JP2002198570A - Solid state optical element - Google Patents

Solid state optical element

Info

Publication number
JP2002198570A
JP2002198570A JP2000395504A JP2000395504A JP2002198570A JP 2002198570 A JP2002198570 A JP 2002198570A JP 2000395504 A JP2000395504 A JP 2000395504A JP 2000395504 A JP2000395504 A JP 2000395504A JP 2002198570 A JP2002198570 A JP 2002198570A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
light
solid
state
emitting chip
receiving
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
JP2000395504A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yoshinobu Suehiro
好伸 末広
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.)
Toyoda Gosei Co Ltd
Original Assignee
Toyoda Gosei 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 Toyoda Gosei Co Ltd filed Critical Toyoda Gosei Co Ltd
Priority to JP2000395504A priority Critical patent/JP2002198570A/en
Publication of JP2002198570A publication Critical patent/JP2002198570A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001Core members of the connector
    • H01L2224/45099Material
    • H01L2224/451Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144Gold (Au) as principal constituent
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • H01L2924/1815Shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • H01L33/56Materials, e.g. epoxy or silicone resin
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light emitting diode, a light receiving element, a light receiving and emitting element, etc., as a solid state optical element having resistance to temperature change wherein reduction of fraction defective and increase of product size are enabled. SOLUTION: In a light emitting diode 1, a light emitting chip 2 is mounted on one side lead 3a, electrical connection is performed by bonding leads 3a, 3b and the light emitting chip 2 by using wires 4a, 4b, transparent silicon resin 7 is sprayed to the light emitting chip 2, tips of the leads 3a, 3b and the wires 4a, 4b. These electrical connection parts are covered with the transparent silicon resin 7, the above members are sealed with transparent epoxy resin 5, and a shape of a light radiating surface 6 having a convex lens shape is molded on a light emitting surface side of the light emitting chip 2. Since the whole electrical connection parts are covered with the transparent silicon resin 7 as light transmitting elastic material, thermal stress is relieved, and tensile force is not applied to the electrical connection parts under a high temperature environment at least 200 deg.C in the case of surface mounting.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、固体光素子、即
ち、固体受発光チップ(発光チップ及び/または受光チ
ップ)を搭載した発光ダイオード(以下、「LED」と
も略する。)、及びフォトダイオード(以下、「PD」
とも略する。)、フォトトランジスタ(以下、「PT」
とも略する。)等の受光素子、並びにこれらの発光ダイ
オードと受光素子が一組になった受発光素子等に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solid-state optical device, that is, a light-emitting diode (hereinafter abbreviated as "LED") equipped with a solid-state light-receiving / emitting chip (light-emitting chip and / or light-receiving chip), and a photodiode. (Hereinafter “PD”
Also abbreviated. ), Phototransistor (hereinafter, “PT”)
Also abbreviated. ), And a light-receiving / emitting element in which these light-emitting diodes and light-receiving elements are paired.

【0002】なお、本明細書中ではLEDチップそのも
のは「発光チップ」と呼び、LEDチップを搭載した発
光装置全体を「発光ダイオード」または「LED」と呼
ぶこととする。同様にPDチップ、PTチップそのもの
は「受光チップ」と呼び、PDチップ、PTチップを搭
載した受光装置全体をそれぞれ「フォトダイオード」、
または「PD」、及び「フォトトランジスタ」または
「PT」と呼ぶこととする。
[0002] In this specification, an LED chip itself is called a "light emitting chip", and an entire light emitting device on which the LED chip is mounted is called a "light emitting diode" or "LED". Similarly, the PD chip and the PT chip themselves are called “light receiving chips”, and the entire light receiving device on which the PD chip and the PT chip are mounted is called “photodiode”,
Alternatively, they will be referred to as “PD” and “phototransistor” or “PT”.

【0003】[0003]

【従来の技術】従来、基板表面に実装される樹脂封止型
の発光ダイオードとして、図11に示されるようなもの
がある。図11に示されるように、この発光ダイオード
61は、発光チップ2に電力を供給する1対のリード3
a,3bのうち、一方のリード3aに発光チップ2をマ
ウントし、他方のリード3bと発光チップ2とをワイヤ
4でボンディングして電気的接続を行った後に、これら
を透明エポキシ樹脂5で封止するとともに、発光チップ
2の発光面側に凸レンズ形状の光放射面6の形状をモー
ルドしたものである。かかる構成のLED61は、クリ
ームハンダを塗布した基板上に自動実装された後、20
0℃以上のリフロー炉を通すことによってハンダ付けが
行われる。
2. Description of the Related Art Conventionally, there is a light emitting diode of a resin sealing type mounted on a substrate surface as shown in FIG. As shown in FIG. 11, the light emitting diode 61 is composed of a pair of leads 3 for supplying power to the light emitting chip 2.
The light-emitting chip 2 is mounted on one of the leads 3a and 3b, and the other lead 3b and the light-emitting chip 2 are bonded to each other by wires 4 to make electrical connection. In addition, the light emitting surface of the light emitting chip 2 is molded on the light emitting surface side of the light emitting chip 2. After the LED 61 having such a configuration is automatically mounted on the substrate on which the cream solder is applied,
Soldering is performed by passing through a reflow furnace at 0 ° C. or higher.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる構成の
LEDは、樹脂封止部分の大きさL0(平面視が円形な
ら直径、正方形なら一辺の長さ)が3mm以下の小型の
ものが大部分であり、しかも表面実装後の不良率が高か
った。その理由は、リード3a,3bと透明エポキシ樹
脂5の熱膨張率の差が大きいためである。即ち、リード
3a,3bとしては通常銅板または鉄板に銀メッキした
ものが用いられるが、これらの金属の熱膨張率は、銅
(Cu)で16.7×10-6/℃、鉄(Fe)で11.
8×10-6/℃である。これに対して、透明エポキシ樹
脂は6.3×10-5/℃と大きく、さらにガラス転移点
(約130℃)以上では16.5×10-5/℃にもな
る。
However, most of the LEDs having such a configuration have a size L0 (less than 3 mm in the case of a circular shape in a plan view and a length of one side in the case of a square shape) of a resin-sealed portion. And the defect rate after surface mounting was high. The reason is that the difference in the coefficient of thermal expansion between the leads 3a and 3b and the transparent epoxy resin 5 is large. That is, as the leads 3a and 3b, copper or iron plates usually plated with silver are used. The thermal expansion coefficient of these metals is 16.7 × 10 −6 / ° C. for copper (Cu) and iron (Fe). At 11.
8 × 10 −6 / ° C. On the other hand, the transparent epoxy resin is as large as 6.3 × 10 −5 / ° C., and becomes as high as 16.5 × 10 −5 / ° C. above the glass transition point (about 130 ° C.).

【0005】このため、200℃以上のリフロー炉を通
す際に、熱膨張の大きい透明エポキシ樹脂5に引っ張ら
れる形で、発光チップ2と一方のリード3a、発光チッ
プ2とワイヤ4、ワイヤ4と他方のリード3bの電気的
接続状態が低下し、電気的接触不良による不良率が増大
することになる。特に、ワイヤ4と他方のリード3bと
のボンディング(セカンドボンド)が弱く、ここで断線
することが多かった。このように、3mm以下の小型の
ものでも不良率が高い現状では、5mm程度以上の大型
のLEDは実用化が困難である。
For this reason, when passing through a reflow furnace at 200 ° C. or more, the light emitting chip 2 and one lead 3 a, the light emitting chip 2 and the wire 4, and the wire 4 are pulled by the transparent epoxy resin 5 having a large thermal expansion. The electrical connection state of the other lead 3b decreases, and the failure rate due to electrical contact failure increases. In particular, the bonding (second bond) between the wire 4 and the other lead 3b was weak, and the wire was often broken here. As described above, under the current situation where the defect rate is high even with a small LED of 3 mm or less, it is difficult to commercialize a large LED of about 5 mm or more.

【0006】これに対して、例えば特公平3−2503
3号公報に記載されているように、発光ダイオードの発
光チップが曲げ弾性率の高いエポキシ樹脂で封止される
ことによって大きな残留歪を受けて通電劣化を起こすの
を防ぐため、曲げ弾性率の低いエポキシ樹脂で発光チッ
プを封止した後、曲げ弾性率の高いエポキシ樹脂でその
外側を封止するという技術も開発されている。しかし、
この技術においても、上記公報の第1図に示されるよう
に、最も弱いセカンドボンド部分が曲げ弾性率の低いエ
ポキシ樹脂(プリコート樹脂)で覆われていないため、
表面実装時に断線し易いという問題点は全く解決されな
い。
On the other hand, for example, Japanese Patent Publication No. 3-2503
As described in Japanese Patent Application Publication No. 3 (1993) -3, the light emitting chip of the light emitting diode is sealed with an epoxy resin having a high flexural modulus to prevent a large residual strain from causing deterioration due to energization. A technique has been developed in which a light emitting chip is sealed with a low epoxy resin, and then the outside thereof is sealed with an epoxy resin having a high flexural modulus. But,
Also in this technique, as shown in FIG. 1 of the above publication, the weakest second bond portion is not covered with an epoxy resin (precoat resin) having a low flexural modulus.
The problem that disconnection easily occurs during surface mounting cannot be solved at all.

【0007】かかる事情は同様の構成を有する受光素子
であるフォトダイオード、フォトトランジスタにおいて
も同様であり、表面実装部品等の温度変化による熱応力
にさらされる発光素子、受光素子であるLED,PD,
PT、あるいはこれらを組み合わせた受発光素子におい
て、不良率の低減と製品の大型化が問題となっていた。
[0007] The same applies to photodiodes and phototransistors, which are light receiving elements having the same configuration. Light emitting elements which are exposed to thermal stress due to temperature changes of surface-mounted components and the like, LEDs, PD, and light receiving elements which are light receiving elements.
In the light-emitting / receiving element using PT or a combination thereof, there has been a problem of reduction of the defective rate and enlargement of the product.

【0008】そこで、本発明は、不良率の低減と製品の
大型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子、即
ち、発光ダイオード、受光素子及び受発光素子等の提供
を課題とするものである。
[0008] Therefore, an object of the present invention is to provide a solid-state optical element having a temperature resistance that enables a reduction in the defective rate and an increase in the size of a product, that is, a light-emitting diode, a light-receiving element, a light-receiving and light-emitting element, and the like. Things.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】請求項1の発明にかかる
固体光素子は、固体受発光チップと、前記固体受発光チ
ップとの電力の受供給を行う電気的手段と、光透過性弾
性材料と、光学面を形成する光透過性材料とを有し、前
記固体受発光チップ及び/または前記電気的手段の電気
的接続部分が前記光透過性弾性材料によって覆われてお
り、その周囲がさらに前記光透過性材料で覆われている
ものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a solid-state optical device, comprising: a solid-state light receiving / emitting chip; an electric unit for receiving and supplying power to the solid-state light receiving / emitting chip; And a light-transmitting material forming an optical surface, wherein the solid-state light-receiving / emitting chip and / or the electrical connection portion of the electric means are covered with the light-transmitting elastic material, and the periphery thereof is further provided. It is covered with the light transmitting material.

【0010】かかる構成の固体光素子によれば、固体受
発光チップ及び/または電気的手段の電気的接続部分が
全て光透過性弾性材料によって覆われているため、表面
実装時等の高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
ても、光透過性材料による熱応力が緩和され、電気的接
続部分に引っ張り力がかかることがない。したがって、
高温環境下あるいは急激な温度変化時における電気的接
続状態の低下を防止して電気的接触不良による不良率を
低減することができ、また光透過性材料による光学面を
大型化しても電気的接触不良が発生する恐れがなく、十
分実用化に耐え得る。
According to the solid-state optical device having such a configuration, since the solid-state light receiving / emitting chip and / or the electrical connection portion of the electrical means are all covered with the light-transmitting elastic material, the solid-state optical device can be used in a high-temperature environment such as during surface mounting. Alternatively, even when the temperature changes suddenly, the thermal stress due to the light-transmitting material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore,
Prevents the deterioration of the electrical connection state in high-temperature environments or sudden changes in temperature, thereby reducing the failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of failure, and it can withstand practical use.

【0011】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0012】請求項2の発明にかかる固体光素子は、固
体受発光チップと、前記固体受発光チップとの電力の受
供給を行う電気的手段と、前記固体受発光チップと前記
電気的手段とを電気的に接続する電気的接続手段と、光
透過性弾性材料と、光学面を形成する光透過性材料とを
有し、前記固体受発光チップと前記電気的接続手段また
は前記電気的接続手段と前記電気的手段との少なくとも
いずれか一方の電気的接続部分が前記光透過性弾性材料
によって覆われており、その周囲がさらに前記光透過性
材料で覆われているものである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a solid-state optical device, comprising: a solid-state light receiving / emitting chip; electric means for receiving and supplying power to the solid-state light-receiving / emitting chip; And a light transmitting elastic material, and a light transmitting material forming an optical surface, wherein the solid light receiving / emitting chip and the electric connecting means or the electric connecting means are electrically connected to each other. And at least one of the electrical means is covered with the light-transmitting elastic material, and the periphery thereof is further covered with the light-transmitting material.

【0013】かかる構成の固体光素子によれば、固体受
発光チップと電気的接続手段または電気的接続手段と電
気的手段との少なくともいずれか一方の電気的接続部分
が全て光透過性弾性材料によって覆われているため、表
面実装時等の高温環境下あるいは急激な温度変化時にお
いても、光透過性材料による熱応力が緩和され、電気的
接続手段の電気的接続部分に引っ張り力がかかることが
ない。したがって、高温環境下あるいは急激な温度変化
時における電気的接続状態の低下を防止して電気的接触
不良による不良率を低減することができ、また光透過性
材料による光学面を大型化しても電気的接触不良が発生
する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
According to the solid-state optical device having such a configuration, at least one of the electrical connection means between the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical connection means or the electrical connection means and the electrical means is entirely made of the light transmitting elastic material. Because it is covered, even in a high temperature environment such as surface mounting or a sudden temperature change, the thermal stress due to the light transmitting material is relaxed, and a tensile force may be applied to the electrical connection part of the electrical connection means Absent. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0014】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this manner, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product is obtained.

【0015】請求項3の発明にかかる固体光素子は、請
求項1または請求項2の構成において、前記電気的手段
は金属部材によるリードであるものである。
According to a third aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the first or second aspect, the electric means is a lead made of a metal member.

【0016】このように、電気的手段として金属部材か
らなるリードを用いた場合、光透過性材料との熱膨張率
の差は大きくなり、高温環境下あるいは急激な温度変化
時において、電気的接続状態の低下を生じ易くなる。し
かし、本発明の固体光素子においては、固体受発光チッ
プと金属部材によるリードとの電気的接続部分が全て光
透過性弾性材料によって覆われているため、表面実装時
等の高温環境下あるいは急激な温度変化時においても、
金属製のリードと光透過性材料との熱膨張率の差による
熱応力が緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がかか
ることがない。したがって、高温環境下あるいは急激な
温度変化時における電気的接続状態の低下を防止して電
気的接触不良による不良率を低減することができ、また
光透過性材料による光学面を大型化しても電気的接触不
良が発生する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
As described above, when a lead made of a metal member is used as the electrical means, the difference in the coefficient of thermal expansion between the lead and the light-transmitting material becomes large, and the electrical connection is made under a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly. The state is apt to deteriorate. However, in the solid-state optical device of the present invention, since all the electrical connection portions between the solid-state light receiving / emitting chip and the lead made of the metal member are covered with the light-transmitting elastic material, the solid-state optical device can be used in a high-temperature environment such as during surface mounting or abruptly. Even when the temperature changes
The thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the metal lead and the light transmissive material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0017】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this manner, a solid-state optical device having a temperature-resistant property capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product is obtained.

【0018】請求項4の発明にかかる固体光素子は、請
求項3の構成において、前記リードの前記固体受発光チ
ップをマウントする部分が凹面形状の反射鏡になってお
り、前記反射鏡の反射面が前記光透過性弾性材料によっ
て覆われているものである。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the solid-state optical device according to the third aspect, wherein a portion of the lead on which the solid-state light emitting / receiving chip is mounted is a concave reflecting mirror. The surface is covered with the light-transmitting elastic material.

