JP2007180275A - Optical semiconductor device and electronic device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、光半導体素子をモールド樹脂で封止してなる光半導体装置に関し、典型的には、光ファイバ等の光伝送媒体を利用して光信号を送受信する光通信装置等に利用することができる光半導体装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical semiconductor device in which an optical semiconductor element is sealed with a mold resin, and is typically used for an optical communication device that transmits and receives an optical signal using an optical transmission medium such as an optical fiber. It is related with the optical semiconductor device which can do.
また、この発明は、そのような光半導体装置を備えた電子機器に関する。ここで、電子機器には、デジタルTV(Television:テレビジョン)、デジタルBS(Broadcasting Satellite:ブロードキャスティング・サテライト)チューナ、CS(Communication Satellite:コミュニケーション・サテライト)チューナ、DVD(Digital Versatile Disc:デジタル多用途ディスク)プレーヤ、CD(Compact Disc:コンパクト・ディスク)プレーヤ、AV(Audio Visual:オーディオ・ビジュアル)アンプ、オーディオ、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)、パソコン周辺機器、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant:パーソナル・デジタル・アシスタント)等が含まれる。また、動作温度範囲の広い環境、例えば車載用機器であるカーオーディオ、カーナビゲーションシステムや、工場内のロボットのセンサ、制御用機器等も含まれる。 The present invention also relates to an electronic apparatus provided with such an optical semiconductor device. Here, the electronic devices include digital TV (Television), digital BS (Broadcasting Satellite) tuner, CS (Communication Satellite) tuner, DVD (Digital Versatile Disc: Digital Versatile Disc) Disc) player, CD (Compact Disc) player, AV (Audio Visual) amplifier, audio, personal computer (hereinafter referred to as personal computer), personal computer peripheral device, mobile phone, PDA (Personal Digital Assistant: Personal digital assistant). Also included are environments with a wide operating temperature range, for example, car audio and car navigation systems that are in-vehicle devices, robot sensors in a factory, control devices, and the like.
従来より、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やフォトダイオード(PD:Photo Diode)等の光半導体素子と光ファイバとを結合させる光半導体装置が知られており、機器間や家庭内、自動車内での光通信に利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, an optical semiconductor device that couples an optical semiconductor element such as a light emitting diode (LED) or a photodiode (PD) with an optical fiber has been known. It is used for optical communication.
これらの光半導体装置としては、図14に示すように透光性樹脂のトランスファ成形を利用して作製されたものが広く使用されている。図14に示した光半導体装置101は、リードフレーム104上に配置された光半導体素子103を透光性樹脂110で封止し、その透光性樹脂110の一部からなるレンズ108により光半導体素子103と光ファイバ102とを光学的に結合させるものである。上記光半導体素子103は、リードフレーム104とワイヤ105により電気的に結合されている。また、上記光半導体素子103を駆動・制御するための半導体素子がリードフレーム104に搭載されている場合もある。このようなトランスファ成形を利用した光半導体装置は、例えば、ガラスレンズを使用した光半導体装置と比較すると安価で作製が容易であるという特長を有している。
As these optical semiconductor devices, those manufactured by using transfer molding of a light-transmitting resin as shown in FIG. 14 are widely used. In the
一方、樹脂モールド材料にフィラーを添加することにより、線膨張係数や熱伝導率を調整できることが知られており、光学特性を必要としない半導体素子ではフィラーが添加されたモールド樹脂(通常は黒色)により封止が行われている。しかし、上述した透光性樹脂110を用いた光半導体装置101では、光学特性を重視するためにフィラーの添加が困難(もしくは少量しか添加できない)であることから、耐環境性(耐熱衝撃や放熱性等)に課題があった。
On the other hand, it is known that the coefficient of linear expansion and thermal conductivity can be adjusted by adding a filler to the resin mold material. For semiconductor elements that do not require optical properties, a mold resin with filler added (usually black) Is sealed. However, in the above-described
このため、図15に示すように、光半導体装置の構成を工夫し、フィラーが添加された着色モールド樹脂により封止することができる光半導体装置が提案されている(例えば、特許文献1(特開2000−173947号公報)参照)。図15に示した光半導体装置201では、光学部206のみにガラスレンズ208を貼付けた光半導体素子203を、リードフレーム204に搭載している。そして、光半導体素子203の光学部206の周囲にある電極とリードフレーム204とをワイヤ205により電気的に結合させている。その後、フィラーが添加された着色モールド樹脂209を用いてトランスファ成形することにより、光半導体素子203に光が入出射する光路(ガラスレンズ208の頂部)を覆うことなく、光半導体素子203やワイヤ205のみを着色モールド樹脂209で封止するようにしている。
