい。このようにすると、ＩＣチッ
プ１３にスイッチ回路を備える必要がなくなり、ＩＣチ
ップ１３の回路構成が簡単になる。
【００３０】送受信モジュール１では、フォトダイオー
ド１２上に発光ダイオード１１を配置しているため、発
光ダイオード１１を配置するための面積を確保する必要
がない。しかも、発光ダイオード１１のアノードをフォ
トダイオード１２を介してＩＣチップ１３に接続してい
るため、発光ダイオード１１のアノードをＩＣチップ１
３に接続するためのリードフレームやワイヤを別途備え
る必要もない。このため、送受信モジュール１は小型に
形成することができる。
ド１２上に発光ダイオード１１を配置しているため、発
光ダイオード１１を配置するための面積を確保する必要
がない。しかも、発光ダイオード１１のアノードをフォ
トダイオード１２を介してＩＣチップ１３に接続してい
るため、発光ダイオード１１のアノードをＩＣチップ１
３に接続するためのリードフレームやワイヤを別途備え
る必要もない。このため、送受信モジュール１は小型に
形成することができる。
【００３１】また、フォトダイオード１２上に発光ダイ
オード１１を配置したことにより、１つのレンズ部１５
ａを送信と受信に兼用することができて、樹脂モールド
１５を形成するための金型の作製も容易である。さら
に、フォトダイオード１２や発光ダイオード１１はレン
ズ部１５ａに対してのみ位置合わせをすればよいから、
樹脂モールド１５を形成する際に、金型に対してリード
フレームの位置を合わせることも容易になる。
オード１１を配置したことにより、１つのレンズ部１５
ａを送信と受信に兼用することができて、樹脂モールド
１５を形成するための金型の作製も容易である。さら
に、フォトダイオード１２や発光ダイオード１１はレン
ズ部１５ａに対してのみ位置合わせをすればよいから、
樹脂モールド１５を形成する際に、金型に対してリード
フレームの位置を合わせることも容易になる。
【００３２】第２の実施形態の光通信用送受信モジュー
ル２の平面図を図３に示す。送受信モジュール２は、送
受信モジュール１の発光ダイオード１１の上面の端子１
１ａを、ワイヤ３３によってＩＣチップ１３の端子１３
ａに直接接続したものである。負荷抵抗３０に相当する
負荷抵抗はＩＣチップ１３の内部に形成されている。こ
のように端子１１ａを端子１３ａに直接接続すると、図
２に示した２つのリードフレーム２３、２４が不要にな
って、送受信モジュール２は一層小型になる。他の構成
は送受信モジュール１と同じであり、重複する説明は省
略する。
ル２の平面図を図３に示す。送受信モジュール２は、送
受信モジュール１の発光ダイオード１１の上面の端子１
１ａを、ワイヤ３３によってＩＣチップ１３の端子１３
ａに直接接続したものである。負荷抵抗３０に相当する
負荷抵抗はＩＣチップ１３の内部に形成されている。こ
のように端子１１ａを端子１３ａに直接接続すると、図
２に示した２つのリードフレーム２３、２４が不要にな
って、送受信モジュール２は一層小型になる。他の構成
は送受信モジュール１と同じであり、重複する説明は省
略する。
【００３３】第３の実施形態の光通信用送受信モジュー
ル３の側面図を図５に示す。この送受信モジュール３
は、ＩＣチップの一部分にフォトダイオードを形成した
ものである。このようにフォトダイオード１２とＩＣチ
ップ１３を一体とすると、さらに小型の送受信モジュー
ルとすることができる。また、チップの内部でフォトダ
イオード１２のアノードやカソードを回路に接続するこ
とができて、端子１２ａ１２ｂ、１３ｂ、１３ｃおよび
ワイヤ３１、３２が不要になり、ノイズの影響を低減す
ることができる。一体化したフォトダイオード１２とＩ
Ｃチップ１３は、導電性または非導電性のペースト１８
でリードフレーム２２にダイボンディングされている。
他の構成は送受信モジュール２と同じである。
ル３の側面図を図５に示す。この送受信モジュール３
は、ＩＣチップの一部分にフォトダイオードを形成した
ものである。このようにフォトダイオード１２とＩＣチ
ップ１３を一体とすると、さらに小型の送受信モジュー
ルとすることができる。また、チップの内部でフォトダ
イオード１２のアノードやカソードを回路に接続するこ
とができて、端子１２ａ１２ｂ、１３ｂ、１３ｃおよび