【0019】このような反射鏡を有する固体光素子にお
いては、高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
て、電気的接続部分のみでなく反射鏡の反射面も熱応力
を受けて反射面に曇りを生じ、直線反射率が低下して放
射効率あるいは入射効率が減少してしまう。そこで、電
気的接続部分とともに反射鏡の反射面をも光透過性弾性
材料で覆うことによって、熱応力が緩和されて反射面に
曇りを生じるのを防止することができる。特に、メッキ
処理により作成した反射鏡あるいはサイズの大きい反射
鏡の場合に、大きな効果がある。
In a solid-state optical device having such a reflecting mirror, not only the electrical connection portion but also the reflecting surface of the reflecting mirror receives thermal stress in a high-temperature environment or when a rapid temperature change occurs, so that the reflecting surface is fogged. As a result, the linear reflectance decreases, and the radiation efficiency or the incident efficiency decreases. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with the light transmitting elastic material as well as the electrical connection portion, thermal stress can be reduced and it is possible to prevent the reflecting surface from fogging. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0020】このようにして、電気的接触不良による不
良率を低減できるのみでなく、放射効率あるいは入射効
率の向上をも図ることができる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device can be provided which can not only reduce the defective rate due to poor electrical contact but also improve the radiation efficiency or the incident efficiency.

【0021】請求項5の発明にかかる固体光素子は、請
求項2の構成において、前記電気的接続手段は金属部材
によるワイヤであるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the second aspect, the electrical connection means is a wire made of a metal member.

【0022】かかる構成の固体光素子においては、高温
環境下あるいは急激な温度変化時における熱応力によっ
て金属製のワイヤに引っ張り力がかかって、固体受発光
チップとワイヤ及び電気的手段とワイヤの接続部分がと
れ易くなる。しかし、本発明の固体光素子においては、
固体受発光チップと電気的手段とのワイヤを含む電気的
接続部分が全て光透過性弾性材料によって覆われている
ため、高温環境下あるいは急激な温度変化時において
も、熱応力が緩和されてワイヤに引っ張り力がかかるこ
とがない。したがって、高温環境下あるいは急激な温度
変化時における電気的接続状態の低下を防止して電気的
接触不良による不良率を低減することができ、また光透
過性材料による光学面を大型化しても電気的接触不良が
発生する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
In the solid-state optical device having such a configuration, a tensile force is applied to a metal wire due to thermal stress in a high-temperature environment or when a rapid temperature change occurs, thereby connecting the solid-state light emitting / receiving chip to the wire and the electrical means to the wire. The part is easy to remove. However, in the solid-state optical device of the present invention,
Since the electrical connection portion including the wires between the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical means is entirely covered with the light-transmitting elastic material, the thermal stress is relaxed even in a high-temperature environment or a sudden temperature change. No pulling force is applied to Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0023】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this manner, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0024】請求項6の発明にかかる固体光素子は、請
求項5の構成において、前記電気的手段に凹部を形成
し、前記ワイヤと前記電気的手段との電気的接続が前記
凹部においてなされているものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the fifth aspect, a recess is formed in the electric means, and an electrical connection between the wire and the electric means is made in the recess. Is what it is.

【0025】これによって、光透過性弾性材料が凹部に
溜まり、ワイヤと電気的手段との接続部分(セカンドボ
ンド)が十分な量の光透過性弾性材料で覆われる。この
ようにして、最も弱く熱応力で断線しやすいセカンドボ
ンドを光透過性弾性材料で十分に覆うことができるの
で、高温環境下あるいは急激な温度変化時においても、
熱応力がより一層緩和されてワイヤに引っ張り力がかか
ることがない。したがって、高温環境下あるいは急激な
温度変化時における電気的接続状態の低下を防止して電
気的接触不良による不良率をより一層低減することがで
き、また光透過性材料による光学面を大型化しても電気
的接触不良が発生する恐れがなく、十分実用化に耐え得
る。
As a result, the light-transmitting elastic material accumulates in the concave portions, and the connection portion (second bond) between the wire and the electric means is covered with a sufficient amount of the light-transmitting elastic material. In this manner, the second bond, which is the weakest and is easily broken by thermal stress, can be sufficiently covered with the light-transmitting elastic material.
The thermal stress is further alleviated, and no tensile force is applied to the wire. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, to further reduce a failure rate due to poor electrical contact, and to enlarge an optical surface made of a light-transmitting material. Also, there is no possibility that electrical contact failure occurs, and the device can be sufficiently put into practical use.

【0026】このようにして、不良率のより一層の低減
と製品の大型化を可能とする耐温度変化性のある固体光
素子となる。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of further reducing the defect rate and increasing the size of the product is obtained.

【0027】請求項7の発明にかかる固体光素子は、固
体受発光チップと、前記固体受発光チップとの電力の受
供給を行う1対のリードのうち前記固体受発光チップを
マウントする一方のリードと、前記1対のリードのうち
他方のリードと、前記他方のリードと前記固体受発光チ
ップとを電気的に接続するワイヤと、前記固体受発光チ
ップと前記ワイヤと前記1対のリードの一部とを封止す
る光透過性材料とを具備する固体光素子であって、前記
光透過性材料によって光学面が形成されており、前記光
透過性材料の内部において、前記固体受発光チップと前
記ワイヤと前記1対のリードの一部とが光透過性弾性材
料によって覆われているものである。
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a solid-state optical device, wherein one of the solid-state light-receiving and light-emitting chip and a pair of leads for receiving and supplying power to the solid-state light-emitting and light-emitting chip mounts the solid state light-emitting and light-emitting chip. A lead, the other one of the pair of leads, a wire for electrically connecting the other lead to the solid-state light receiving and emitting chip, and a wire connecting the solid-state light receiving and emitting chip, the wire, and the pair of leads. A light-transmissive material that seals a part of the solid-state light-emitting chip, wherein an optical surface is formed by the light-transmissive material, and the solid-state light receiving and emitting chip is provided inside the light-transmissive material. And the wire and a part of the pair of leads are covered with a light-transmitting elastic material.

【0028】かかる構成の固体光素子によれば、固体受
発光チップとリードとの電気的接続部分が全て光透過性
弾性材料によって覆われているため、高温環境下あるい
は急激な温度変化時においても、リードと封止材料との
熱膨張率の差による熱応力が緩和され、電気的接続部分
に引っ張り力がかかることがない。したがって、高温環
境下あるいは急激な温度変化時における電気的接続状態
の低下を防止して電気的接触不良による不良率を低減す
ることができ、また光透過性材料による光学面を大型化
しても電気的接触不良が発生する恐れがなく、十分実用
化に耐え得る。
According to the solid-state optical device having such a configuration, since all the electrical connection portions between the solid-state light receiving / emitting chip and the leads are covered with the light-transmitting elastic material, the solid-state optical device can be used even in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly. In addition, the thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the lead and the sealing material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0029】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0030】請求項8の発明にかかる固体光素子は、固
体受発光チップと、前記固体受発光チップとの電力の受
供給を行う電気的手段と、光透過性弾性材料と、光学面
を形成する光透過性材料と、反射鏡とを有し、前記反射
鏡の反射面が前記光透過性弾性材料によって覆われてお
り、その周囲がさらに前記光透過性材料で覆われている
ものである。
The solid-state optical device according to the invention of claim 8 includes a solid-state light-receiving / emitting chip, an electric means for receiving and supplying power to the solid-state light-receiving / emitting chip, a light-transmitting elastic material, and an optical surface. And a reflecting mirror, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is covered with the light transmitting elastic material, and the periphery thereof is further covered with the light transmitting material. .

【0031】このような反射鏡を有する固体光素子にお
いては、高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
て、反射鏡の反射面も熱応力を受けて反射面に曇りを生
じ、直線反射率が低下して放射効率あるいは入射効率が
減少してしまう。そこで、反射鏡の反射面を光透過性弾
性材料で覆うことによって、熱応力が緩和されて反射面
に曇りを生じるのを防止することができる。特に、メッ
キ処理により作成した反射鏡あるいはサイズの大きい反
射鏡の場合に、大きな効果がある。
In a solid-state optical device having such a reflecting mirror, in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly, the reflecting surface of the reflecting mirror is also subjected to thermal stress and fogging occurs on the reflecting surface, resulting in a decrease in linear reflectance. As a result, the radiation efficiency or the incident efficiency decreases. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with a light-transmitting elastic material, it is possible to prevent thermal stress from being reduced and to prevent the reflecting surface from fogging. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0032】このようにして、反射鏡の曇りによる不良
率を低減して、放射効率あるいは入射効率の向上を図る
ことができる固体光素子となる。
In this manner, a solid-state optical device can be provided in which the defect rate due to the fogging of the reflecting mirror can be reduced and the radiation efficiency or the incident efficiency can be improved.

【0033】請求項9の発明にかかる固体光素子は、請
求項8の構成において、前記反射鏡は金属により形成さ
れているものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the eighth aspect, the reflecting mirror is formed of a metal.

【0034】このような金属により形成されている反射
鏡は、作成が容易であると言う利点がある。一方、光透
過性材料との熱膨張率の差は大きくなり、高温環境下あ
るいは急激な温度変化時において、反射鏡の反射面に曇
りを生じ易くなる。そこで、反射鏡の反射面を光透過性
弾性材料で覆うことによって、熱応力が緩和されて反射
面に曇りを生じるのを防止することができる。特に、本
発明の金属からなる反射鏡の場合には、大きな効果があ
る。
The reflecting mirror made of such a metal has an advantage that it is easy to make. On the other hand, the difference in the coefficient of thermal expansion between the light-transmitting material and the light-transmitting material becomes large, and the reflection surface of the reflecting mirror tends to fog in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with a light-transmitting elastic material, it is possible to prevent thermal stress from being reduced and to prevent the reflecting surface from fogging. Particularly, in the case of the reflecting mirror made of the metal of the present invention, there is a great effect.

【0035】このようにして、反射鏡の曇りによる不良
率を低減して、放射効率あるいは入射効率の向上を図る
ことができる固体光素子となる。
In this manner, a solid-state optical device can be provided in which the defect rate due to the fogging of the reflecting mirror can be reduced and the radiation efficiency or the incident efficiency can be improved.

【0036】請求項10の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項9のいずれか1つの構成において、
前記光学面は凸レンズ形状であることを特徴とするもの
である。
The solid-state optical device according to claim 10 is
In any one of claims 1 to 9,
The optical surface has a convex lens shape.

【0037】前述の如く、本発明にかかる固体光素子
は、光透過性材料の内部において電気的接続部分が全て
光透過性弾性材料によって覆われているため、熱応力が
緩和されて製品の大型化が可能となった。これによっ
て、光学面も大型化されるため、光学面を凸レンズ形状
とすることによって凸レンズ部分も大型化され、十分な
光学集光効果のある固体光素子となる。
As described above, in the solid-state optical device according to the present invention, since all the electrical connection portions are covered with the light-transmitting elastic material inside the light-transmitting material, the thermal stress is reduced and the product becomes large. Has become possible. As a result, the size of the optical surface is increased, so that the convex lens portion is also enlarged by forming the optical surface into a convex lens shape, and a solid-state optical element having a sufficient optical focusing effect is obtained.

【0038】このようにして、不良率を低減できるのみ
でなく、十分な集光効果の得られる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device can be obtained which can not only reduce the defective rate but also obtain a sufficient light-collecting effect.

【0039】請求項11の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項10のうちいずれか1つの構成にお
いて、前記光学面の幅が3mmを超えるものである。
The solid-state optical device according to claim 11 is
In any one of the first to tenth aspects, the width of the optical surface exceeds 3 mm.

【0040】従来の光透過性材料で直接封止する固体光
素子においては、光学面の幅が3mmを超えるもので
は、高温環境下あるいは急激な温度変化時における熱応
力による固体受発光チップと電気的手段との電気的接続
状態の低下が起こって、実用化ができなかった。しか
し、本発明にかかる固体光素子においては、光透過性材
料の内部において電気的接続部分が全て光透過性弾性材
料によって覆われているため、高温環境下あるいは急激
な温度変化時においても、光透過性材料による熱応力が
緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がかかることが
ない。したがって、高温環境下あるいは急激な温度変化
時における電気的接続状態の低下を防止して電気的接触
不良による不良率を低減することができる。
In a conventional solid-state optical device directly sealed with a light-transmitting material, when the width of the optical surface exceeds 3 mm, the solid-state light-emitting / receiving chip is electrically connected to the solid-state light-emitting / receiving chip due to thermal stress in a high-temperature environment or a sudden temperature change. As a result, the electrical connection state with the physical means deteriorated and practical use was not possible. However, in the solid-state optical device according to the present invention, since all the electrical connection portions are covered with the light-transmitting elastic material inside the light-transmitting material, the light can be output even in a high-temperature environment or when a sudden temperature change occurs. Thermal stress due to the permeable material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or when the temperature is rapidly changed, and to reduce a defective rate due to poor electrical contact.

【0041】これによって、光学面の幅が3mmを超え
る大型の固体光素子、即ち、発光ダイオード、受光素
子、受発光素子等についても、実用化が十分可能とな
る。特に、反射型の発光ダイオードにおいては、径が小
さいと発光チップやリードに遮られる光が多くなってし
まうが、3mmを超える大型の反射型発光ダイオードで
は優れた放射特性を実現できる。
Thus, a large-sized solid-state optical element having an optical surface width exceeding 3 mm, that is, a light-emitting diode, a light-receiving element, a light-emitting / receiving element, and the like can be sufficiently put into practical use. In particular, in the case of a reflective light emitting diode, if the diameter is small, more light is blocked by a light emitting chip or a lead, but a large reflective light emitting diode exceeding 3 mm can achieve excellent radiation characteristics.

【0042】請求項12の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項11のいずれか1つの構成におい
て、前記固体受発光チップの受発光面に対向して設けら
れた反射鏡を具備するものである。
According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a solid-state optical device comprising:
The structure according to any one of claims 1 to 11, further comprising a reflecting mirror provided to face a light receiving / emitting surface of the solid state light receiving / emitting chip.

【0043】このような反射鏡を有する固体光素子にお
いては、高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
て、電気的接続部分のみでなく反射鏡の反射面も熱応力
を受けて、反射鏡の素材によっては反射面に曇りを生
じ、直線反射率が低下して放射効率あるいは入射効率が
減少してしまう。そこで、電気的接続部分とともに反射
鏡の反射面をも光透過性弾性材料で覆うことによって、
熱応力が緩和されて反射面に曇りを生じるのを防止する
ことができる。特に、メッキ処理により作成した反射鏡
あるいはサイズの大きい反射鏡の場合に、大きな効果が
ある。
In a solid-state optical device having such a reflecting mirror, not only the electrical connection portion but also the reflecting surface of the reflecting mirror receives thermal stress in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly, and the material of the reflecting mirror In some cases, the reflection surface is fogged, the linear reflectance is reduced, and the radiation efficiency or the incident efficiency is reduced. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with the light transmitting elastic material as well as the electrical connection part,
It is possible to prevent the reflection surface from fogging due to relaxation of the thermal stress. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0044】なお、アルミニウム板をプレスした反射鏡
等の場合には、高温環境下あるいは急激な温度変化時に
おいても反射面に曇りは生じないので、電気的接続部分
のみを光透過性弾性材料で覆えば良い。また、熱応力の
緩和によって、製品を大型化することが可能になった
が、特に本発明のようないわゆる反射型の固体光素子に
おいては、反射鏡の径が小さいと固体受発光チップやリ
ードに遮られる光が多くなってしまうのに対して、大型
の反射型の固体光素子では優れた放射特性あるいは入射
特性を実現できる。
Incidentally, in the case of a reflecting mirror or the like obtained by pressing an aluminum plate, no fogging occurs on the reflecting surface even in a high-temperature environment or a sudden temperature change. Therefore, only the electrical connection portion is made of a light-transmitting elastic material. Just cover it. In addition, the relaxation of thermal stress has made it possible to increase the size of the product. In particular, in a so-called reflective solid-state optical device such as the present invention, if the diameter of the reflecting mirror is small, the solid-state light receiving / emitting chip or lead While large amounts of light are blocked by the light, a large reflective solid-state optical device can realize excellent radiation characteristics or incident characteristics.