For this reason, as shown in FIG. 15, an optical semiconductor device that can be sealed with a colored mold resin to which a filler is added has been proposed (for example, Patent Document 1 No. 2000-173947). In the
しかしながら、上記特許文献1には、図15に示す構造を得るようにトランスファ成形を行うための具体的な手段が開示されていない。一般的にトランスファ成形に用いられる樹脂は、粒子が細かく、数μmの隙間から樹脂が漏れる現象が生じる。このため、ガラスレンズ208の頂部を覆うことなく、光半導体素子203やワイヤ205のみをトランスファ成形により封止することは困難であると考えられる。また、CCD(Charge Coupled Device:電荷結合素子)のように比較的サイズが大きい(数mm角〜数十mm角)光半導体素子を使用する場合は、光学部にガラスレンズを配置することが可能であるけれども、LEDのようにサイズが小さい(数百μm角)光半導体素子では光学部が非常に小さいことから、ガラスレンズも非常に小さいものを使用する必要があり、(i)光学的に効果が得られるレンズの設計が困難であるという問題や、(ii)微小なガラスレンズの作製が困難であるという問題、および、(iii)光学部とガラスレンズとの接合・位置合わせが困難であるという問題がある。また、光半導体素子の光学部より大きいガラスレンズを使用した場合、光半導体素子の光学部に近接した電極にもガラスレンズが接合されるため、ワイヤボンディングが行えなくなる。
However, Patent Document 1 does not disclose specific means for performing transfer molding so as to obtain the structure shown in FIG. In general, a resin used for transfer molding has fine particles, and the resin leaks through a gap of several μm. For this reason, it is considered difficult to seal only the
上記特許文献1には、樹脂レンズを使用する方法も開示されているが、LED等のサイズが小さい光半導体素子を利用する場合には光学部が小さく、同様の理由により対応が困難である。更に、樹脂レンズを使用する場合は、レンズの耐熱性の問題から、着色モールド樹脂による成形を行った後に樹脂レンズを取り付ける必要がある。このため、光半導体素子の光学部に着色樹脂が回り込まないように、光半導体素子の光学部と金型を圧接もしくは微小ギャップで保持する必要があり、光半導体素子の損傷や高精度での金型管理(およびリードフレームの変形防止)が必要となるため、作製が困難である。特にLEDのようにサイズが小さい光半導体素子では、ワイヤを保護しつつ光学部に着色モールド樹脂が回り込まないように管理することは非常に困難である。 Patent Document 1 discloses a method of using a resin lens. However, when an optical semiconductor element having a small size, such as an LED, is used, the optical unit is small and it is difficult to cope with the same reason. Furthermore, when a resin lens is used, it is necessary to attach the resin lens after molding with a colored mold resin because of the problem of heat resistance of the lens. For this reason, it is necessary to hold the optical part of the optical semiconductor element and the mold with a pressure contact or a minute gap so that the colored resin does not enter the optical part of the optical semiconductor element. Manufacture is difficult because mold management (and prevention of lead frame deformation) is required. In particular, in an optical semiconductor element having a small size such as an LED, it is very difficult to manage the colored mold resin so as not to enter the optical part while protecting the wire.
また、一般的に透光性モールド樹脂の線膨張係数と、光半導体素子、リードフレームおよびボンディングワイヤの線膨張係数との間には、比較的大きい差異がある。このため、従来の光半導体装置では、高動作温度範囲で、ボンディングワイヤの断線やパッケージクラック等が発生するおそれがある。 In general, there is a relatively large difference between the linear expansion coefficient of the translucent mold resin and the linear expansion coefficients of the optical semiconductor element, the lead frame, and the bonding wire. For this reason, in the conventional optical semiconductor device, there is a possibility that a disconnection of a bonding wire, a package crack, or the like may occur in a high operating temperature range.
さらに、透光性モールド樹脂の熱伝導率は、約0.17W/m・Kであって、金属の熱伝導率(例えば銅材の熱伝導率は365W/m・K)と比較して非常に小さい。このため、従来の光半導体装置では、光半導体素子で生じる熱が拡散しにくくなっており、高温での動作範囲が制限されている。 Furthermore, the heat conductivity of the translucent mold resin is about 0.17 W / m · K, which is much lower than that of metal (for example, the heat conductivity of copper material is 365 W / m · K). Small. For this reason, in the conventional optical semiconductor device, the heat generated in the optical semiconductor element is difficult to diffuse, and the operating range at a high temperature is limited.