ワイヤ３１、３２が不要になり、ノイズの影響を低減す
ることができる。一体化したフォトダイオード１２とＩ
Ｃチップ１３は、導電性または非導電性のペースト１８
でリードフレーム２２にダイボンディングされている。
他の構成は送受信モジュール２と同じである。
【００３４】第４の実施形態の光通信用送受信モジュー
ル４の側面図を図６に示す。この送受信モジュール４
は、発光ダイオード４１、ＰＩＮフォトダイオード４
２、ＩＣチップ４３、樹脂モールド４５、および絶縁性
の基板５０を備えている。基板５０の上面には、フォト
ダイオード４２とＩＣチップ４３を接続する配線５１の
ほか、前述のリードフレーム２５〜２８に相当するいく
つかの配線が形成されている（不図示）。これらの配線
は基板５０の側面を経て下面にまで延設されている。
ル４の側面図を図６に示す。この送受信モジュール４
は、発光ダイオード４１、ＰＩＮフォトダイオード４
２、ＩＣチップ４３、樹脂モールド４５、および絶縁性
の基板５０を備えている。基板５０の上面には、フォト
ダイオード４２とＩＣチップ４３を接続する配線５１の
ほか、前述のリードフレーム２５〜２８に相当するいく
つかの配線が形成されている（不図示）。これらの配線
は基板５０の側面を経て下面にまで延設されている。
【００３５】フォトダイオード４２は赤外光に感応する
もので、導電性のペースト４７により基板５０にダイボ
ンディングされている。フォトダイオード４２の上面全
体は平坦であり、中央部を除いて受光部とされている。
フォトダイオード４２の上面の隅部には端子４２ａが設
けられており、下面には端子４２ｂが設けられている。
フォトダイオード４２の基板は、端子４２ｂおよび導電
性ペースト４７を介して配線５１に接続されている。
もので、導電性のペースト４７により基板５０にダイボ
ンディングされている。フォトダイオード４２の上面全
体は平坦であり、中央部を除いて受光部とされている。
フォトダイオード４２の上面の隅部には端子４２ａが設
けられており、下面には端子４２ｂが設けられている。
フォトダイオード４２の基板は、端子４２ｂおよび導電
性ペースト４７を介して配線５１に接続されている。
【００３６】発光ダイオード４１は赤外光を発するもの
で、導電性のペースト４６によってフォトダイオード４
２の上面中央部にダイボンディングされている。発光ダ
イオード４１の上面にはカソードに接続された端子４１
ａが設けられており、下面にはアノードに接続された端
子４１ｂが設けられている。発光ダイオード４１のアノ
ードは、端子４１ｂおよび導電性ペースト４６を介し
て、フォトダイオード４２の上面中央部に接続されてい
る。
で、導電性のペースト４６によってフォトダイオード４
２の上面中央部にダイボンディングされている。発光ダ
イオード４１の上面にはカソードに接続された端子４１
ａが設けられており、下面にはアノードに接続された端
子４１ｂが設けられている。発光ダイオード４１のアノ
ードは、端子４１ｂおよび導電性ペースト４６を介し
て、フォトダイオード４２の上面中央部に接続されてい
る。
【００３７】フォトダイオード４２の断面図を図７に示
す。フォトダイオード４２はＰ形基板４２ｓの上に、カ
ソードであるＮ形層４２ｎ、真性層４２ｉ、アノードで
あるＰ形層４２ｐを順に積層して形成されている。これ
らの層４２ｎ、４２ｉ、４２ｐは中央部を取り囲むよう
に設けられている。中央部にはＰ+形の導電層４２ｑが
形成されており、この導電層４２ｑはフォトダイオード
４２の上面から基板４２ｓに達している。導電層４２ｑ
の周囲には絶縁層４２ｒが形成されており、真性層４２
ｉとＰ形層４２ｐは、基板４２ｓと同電位となる導電層
４２ｑから絶縁されている。発光ダイオード４１のアノ
ードは、フォトダイオード４２の上面から導電層４２ｑ
および基板４２ｓを介して配線５１に接続さることにな
る。
す。フォトダイオード４２はＰ形基板４２ｓの上に、カ
ソードであるＮ形層４２ｎ、真性層４２ｉ、アノードで
あるＰ形層４２ｐを順に積層して形成されている。これ
らの層４２ｎ、４２ｉ、４２ｐは中央部を取り囲むよう
に設けられている。中央部にはＰ+形の導電層４２ｑが
形成されており、この導電層４２ｑはフォトダイオード