【0045】このようにして、電気的接触不良による不
良率を低減できるのみでなく、放射効率あるいは入射効
率の向上をも図ることができる固体光素子となる。
In this manner, a solid-state optical device is provided which can not only reduce the defective rate due to poor electrical contact but also improve the radiation efficiency or the incident efficiency.

【0046】請求項13の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項12のいずれか1つの構成におい
て、前記光透過性材料は透明エポキシ樹脂であるもので
ある。
The solid state optical device according to the invention of claim 13 is
In the structure according to any one of claims 1 to 12, the light-transmitting material is a transparent epoxy resin.

【0047】透明エポキシ樹脂は、表面実装時のリフロ
ー炉内の200℃以上のようなガラス転移点以上の高温
条件下においては、通常リード材料として使用される銅
や鉄に比べて10倍以上も熱膨張率が大きく、したがっ
て電気的接続部分に及ぼす熱応力も大きくなり、表面実
装時の不良発生率も高かった。しかし、透明エポキシ樹
脂は、硬化前の流動性、充填性、硬化後の透明性、耐候
性、強度等に優れ、封止樹脂として適したものである。
そこで、本発明のように透明エポキシ樹脂の内部におい
て、電気的接続部分あるいは反射鏡の反射面を光透過性
弾性材料で覆うことによって、熱応力を緩和して、封止
樹脂として優れた特性を有する透明エポキシ樹脂を使用
して実用的な固体光素子を作成することができる。
Under a high temperature condition of a glass transition point or more such as 200 ° C. or more in a reflow furnace at the time of surface mounting, the transparent epoxy resin is at least 10 times as large as copper or iron which is usually used as a lead material. The coefficient of thermal expansion was large, and therefore the thermal stress exerted on the electrical connection part was also large, and the defect occurrence rate during surface mounting was high. However, the transparent epoxy resin is excellent in fluidity before filling, filling property, transparency after curing, weather resistance, strength, and the like, and is suitable as a sealing resin.
Therefore, as in the present invention, by covering the electrical connection portion or the reflecting surface of the reflecting mirror with a light-transmitting elastic material inside the transparent epoxy resin, the thermal stress is relieved, and excellent characteristics as a sealing resin are obtained. A practical solid-state optical device can be produced using the transparent epoxy resin having the same.

【0048】請求項14の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項13のいずれか1つの構成におい
て、前記光透過性弾性材料は透明シリコン樹脂であるも
のである。
The solid-state optical device according to claim 14 is:
In any one of the first to thirteenth aspects, the light-transmitting elastic material is a transparent silicone resin.

【0049】透明シリコン樹脂は、軟らかく弾力性に優
れ、熱応力を緩和するのに適した材料である。しかも、
電気的接続部分等を覆うのに、塊として硬化させるのみ
でなく、スプレーしてコーティングすることもできるた
め、反射鏡の反射面を覆うのにも適しており、また製造
時間を短縮できる。
The transparent silicone resin is soft and excellent in elasticity, and is a material suitable for relieving thermal stress. Moreover,
In order to cover the electrical connection portion and the like, it is possible not only to cure as a lump but also to spray and coat, so it is suitable for covering the reflecting surface of the reflecting mirror, and the manufacturing time can be reduced.

【0050】このようにして、光透過性弾性材料として
透明シリコン樹脂を用いることによって、短時間で電気
的接続部分及び反射鏡の反射面をも覆うことができるた
め、容易に実用的な固体光素子、即ち、発光ダイオー
ド、受光素子、受発光素子等を作成することができる。
As described above, by using the transparent silicon resin as the light transmitting elastic material, it is possible to cover the electrical connection portion and the reflecting surface of the reflecting mirror in a short time, so that the solid-state light can be easily used. An element, that is, a light emitting diode, a light receiving element, a light receiving and emitting element, and the like can be manufactured.

【0051】請求項15の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項14のいずれか1つの構成におい
て、表面実装部品であるものである。
According to a fifteenth aspect of the present invention, there is provided a solid-state optical device comprising:
In any one of the first to fourteenth aspects, the component is a surface-mounted component.

【0052】表面実装時には、表面実装部品は200℃
以上のリフロー炉を通すために、高温環境下で光透過性
材料と電気的手段及び/または反射鏡との熱膨張率の差
が大きくなって、固体受発光チップと電気的手段との電
気的接続部分及び/または反射鏡の反射面に大きな熱応
力がかかる。しかし、本発明の固体光素子においては、
固体受発光チップと電気的手段との電気的接続部分及び
/または反射鏡の反射面が光透過性弾性材料で覆われて
いるため、表面実装時の高温環境下においても光透過性
材料による熱応力が緩和される。したがって、高温環境
下における電気的接続状態の低下あるいは反射鏡の反射
面の曇りを防止して、電気的接触不良や直線反射率の低
下による不良率を低減することができる。また、光透過
性材料による光学面を大型化しても電気的接触不良が発
生する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
At the time of surface mounting, the surface mounting components are at 200 ° C.
Due to the above reflow furnace, the difference in the coefficient of thermal expansion between the light-transmitting material and the electrical means and / or the reflecting mirror increases in a high-temperature environment, and the electrical connection between the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical means is increased. A large thermal stress is applied to the connection part and / or the reflecting surface of the reflecting mirror. However, in the solid-state optical device of the present invention,
Since the electrical connection between the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical means and / or the reflecting surface of the reflector are covered with a light-transmitting elastic material, the heat generated by the light-transmitting material even in a high-temperature environment during surface mounting. Stress is relieved. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state or fogging of the reflection surface of the reflector in a high-temperature environment, and to reduce a failure rate due to poor electrical contact or a decrease in the linear reflectance. In addition, even if the optical surface made of a light-transmitting material is enlarged, there is no possibility that electrical contact failure occurs, and the optical surface can sufficiently be put to practical use.

【0053】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product is obtained.

【0054】[0054]

【発明の実施の形態】以下、本発明の固体光素子につい
て、発光ダイオード、受光素子、受発光素子の実施の形
態として説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solid-state optical device according to the present invention will be described as an embodiment of a light emitting diode, a light receiving device, and a light receiving and emitting device.

【0055】実施の形態1 まず、本発明の実施の形態1について、図1及び図2を
参照して説明する。
First Embodiment First, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.

【0056】図1は本発明の実施の形態1にかかる発光
ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。図2
(a)は本発明の実施の形態1の変形例にかかる発光ダ
イオードの他方のリードの先端部分の構成を示す平面
図、(b)はその縦断面図である。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the light emitting diode according to the first embodiment of the present invention. FIG.
(A) is a plan view showing the configuration of the tip of the other lead of the light emitting diode according to the modification of the first embodiment of the present invention, and (b) is a longitudinal sectional view thereof.

【0057】図1に示されるように、本実施の形態1の
固体光素子としての発光ダイオード1は、固体受発光チ
ップとしての発光チップ2に電力を供給する電気的手段
としての1対のリード3a,3bのうち、一方のリード
3aに発光チップ2を銀ペーストを介してマウントし、
リード3a,3bと発光チップ2とを2本の金線ワイヤ
4a,4bでボンディングして電気的接続を行った後
に、発光チップ2、リード3a,3bの先端、ワイヤ4
a,4bに透明シリコン樹脂7をスプレーして、これら
の電気的接続部分を透明シリコン樹脂7で覆っている。
その後、これらを透明エポキシ樹脂5で封止するととも
に、発光チップ2の発光面側に凸レンズ形状を有する光
学面としての光放射面6の形状をモールドしたものであ
る。
As shown in FIG. 1, a light-emitting diode 1 as a solid-state optical element according to the first embodiment has a pair of leads as electric means for supplying power to a light-emitting chip 2 as a solid-state light-receiving / emitting chip. The light emitting chip 2 is mounted on one of the leads 3a among the leads 3a and 3b via a silver paste,
After the leads 3a, 3b and the light emitting chip 2 are electrically connected by bonding with two gold wires 4a, 4b, the light emitting chip 2, the tips of the leads 3a, 3b, the wire 4
A transparent silicon resin 7 is sprayed on a and 4b, and these electrically connected portions are covered with the transparent silicon resin 7.
Thereafter, these are sealed with a transparent epoxy resin 5 and the light emitting surface 6 as an optical surface having a convex lens shape is molded on the light emitting surface side of the light emitting chip 2.

【0058】即ち、本実施の形態1のLED1が上述し
た図11に示される従来のLED61と異なるのは、封
止樹脂である透明エポキシ樹脂5の内部において、電気
的接続部分が透明シリコン樹脂7で覆われている点のみ
である。ここで、発光チップ2はGaN系のLEDチッ
プであり、1対のリード3a,3bは、銅板に銀メッキ
を施してなるものである。かかる構成のLED1は、ク
リームハンダを塗布した基板上に自動実装された後、2
00℃以上のリフロー炉を通すことによってハンダ付け
が行われる。
That is, the difference between the LED 1 of the first embodiment and the conventional LED 61 shown in FIG. 11 described above is that, inside the transparent epoxy resin Only the points covered by. Here, the light emitting chip 2 is a GaN-based LED chip, and the pair of leads 3a and 3b are formed by plating a copper plate with silver. After the LED 1 having such a configuration is automatically mounted on a substrate to which cream solder is applied,
Soldering is performed by passing through a reflow furnace at 00 ° C. or higher.

【0059】しかし、本実施の形態1のLED1におい
ては、発光チップ2とリード3a,3bとの電気的接続
部分が全て光透過性弾性材料である透明シリコン樹脂7
によって覆われているため、表面実装時の200℃以上
の高温環境下においても、リード3a,3bと封止材料
である透明エポキシ樹脂5との熱膨張率の差による熱応
力が緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がかかるこ
とがない。これによって、表面実装時の熱応力による断
線を防止することができ、電気的接触不良による不良率
を低減することができる。
However, in the LED 1 according to the first embodiment, the electrical connection between the light emitting chip 2 and the leads 3a, 3b is entirely made of the transparent silicon resin 7 made of a light transmitting elastic material.
Therefore, even under a high-temperature environment of 200 ° C. or more during surface mounting, the thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the leads 3 a and 3 b and the transparent epoxy resin 5 as a sealing material is alleviated. No pulling force is applied to the connection part. Thus, disconnection due to thermal stress during surface mounting can be prevented, and the failure rate due to poor electrical contact can be reduced.

【0060】また、樹脂封止部分の大きさL1が3mm
を超える大型のLED1であっても、電気的接続部分を
覆っている透明シリコン樹脂7によってリード3a,3
bと透明エポキシ樹脂5との熱膨張率の差による熱応力
が緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がかかること
がないため、リフロー炉処理時に断線が起こることもな
く、凸レンズ部分6を付けて封止樹脂容量が増したもの
であっても実用化が十分可能となる。さらに、これによ
って、凸レンズ部分6の径も大きくなるが、レンズの集
光特性は発光チップ2のサイズに対するレンズサイズに
依存するため、集光特性の優れた(集光度の高い)表面
実装型LEDを作成することができる。
The size L1 of the resin sealing portion is 3 mm
Even if the LED 1 is large, the leads 3a, 3 are formed by the transparent silicon resin 7 covering the electrical connection portion.
Since the thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between b and the transparent epoxy resin 5 is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection portion, no disconnection occurs during the reflow furnace treatment, and the convex lens portion 6 is attached. Therefore, even if the capacity of the sealing resin is increased, practical use is sufficiently possible. Further, this also increases the diameter of the convex lens portion 6, but since the light-gathering characteristics of the lens depend on the lens size with respect to the size of the light-emitting chip 2, the surface-mounted LED with excellent light-gathering characteristics (higher light-gathering power). Can be created.

【0061】なお、従来からGaAs系LEDチップに
おいては、封止樹脂の収縮応力による寿命低下を軽減す
るため、LEDチップに透明シリコン樹脂をコートする
ことが行われている。これに対して、GaN系LEDチ
ップ2は封止樹脂の収縮応力に対する耐性が大きく、寿
命への影響はごく僅かであるため、透明シリコン樹脂コ
ートは行われていなかった。しかし、上述の如く、表面
実装型LED1においては、GaN系LEDチップ2の
みならず電気的接続部分全てに透明シリコン樹脂コート
7を施すことによって、リフロー炉処理時の熱応力が緩
和され、不良率が低減されるとともに素子の大型化を図
ることができる。勿論、GaAs系LEDチップを搭載
した表面実装型LEDにおいても、電気的接続部分全て
に透明シリコン樹脂コートを施すことによって、同様の
効果を得ることができる。
Incidentally, conventionally, in a GaAs LED chip, a transparent silicon resin is coated on the LED chip in order to reduce a reduction in life due to a contraction stress of a sealing resin. On the other hand, since the GaN-based LED chip 2 has a high resistance to the shrinkage stress of the sealing resin and has a negligible effect on the life, the transparent silicon resin coating has not been performed. However, as described above, in the surface-mounted LED 1, by applying the transparent silicon resin coat 7 not only to the GaN-based LED chip 2 but also to all of the electrical connection portions, the thermal stress during the reflow furnace treatment is reduced, and the defect rate is reduced. And the size of the element can be increased. Needless to say, the same effect can be obtained also in a surface-mount type LED on which a GaAs-based LED chip is mounted by applying a transparent silicon resin coat to all the electrical connection portions.

【0062】次に、本発明の実施の形態1の変形例にか
かる発光ダイオードについて、図2を参照して説明す
る。
Next, a light emitting diode according to a modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0063】図2に示されるように、本実施の形態1の
変形例においては、電気的手段としての他方のリード3
bの先端に凹部3cが設けられており、この凹部3cの
底面において、ワイヤ4bが他方のリード3bにボンデ
ィングされている。そして、その上から透明シリコン樹
脂7がスプレーコートされている。これによって、透明
シリコン樹脂7が凹部3cに溜まり、ワイヤ4bと他方
のリード3bのボンディング部分(セカンドボンド)が
十分な量の透明シリコン樹脂7で覆われる。このように
して、本実施の形態1の変形例においては、最も弱く熱
応力で断線しやすいセカンドボンドを弾力性のある透明
シリコン樹脂7で十分に覆うことができるので、リフロ
ー炉処理時における断線をより確実に防ぐことができ、
表面実装時の不良率をさらに低減することが可能とな
る。
As shown in FIG. 2, in a modification of the first embodiment, the other lead 3
A concave portion 3c is provided at the tip of b, and a wire 4b is bonded to the other lead 3b at the bottom surface of the concave portion 3c. The transparent silicon resin 7 is spray-coated from above. As a result, the transparent silicon resin 7 accumulates in the recess 3c, and the bonding portion (second bond) between the wire 4b and the other lead 3b is covered with a sufficient amount of the transparent silicon resin 7. In this manner, in the modification of the first embodiment, the second bond which is the weakest and is likely to be broken by thermal stress can be sufficiently covered with the elastic transparent silicon resin 7, so that the breakage during the reflow furnace processing can be achieved. Can be more reliably prevented,
It is possible to further reduce the defect rate during surface mounting.

【0064】加えて、一方のリード3aにワイヤ4aの
セカンドボンド側にも、他方のリード3bと同様に凹部
を設けて、透明シリコン樹脂7をスプレーしても同様の
効果が得られる。
In addition, a similar effect can be obtained by providing a recess on one lead 3a on the second bond side of the wire 4a in the same manner as the other lead 3b and spraying the transparent silicon resin 7.

【0065】次に、本発明の実施の形態1の他の変形例
にかかる発光ダイオードについて、図3を参照して説明
する。図3は本発明の実施の形態1の他の変形例にかか
る発光ダイオードを示す部分拡大図である。
Next, a light emitting diode according to another modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a partially enlarged view showing a light emitting diode according to another modification of the first embodiment of the present invention.

【0066】図3に示されるように、本実施の形態1の
他の変形例においては、静電破壊防止のためのツェナー
ダイオード9を用いている。即ち、発光チップ2をツェ
ナーダイオード9に金のバンプ8により電気的接続を行
い、一方のリード3aの先端に発光チップ2を載置した
ツェナーダイオード9を銀ペーストを用いてマウント
し、ツェナーダイオード9と他方のリード3bとは金線
ワイヤ4による電気的接続が行われる。そして、全体が
透明シリコン樹脂7によってコートされる。このよう
に、ツェナーダイオード9を介して発光チップ2をマウ
ントすることによって静電破壊が防止されて、より信頼
性の高い発光ダイオードとなる。
As shown in FIG. 3, in another modification of the first embodiment, a Zener diode 9 for preventing electrostatic breakdown is used. That is, the light emitting chip 2 is electrically connected to the Zener diode 9 by gold bumps 8, and the Zener diode 9 having the light emitting chip 2 mounted on the tip of one lead 3a is mounted using silver paste. And the other lead 3b are electrically connected by the gold wire 4. Then, the whole is coated with the transparent silicon resin 7. As described above, by mounting the light emitting chip 2 via the Zener diode 9, electrostatic breakdown is prevented, and a more reliable light emitting diode is obtained.