また、図16に示すような光半導体装置が提案されている(特許文献2(特願2005−213184号公報)参照。)。この光半導体装置では、リードフレーム301上に光半導体素子302,305を搭載し、一方の光半導体素子302をシリコーン樹脂313で覆っている。さらに、そのシリコーン樹脂313で覆われた光半導体素子302と他方の光半導体素子305とを透光性を有するモールド樹脂部314により封止し、さらにそのモールド樹脂部314を透光性を有する別のモールド樹脂部315により封止している。そして、上記モールド樹脂部314の線膨張係数をモールド樹脂部315の線膨張係数よりも小さくしている。
Further, an optical semiconductor device as shown in FIG. 16 has been proposed (see Patent Document 2 (Japanese Patent Application No. 2005-213184)). In this optical semiconductor device,
しかしながら、図16の光半導体装置では、作製段階で光半導体素子302を覆うシリコーン樹脂313の塗布量(厚さ)がばらつくという問題がある。シリコーン樹脂313の塗布量が少ない場合、光半導体素子302が直接モールド樹脂314と接触したり、モールド樹脂314のうち光半導体素子302の直上部分の厚さが増えたりすることになる。一方、シリコーン樹脂313の塗布量が多い場合、1回目および2回目のトランスファモールドを行ってモールド樹脂部314,315を設ける際に、シリコーン樹脂313の頂部がモールド金型と接触することになる。このため、図16の光半導体装置は、光学設計通り作製するのが困難である。つまり、所望の形状を得ることが困難であり、光の結合効率のばらつきが大きくなる。また、この光半導体装置のモールド樹脂部314,315はシールド効果をもたないため、より高い光伝送品質(S/N比)の光半導体装置を実現するためには、この光半導体装置の外側に別途シールド板等を設けることが必要となる。このため、シールドのための構造が複雑になる。さらに、放熱についても、半導体素子が搭載されたリードフレーム、およびモールド樹脂を伝達しての放熱しか期待できない。
However, the optical semiconductor device of FIG. 16 has a problem that the application amount (thickness) of the
このように、従来の技術では、簡単な構成で高い結合効率および光伝送品質を実現でき、耐環境性に優れ、かつ信頼性の高い光半導体装置は、実現されていない。
そこで、この発明の課題は、高い結合効率および光伝送品質を有し、耐環境性に優れ、かつ信頼性の高い光半導体装置、しかもLEDやPD等のサイズの小さい光半導体素子を利用でき、簡単な構成で小型化と低価格化を両立させることができる光半導体装置を提供することにある。 Therefore, the object of the present invention is to use an optical semiconductor device having high coupling efficiency and optical transmission quality, excellent environment resistance and high reliability, and an optical semiconductor element having a small size such as an LED or PD, An object of the present invention is to provide an optical semiconductor device that can achieve both downsizing and cost reduction with a simple configuration.
また、この発明の課題は、そのような光半導体装置を備えた電子機器を提供することにある。 Moreover, the subject of this invention is providing the electronic device provided with such an optical semiconductor device.
上記課題を解決するため、この発明の光半導体装置は、
リードフレームと、
このリードフレームに搭載された光半導体素子と、
上記リードフレームに沿って、上記光半導体素子に対して所定の隙間を有して配置された補助フレームと、
上記リードフレームと上記補助フレームとの間に設けられ、上記光半導体素子の外面を覆う透光性樹脂からなる緩衝樹脂部と、
上記緩衝樹脂部に覆われた光半導体素子と、上記リードフレームおよび補助フレームのうち少なくとも上記光半導体素子に沿った部分とを一体にして封止する透光性樹脂からなるモールド樹脂部とを備えたことを特徴とする。
In order to solve the above problems, an optical semiconductor device of the present invention is
A lead frame,
An optical semiconductor element mounted on the lead frame;
An auxiliary frame disposed along the lead frame with a predetermined gap with respect to the optical semiconductor element;
A buffer resin portion made of a translucent resin provided between the lead frame and the auxiliary frame and covering an outer surface of the optical semiconductor element;
An optical semiconductor element covered with the buffer resin part; and a mold resin part made of a translucent resin that seals at least a part of the lead frame and the auxiliary frame along the optical semiconductor element. It is characterized by that.
ここで、上記補助フレームが上記光半導体素子に対して「所定の隙間」を有するとは、例えば上記光半導体素子に対するワイヤ配線を配置するのに適した程度の隙間を有することを意味する。 Here, the phrase “the auxiliary frame has a“ predetermined gap ”” with respect to the optical semiconductor element means that the auxiliary frame has a gap suitable for arranging, for example, wire wirings for the optical semiconductor element.