４２の上面から基板４２ｓに達している。導電層４２ｑ
の周囲には絶縁層４２ｒが形成されており、真性層４２
ｉとＰ形層４２ｐは、基板４２ｓと同電位となる導電層
４２ｑから絶縁されている。発光ダイオード４１のアノ
ードは、フォトダイオード４２の上面から導電層４２ｑ
および基板４２ｓを介して配線５１に接続さることにな
る。
【００３８】ＩＣチップ４３は第１の実施形態のＩＣチ
ップ１３とほぼ同様のものであるが、端子１３ｃに相当
する端子４３ｃが下面に形成されている。ＩＣチップ４
３の上面には、それぞれ発光ダイオード４１およびフォ
トダイオード４２に接続される端子４３ａおよび４３ｂ
が形成されている。また、ＩＣチップ４３の上面には前
述の端子１３ｄ〜１３ｇに相当する端子が形成されてお
り、それぞれワイヤによって基板上の対応する配線に接
続されている。
ップ１３とほぼ同様のものであるが、端子１３ｃに相当
する端子４３ｃが下面に形成されている。ＩＣチップ４
３の上面には、それぞれ発光ダイオード４１およびフォ
トダイオード４２に接続される端子４３ａおよび４３ｂ
が形成されている。また、ＩＣチップ４３の上面には前
述の端子１３ｄ〜１３ｇに相当する端子が形成されてお
り、それぞれワイヤによって基板上の対応する配線に接
続されている。
【００３９】ＩＣチップ４３は、導電性のペースト４８
によって基板５０にダイボンディングされており、端子
４３ｃは導電性ペースト４８を介して配線５１に接続さ
れている。したがって、発光ダイオード４１のアノード
およびフォトダイオード４２のカソードは、電源電圧と
される端子４３ｃに配線５１を介して接続されることに
なる。
によって基板５０にダイボンディングされており、端子
４３ｃは導電性ペースト４８を介して配線５１に接続さ
れている。したがって、発光ダイオード４１のアノード
およびフォトダイオード４２のカソードは、電源電圧と
される端子４３ｃに配線５１を介して接続されることに
なる。
【００４０】発光ダイオード４１の上面の端子４１ａは
ワイヤ６１によってＩＣチップ４３の端子４３ａに接続
され、フォトダイオード４２の上面の端子４２ａはワイ
ヤ６２によってＩＣチップ４３の端子４３ｂに接続され
ている。なお、送受信モジュール２と同様に、発光ダイ
オード４１の負荷抵抗は、ＩＣチップ４３の内部に形成
されている。
ワイヤ６１によってＩＣチップ４３の端子４３ａに接続
され、フォトダイオード４２の上面の端子４２ａはワイ
ヤ６２によってＩＣチップ４３の端子４３ｂに接続され
ている。なお、送受信モジュール２と同様に、発光ダイ
オード４１の負荷抵抗は、ＩＣチップ４３の内部に形成
されている。
【００４１】基板５０の上面に配置された全ての構成要
素のうち、少なくとも発光ダイオード４１とフォトダイ
オード４２の上方は透光性の樹脂モールド４５に封止さ
れている。樹脂モールド４５のうちフォトダイオード４
２に対向する部位は、半球状のレンズ部４５ａとされて
いる。レンズ部４５ａは、発光ダイオード４１が発した
光を略平行光束として外部に導き、外部からの光を収束
光束としてフォトダイオード４２に導く。
素のうち、少なくとも発光ダイオード４１とフォトダイ
オード４２の上方は透光性の樹脂モールド４５に封止さ
れている。樹脂モールド４５のうちフォトダイオード４
２に対向する部位は、半球状のレンズ部４５ａとされて
いる。レンズ部４５ａは、発光ダイオード４１が発した
光を略平行光束として外部に導き、外部からの光を収束
光束としてフォトダイオード４２に導く。
【００４２】送受信モジュール４においては、フォトダ
イオード４２の上面は平坦であり、発光ダイオード４１
は凹部には配置されていない。したがって、発光ダイオ
ード４１が発した光のうち側方に進む光をレンズ部４５
ａに向けて反射する面はない。このため、送信に利用し
得る光は少なく、送受信モジュール４は比較的近距離の
通信に用いられる。
イオード４２の上面は平坦であり、発光ダイオード４１
は凹部には配置されていない。したがって、発光ダイオ
ード４１が発した光のうち側方に進む光をレンズ部４５
ａに向けて反射する面はない。このため、送信に利用し
得る光は少なく、送受信モジュール４は比較的近距離の
通信に用いられる。
【００４３】
【発明の効果】本発明の送受信モジュールは、発光素子