【0067】次に、本発明の実施の形態1の別の変形例
にかかる発光ダイオードについて、図4を参照して説明
する。図4は本発明の実施の形態1の別の変形例にかか
る発光ダイオードを示す部分拡大図である。
Next, a light emitting diode according to another modification of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 4 is a partially enlarged view showing a light emitting diode according to another modification of the first embodiment of the present invention.

【0068】図4に示されるように、本実施の形態1の
別の変形例においては、1対のリード3a,3bの間隔
を近づけて、その間に橋渡しをするように金のバンプ8
を介して発光チップ2がマウントされている。そして、
全体が透明シリコン樹脂7によってコートされる。この
ように、単純にバンプ8のみによる電気的接続を行うこ
とによって、構造が簡単になり、製造が容易になるとい
う利点がある。なお、バンプ8の代わりにハンダや銀ペ
ーストを用いて電気的接続をとっても良い。
As shown in FIG. 4, in another modification of the first embodiment, the distance between a pair of leads 3a and 3b is reduced and the gold bumps 8 are bridged so as to bridge therebetween.
The light-emitting chip 2 is mounted via the. And
The whole is coated with the transparent silicon resin 7. As described above, simply performing the electrical connection using only the bumps 8 has an advantage that the structure is simplified and the manufacturing is facilitated. The electrical connection may be made by using solder or silver paste instead of the bump 8.

【0069】なお、本実施の形態1においては、固体光
素子としての発光ダイオード1を表面実装部品として説
明したが、これに限られず、その他の耐温度変化が求め
られる部品としても有効である。また、発光チップ2に
はコートを施さず、ボンディング部分(セカンドボン
ド)箇所のみのコート処理としても良い。
In the first embodiment, the light-emitting diode 1 as a solid-state optical element has been described as a surface-mounted component. However, the present invention is not limited to this, and the present invention is also effective as other components requiring a change in temperature resistance. Further, the light emitting chip 2 may not be coated, and may be coated only at the bonding portion (second bond).

【0070】実施の形態2 次に、本発明の実施の形態2について、実施の形態1に
かかる図1を参照して説明する。
Second Embodiment Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 1 according to the first embodiment.

【0071】本発明の実施の形態2にかかる固体光素子
である受光素子としてのフォトダイオードは、図1にお
いて固体受発光チップとしての発光チップ2がPDチッ
プに代わっただけで、他の部分の構造は全く同一であ
る。即ち、凸レンズ形状の光学面としての光入射面6か
ら入射した光は、光入射面6の集光効果によってPDチ
ップ2の受光面に集光され、PDチップ2で電力に変換
されて、電気的手段としての1対のリード3a,3bか
ら出力される。
The photodiode as a light receiving element, which is a solid-state optical element according to the second embodiment of the present invention, differs from the photodiode of FIG. 1 only in that the light emitting chip 2 as the solid state light receiving / emitting chip is replaced by a PD chip. The structure is exactly the same. That is, light incident from the light incident surface 6 as an optical surface having a convex lens shape is condensed on the light receiving surface of the PD chip 2 by the light converging effect of the light incident surface 6, converted into electric power by the PD chip 2, The signal is output from a pair of leads 3a and 3b as a means.

【0072】ここで、1対のリード3a,3bの先端、
PDチップ2、ワイヤ4に透明シリコン樹脂7がスプレ
ーされて、これらの電気的接続部分が全て弾力性を有す
る透明シリコン樹脂7によって覆われているため、リフ
ロー炉処理時にリード3a,3bと透明エポキシ樹脂5
との熱膨張率の差による熱応力が緩和され、電気的接続
部分に引っ張り力がかかることがない。したがって、リ
フロー炉処理時に断線が起こることもなく、電気的接触
不良による不良率が低減されるとともに、素子を大型化
できるようになる。
Here, the tips of the pair of leads 3a, 3b,
Since the transparent silicon resin 7 is sprayed on the PD chip 2 and the wires 4 and all the electrical connection portions are covered with the elastic transparent silicon resin 7, the leads 3a and 3b and the transparent epoxy are used during the reflow furnace treatment. Resin 5
The thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion is relaxed, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore, disconnection does not occur during the reflow furnace processing, the failure rate due to poor electrical contact is reduced, and the element can be made larger.

【0073】このようにして、表面実装部品としてのフ
ォトダイオードにおいて、不良率の低減と製品の大型化
が可能となる。なお、本実施の形態2においては、受光
素子としてフォトダイオードについて説明したが、フォ
トトランジスタの場合も同様である。即ち、図1におい
て、発光チップ2がPTチップに代わっただけで、他の
部分の構造は同一であり、フォトダイオードの場合と同
様の効果が得られる。
As described above, in the photodiode as the surface mount component, the defect rate can be reduced and the size of the product can be increased. In the second embodiment, the photodiode has been described as a light receiving element, but the same applies to a phototransistor. That is, in FIG. 1, only the light emitting chip 2 is replaced with a PT chip, and the structure of other parts is the same, and the same effect as that of the photodiode can be obtained.

【0074】実施の形態3 次に、本発明の実施の形態3について、図5を参照して
説明する。
Third Embodiment Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0075】図5(a)は本発明の実施の形態3にかか
る受発光素子の全体構成を示す平面図、(b)は正面
図、(c)は左側面図である。
FIG. 5A is a plan view showing the entire structure of the light emitting and receiving element according to the third embodiment of the present invention, FIG. 5B is a front view, and FIG. 5C is a left side view.

【0076】図5に示されるように、本実施の形態3の
固体光素子としての受発光素子71は、電気的手段とし
ての1対のリード63a,63b及び73a,73bが
平行に配置されて、1つの一方のリード63aには固体
受発光チップとしての発光チップ62がマウントされ、
他の一方のリード73aには固体受発光チップとしての
PDチップがマウントされて、それぞれ他方のリード6
3b,73bとワイヤ64,74でボンディングされて
電気的接続を取った後に、これらの電気的接続部分にそ
れぞれ透明シリコン樹脂67,77がスプレーされて、
電気的接続部分が透明シリコン樹脂67,77で覆われ
る。そして、全体を透明エポキシ樹脂65で封止すると
ともに、光学面としての凸レンズ形状の光放射面66及
び光入射面76をモールドしたものである。
As shown in FIG. 5, a light receiving / emitting element 71 as a solid-state optical element according to the third embodiment has a pair of leads 63a, 63b and 73a, 73b as electric means arranged in parallel. A light emitting chip 62 as a solid light receiving / emitting chip is mounted on one of the leads 63a,
A PD chip as a solid-state light receiving / emitting chip is mounted on the other lead 73a, and the other lead
3b and 73b are bonded to the wires 64 and 74 to establish electrical connection, and then these electrically connected portions are sprayed with transparent silicon resin 67 and 77, respectively.
The electrical connection portion is covered with the transparent silicone resin 67, 77. Then, the whole is sealed with a transparent epoxy resin 65, and a light emitting surface 66 and a light incident surface 76 in the form of a convex lens as optical surfaces are molded.

【0077】かかる受発光素子71は、2個の受発光素
子を、一方の受発光素子の発光チップ62から出た光が
他方の受発光素子のPDチップ72で受光されるように
対向して配置し、光によるデータの送受信を行う用途等
に用いられる。
The light receiving / emitting element 71 faces two light receiving / emitting elements such that light emitted from the light emitting chip 62 of one light receiving / emitting element is received by the PD chip 72 of the other light emitting / receiving element. It is used for applications such as transmitting and receiving data by light.

【0078】かかる受発光素子71においても、表面実
装時にリフロー炉を通す際に、電気的接続部分が全て弾
力性を有する透明シリコン樹脂67,77によって覆わ
れているため、リード63a,63b,73a,73b
と透明エポキシ樹脂65との熱膨張率の差による熱応力
が緩和され、電気的接続部分の接続状態が低下するよう
な引っ張り力がかかることがない。したがって、リフロ
ー炉処理時に断線が起こることもなく、電気的接触不良
による不良率が低減されるとともに、素子を大型化でき
るようになる。
Also in this light receiving / emitting element 71, when passing through a reflow furnace at the time of surface mounting, all the electrical connection portions are covered with the elastic transparent silicone resin 67, 77, and therefore the leads 63a, 63b, 73a. , 73b
The thermal stress caused by the difference in the coefficient of thermal expansion between the transparent epoxy resin 65 and the transparent epoxy resin 65 is alleviated, so that a pulling force that reduces the connection state of the electrical connection portion is not applied. Therefore, disconnection does not occur during the reflow furnace processing, the failure rate due to poor electrical contact is reduced, and the element can be made larger.

【0079】このようにして、表面実装部品としての受
発光素子において、不良率の低減と製品の大型化が可能
となる。
As described above, in the light emitting / receiving element as a surface mount component, it is possible to reduce the defective rate and increase the size of the product.

【0080】実施の形態4 次に、本発明の実施の形態4について、図6を参照して
説明する。
Fourth Embodiment Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0081】図6は本発明の実施の形態4にかかる発光
ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the light emitting diode according to the fourth embodiment of the present invention.

【0082】図6に示されるように、本実施の形態4の
固体光素子としての発光ダイオード11は、固体受発光
チップとしての発光チップ12に電力を供給する電気的
手段としての1対のリード13a,13bのうち、一方
のリード13aに発光チップ12をマウントし、他方の
リード13bと発光チップ12とをワイヤ14でボンデ
ィングして電気的接続を行った後に、発光チップ12、
一方のリード13aの先端部分、ワイヤ14及び他方の
リード13bの先端部分を透明シリコン樹脂17で封止
している。その後、さらにその外側を透明エポキシ樹脂
15で封止するとともに、発光チップ12の発光面側に
凸レンズ形状を有する光学面としての光放射面16の形
状をモールドしたものである。
As shown in FIG. 6, a light emitting diode 11 as a solid-state optical element according to the fourth embodiment has a pair of leads as electric means for supplying power to a light-emitting chip 12 as a solid-state light receiving / emitting chip. The light-emitting chip 12 is mounted on one of the leads 13a of the light-emitting chips 13a and 13b, and the other lead 13b and the light-emitting chip 12 are electrically connected by bonding with the wires 14.
The tip of one lead 13a, the tip of the wire 14 and the tip of the other lead 13b are sealed with a transparent silicone resin 17. After that, the outside is further sealed with a transparent epoxy resin 15 and the light emitting surface 16 as an optical surface having a convex lens shape is molded on the light emitting surface side of the light emitting chip 12.

【0083】これによって、実施の形態1のLED1に
おけるように電気的接続部分に透明シリコン樹脂7をス
プレーして透明シリコン樹脂7の被膜を作るよりも、熱
応力を緩和する効果がさらに大きくなる。即ち、LED
11の表面実装時にリフロー炉を通す際に、電気的接続
部分とその周辺が全て弾力性を有する透明シリコン樹脂
17の塊によって覆われているため、リード13a,1
3bと透明エポキシ樹脂15との熱膨張率の差による熱
応力が一層緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がか
かることがない。したがって、リフロー炉処理時に断線
が起こることもなく、電気的接触不良による不良率がさ
らに低減されるとともに、LEDをより大型化できるよ
うになる。
Thus, the effect of alleviating the thermal stress is further enhanced as compared with the case where the transparent silicon resin 7 is sprayed on the electrical connection portion as in the LED 1 of the first embodiment to form a film of the transparent silicon resin 7. That is, LED
When passing through the reflow furnace during the surface mounting of 11, the electrical connection portion and its surroundings are all covered with a lump of elastic transparent silicon resin 17, so that the leads 13 a, 1
The thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the transparent epoxy resin 3b and the transparent epoxy resin 15 is further alleviated, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore, disconnection does not occur at the time of reflow furnace processing, the failure rate due to poor electrical contact is further reduced, and the LED can be made larger.

【0084】このようにして、表面実装部品としての発
光ダイオードにおいて、不良率のより一層の低減と製品
のより大型化が可能となる。
As described above, in the light emitting diode as a surface mount component, it is possible to further reduce the defect rate and to increase the size of the product.

【0085】実施の形態5 次に、本発明の実施の形態5について、図7を参照して
説明する。
Fifth Embodiment Next, a fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0086】図7は本発明の実施の形態5にかかる発光
ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the light emitting diode according to the fifth embodiment of the present invention.

【0087】図7に示されるように、本実施の形態5の
固体光素子としての発光ダイオード21は、固体受発光
チップとしての発光チップ22に電力を供給する電気的
手段としての1対のリード23a,23bのうち、一方
のリード23aに発光チップ22をマウントし、他方の
リード23bと発光チップ22とをワイヤ24でボンデ
ィングして電気的接続を行った後に、発光チップ22、
一方のリード23aの先端部分、ワイヤ24及び他方の
リード23bの先端部分を透明シリコン樹脂27で封止
している。その後、さらにその外側を透明エポキシ樹脂
25で封止するとともに、発光チップ22の発光面側に
凸レンズ形状を有する光学面としての光放射面26の形
状をモールドしたものである。
As shown in FIG. 7, a light emitting diode 21 as a solid-state optical element according to the fifth embodiment has a pair of leads as electric means for supplying power to a light-emitting chip 22 as a solid-state light receiving / emitting chip. After the light emitting chip 22 is mounted on one of the leads 23a of the light emitting chips 23a and 23b, and the other lead 23b and the light emitting chip 22 are electrically connected by bonding with the wire 24, the light emitting chip 22,
The tip of one lead 23a, the wire 24 and the tip of the other lead 23b are sealed with a transparent silicon resin 27. Thereafter, the outside is further sealed with a transparent epoxy resin 25 and the light emitting surface 26 as an optical surface having a convex lens shape is molded on the light emitting surface side of the light emitting chip 22.

【0088】本実施の形態5のLED21が実施の形態
4のLED11と異なるのは、透明シリコン樹脂27の
下面が透明エポキシ樹脂25で覆われていない点であ
る。これによれば、発光チップ22をマウントしたリー
ド23aに透明エポキシ樹脂25でレンズ面形成を行
い、その後に透明シリコン樹脂27による封止が可能と
なる。このため、ゲル状のシリコン樹脂等を電気的接続
部分に塊として備えることができ、リード23a,23
bと透明エポキシ樹脂25との熱膨張率の差による熱応
力が一層緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がかか
ることがない。したがって、リフロー炉処理時に断線が
起こることもなく、電気的接触不良による不良率がさら
に低減されるとともに、LEDをより大型化できるよう
になる。
The LED 21 of the fifth embodiment differs from the LED 11 of the fourth embodiment in that the lower surface of the transparent silicon resin 27 is not covered with the transparent epoxy resin 25. According to this, a lens surface is formed with the transparent epoxy resin 25 on the lead 23a on which the light emitting chip 22 is mounted, and thereafter, the sealing with the transparent silicon resin 27 becomes possible. For this reason, a gel-like silicon resin or the like can be provided as a lump at the electrical connection portion, and the leads 23a, 23
The thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between b and the transparent epoxy resin 25 is further alleviated, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore, disconnection does not occur at the time of reflow furnace processing, the failure rate due to poor electrical contact is further reduced, and the LED can be made larger.

【0089】実施の形態6 次に、本発明の実施の形態6について、図8を参照して
説明する。
Sixth Embodiment Next, a sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0090】図8は本発明の実施の形態6にかかる発光
ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the light emitting diode according to the sixth embodiment of the present invention.