この発明の光半導体装置では、上記モールド樹脂部、緩衝樹脂部がそれぞれ透光性樹脂からなるので、上記光半導体素子は上記モールド樹脂部、緩衝樹脂部を通して外部から光を受け、又は外部へ光を発することができる。 In the optical semiconductor device of the present invention, since the mold resin portion and the buffer resin portion are each made of a translucent resin, the optical semiconductor element receives light from the outside through the mold resin portion and the buffer resin portion, or emits light to the outside. Can be issued.
また、この光半導体装置では、上記リードフレームに沿って、上記光半導体素子に対して所定の隙間を有して補助フレームが配置されている。したがって、上記光半導体素子が発生する熱を、上記リードフレームだけでなく、上記緩衝樹脂部、補助フレームを通して、この光半導体装置の外部へ放出できるとともに、上記モールド樹脂部全体に拡散させることができる。上記モールド樹脂部のほぼ全体に熱が拡散した場合、上記モールド樹脂部から外部(空気)へ熱が拡散されやすくなる。したがって、動作時に、発熱源となる上記光半導体素子の内部に熱が蓄積して温度上昇するのを防止できる。したがって、耐環境性に優れた光半導体装置を実現できる。特に、チップサイズの小さい光半導体素子を用いた場合でも、この光半導体素子が発生する熱を上記モールド樹脂部のほぼ全体に拡散させて、上記モールド樹脂部の外周面のほぼ全域から外部へ放出することができる。例えば、上記光半導体素子が、LEDのようにチップサイズが小さく、局所的に熱が発生する発光素子である場合に、放熱の効果が大きくなる。 In this optical semiconductor device, an auxiliary frame is disposed along the lead frame with a predetermined gap with respect to the optical semiconductor element. Therefore, the heat generated by the optical semiconductor element can be released not only through the lead frame but also through the buffer resin portion and the auxiliary frame to the outside of the optical semiconductor device and diffused throughout the mold resin portion. . When heat diffuses over almost the entire mold resin portion, the heat easily diffuses from the mold resin portion to the outside (air). Therefore, it is possible to prevent the temperature from rising due to heat accumulation inside the optical semiconductor element serving as a heat source during operation. Therefore, an optical semiconductor device having excellent environmental resistance can be realized. In particular, even when an optical semiconductor element having a small chip size is used, the heat generated by the optical semiconductor element is diffused to almost the entire mold resin portion and released from almost the entire outer peripheral surface of the mold resin portion to the outside. can do. For example, when the optical semiconductor element is a light emitting element having a small chip size and generating heat locally, such as an LED, the effect of heat dissipation is increased.
また、上記光半導体素子の外面は上記緩衝樹脂部によって覆われているので、上記光半導体素子に対する電気的接続のためのボンディングワイヤおよび上記光半導体素子の外面に加わる応力を低減できる。したがって、高い信頼性の光半導体装置を実現できる。 In addition, since the outer surface of the optical semiconductor element is covered with the buffer resin portion, the stress applied to the bonding wire for electrical connection to the optical semiconductor element and the outer surface of the optical semiconductor element can be reduced. Therefore, a highly reliable optical semiconductor device can be realized.
また、この光半導体装置は、上記緩衝樹脂部に覆われた光半導体素子と、上記リードフレームおよび補助フレームのうち少なくとも上記光半導体素子に沿った部分とを一体にして封止する構成になっているので、簡単な構成をもつ。したがって、小型化と低価格化を両立させることができる。また、光半導体素子上にガラスレンズなどを搭載するわけではないから、LEDやPD等のサイズの小さい光半導体素子を利用できる。 The optical semiconductor device is configured to integrally seal the optical semiconductor element covered with the buffer resin portion and at least a portion of the lead frame and the auxiliary frame along the optical semiconductor element. It has a simple configuration. Therefore, both size reduction and price reduction can be achieved. Further, since a glass lens or the like is not mounted on the optical semiconductor element, a small-sized optical semiconductor element such as an LED or PD can be used.
なお、上記リードフレームおよび補助フレームは、熱伝導性の良い部材、例えば金属からなるのが望ましい。 The lead frame and the auxiliary frame are preferably made of a member having good thermal conductivity, such as metal.