を別個に配置するための面積が不要であり、受光素子と
半導体チップのみを並べて配置すればよいから、小型の
モジュールとなる。また、送信と受信に１つのレンズ部
を共用するから、樹脂モールドの形状が簡素になり、そ
の金型の作製が容易になる。レンズ部に対して発光素子
と受光素子の位置を精度よく合わせることも容易であ
る。
を別個に配置するための面積が不要であり、受光素子と
半導体チップのみを並べて配置すればよいから、小型の
モジュールとなる。また、送信と受信に１つのレンズ部
を共用するから、樹脂モールドの形状が簡素になり、そ
の金型の作製が容易になる。レンズ部に対して発光素子
と受光素子の位置を精度よく合わせることも容易であ
る。
【００４４】受光素子の上面に側壁が傾斜した凹部を設
けて、発光素子を凹部の底に固定する構成では、発光素
子が発した光の大部分を利用することができるため、遠
距離まで送信することができる。
けて、発光素子を凹部の底に固定する構成では、発光素
子が発した光の大部分を利用することができるため、遠
距離まで送信することができる。
【００４５】発光素子のレンズ部に対向する上面と受光
素子に対向する下面に入力端子を設け、下面の入力端子
を受光素子を介して半導体チップに接続する構成や、さ
らに上面の入力端子をワイヤによって半導体チップに直
接接続する構成では、発光素子と半導体チップとの接続
のための配線を少なくすることができて、送受信モジュ
ールがより小型になり、また、ノイズを受け難くなる。
素子に対向する下面に入力端子を設け、下面の入力端子
を受光素子を介して半導体チップに接続する構成や、さ
らに上面の入力端子をワイヤによって半導体チップに直
接接続する構成では、発光素子と半導体チップとの接続
のための配線を少なくすることができて、送受信モジュ
ールがより小型になり、また、ノイズを受け難くなる。
【００４６】また、受光素子を半導体チップの一部位に
形成して両者を一体にする構成では、受光素子と半導体
チップを接続する配線が不要となり、一層小型の送受信
モジュールとなる。
形成して両者を一体にする構成では、受光素子と半導体
チップを接続する配線が不要となり、一層小型の送受信
モジュールとなる。
【図１】 第１の実施形態の送受信モジュールの側面
図。
図。
【図２】 第１の実施形態の送受信モジュールの平面
図。
図。
【図３】 第２の実施形態の送受信モジュールの平面
図。
図。
【図４】 第１および第２の実施形態の送受信モジュー
ルのフォトダイオードの断面図。
ルのフォトダイオードの断面図。
【図５】 第３の実施形態の送受信モジュールの側面
図。
図。
【図６】 第４の実施形態の送受信モジュールの側面
図。
図。
【図７】 第４の実施形態の送受信モジュールのフォト
ダイオードの断面図。
ダイオードの断面図。
【図８】 従来の送受信モジュールの側面図。
１、２ 送受信モジュール １１ 発光ダイオード １１ａ、１１ｂ 端子 １２ ＰＩＮフォトダイオード １２ａ、１２ｂ 端子 １３ ＩＣチップ １３ａ〜１３ｇ 端子 １４ 凹部 １４ａ 凹部側壁面 １４ｂ 凹部底面 １５ 樹脂モールド １５ａ レンズ部 １６、１７ 導電性ペースト １８ 非導電性ペースト ２１〜２８ リードフレーム ３１〜３８ ワイヤ ４ 送受信モジュール ４１ 発光ダイオード ４１ａ、４１ｂ 端子 ４２ ＰＩＮフォトダイオード ４２ａ、４２ｂ 端子 ４３ ＩＣチップ ４３ａ、４３ｂ 端子 ４３ｄ〜４３ｇ 端子 ４５ 樹脂モールド ４５ａ レンズ部 ４６〜４８ 導電性ペースト ５０ 基板 ５１ 配線 ６１、６２ ワイヤ
フロントページの続き Ｆターム(参考） 5F041 AA47 CB32 DA02 DA07 DA20 DA57 EE11 FF14 5F088 BA15 BB01 DA17 EA09 EA11 EA16 JA12 KA02 KA10 5F089 AA01 AC06 AC10 CA20 DA17 EA01 FA05 FA10
Claims (5)
- 【請求項１】 発光素子と、受光素子と、送信する信号
に応じて前記発光素子を駆動するとともに前記受光素子
で受信した信号を増幅する回路を内蔵した半導体チップ
と、前記発光素子、前記受光素子および前記半導体チッ