【0091】図8に示されるように、本実施の形態6の
固体光素子としての発光ダイオード31は、固体受発光
チップとしての発光チップ32に電力を供給する電気的
手段としての1対のリード33a,33bのうち、一方
のリード33aの先端部分を凹面形状の反射鏡33cと
している。そして、この反射鏡33cの底面に発光チッ
プ32をマウントし、他方のリード33bと発光チップ
32とをワイヤ34でボンディングして電気的接続を行
った後に、発光チップ32、一方のリード33aの先端
部分(反射鏡33cの反射面)、ワイヤ34及び他方の
リード33bの先端部分には透明シリコン樹脂37をス
プレーして、電気的接続部分の全てを透明シリコン樹脂
37で覆っている。
As shown in FIG. 8, a light emitting diode 31 as a solid-state optical element according to the sixth embodiment has a pair of leads as electric means for supplying power to a light-emitting chip 32 as a solid-state light receiving / emitting chip. Of the leads 33a and 33b, the tip of one lead 33a is a concave reflecting mirror 33c. Then, the light emitting chip 32 is mounted on the bottom surface of the reflecting mirror 33c, and the other lead 33b and the light emitting chip 32 are electrically connected by bonding with the wire 34. Then, the light emitting chip 32 and the tip of one of the leads 33a are formed. A transparent silicon resin 37 is sprayed on the portion (the reflecting surface of the reflecting mirror 33c), the wire 34, and the tip of the other lead 33b, and the entire electrical connection portion is covered with the transparent silicon resin 37.

【0092】その後、さらにその外側を透明エポキシ樹
脂35で封止するとともに、発光チップ32の発光面側
に平面形状を有する光学面としての光放射面36の形状
をモールドしている。反射鏡33cは、一方のリード3
3aの先端部分であるから、銅板を鏡面研磨して銀メッ
キを施してなるものであり、発光チップ32の発光面か
ら略水平方向へ放射された光をも光放射面36側へ反射
させることによって、外部放射効率を向上させるもので
ある。
Thereafter, the outside is further sealed with a transparent epoxy resin 35, and the light emitting surface 36 as an optical surface having a planar shape is molded on the light emitting surface side of the light emitting chip 32. The reflecting mirror 33c is connected to one of the leads 3
3a, the copper plate is mirror-polished and silver-plated. The light emitted from the light emitting surface of the light emitting chip 32 in a substantially horizontal direction is also reflected to the light emitting surface 36 side. Thus, the external radiation efficiency is improved.

【0093】本実施の形態6のLED31においては、
電気的接続部分のみならず反射鏡33cの凹面形状の反
射面も、透明シリコン樹脂37で覆われている。LED
31を表面実装するためにリフロー炉を通すと、反射鏡
33cの反射面も加熱時の応力によって曇りを生じ、直
線反射率が低下して外部放射効率が減少してしまう。そ
こで、電気的接続部分とともに反射鏡33cの反射面を
も光透過性弾性材料である透明シリコン樹脂37で覆う
ことによって、加熱時の応力が緩和されて、反射面に曇
りを生じるのを防止することができる。特に、メッキ処
理により作成された反射鏡あるいはサイズの大きい反射
鏡の場合に、大きな効果がある。
In the LED 31 of the sixth embodiment,
Not only the electrical connection part but also the concave reflecting surface of the reflecting mirror 33c is covered with the transparent silicon resin 37. LED
When 31 is passed through a reflow furnace for surface mounting, the reflecting surface of the reflecting mirror 33c also becomes cloudy due to stress at the time of heating, and the linear reflectivity decreases, thereby reducing the external radiation efficiency. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror 33c as well as the electrical connection portion with the transparent silicon resin 37, which is a light-transmitting elastic material, the stress at the time of heating is reduced, and the reflecting surface is prevented from fogging. be able to. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror made by plating or a reflecting mirror having a large size.

【0094】このようにして、電気的接触不良による不
良率を低減できるのみでなく、外部放射効率の向上をも
図ることができる表面実装部品としての発光ダイオード
となる。なお、透明シリコン樹脂37による熱応力の緩
和効果によって素子の大型化が可能になるので、反射鏡
33cも大型化できる。このように反射鏡33cのサイ
ズが大きいほうが光学制御特性を高めることができ、外
部放射効率を一段と向上させることができる。
In this way, a light emitting diode as a surface mount component that can not only reduce the failure rate due to poor electrical contact but also improve external radiation efficiency. Since the size of the element can be increased by the effect of relaxing the thermal stress by the transparent silicon resin 37, the size of the reflecting mirror 33c can also be increased. As described above, the larger the size of the reflecting mirror 33c, the higher the optical control characteristics, and the further the external radiation efficiency can be further improved.

【0095】実施の形態7 次に、本発明の実施の形態7について、図9を参照して
説明する。
Seventh Embodiment Next, a seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0096】図9は本発明の実施の形態7にかかる発光
ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the light emitting diode according to the seventh embodiment of the present invention.

【0097】図9に示されるように、本実施の形態7の
固体光素子としての発光ダイオード41も、固体受発光
チップとしての発光チップ42に電力を供給する電気的
手段としての1対のリード43a,43bのうち、一方
のリード43aの先端部分を凹面形状の反射鏡43cと
している。そして、この反射鏡43cの底面に発光チッ
プ42をマウントし、他方のリード43bと発光チップ
42とをワイヤ44でボンディングして電気的接続を行
った後に、発光チップ42、一方のリード43aの先端
部分(反射鏡43cの反射面)、ワイヤ44及び他方の
リード43bの先端部分には透明シリコン樹脂47をス
プレーして、電気的接続部分の全てと反射鏡43cの反
射面を透明シリコン樹脂47で覆っている。
As shown in FIG. 9, a light emitting diode 41 as a solid-state optical element according to the seventh embodiment also has a pair of leads as electric means for supplying power to a light-emitting chip 42 as a solid-state light receiving / emitting chip. Of the leads 43a and 43b, the tip of one lead 43a is a concave reflecting mirror 43c. Then, the light emitting chip 42 is mounted on the bottom surface of the reflecting mirror 43c, and the other lead 43b and the light emitting chip 42 are bonded to each other with a wire 44 for electrical connection. The transparent silicon resin 47 is sprayed on the portion (the reflecting surface of the reflecting mirror 43c), the wire 44, and the tip of the other lead 43b, and all the electrical connection portions and the reflecting surface of the reflecting mirror 43c are covered with the transparent silicon resin 47. Covering.

【0098】その後、さらにその外側を透明エポキシ樹
脂45で封止するとともに、発光チップ42の発光面側
に大型の凸レンズ形状を有する光学面としての光放射面
46の形状をモールドしている。反射鏡43cは、実施
の形態6と同様に銅板を鏡面研磨して銀メッキすること
によって形成されている。このように、電気的接続部分
とともに反射鏡43cの反射面をも光透過性弾性材料で
ある透明シリコン樹脂47で覆うことによって、加熱時
の応力が緩和されて、反射面に曇りを生じるのを防止す
ることができる。
Thereafter, the outside is further sealed with a transparent epoxy resin 45, and the light emitting surface 46 as an optical surface having a large convex lens shape is molded on the light emitting surface side of the light emitting chip 42. The reflecting mirror 43c is formed by mirror-polishing and silver-plating a copper plate as in the sixth embodiment. In this way, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror 43c together with the electrical connection portion with the transparent silicon resin 47, which is a light-transmitting elastic material, the stress at the time of heating is alleviated, and the fogging of the reflecting surface is prevented. Can be prevented.

【0099】そして、このように反射鏡43cと大型レ
ンズ46を備えたことによって、発光チップ42から発
せられる光を有効に制御して集光しつつ外部放射するこ
とができる。さらに、発光チップ42に対する凸レンズ
46のサイズが大きいので、高い集光性を得ることがで
きる。このようにして、表面実装時の不良率を低減でき
るだけでなく、光学制御特性の優れた、外部放射効率の
高い表面実装型の発光ダイオードとなる。
Since the reflecting mirror 43c and the large lens 46 are provided as described above, the light emitted from the light emitting chip 42 can be effectively controlled and emitted to the outside while being collected. Furthermore, since the size of the convex lens 46 with respect to the light emitting chip 42 is large, high light-collecting properties can be obtained. In this way, a surface-mounted light-emitting diode having not only a reduced defect rate during surface mounting but also excellent optical control characteristics and high external radiation efficiency can be obtained.

【0100】なお、本実施の形態7のLED41のレン
ズ部分46の直径を5mmとすれば、リフロー炉を通さ
ないディスクリート部品である、最も標準的なレンズ封
止型のφ5のLEDと同等の特性を有する表面実装型の
LEDを具現化できる。これによれば、実装を容易にで
き、かつ実装方向精度を高めることができる。
When the diameter of the lens portion 46 of the LED 41 of the seventh embodiment is 5 mm, the same characteristics as those of the most standard lens-sealed φ5 LED, which is a discrete component that does not pass through a reflow furnace. Can be realized. According to this, mounting can be facilitated and mounting direction accuracy can be improved.

【0101】実施の形態8 次に、本発明の実施の形態8について、図10を参照し
て説明する。
Eighth Embodiment Next, an eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

【0102】図10は本発明の実施の形態8にかかる発
光ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the entire structure of the light emitting diode according to the eighth embodiment of the present invention.

【0103】図10に示されるように、本実施の形態8
の固体光素子としての発光ダイオード51は、固体受発
光チップとしての発光チップ52に電力を供給する電気
的手段としての1対のリード53a,53bのうち、一
方のリード53aの先端下面に発光チップ52をマウン
トし、他方のリード53bと発光チップ52とをワイヤ
54でボンディングして電気的接続を行った後に、発光
チップ52、一方のリード53aの先端、ワイヤ54及
び他方のリード53bの先端に透明シリコン樹脂57を
スプレーして、これらの電気的接続部分を透明シリコン
樹脂57で覆っている。一方、発光チップ52の発光面
に対向する位置に、金属板をプレス成形してなる凹面形
状の反射鏡58を取り付け、この反射鏡58の反射面に
も透明シリコン樹脂57をスプレーして、反射面を透明
シリコン樹脂57で覆っている。その後、これらを透明
エポキシ樹脂55で封止するとともに、発光チップ52
の背面側に平面形状を有する光学面としての光放射面5
6の形状をモールドしたものである。
As shown in FIG. 10, the eighth embodiment
The light-emitting diode 51 as a solid-state optical element is provided with a light-emitting chip on the lower surface of one of the leads 53a and 53b as an electric means for supplying power to the light-emitting chip 52 as a solid-state light-receiving / emitting chip. After the second lead 52b is mounted and the other lead 53b and the light emitting chip 52 are electrically connected by bonding with a wire 54, the light emitting chip 52, the tip of one lead 53a, the wire 54 and the tip of the other lead 53b are The transparent silicon resin 57 is sprayed, and these electrical connection portions are covered with the transparent silicon resin 57. On the other hand, a concave reflecting mirror 58 formed by press-molding a metal plate is attached to a position facing the light emitting surface of the light emitting chip 52, and a transparent silicon resin 57 is sprayed on the reflecting surface of the reflecting mirror 58 as well. The surface is covered with a transparent silicon resin 57. Thereafter, these are sealed with a transparent epoxy resin 55 and the light emitting chips 52
Emitting surface 5 as an optical surface having a planar shape on the back side of
6 is molded.

【0104】反射鏡58は、真鍮板を凹面形状にプレス
加工して凹面に銀メッキ処理を施したもので、略回転放
物面形状に形成されており、透明エポキシ樹脂55で樹
脂封止した際回転放物面の焦点に発光チップ52が位置
するようになっている。したがって、発光チップ52が
発する光は反射鏡58で全て回転放物面の軸に平行な反
射光となって、発光チップ52の背面の光放射面56か
ら放射される。
The reflecting mirror 58 is formed by pressing a brass plate into a concave shape and subjecting the concave surface to silver plating. The reflecting mirror 58 is formed in a substantially paraboloid of revolution shape, and is sealed with a transparent epoxy resin 55. The light emitting chip 52 is located at the focal point of the paraboloid of revolution. Therefore, all the light emitted from the light emitting chip 52 becomes reflected light parallel to the axis of the paraboloid of revolution by the reflecting mirror 58 and is emitted from the light emitting surface 56 on the back surface of the light emitting chip 52.

【0105】このような、いわゆる反射型LED51に
おいては、表面実装するためにリフロー炉を通すと、熱
応力を受けるのは電気的接続部分のみでなく、反射鏡5
8の反射面も加熱時の応力によって曇りを生じ、直線反
射率が低下して外部放射効率が減少してしまう。そこ
で、電気的接続部分とともに反射鏡58の反射面をも光
透過性弾性材料である透明シリコン樹脂57で覆うこと
によって、加熱時の応力が緩和されて、反射面に曇りを
生じるのを防止することができる。特に、メッキ処理に
より作成した反射鏡あるいはサイズの大きい反射鏡の場
合に、大きな効果がある。
In such a so-called reflective LED 51, when a reflow furnace is used for surface mounting, not only the electrical connection portion but also the reflective mirror 5 receives thermal stress.
The reflecting surface of No. 8 is also fogged by the stress at the time of heating, the linear reflectance is reduced, and the external radiation efficiency is reduced. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror 58 together with the electrical connection portion with the transparent silicon resin 57 which is a light-transmitting elastic material, the stress at the time of heating is reduced, and the reflecting surface is prevented from fogging. be able to. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0106】また、透明シリコン樹脂57による加熱時
の応力の緩和によって、素子を大型化することが可能に
なったが、特に反射型LEDにおいては、反射鏡の径が
小さいと発光チップ52やリード53a,53bに遮ら
れる光が多くなってしまうのに対して、大型の反射型L
EDでは優れた放射特性を実現できる。
Although the size of the element can be increased by relaxing the stress at the time of heating by the transparent silicon resin 57, especially in the reflection type LED, if the diameter of the reflection mirror is small, the light emitting chip 52 and the lead While the light blocked by 53a and 53b increases, a large reflective L
ED can realize excellent radiation characteristics.

【0107】このようにして、電気的接触不良による不
良率を低減できるのみでなく、外部放射効率の向上をも
図ることができる表面実装部品としての発光ダイオード
となる。
As described above, the light emitting diode as a surface mount component not only can reduce the defective rate due to poor electrical contact but also can improve the external radiation efficiency.

【0108】上記各実施の形態においては、固体光素子
としての発光ダイオード、受光素子、受発光素子を表面
実装部品として説明したが、これに限られず、その他の
耐温度変化が求められる部品としても有効である。
In each of the above embodiments, the light-emitting diode, light-receiving element, and light-receiving / emitting element as solid-state optical elements have been described as surface-mounted components. However, the present invention is not limited to this. It is valid.

【0109】また、上記各実施の形態においては、樹脂
封止用の光透過性材料として透明エポキシ樹脂を使用し
た例について説明したが、硬化前の流動性、充填性、硬
化後の透明性、強度等の条件を満たすものであれば、ど
のような光透過性樹脂を用いても良い。さらに、光透過
性弾性材料として透明シリコン樹脂を使用した例につい
て説明したが、光透過性と弾性を有し熱応力を緩和でき
るものであれば、どのような材料を使用しても良い。
Also, in each of the above embodiments, an example was described in which a transparent epoxy resin was used as the light-transmitting material for sealing the resin. However, the fluidity before filling, the filling property, the transparency after curing, Any light-transmitting resin may be used as long as it satisfies conditions such as strength. Furthermore, although an example in which transparent silicon resin is used as the light transmitting elastic material has been described, any material may be used as long as it has light transmitting properties and elasticity and can reduce thermal stress.

【0110】また、上記各実施の形態においては、1対
のリードを銅板に銀メッキしたもので構成しているが、
その他にも鉄板に銀メッキしたものやアルミニウム板
等、種々の素材を用いることができる。
In each of the above embodiments, a pair of leads is formed by plating a copper plate with silver.
In addition, various materials such as a silver-plated iron plate and an aluminum plate can be used.

【0111】さらに、実施の形態8においては、反射鏡
として、真鍮板を凹面形状にプレス加工して凹面に銀メ
ッキ処理を施したものを用いているが、その他にもアル
ミ板を凹面形状にプレス加工したもの等を用いることが
できる。
Further, in the eighth embodiment, a brass plate is pressed into a concave shape and subjected to a silver plating process as the reflecting mirror. Alternatively, an aluminum plate is formed into a concave shape. Pressed ones can be used.