一実施形態の光半導体装置では、
上記光半導体素子は、この光半導体素子の外面のうち上記リードフレームに取り付けられた面とは反対側の表面に、光を受け又は発する光学部を有し、
上記補助フレームは、上記リードフレームの上記光半導体素子を搭載しているヘッダ部に対向した対向部を有し、この対向部の上記光学部に対応する部位に開口が設けられていることを特徴とする。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
The optical semiconductor element has an optical part that receives or emits light on the surface opposite to the surface attached to the lead frame among the outer surfaces of the optical semiconductor element,
The auxiliary frame has a facing portion facing the header portion on which the optical semiconductor element of the lead frame is mounted, and an opening is provided in a portion corresponding to the optical portion of the facing portion. And
この一実施形態の光半導体装置では、上記モールド樹脂部、上記補助フレームの対向部の開口、緩衝樹脂部を通して外部から光を受け、又は外部へ光を発することができる。つまり、上記光半導体素子の光学部が上記補助フレームの対向部によって遮蔽されることがない。したがって、高い結合効率をもった光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, light can be received from the outside or emitted to the outside through the mold resin portion, the opening of the opposing portion of the auxiliary frame, and the buffer resin portion. That is, the optical part of the optical semiconductor element is not shielded by the opposing part of the auxiliary frame. Therefore, an optical semiconductor device having high coupling efficiency can be realized.
しかも、この光半導体装置では、上記補助フレームは、上記リードフレームの上記光半導体素子を搭載しているヘッダ部に対向した対向部を有するので、さらに放熱の効果が大きくなる。したがって、さらに耐環境性に優れた光半導体装置を実現できる。 In addition, in this optical semiconductor device, since the auxiliary frame has a facing portion facing the header portion on which the optical semiconductor element of the lead frame is mounted, the effect of heat dissipation is further increased. Therefore, it is possible to realize an optical semiconductor device having further excellent environmental resistance.
一実施形態の光半導体装置では、
上記モールド樹脂部の内部に、このモールド樹脂部をなす透光性樹脂とは異なる樹脂からなるコア部が設けられ、
上記コア部は、上記緩衝樹脂部に覆われた光半導体素子と、上記リードフレームのヘッダ部と、上記補助フレームの対向部とを一体にして封止するとともに、上記対向部の開口に対応する部位に開口を有することを特徴とする。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
Inside the mold resin part, a core part made of a resin different from the translucent resin forming the mold resin part is provided,
The core portion integrally seals the optical semiconductor element covered with the buffer resin portion, the header portion of the lead frame, and the facing portion of the auxiliary frame, and corresponds to the opening of the facing portion. It has an opening at the site.
この一実施形態の光半導体装置では、上記モールド樹脂部、上記コア部の開口、上記補助フレームの対向部の開口、上記緩衝樹脂部を通して外部から光を受け、又は外部へ光を発することができる。つまり、上記光半導体素子の光学部が上記コア部をなす樹脂や上記補助フレームの対向部によって遮蔽されることがない。したがって、高い結合効率をもった光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, light can be received from the outside or emitted to the outside through the mold resin portion, the opening of the core portion, the opening of the opposing portion of the auxiliary frame, and the buffer resin portion. . That is, the optical part of the optical semiconductor element is not shielded by the resin forming the core part or the opposing part of the auxiliary frame. Therefore, an optical semiconductor device having high coupling efficiency can be realized.
しかも、この光半導体装置では、上記コア部の熱膨張係数を上記リードフレームの熱膨張係数に近づける一方、上記コア部をなす樹脂の線膨張係数と上記モールド樹脂部をなす透光性樹脂の線膨張係数との差を小さくするといった構成がとれる。そのようにした場合、熱ストレスによるパッケージクラックやボンディングワイヤの断線が発生しにくい構造になる。したがって、高信頼性で光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。 In addition, in this optical semiconductor device, the thermal expansion coefficient of the core portion is brought close to the thermal expansion coefficient of the lead frame, while the linear expansion coefficient of the resin forming the core portion and the translucent resin line forming the mold resin portion are used. It is possible to reduce the difference from the expansion coefficient. In such a case, the structure is less likely to cause package cracking due to thermal stress and bonding wire disconnection. Therefore, an optical semiconductor device with high reliability and good optical transmission quality can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、
上記リードフレームに搭載されると共に上記光半導体素子の出力を処理する信号処理回路を備え、
この信号処理回路は、上記リードフレームと上記補助フレームとの間に位置していることを特徴とする。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
A signal processing circuit mounted on the lead frame and processing the output of the optical semiconductor element;
The signal processing circuit is located between the lead frame and the auxiliary frame.
この一実施形態の光半導体装置によれば、上記信号処理回路は上記リードフレームと上記補助フレームとの間に位置しているので、上記信号処理回路から発熱される熱を上記リードフレームだけでなく上記補助フレームをも介して確実に取り除くことができる。したがって、高信頼性で光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。 According to the optical semiconductor device of this embodiment, since the signal processing circuit is located between the lead frame and the auxiliary frame, not only the lead frame but also the heat generated from the signal processing circuit It can be reliably removed via the auxiliary frame. Therefore, an optical semiconductor device with high reliability and good optical transmission quality can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記光半導体素子と上記信号処理回路が1つのチップに含まれていることを特徴とする。 In an optical semiconductor device according to an embodiment, the optical semiconductor element and the signal processing circuit are included in one chip.