プを封止する樹脂モールドを備えた光通信用の送受信モ
ジュールにおいて、 前記発光素子は前記受光素子上に配置されており、前記
樹脂モールドは、前記発光素子からの光を平行光束に近
づけて外部に導くとともに外部からの光を収束光束とし
て前記受光素子に導く１つのレンズ部を、前記受光素子
に対向する部位に有することを特徴とする送受信モジュ
ール。 - 【請求項２】 前記受光素子は、側壁が傾斜した凹部を
上面に有しており、前記発光素子は前記凹部の底に固定
されていることを特徴とする請求項１に記載の送受信モ
ジュール。 - 【請求項３】 前記発光素子は、前記レンズ部に対向す
る上面と前記受光素子に対向する下面に入力端子を有
し、下面の入力端子は前記受光素子を介して前記半導体
チップに接続されていることを特徴とする請求項１に記
載の送受信モジュール。 - 【請求項４】 前記発光素子の上面の入力端子は、ワイ
ヤによって前記半導体チップに直接接続されていること
を特徴とする請求項３に記載の送受信モジュール。 - 【請求項５】 前記受光素子は前記半導体チップの一部
位に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の
送受信モジュール。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12956599A JP2000323748A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 光通信用送受信モジュール |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12956599A JP2000323748A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 光通信用送受信モジュール |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000323748A true JP2000323748A (ja) | 2000-11-24 |
Family
ID=15012639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12956599A Pending JP2000323748A (ja) | 1999-05-11 | 1999-05-11 | 光通信用送受信モジュール |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000323748A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006261380A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Rohm Co Ltd | 光通信モジュール |
| KR101149645B1 (ko) * | 2009-11-12 | 2012-05-25 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 광커플러 장치들 |
| JP2016039287A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社東芝 | 光結合型絶縁装置 |
-
1999
- 1999-05-11 JP JP12956599A patent/JP2000323748A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006261380A (ja) * | 2005-03-17 | 2006-09-28 | Rohm Co Ltd | 光通信モジュール |
| KR101149645B1 (ko) * | 2009-11-12 | 2012-05-25 | 페어차일드 세미컨덕터 코포레이션 | 광커플러 장치들 |
| JP2016039287A (ja) * | 2014-08-08 | 2016-03-22 | 株式会社東芝 | 光結合型絶縁装置 |
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