【0112】固体光素子としての発光ダイオード、受光
素子、受発光素子のその他の部分の構成、形状、材料、
数量、大きさ、接続関係等についても、上記各実施の形
態に限定されるものではない。
The configuration, shape, material, and the like of the light emitting diode, the light receiving element, and other parts of the light receiving and emitting element as the solid state optical element,
The quantity, size, connection relationship, and the like are not limited to the above embodiments.

【0113】[0113]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
かかる固体光素子は、固体受発光チップと、前記固体受
発光チップとの電力の受供給を行う電気的手段と、光透
過性弾性材料と、光学面を形成する光透過性材料とを有
し、前記固体受発光チップ及び/または前記電気的手段
の電気的接続部分が前記光透過性弾性材料によって覆わ
れており、その周囲がさらに前記光透過性材料で覆われ
ているものである。
As described above, the solid-state optical device according to the first aspect of the present invention comprises a solid-state light receiving / emitting chip, an electric means for supplying and receiving power to and from the solid-state light receiving / emitting chip, An elastic material and a light-transmitting material forming an optical surface, wherein an electric connection portion of the solid-state light receiving / emitting chip and / or the electric means is covered with the light-transmitting elastic material; Is further covered with the light transmitting material.

【0114】かかる構成の固体光素子によれば、固体受
発光チップ及び/または電気的手段の電気的接続部分が
全て光透過性弾性材料によって覆われているため、表面
実装時等の高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
ても、光透過性材料による熱応力が緩和され、電気的接
続部分に引っ張り力がかかることがない。したがって、
高温環境下あるいは急激な温度変化時における電気的接
続状態の低下を防止して電気的接触不良による不良率を
低減することができ、また光透過性材料による光学面を
大型化しても電気的接触不良が発生する恐れがなく、十
分実用化に耐え得る。
According to the solid-state optical device having such a configuration, since the solid-state light receiving / emitting chip and / or the electrical connection portions of the electrical means are all covered with the light-transmitting elastic material, the solid-state optical device can be used in a high-temperature environment such as during surface mounting. Alternatively, even when the temperature changes suddenly, the thermal stress due to the light-transmitting material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore,
Prevents the deterioration of the electrical connection state in high-temperature environments or sudden changes in temperature, thereby reducing the failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of failure, and it can withstand practical use.

【0115】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product is obtained.

【0116】請求項2の発明にかかる固体光素子は、固
体受発光チップと、前記固体受発光チップとの電力の受
供給を行う電気的手段と、前記固体受発光チップと前記
電気的手段とを電気的に接続する電気的接続手段と、光
透過性弾性材料と、光学面を形成する光透過性材料とを
有し、前記固体受発光チップと前記電気的接続手段また
は前記電気的接続手段と前記電気的手段との少なくとも
いずれか一方の電気的接続部分が前記光透過性弾性材料
によって覆われており、その周囲がさらに前記光透過性
材料で覆われているものである。
A solid-state optical device according to a second aspect of the present invention comprises: a solid-state light-receiving / emitting chip; electrical means for receiving and supplying power to the solid-state light-emitting / receiving chip; And a light transmitting elastic material, and a light transmitting material forming an optical surface, wherein the solid light receiving / emitting chip and the electric connecting means or the electric connecting means are electrically connected to each other. And at least one of the electrical means is covered with the light-transmitting elastic material, and the periphery thereof is further covered with the light-transmitting material.

【0117】かかる構成の固体光素子によれば、固体受
発光チップと電気的接続手段または電気的接続手段と電
気的手段との少なくともいずれか一方の電気的接続部分
が全て光透過性弾性材料によって覆われているため、表
面実装時等の高温環境下あるいは急激な温度変化時にお
いても、光透過性材料による熱応力が緩和され、電気的
接続手段の電気的接続部分に引っ張り力がかかることが
ない。したがって、高温環境下あるいは急激な温度変化
時における電気的接続状態の低下を防止して電気的接触
不良による不良率を低減することができ、また光透過性
材料による光学面を大型化しても電気的接触不良が発生
する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
According to the solid-state optical device having such a configuration, at least one of the electrical connection means and the electrical connection means and / or the electrical connection means between the electrical connection means and the electrical means is entirely made of a light-transmitting elastic material. Because it is covered, even in a high temperature environment such as surface mounting or a sudden temperature change, the thermal stress due to the light transmitting material is relaxed, and a tensile force may be applied to the electrical connection part of the electrical connection means Absent. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0118】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical element having a temperature-resistant property capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0119】請求項3の発明にかかる固体光素子は、請
求項1または請求項2の構成において、前記電気的手段
は金属部材によるリードであるものである。
According to a third aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the first or second aspect, the electric means is a lead made of a metal member.

【0120】このように、電気的手段として金属部材か
らなるリードを用いた場合、光透過性材料との熱膨張率
の差は大きくなり、高温環境下あるいは急激な温度変化
時において、電気的接続状態の低下を生じ易くなる。し
かし、本発明の固体光素子においては、請求項1または
請求項2に記載の効果に加えて、固体受発光チップと金
属部材によるリードとの電気的接続部分が全て光透過性
弾性材料によって覆われているため、表面実装時等の高
温環境下あるいは急激な温度変化時においても、金属製
のリードと光透過性材料との熱膨張率の差による熱応力
が緩和され、電気的接続部分に引っ張り力がかかること
がない。したがって、高温環境下あるいは急激な温度変
化時における電気的接続状態の低下を防止して電気的接
触不良による不良率を低減することができ、また光透過
性材料による光学面を大型化しても電気的接触不良が発
生する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
As described above, when a lead made of a metal member is used as the electrical means, the difference in the coefficient of thermal expansion from the light-transmitting material becomes large, and the electrical connection is made in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly. The state is apt to deteriorate. However, in the solid-state optical device of the present invention, in addition to the effects described in claim 1 or 2, the electrical connection between the solid-state light receiving / emitting chip and the lead made of the metal member is entirely covered with the light transmitting elastic material. Therefore, even in a high temperature environment such as surface mounting or a sudden temperature change, the thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the metal lead and the light transmitting material is relaxed, and the electrical connection part No pulling force is applied. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0121】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product is obtained.

【0122】請求項4の発明にかかる固体光素子は、請
求項3の構成において、前記リードの前記固体受発光チ
ップをマウントする部分が凹面形状の反射鏡になってお
り、前記反射鏡の反射面が前記光透過性弾性材料によっ
て覆われているものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the third aspect, a portion of the lead on which the solid-state light receiving / emitting chip is mounted is a concave reflecting mirror. The surface is covered with the light-transmitting elastic material.

【0123】このような反射鏡を有する固体光素子にお
いては、高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
て、電気的接続部分のみでなく反射鏡の反射面も熱応力
を受けて反射面に曇りを生じ、直線反射率が低下して放
射効率あるいは入射効率が減少してしまう。そこで、電
気的接続部分とともに反射鏡の反射面をも光透過性弾性
材料で覆うことによって、請求項3に記載の効果に加え
て、熱応力が緩和されて反射面に曇りを生じるのを防止
することができる。特に、メッキ処理により作成した反
射鏡あるいはサイズの大きい反射鏡の場合に、大きな効
果がある。
In a solid-state optical device having such a reflecting mirror, not only the electrical connection portion but also the reflecting surface of the reflecting mirror receives thermal stress in a high-temperature environment or when there is a rapid temperature change, so that the reflecting surface becomes fogged. As a result, the linear reflectance decreases, and the radiation efficiency or the incident efficiency decreases. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with the light transmitting elastic material as well as the electrical connection portion, in addition to the effect according to the third aspect, the thermal stress is reduced and the reflecting surface is prevented from fogging. can do. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0124】このようにして、電気的接触不良による不
良率を低減できるのみでなく、放射効率あるいは入射効
率の向上をも図ることができる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device can be provided which can not only reduce the defective rate due to poor electrical contact but also improve the radiation efficiency or the incident efficiency.

【0125】請求項5の発明にかかる固体光素子は、請
求項2の構成において、前記電気的接続手段は金属部材
によるワイヤであるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the second aspect, the electrical connection means is a wire made of a metal member.

【0126】かかる構成の固体光素子においては、高温
環境下あるいは急激な温度変化時における熱応力によっ
て金属製のワイヤに引っ張り力がかかって、固体受発光
チップとワイヤ及び電気的手段とワイヤの接続部分がと
れ易くなる。しかし、本発明の固体光素子においては、
請求項2に記載の効果に加えて、固体受発光チップと電
気的手段とのワイヤを含む電気的接続部分が全て光透過
性弾性材料によって覆われているため、高温環境下ある
いは急激な温度変化時においても、熱応力が緩和されて
ワイヤに引っ張り力がかかることがない。したがって、
高温環境下あるいは急激な温度変化時における電気的接
続状態の低下を防止して電気的接触不良による不良率を
低減することができ、また光透過性材料による光学面を
大型化しても電気的接触不良が発生する恐れがなく、十
分実用化に耐え得る。
In the solid-state optical device having such a configuration, a tensile force is applied to the metal wire due to thermal stress in a high-temperature environment or when a rapid temperature change occurs, so that the solid-state light receiving / emitting chip is connected to the wire and the electrical means is connected to the wire. The part is easy to remove. However, in the solid-state optical device of the present invention,
In addition to the effect according to claim 2, since all the electrical connection portions including wires between the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical means are covered with the light-transmitting elastic material, it can be used in a high-temperature environment or a rapid temperature change. Even in such a case, the thermal stress is relieved and the wire is not subjected to a tensile force. Therefore,
Prevents the deterioration of the electrical connection state in high-temperature environments or sudden changes in temperature, thereby reducing the failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of failure, and it can withstand practical use.

【0127】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0128】請求項6の発明にかかる固体光素子は、請
求項5の構成において、前記電気的手段に凹部を形成
し、前記ワイヤと前記電気的手段との電気的接続が前記
凹部においてなされているものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in the solid-state optical device according to the fifth aspect, a recess is formed in the electric means, and an electrical connection between the wire and the electric means is made in the recess. Is what it is.

【0129】これによって、請求項5に記載の効果に加
えて、光透過性弾性材料が凹部に溜まり、ワイヤと電気
的手段との接続部分(セカンドボンド)が十分な量の光
透過性弾性材料で覆われる。このようにして、最も弱く
熱応力で断線しやすいセカンドボンドを光透過性弾性材
料で十分に覆うことができるので、高温環境下あるいは
急激な温度変化時においても、熱応力がより一層緩和さ
れてワイヤに引っ張り力がかかることがない。したがっ
て、高温環境下あるいは急激な温度変化時における電気
的接続状態の低下を防止して電気的接触不良による不良
率をより一層低減することができ、また光透過性材料に
よる光学面を大型化しても電気的接触不良が発生する恐
れがなく、十分実用化に耐え得る。
Accordingly, in addition to the effect of the fifth aspect, the light transmitting elastic material is accumulated in the concave portion, and the connection portion (second bond) between the wire and the electric means has a sufficient amount of the light transmitting elastic material. Covered with. In this way, the second bond, which is the weakest and is likely to break due to thermal stress, can be sufficiently covered with the light-transmitting elastic material, so that the thermal stress is further reduced even in a high-temperature environment or when a rapid temperature change occurs. No pulling force is applied to the wire. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, to further reduce a failure rate due to poor electrical contact, and to enlarge an optical surface made of a light-transmitting material. Also, there is no possibility that electrical contact failure occurs, and the device can be sufficiently put into practical use.

【0130】このようにして、不良率のより一層の低減
と製品の大型化を可能とする耐温度変化性のある固体光
素子となる。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of further reducing the defect rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0131】請求項7の発明にかかる固体光素子は、固
体受発光チップと、前記固体受発光チップとの電力の受
供給を行う1対のリードのうち前記固体受発光チップを
マウントする一方のリードと、前記1対のリードのうち
他方のリードと、前記他方のリードと前記固体受発光チ
ップとを電気的に接続するワイヤと、前記固体受発光チ
ップと前記ワイヤと前記1対のリードの一部とを封止す
る光透過性材料とを具備する固体光素子であって、前記
光透過性材料によって光学面が形成されており、前記光
透過性材料の内部において、前記固体受発光チップと前
記ワイヤと前記1対のリードの一部とが光透過性弾性材
料によって覆われているものである。
A solid-state optical device according to a seventh aspect of the present invention is a solid-state light-receiving and light-emitting chip, and one of a pair of leads for receiving and supplying power to the solid-state light-emitting and light-emitting chip on which the solid-state light-emitting and light-emitting chip is mounted. A lead, the other one of the pair of leads, a wire for electrically connecting the other lead to the solid-state light receiving and emitting chip, and a wire connecting the solid-state light receiving and emitting chip, the wire, and the pair of leads. A light-transmissive material that seals a part of the solid-state light-emitting chip, wherein an optical surface is formed by the light-transmissive material, and the solid-state light receiving and emitting chip is provided inside the light-transmissive material. And the wire and a part of the pair of leads are covered with a light-transmitting elastic material.

【0132】かかる構成の固体光素子によれば、固体受
発光チップとリードとの電気的接続部分が全て光透過性
弾性材料によって覆われているため、高温環境下あるい
は急激な温度変化時においても、リードと封止材料との
熱膨張率の差による熱応力が緩和され、電気的接続部分
に引っ張り力がかかることがない。したがって、高温環
境下あるいは急激な温度変化時における電気的接続状態
の低下を防止して電気的接触不良による不良率を低減す
ることができ、また光透過性材料による光学面を大型化
しても電気的接触不良が発生する恐れがなく、十分実用
化に耐え得る。
According to the solid-state optical device having such a configuration, all the electrical connection portions between the solid-state light receiving / emitting chip and the leads are covered with the light-transmitting elastic material. In addition, the thermal stress due to the difference in the coefficient of thermal expansion between the lead and the sealing material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or at the time of a rapid temperature change, thereby reducing a failure rate due to poor electrical contact. There is no danger of poor contact, and it can withstand practical use.

【0133】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this manner, a solid-state optical device having a temperature-resistant characteristic capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【0134】請求項8の発明にかかる固体光素子は、固
体受発光チップと、前記固体受発光チップとの電力の受
供給を行う電気的手段と、光透過性弾性材料と、光学面
を形成する光透過性材料と、反射鏡とを有し、前記反射
鏡の反射面が前記光透過性弾性材料によって覆われてお
り、その周囲がさらに前記光透過性材料で覆われている
ものである。
The solid-state optical device according to the eighth aspect of the present invention is a solid-state optical device, comprising: a solid-state light receiving / emitting chip; electric means for supplying / receiving power to / from the solid-state light receiving / emitting chip; a light-transmitting elastic material; And a reflecting mirror, wherein the reflecting surface of the reflecting mirror is covered with the light transmitting elastic material, and the periphery thereof is further covered with the light transmitting material. .

【0135】このような反射鏡を有する固体光素子にお
いては、高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
て、反射鏡の反射面も熱応力を受けて反射面に曇りを生
じ、直線反射率が低下して放射効率あるいは入射効率が
減少してしまう。そこで、反射鏡の反射面を光透過性弾
性材料で覆うことによって、熱応力が緩和されて反射面
に曇りを生じるのを防止することができる。特に、メッ
キ処理により作成した反射鏡あるいはサイズの大きい反
射鏡の場合に、大きな効果がある。
In a solid-state optical device having such a reflecting mirror, in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly, the reflecting surface of the reflecting mirror is also subjected to thermal stress, and the reflecting surface becomes cloudy, and the linear reflectance decreases. As a result, the radiation efficiency or the incident efficiency decreases. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with a light-transmitting elastic material, it is possible to prevent thermal stress from being reduced and to prevent the reflecting surface from fogging. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0136】このようにして、反射鏡の曇りによる不良
率を低減して、放射効率あるいは入射効率の向上を図る
ことができる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device capable of improving the radiation efficiency or the incident efficiency by reducing the defective rate due to the fogging of the reflecting mirror is obtained.

【0137】請求項9の発明にかかる固体光素子は、請
求項8の構成において、前記反射鏡は金属により形成さ
れているものである。
A solid-state optical device according to a ninth aspect of the present invention is the solid-state optical device according to the eighth aspect, wherein the reflecting mirror is formed of a metal.