この一実施形態の光半導体装置によれば、上記光半導体素子と上記信号処理回路が1チップ化されているので、上記光半導体素子と上記信号処理回路との間のワイヤが不要になる。したがって、浮遊容量が低減されて、高速応答が可能となると共に電磁ノイズの影響を受けにくくなる。また、チップ数が低減されるため、製造が容易となり、低コスト化が可能となる。 According to the optical semiconductor device of this embodiment, since the optical semiconductor element and the signal processing circuit are integrated into one chip, a wire between the optical semiconductor element and the signal processing circuit becomes unnecessary. Therefore, the stray capacitance is reduced, enabling high-speed response and being less susceptible to electromagnetic noise. Further, since the number of chips is reduced, manufacturing is facilitated, and cost can be reduced.
一実施形態の光半導体装置では、上記緩衝樹脂部は透光性および耐寒性を有するシリコーン樹脂からなることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the buffer resin portion is made of a silicone resin having translucency and cold resistance.
この一実施形態の光半導体装置では、上記緩衝樹脂部は透光性および耐寒性を有するシリコーン樹脂からなるので、低温時のボンディングワイヤ及び光半導体素子にかかる応力を低減することができる。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, since the buffer resin portion is made of a silicone resin having translucency and cold resistance, stress applied to the bonding wire and the optical semiconductor element at a low temperature can be reduced. Therefore, an optical semiconductor device with higher reliability can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記緩衝樹脂部は透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂からなることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the buffer resin portion is made of an epoxy resin mixed with a transparent filler.
この一実施形態の光半導体装置では、上記緩衝樹脂部は透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂からなるので、ボンディングワイヤ及び光半導体素子にかかる応力を低減することができる。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, since the buffer resin portion is made of an epoxy resin mixed with a transparent filler, the stress applied to the bonding wire and the optical semiconductor element can be reduced. Therefore, an optical semiconductor device with higher reliability can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記リードフレームのヘッダ部と上記補助フレームの対向部との間の間隔をdとし、上記リードフレームからの上記光半導体素子の高さをH1とし、また、上記光半導体素子の上記表面にボンディングされたワイヤの上記表面からの高さをH2としたとき、
d > H1 + H2
なる関係が満たされていることを特徴とする。
In the optical semiconductor device of one embodiment, the distance between the header portion of the lead frame and the opposing portion of the auxiliary frame is d, the height of the optical semiconductor element from the lead frame is H1, and the above When the height from the surface of the wire bonded to the surface of the optical semiconductor element is H2,
d> H1 + H2
The relationship is satisfied.
この一実施形態の光半導体装置では、上記関係が満たされているお蔭で、上記補助フレームの対向部が、上記光半導体素子の表面にボンディングされたワイヤと接触することがない。したがって、ワイヤの変形及び接触による短絡等が起こらず、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device according to this embodiment, since the above relationship is satisfied, the facing portion of the auxiliary frame does not contact the wire bonded to the surface of the optical semiconductor element. Therefore, a short circuit or the like due to wire deformation or contact does not occur, and an optical semiconductor device with higher reliability can be realized.
なお、上記ワイヤは、上記光半導体素子の上記表面と、上記リードフレームのヘッダ部の周りに配置されたリード端子とを接続する。 The wire connects the surface of the optical semiconductor element and a lead terminal disposed around the header portion of the lead frame.
一実施形態の光半導体装置では、上記緩衝樹脂部をなす透光性樹脂は、上記光半導体素子を覆いながら、上記リードフレームのヘッダ部と上記補助フレームの対向部との間の隙間に満たされていることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the translucent resin forming the buffer resin portion is filled in a gap between the header portion of the lead frame and the opposing portion of the auxiliary frame while covering the optical semiconductor element. It is characterized by.
この一実施形態の光半導体装置では、上記緩衝樹脂部をなす透光性樹脂は、上記リードフレームのヘッダ部と上記補助フレームの対向部との間の隙間に満たされているので、上記補助フレームと緩衝樹脂部との間で剥離やクラックが発生するのが防止される。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, since the translucent resin that forms the buffer resin portion is filled in a gap between the header portion of the lead frame and the opposing portion of the auxiliary frame, the auxiliary frame And the occurrence of peeling and cracks between the resin and the buffer resin portion are prevented. Therefore, an optical semiconductor device with higher reliability can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームが導電性を有することを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the auxiliary frame has conductivity.