【0138】請求項8に記載の効果に加えて、このよう
な金属により形成されている反射鏡は、作成が容易であ
ると言う利点がある。一方、光透過性材料との熱膨張率
の差は大きくなり、高温環境下あるいは急激な温度変化
時において、反射鏡の反射面に曇りを生じ易くなる。そ
こで、反射鏡の反射面を光透過性弾性材料で覆うことに
よって、熱応力が緩和されて反射面に曇りを生じるのを
防止することができる。特に、本発明の金属からなる反
射鏡の場合には、大きな効果がある。
In addition to the effect described in claim 8, a reflecting mirror formed of such a metal has an advantage that it can be easily manufactured. On the other hand, the difference in the coefficient of thermal expansion between the light-transmitting material and the light-transmitting material becomes large, and the reflection surface of the reflecting mirror tends to fog in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with a light-transmitting elastic material, it is possible to prevent thermal stress from being reduced and to prevent the reflecting surface from fogging. Particularly, in the case of the reflecting mirror made of the metal of the present invention, there is a great effect.

【0139】このようにして、反射鏡の曇りによる不良
率を低減して、放射効率あるいは入射効率の向上を図る
ことができる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device can be obtained in which the defect rate due to the fogging of the reflecting mirror can be reduced and the radiation efficiency or the incident efficiency can be improved.

【0140】請求項10の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項9のいずれか1つの構成において、
前記光学面は凸レンズ形状であることを特徴とするもの
である。
The solid-state optical device according to the tenth aspect of the present invention comprises:
In any one of claims 1 to 9,
The optical surface has a convex lens shape.

【0141】前述の如く、本発明にかかる固体光素子
は、光透過性材料の内部において電気的接続部分が全て
光透過性弾性材料によって覆われているため、熱応力が
緩和されて製品の大型化が可能となった。これによっ
て、光学面も大型化されるため、請求項1乃至請求項9
のいずれか1つに記載の効果に加えて、光学面を凸レン
ズ形状とすることによって凸レンズ部分も大型化され、
十分な光学集光効果のある固体光素子となる。
As described above, in the solid-state optical device according to the present invention, since all the electrical connection portions are covered with the light-transmitting elastic material inside the light-transmitting material, the thermal stress is reduced and the size of the product becomes large. Has become possible. Accordingly, the size of the optical surface is also increased.
In addition to the effect described in any one of the above, the convex lens portion is also enlarged by forming the optical surface into a convex lens shape,
A solid-state optical device having a sufficient optical focusing effect is obtained.

【0142】このようにして、不良率を低減できるのみ
でなく、十分な集光効果の得られる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device can be obtained which can not only reduce the defect rate but also obtain a sufficient light-collecting effect.

【0143】請求項11の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項10のうちいずれか1つの構成にお
いて、前記光学面の幅が3mmを超えるものである。
The solid-state optical device according to claim 11 is
In any one of the first to tenth aspects, the width of the optical surface exceeds 3 mm.

【0144】従来の光透過性材料で直接封止する固体光
素子においては、光学面の幅が3mmを超えるもので
は、高温環境下あるいは急激な温度変化時における熱応
力による固体受発光チップと電気的手段との電気的接続
状態の低下が起こって、実用化ができなかった。しか
し、本発明にかかる固体光素子においては、請求項1乃
至請求項10のうちいずれか1つに記載の効果に加え
て、光透過性材料の内部において電気的接続部分が全て
光透過性弾性材料によって覆われているため、高温環境
下あるいは急激な温度変化時においても、光透過性材料
による熱応力が緩和され、電気的接続部分に引っ張り力
がかかることがない。したがって、高温環境下あるいは
急激な温度変化時における電気的接続状態の低下を防止
して電気的接触不良による不良率を低減することができ
る。
In a conventional solid-state optical device directly sealed with a light-transmitting material, if the width of the optical surface exceeds 3 mm, the solid-state light-emitting / receiving chip due to thermal stress in a high-temperature environment or when a rapid temperature change occurs. As a result, the electrical connection state with the physical means deteriorated and practical use was not possible. However, in the solid-state optical device according to the present invention, in addition to the effects described in any one of the first to tenth aspects, in addition to the effect according to any one of the first to tenth, all the electrical connection portions inside the light-transmitting material are light-transmitting elastic. Since it is covered with the material, even in a high-temperature environment or a sudden temperature change, the thermal stress due to the light-transmitting material is reduced, and no tensile force is applied to the electrical connection portion. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the electrical connection state in a high-temperature environment or when the temperature is rapidly changed, and to reduce a defective rate due to poor electrical contact.

【0145】これによって、光学面の幅が3mmを超え
る大型の固体光素子、即ち、発光ダイオード、受光素
子、受発光素子等についても、実用化が十分可能とな
る。特に、反射型の発光ダイオードにおいては、径が小
さいと発光チップやリードに遮られる光が多くなってし
まうが、3mmを超える大型の反射型発光ダイオードで
は優れた放射特性を実現できる。
As a result, a large-sized solid-state optical element having an optical surface width exceeding 3 mm, that is, a light-emitting diode, a light-receiving element, a light-receiving / emitting element, etc. can be sufficiently put into practical use. In particular, in the case of a reflective light emitting diode, if the diameter is small, more light is blocked by a light emitting chip or a lead, but a large reflective light emitting diode exceeding 3 mm can achieve excellent radiation characteristics.

【0146】請求項12の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項11のいずれか1つの構成におい
て、前記固体受発光チップの受発光面に対向して設けら
れた反射鏡を具備するものである。
The solid-state optical device according to the twelfth aspect of the present invention
The structure according to any one of claims 1 to 11, further comprising a reflecting mirror provided to face a light receiving / emitting surface of the solid state light receiving / emitting chip.

【0147】このような反射鏡を有する固体光素子にお
いては、高温環境下あるいは急激な温度変化時におい
て、電気的接続部分のみでなく反射鏡の反射面も熱応力
を受けて、反射鏡の素材によっては反射面に曇りを生
じ、直線反射率が低下して放射効率あるいは入射効率が
減少してしまう。そこで、電気的接続部分とともに反射
鏡の反射面をも光透過性弾性材料で覆うことによって、
請求項1乃至請求項11のいずれか1つに記載の効果に
加えて、熱応力が緩和されて反射面に曇りを生じるのを
防止することができる。特に、メッキ処理により作成し
た反射鏡あるいはサイズの大きい反射鏡の場合に、大き
な効果がある。
In a solid-state optical device having such a reflecting mirror, not only the electrical connection portion but also the reflecting surface of the reflecting mirror receives thermal stress in a high-temperature environment or when the temperature changes rapidly, and the material of the reflecting mirror is In some cases, the reflection surface is fogged, the linear reflectance is reduced, and the radiation efficiency or the incident efficiency is reduced. Therefore, by covering the reflecting surface of the reflecting mirror with the light transmitting elastic material as well as the electrical connection part,
In addition to the effect described in any one of the first to eleventh aspects, it is possible to prevent the reflection surface from being fogged due to relaxation of thermal stress. In particular, there is a great effect in the case of a reflecting mirror formed by plating or a large reflecting mirror.

【0148】なお、アルミニウム板をプレスした反射鏡
等の場合には、高温環境下あるいは急激な温度変化時に
おいても反射面に曇りは生じないので、電気的接続部分
のみを光透過性弾性材料で覆えば良い。また、熱応力の
緩和によって、製品を大型化することが可能になった
が、特に本発明のようないわゆる反射型の固体光素子に
おいては、反射鏡の径が小さいと固体受発光チップやリ
ードに遮られる光が多くなってしまうのに対して、大型
の反射型の固体光素子では優れた放射特性あるいは入射
特性を実現できる。
Incidentally, in the case of a reflecting mirror or the like obtained by pressing an aluminum plate, no fogging occurs on the reflecting surface even in a high-temperature environment or a sudden temperature change. Therefore, only the electrical connection portion is made of a light-transmitting elastic material. Just cover it. In addition, the relaxation of thermal stress has made it possible to increase the size of the product. In particular, in a so-called reflective solid-state optical device such as the present invention, if the diameter of the reflecting mirror is small, the solid-state light receiving / emitting chip or lead While large amounts of light are blocked by the light, a large reflective solid-state optical device can realize excellent radiation characteristics or incident characteristics.

【0149】このようにして、電気的接触不良による不
良率を低減できるのみでなく、放射効率あるいは入射効
率の向上をも図ることができる固体光素子となる。
In this way, a solid-state optical device can be provided which can not only reduce the defective rate due to poor electrical contact but also improve the radiation efficiency or the incident efficiency.

【0150】請求項13の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項12のいずれか1つの構成におい
て、前記光透過性材料は透明エポキシ樹脂であるもので
ある。
The solid-state optical device according to the thirteenth aspect of the present invention comprises:
In the structure according to any one of claims 1 to 12, the light-transmitting material is a transparent epoxy resin.

【0151】透明エポキシ樹脂は、表面実装時のリフロ
ー炉内の200℃以上のようなガラス転移点以上の高温
条件下においては、通常リード材料として使用される銅
や鉄に比べて10倍以上も熱膨張率が大きく、したがっ
て電気的接続部分に及ぼす熱応力も大きくなり、表面実
装時の不良発生率も高かった。しかし、透明エポキシ樹
脂は、硬化前の流動性、充填性、硬化後の透明性、耐候
性、強度等に優れ、封止樹脂として適したものである。
そこで、請求項1乃至請求項12のいずれか1つに記載
の効果に加えて、本発明のように透明エポキシ樹脂の内
部において、電気的接続部分あるいは反射鏡の反射面を
光透過性弾性材料で覆うことによって、熱応力を緩和し
て、封止樹脂として優れた特性を有する透明エポキシ樹
脂を使用して実用的な固体光素子を作成することができ
る。
Under a high temperature condition of a glass transition point or higher such as 200 ° C. or higher in a reflow furnace at the time of surface mounting, the transparent epoxy resin is at least 10 times as large as copper or iron which is usually used as a lead material. The coefficient of thermal expansion was large, and therefore the thermal stress exerted on the electrical connection part was also large, and the defect occurrence rate during surface mounting was high. However, the transparent epoxy resin is excellent in fluidity before filling, filling property, transparency after curing, weather resistance, strength, and the like, and is suitable as a sealing resin.
Therefore, in addition to the effects described in any one of claims 1 to 12, the electric connection portion or the reflecting surface of the reflecting mirror is formed of a light-transmitting elastic material inside the transparent epoxy resin as in the present invention. In this case, thermal stress can be reduced, and a practical solid-state optical device can be manufactured using a transparent epoxy resin having excellent properties as a sealing resin.

【0152】請求項14の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項13のいずれか1つの構成におい
て、前記光透過性弾性材料は透明シリコン樹脂であるも
のである。
The solid-state optical device according to claim 14 is:
In any one of the first to thirteenth aspects, the light-transmitting elastic material is a transparent silicone resin.

【0153】請求項1乃至請求項13のいずれか1つに
記載の効果に加えて、透明シリコン樹脂は、軟らかく弾
力性に優れ、熱応力を緩和するのに適した材料である。
しかも、電気的接続部分等を覆うのに、塊として硬化さ
せるのみでなく、スプレーしてコーティングすることも
できるため、反射鏡の反射面を覆うのにも適しており、
また製造時間を短縮できる。
In addition to the effects described in any one of the first to thirteenth aspects, the transparent silicone resin is a material that is soft and has excellent elasticity and is suitable for reducing thermal stress.
Moreover, since it can be coated as well as hardened as a lump to cover the electrical connection and the like, it is suitable for covering the reflective surface of the reflector,
Further, the manufacturing time can be reduced.

【0154】このようにして、光透過性弾性材料として
透明シリコン樹脂を用いることによって、短時間で電気
的接続部分及び反射鏡の反射面をも覆うことができるた
め、容易に実用的な固体光素子、即ち、発光ダイオー
ド、受光素子、受発光素子等を作成することができる。
As described above, by using the transparent silicon resin as the light transmitting elastic material, the electrical connection portion and the reflecting surface of the reflecting mirror can be covered in a short period of time, so that practical solid-state light can be easily applied. Elements, that is, light emitting diodes, light receiving elements, light receiving and emitting elements, and the like can be manufactured.

【0155】請求項15の発明にかかる固体光素子は、
請求項1乃至請求項14のいずれか1つの構成におい
て、表面実装部品であるものである。
The solid-state optical device according to the invention of claim 15 is
In any one of the first to fourteenth aspects, the component is a surface-mounted component.

【0156】請求項1乃至請求項14のいずれか1つに
記載の効果に加えて、表面実装時には、表面実装部品は
200℃以上のリフロー炉を通すために、高温環境下で
光透過性材料と電気的手段及び/または反射鏡との熱膨
張率の差が大きくなって、固体受発光チップと電気的手
段との電気的接続部分及び/または反射鏡の反射面に大
きな熱応力がかかる。しかし、本発明の固体光素子にお
いては、固体受発光チップと電気的手段との電気的接続
部分及び/または反射鏡の反射面が光透過性弾性材料で
覆われているため、表面実装時の高温環境下においても
光透過性材料による熱応力が緩和される。したがって、
高温環境下における電気的接続状態の低下あるいは反射
鏡の反射面の曇りを防止して、電気的接触不良や直線反
射率の低下による不良率を低減することができる。ま
た、光透過性材料による光学面を大型化しても電気的接
触不良が発生する恐れがなく、十分実用化に耐え得る。
In addition to the effects described in any one of the first to fourteenth aspects, in surface mounting, the surface-mounted component is passed through a reflow furnace at 200 ° C. or higher, so that the light-transmitting material can be used in a high-temperature environment. The difference in the coefficient of thermal expansion between the solid state light receiving / emitting chip and the electric means and / or the reflecting surface of the reflecting mirror is subjected to a large thermal stress. However, in the solid-state optical device of the present invention, the electrical connection between the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical means and / or the reflecting surface of the reflecting mirror are covered with the light-transmitting elastic material. Even under a high-temperature environment, thermal stress due to the light-transmitting material is reduced. Therefore,
It is possible to prevent a decrease in the electrical connection state or fogging of the reflection surface of the reflector in a high-temperature environment, and to reduce a failure rate due to poor electrical contact or a decrease in linear reflectance. In addition, even if the optical surface made of a light-transmitting material is enlarged, there is no possibility that electrical contact failure occurs, and the optical surface can sufficiently be put to practical use.

【0157】このようにして、不良率の低減と製品の大
型化を可能とする耐温度変化性のある固体光素子とな
る。
In this way, a solid-state optical device having a temperature-resistant property capable of reducing the defective rate and increasing the size of the product can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 図1は本発明の実施の形態1にかかる発光ダ
イオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view illustrating an entire configuration of a light emitting diode according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 図2(a)は本発明の実施の形態1の変形例
にかかる発光ダイオードの他方のリードの先端部分の構
成を示す平面図、(b)はその縦断面図である。
FIG. 2A is a plan view showing a configuration of a tip portion of another lead of a light emitting diode according to a modification of the first embodiment of the present invention, and FIG. 2B is a longitudinal sectional view thereof.

【図3】 図3は本発明の実施の形態1の他の変形例に
かかる発光ダイオードを示す部分拡大図である。
FIG. 3 is a partially enlarged view showing a light emitting diode according to another modification of the first embodiment of the present invention.

【図4】 図4は本発明の実施の形態1の別の変形例に
かかる発光ダイオードを示す部分拡大図である。
FIG. 4 is a partially enlarged view showing a light emitting diode according to another modification of the first embodiment of the present invention.

【図5】 図5(a)は本発明の実施の形態3にかかる
受発光素子の全体構成を示す平面図、(b)は正面図、
(c)は左側面図である。
FIG. 5A is a plan view showing an overall configuration of a light emitting and receiving element according to a third embodiment of the present invention, FIG.
(C) is a left side view.

【図6】 図6は本発明の実施の形態4にかかる発光ダ
イオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a light emitting diode according to a fourth embodiment of the present invention.

【図7】 図7は本発明の実施の形態5にかかる発光ダ
イオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a light emitting diode according to a fifth embodiment of the present invention.

【図8】 図8は本発明の実施の形態6にかかる発光ダ
イオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a light emitting diode according to a sixth embodiment of the present invention.

【図9】 図9は本発明の実施の形態7にかかる発光ダ
イオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 9 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a light emitting diode according to a seventh embodiment of the present invention.

【図10】 図10は本発明の実施の形態8にかかる発
光ダイオードの全体構成を示す縦断面図である。
FIG. 10 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a light emitting diode according to an eighth embodiment of the present invention.

【図11】 図11は従来の発光ダイオードの全体構成
を示す縦断面図である。
FIG. 11 is a longitudinal sectional view showing the entire configuration of a conventional light emitting diode.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,11,21,31,41,51,71 固体光素子 2,12,22,32,42,52,62,72 固体
受発光チップ 3a,13a,23a,33a,43a,53a,63
a,73a 電気的手段(一方のリード) 3b,13b,23b,33b,43b,53b,63
b,73b 電気的手段(他方のリード) 4,4a,4b,14,24,34,44,54,6
4,74 ワイヤ 5,15,25,35,45,55,65 光透過性材
料(透明エポキシ樹脂) 6,16,26,36,46,56,66,76 光学
面 7,17,27,37,47,57,67,77 光透
過性弾性材料(透明シリコン樹脂) 33c,43c,58 反射鏡
1, 11, 21, 31, 41, 51, 71 Solid-state optical element 2, 12, 22, 32, 42, 52, 62, 72 Solid-state light receiving / emitting chip 3a, 13a, 23a, 33a, 43a, 53a, 63
a, 73a Electrical means (one lead) 3b, 13b, 23b, 33b, 43b, 53b, 63
b, 73b Electrical means (the other lead) 4, 4a, 4b, 14, 24, 34, 44, 54, 6
4,74 wire 5,15,25,35,45,55,65 Light transmitting material (transparent epoxy resin) 6,16,26,36,46,56,66,76 Optical surface 7,17,27,37 , 47, 57, 67, 77 Light transmitting elastic material (transparent silicon resin) 33c, 43c, 58 Reflecting mirror

Claims (15)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体受発光チップと、前記固体受発光チ
ップとの電力の受供給を行う電気的手段と、光透過性弾
性材料と、光学面を形成する光透過性材料とを有し、 前記固体受発光チップ及び/または前記電気的手段の電
気的接続部分が前記光透過性弾性材料によって覆われて
おり、その周囲がさらに前記光透過性材料で覆われてい
ることを特徴とする固体光素子。
1. A solid-state light receiving / emitting chip, an electric means for supplying and receiving power to and from the solid-state light receiving / emitting chip, a light transmitting elastic material, and a light transmitting material forming an optical surface, A solid-state receiving / emitting chip and / or an electrical connection part of the electric means is covered with the light-transmitting elastic material, and a periphery thereof is further covered with the light-transmitting material; Optical element.
【請求項2】 固体受発光チップと、前記固体受発光チ
ップとの電力の受供給を行う電気的手段と、前記固体受
発光チップと前記電気的手段とを電気的に接続する電気
的接続手段と、光透過性弾性材料と、光学面を形成する
光透過性材料とを有し、 前記固体受発光チップと前記電気的接続手段または前記
電気的接続手段と前記電気的手段との少なくともいずれ
か一方の電気的接続部分が前記光透過性弾性材料によっ
て覆われており、その周囲がさらに前記光透過性材料で
覆われていることを特徴とする固体光素子。
2. A solid state light receiving / emitting chip, an electric means for receiving and supplying power to the solid state light emitting / receiving chip, and an electric connecting means for electrically connecting the solid state light receiving / emitting chip to the electric means. And a light-transmitting elastic material, and a light-transmitting material that forms an optical surface, and at least one of the solid-state light receiving / emitting chip and the electrical connection unit or the electrical connection unit and the electrical unit A solid-state optical device, wherein one of the electrical connection portions is covered with the light-transmitting elastic material, and the periphery thereof is further covered with the light-transmitting material.
【請求項3】 前記電気的手段は金属部材によるリード
であることを特徴とする請求項1または請求項2に記載
の固体光素子。
3. The solid-state optical device according to claim 1, wherein said electric means is a lead made of a metal member.
【請求項4】 前記リードの前記固体受発光チップをマ
ウントする部分が凹面形状の反射鏡になっており、前記
反射鏡の反射面が前記光透過性弾性材料によって覆われ
ていることを特徴とする請求項3に記載の固体光素子。
4. A part of the lead on which the solid-state light receiving / emitting chip is mounted is a concave reflecting mirror, and a reflecting surface of the reflecting mirror is covered with the light transmitting elastic material. The solid-state optical device according to claim 3.
【請求項5】 前記電気的接続手段は金属部材によるワ
イヤであることを特徴とする請求項2に記載の固体光素
子。
5. The solid-state optical device according to claim 2, wherein said electric connection means is a wire made of a metal member.
【請求項6】 前記電気的手段に凹部を形成し、前記ワ
イヤと前記電気的手段との電気的接続が前記凹部におい
てなされていることを特徴とする請求項5に記載の固体
光素子。
6. The solid-state optical device according to claim 5, wherein a concave portion is formed in said electric means, and an electrical connection between said wire and said electric means is made in said concave portion.
【請求項7】 固体受発光チップと、前記固体受発光チ
ップとの電力の受供給を行う1対のリードのうち前記固
体受発光チップをマウントする一方のリードと、前記1
対のリードのうち他方のリードと、前記他方のリードと
前記固体受発光チップとを電気的に接続するワイヤと、
前記固体受発光チップと前記ワイヤと前記1対のリード
の一部とを封止する光透過性材料とを具備する固体光素
子であって、 前記光透過性材料によって光学面が形成されており、 前記光透過性材料の内部において、前記固体受発光チッ
プと前記ワイヤと前記1対のリードの一部とが光透過性
弾性材料によって覆われていることを特徴とする固体光
素子。
7. A solid-state receiving / emitting chip, one of a pair of leads for receiving and supplying power to and from the solid-state receiving / emitting chip, one of the leads for mounting the solid-state receiving / emitting chip,
The other lead of the pair of leads, a wire for electrically connecting the other lead and the solid state light emitting and receiving chip,
A solid-state optical device comprising: the solid-state light receiving / emitting chip, the wire, and a light-transmitting material that seals a part of the pair of leads, wherein an optical surface is formed by the light-transmitting material. The solid-state optical device, wherein the solid-state light receiving / emitting chip, the wire, and a part of the pair of leads are covered with a light-transmitting elastic material inside the light-transmitting material.
【請求項8】 固体受発光チップと、前記固体受発光チ
ップとの電力の受供給を行う電気的手段と、光透過性弾
性材料と、光学面を形成する光透過性材料と、反射鏡と
を有し、 前記反射鏡の反射面が前記光透過性弾性材料によって覆
われており、その周囲がさらに前記光透過性材料で覆わ
れていることを特徴とする固体光素子。
8. A solid-state light receiving and emitting chip, an electric means for supplying and receiving electric power to and from the solid-state light receiving and emitting chip, a light transmitting elastic material, a light transmitting material forming an optical surface, and a reflecting mirror. And a reflection surface of the reflection mirror is covered with the light transmitting elastic material, and a periphery thereof is further covered with the light transmitting material.
【請求項9】 前記反射鏡は金属により形成されている
ことを特徴とする請求項8に記載の固体光素子。
9. The solid-state optical device according to claim 8, wherein said reflecting mirror is made of metal.
【請求項10】 前記光学面は凸レンズ形状であること
を特徴とする請求項1乃至請求項9のいずれか1つに記
載の固体光素子。
10. The solid-state optical device according to claim 1, wherein the optical surface has a convex lens shape.
【請求項11】 前記光学面の幅が3mmを超えること
を特徴とする請求項1乃至請求項10のいずれか1つに
記載の固体光素子。
11. The solid-state optical device according to claim 1, wherein the width of the optical surface exceeds 3 mm.
【請求項12】 前記固体受発光チップの受発光面に対
向して設けられた反射鏡を具備することを特徴とする請
求項1乃至請求項11のいずれか1つに記載の固体光素
子。
12. The solid-state optical device according to claim 1, further comprising a reflecting mirror provided to face a light-receiving / emitting surface of the solid-state light-receiving / emitting chip.
【請求項13】 前記光透過性材料は透明エポキシ樹脂
であることを特徴とする請求項1乃至請求項12のいず
れか1つに記載の固体光素子。
13. The solid-state optical device according to claim 1, wherein the light transmitting material is a transparent epoxy resin.
【請求項14】 前記光透過性弾性材料は透明シリコン
樹脂であることを特徴とする請求項1乃至請求項13の
いずれか1つに記載の固体光素子。
14. The solid-state optical device according to claim 1, wherein the light-transmitting elastic material is a transparent silicon resin.
【請求項15】 表面実装部品であることを特徴とする
請求項1乃至請求項14のいずれか1つに記載の固体光
素子。
15. The solid-state optical device according to claim 1, wherein the device is a surface-mounted component.
JP2000395504A 2000-12-26 2000-12-26 Solid state optical element Pending JP2002198570A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000395504A JP2002198570A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Solid state optical element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000395504A JP2002198570A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Solid state optical element

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002198570A true JP2002198570A (en) 2002-07-12

Family

ID=18860958

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000395504A Pending JP2002198570A (en) 2000-12-26 2000-12-26 Solid state optical element

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002198570A (en)

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040021951A (en) * 2002-09-06 2004-03-11 럭스피아 주식회사 White light emitted diode
EP1484802A2 (en) 2003-06-06 2004-12-08 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device
JP2004363454A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Stanley Electric Co Ltd Reliable optical semiconductor device
JP2005136101A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP2005209795A (en) * 2004-01-21 2005-08-04 Koito Mfg Co Ltd Light emitting module and lighting tool
JP2006114671A (en) * 2004-10-14 2006-04-27 Nichia Chem Ind Ltd Resin sealed light emitting device
JP2006237609A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Agilent Technol Inc Semiconductor light emitting device and method for manufacturing same
KR100625720B1 (en) 2002-09-05 2006-09-20 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 Semiconductor device and optical device using the semiconductor device
JP2006303396A (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Matsushita Electric Works Ltd Surface-mounting light-emitting device
WO2007006378A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-18 Tridonic Optoelectronics Gmbh Optoelectronic components comprising adhesive
US7227194B2 (en) 2005-02-24 2007-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
EP2027602A2 (en) * 2006-05-23 2009-02-25 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and method of making
JP2010157678A (en) * 2008-12-31 2010-07-15 Jess-Link Products Co Ltd Light emitting diode light bar and method of manufacturing same
US7875897B2 (en) 2004-09-09 2011-01-25 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting device
JP2012023189A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Iwatani Internatl Corp Led package device
EP2422369A1 (en) * 2009-04-22 2012-02-29 Shat-R-Shield, Inc Silicone coated light-emitting diode
US8334587B2 (en) 2006-04-07 2012-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device with first and second leads
JP2013026371A (en) * 2011-07-20 2013-02-04 Sanken Electric Co Ltd Light emitting diode and manufacturing method of the same
JP2013542618A (en) * 2011-10-10 2013-11-21 チェオル ジュ、ジャエ LED package manufacturing method
US9236536B2 (en) 2009-04-22 2016-01-12 Shat-R-Shield, Inc. Silicone coated light-emitting diode

Cited By (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100625720B1 (en) 2002-09-05 2006-09-20 니치아 카가쿠 고교 가부시키가이샤 Semiconductor device and optical device using the semiconductor device
KR20040021951A (en) * 2002-09-06 2004-03-11 럭스피아 주식회사 White light emitted diode
US7645643B2 (en) 2003-06-06 2010-01-12 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device method
EP1484802A2 (en) 2003-06-06 2004-12-08 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device
JP2004363454A (en) * 2003-06-06 2004-12-24 Stanley Electric Co Ltd Reliable optical semiconductor device
EP1484802A3 (en) * 2003-06-06 2010-02-17 Stanley Electric Co., Ltd. Optical semiconductor device
JP2005136101A (en) * 2003-10-29 2005-05-26 Stanley Electric Co Ltd Semiconductor light emitting device
JP4526257B2 (en) * 2003-10-29 2010-08-18 スタンレー電気株式会社 Semiconductor light emitting device
JP2005209795A (en) * 2004-01-21 2005-08-04 Koito Mfg Co Ltd Light emitting module and lighting tool
US7875897B2 (en) 2004-09-09 2011-01-25 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting device
JP2006114671A (en) * 2004-10-14 2006-04-27 Nichia Chem Ind Ltd Resin sealed light emitting device
US9236537B2 (en) 2005-02-22 2016-01-12 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Semiconductor light emitting device
US8778705B2 (en) 2005-02-22 2014-07-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Method of manufacturing light emitting device
JP2006237609A (en) * 2005-02-22 2006-09-07 Agilent Technol Inc Semiconductor light emitting device and method for manufacturing same
KR101247426B1 (en) 2005-02-22 2013-03-26 아바고 테크놀로지스 제너럴 아이피 (싱가포르) 피티이 리미티드 Semiconductor light emitting device and method of manufacture
US7227194B2 (en) 2005-02-24 2007-06-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device
JP2006303396A (en) * 2005-04-25 2006-11-02 Matsushita Electric Works Ltd Surface-mounting light-emitting device
JP4674487B2 (en) * 2005-04-25 2011-04-20 パナソニック電工株式会社 Surface mount light emitting device
WO2007006378A1 (en) * 2005-07-08 2007-01-18 Tridonic Optoelectronics Gmbh Optoelectronic components comprising adhesive
US8530914B2 (en) 2005-07-08 2013-09-10 Tridonicatco Optoelectronics Gmbh Optoelectronic components with adhesion agent
US8334587B2 (en) 2006-04-07 2012-12-18 Kabushiki Kaisha Toshiba Semiconductor light emitting device with first and second leads
EP2027602A4 (en) * 2006-05-23 2012-11-28 Cree Inc Lighting device and method of making
EP2027602A2 (en) * 2006-05-23 2009-02-25 Cree Led Lighting Solutions, Inc. Lighting device and method of making
JP2010157678A (en) * 2008-12-31 2010-07-15 Jess-Link Products Co Ltd Light emitting diode light bar and method of manufacturing same
EP2422369A1 (en) * 2009-04-22 2012-02-29 Shat-R-Shield, Inc Silicone coated light-emitting diode
EP2422369A4 (en) * 2009-04-22 2014-12-24 Shat R Shield Inc Silicone coated light-emitting diode
US9236536B2 (en) 2009-04-22 2016-01-12 Shat-R-Shield, Inc. Silicone coated light-emitting diode
CN102986045A (en) * 2010-07-14 2013-03-20 岩谷产业株式会社 LED package device
JP2012023189A (en) * 2010-07-14 2012-02-02 Iwatani Internatl Corp Led package device
JP2013026371A (en) * 2011-07-20 2013-02-04 Sanken Electric Co Ltd Light emitting diode and manufacturing method of the same
JP2013542618A (en) * 2011-10-10 2013-11-21 チェオル ジュ、ジャエ LED package manufacturing method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2002198570A (en) Solid state optical element
KR101010229B1 (en) Light-emitting device
KR100985452B1 (en) Light emitting device
US7763906B2 (en) Semiconductor light-emitting device and method
JP3912607B2 (en) Manufacturing method of semiconductor light emitting device
KR100610650B1 (en) Light emitting diode package and manufacturing method thereof
EP2264798A1 (en) High powered light emitter packages with compact optics
JP2007180227A (en) Optical semiconductor device and its manufacturing method
JP2008515211A (en) Casing for optoelectronic elements and optoelectronic elements
JP2013535808A (en) Device and device manufacturing method
KR100555174B1 (en) Manufacturing method and product of high power type led
JP2002280614A (en) Light emitting diode
JP2006514426A (en) Surface mount type light emitting diode
JP2002076443A (en) Reflection cup for led chip
KR100638871B1 (en) Light emitting diode package and method for manufacturing the same
KR20100083907A (en) Led package and method for manufacturing the same
JP4572892B2 (en) Semiconductor light emitting device, method of manufacturing the same, and reflector for semiconductor light emitting device
JP2015029037A (en) Optical coupling semiconductor device
TWI393273B (en) Method for manufacturing light emitting diode assembly
JP3286221B2 (en) Light emitting device
KR100862515B1 (en) Light emitting device package
JP3523047B2 (en) Optical coupling device and method of manufacturing the same
JP5849691B2 (en) Mounting method of light emitting element
JP4677653B2 (en) Optical semiconductor device
KR200403653Y1 (en) A Surface mounting type high brightness light emitting diode