この一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームが導電性を有することにより、光半導体素子に対して上記補助フレームがシールド効果を奏する。したがって、光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device according to this embodiment, the auxiliary frame has a conductive effect, so that the auxiliary frame has a shielding effect on the optical semiconductor element. Therefore, an optical semiconductor device with good optical transmission quality can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームのうち上記光半導体素子に対向する面が絶縁性を有することを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, a surface of the auxiliary frame that faces the optical semiconductor element has an insulating property.
この一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームのうち上記光半導体素子に対向する面が絶縁性を有するので、上記補助フレームと上記ワイヤとが万一接触しても、短絡等の不具合が起こらない。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, since the surface of the auxiliary frame that faces the optical semiconductor element has an insulating property, even if the auxiliary frame and the wire are in contact with each other, there is a problem such as a short circuit. Does not happen. Therefore, an optical semiconductor device with higher reliability can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームはグランド電位をとるようになっていることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the auxiliary frame is configured to take a ground potential.
この一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームはグランド電位(接地電位)をとるようになっているので、より高いシールド効果が得られる。したがって、さらに光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, since the auxiliary frame takes a ground potential (ground potential), a higher shielding effect can be obtained. Therefore, an optical semiconductor device with better optical transmission quality can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、
上記リードフレームは、上記光半導体素子を搭載しているヘッダ部と、このヘッダ部に連なり、上記モールド樹脂部の外部へ延在するグランド端子とを含み、
上記補助フレームは、上記リードフレームのヘッダ部に対向した対向部と、この対向部に連なり、上記リードフレームのグランド端子に沿って延びかつ電気的に接続された接続端子とを含むことを特徴とする。
In the optical semiconductor device of one embodiment,
The lead frame includes a header portion on which the optical semiconductor element is mounted, and a ground terminal connected to the header portion and extending to the outside of the mold resin portion,
The auxiliary frame includes a facing portion facing the header portion of the lead frame, and a connection terminal connected to the facing portion and extending along the ground terminal of the lead frame and electrically connected thereto. To do.
この一実施形態の光半導体装置では、上記リードフレームのグランド端子を接地することによって、上記補助フレームは容易にグランド電位をとることができる。また、この光半導体装置の作製段階では、上記補助フレームの接続端子が上記リードフレームのグランド端子に沿って延びているので、それらを容易かつ正確に電気的(および機械的)に接続することができる。したがって、この光半導体装置を小型で安価に作製できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, the auxiliary frame can easily take the ground potential by grounding the ground terminal of the lead frame. In addition, since the connection terminal of the auxiliary frame extends along the ground terminal of the lead frame at the manufacturing stage of the optical semiconductor device, they can be easily and accurately electrically (and mechanically) connected. it can. Therefore, this optical semiconductor device can be made small and inexpensive.
一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームの上記接続端子と上記リードフレームの上記グランド端子とが溶接により接続されていることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the connection terminal of the auxiliary frame and the ground terminal of the lead frame are connected by welding.
この一実施形態の光半導体装置では、上記補助フレームの上記接続端子と上記リードフレームの上記グランド端子とが溶接により接続されている。したがって、この光半導体装置の作製段階では、上記補助フレームの上記接続端子と上記リードフレームの上記グランド端子とが、溶接により、電気的および機械的に確実かつ容易に接続される。したがって、光半導体装置を小型で安価に作製できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, the connection terminal of the auxiliary frame and the ground terminal of the lead frame are connected by welding. Therefore, at the manufacturing stage of the optical semiconductor device, the connection terminal of the auxiliary frame and the ground terminal of the lead frame are securely and easily connected electrically and mechanically by welding. Therefore, the optical semiconductor device can be made small and inexpensive.
一実施形態の光半導体装置では、上記リードフレームおよび上記補助フレームの線膨張係数と上記モールド樹脂部の線膨張係数との差が0乃至6.0×10−5K−1の範囲内になるように、上記モールド樹脂部に透明フィラーが混入されていることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the difference between the linear expansion coefficient of the lead frame and the auxiliary frame and the linear expansion coefficient of the mold resin portion is in the range of 0 to 6.0 × 10 −5 K −1. As described above, a transparent filler is mixed in the mold resin portion.
この一実施形態の光半導体装置では、上記リードフレームおよび上記補助フレームの線膨張係数と上記モールド樹脂部の線膨張係数との差を0〜6.0×10−5K−1の範囲内になっているので、熱ストレスにより発生するボンディングワイヤの断線及びチップの剥がれ等の不具合を低減できる。したがって、より信頼性の高い光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device according to this embodiment, the difference between the linear expansion coefficient of the lead frame and the auxiliary frame and the linear expansion coefficient of the mold resin portion is in the range of 0 to 6.0 × 10 −5 K −1. Therefore, it is possible to reduce problems such as disconnection of the bonding wire and peeling of the chip caused by thermal stress. Therefore, a more reliable optical semiconductor device can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記モールド樹脂部での上記透明フィラーの割合が20重量%乃至80重量%の範囲内になっていることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the ratio of the transparent filler in the mold resin portion is in the range of 20 wt% to 80 wt%.
この一実施形態の光半導体装置では、上記モールド樹脂部での上記透明フィラーの割合が20重量%乃至80重量%の範囲内になっているので、高透過率を保ったまま、上記リードフレームおよび上記補助フレームの線膨張係数と上記モールド樹脂部の線膨張係数との差を小さくすることが可能となると共に、熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、光伝送品質の良好な信頼性の高い光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, since the ratio of the transparent filler in the mold resin portion is in the range of 20 wt% to 80 wt%, the lead frame and the lead frame The difference between the linear expansion coefficient of the auxiliary frame and the linear expansion coefficient of the mold resin portion can be reduced, and the thermal conductivity can be increased. Therefore, a highly reliable optical semiconductor device with good optical transmission quality can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記透明フィラーの屈折率が上記モールド樹脂部の母材であるエポキシ樹脂の屈折率に実質的に等しいことを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the refractive index of the transparent filler is substantially equal to the refractive index of an epoxy resin that is a base material of the mold resin portion.
この一実施形態の光半導体装置によれば、上記透明フィラーの屈折率が上記モールド樹脂部の母材であるエポキシ樹脂の屈折率に実質的に等しいので、モールド樹脂部内での散乱による光信号の減衰を低減することができる。したがって、より光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。 According to the optical semiconductor device of this embodiment, since the refractive index of the transparent filler is substantially equal to the refractive index of the epoxy resin that is the base material of the mold resin part, the optical signal due to scattering in the mold resin part is obtained. Attenuation can be reduced. Therefore, an optical semiconductor device with better optical transmission quality can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記透明フィラーの形状が球状であることを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the transparent filler has a spherical shape.
この一実施形態の光半導体装置によれば、上記透明フィラーの形状のお蔭で、上記透明フィラーによる上記光半導体素子、緩衝樹脂部、補助フレームおよびリードフレームへの応力ダメージを低減することができる。したがって、信頼性の高い光半導体装置を実現できる。 According to the optical semiconductor device of this embodiment, due to the shape of the transparent filler, stress damage to the optical semiconductor element, the buffer resin portion, the auxiliary frame, and the lead frame due to the transparent filler can be reduced. Therefore, a highly reliable optical semiconductor device can be realized.
一実施形態の光半導体装置では、上記モールド樹脂部は、上記補助フレームの上記対向部の外面を覆うとともに、上記開口に対応する部位に、外部に向かって凸状のレンズ部を有することを特徴とする。 In the optical semiconductor device of one embodiment, the mold resin portion covers an outer surface of the facing portion of the auxiliary frame, and has a lens portion convex outward at a portion corresponding to the opening. And
ここで、上記対向部の「外面」とは、上記光半導体素子に対向する面とは反対側の面を指す。また、「外部」とは、上記モールド樹脂部の外部を指す。 Here, the “outer surface” of the facing portion refers to a surface opposite to the surface facing the optical semiconductor element. Further, “outside” refers to the outside of the mold resin portion.
この一実施形態の光半導体装置では、上記モールド樹脂部は、上記補助フレームの上記開口に対応する部位に、外部に向かって凸状のレンズ部を有する。したがって、受光または発光の効率を一層向上できる。したがって、より光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。 In the optical semiconductor device of this embodiment, the mold resin portion has a lens portion that is convex outward at a portion corresponding to the opening of the auxiliary frame. Therefore, the efficiency of light reception or light emission can be further improved. Therefore, an optical semiconductor device with better optical transmission quality can be realized.
この発明の電子機器は、上記発明の光半導体装置を備えたことを特徴とする電子機器である。 An electronic apparatus of the present invention is an electronic apparatus comprising the optical semiconductor device of the present invention.
この発明の電子機器では、上記光半導体装置を備えるので、高い信頼性で光伝送品質の良好な光伝送が可能となる。 Since the electronic apparatus according to the present invention includes the optical semiconductor device, optical transmission with high reliability and good optical transmission quality is possible.
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1は第1実施形態の光半導体装置(全体を符号1で示す)の概略的な断面構造を示している。
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the illustrated embodiments.
(First embodiment)
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional structure of an optical semiconductor device according to the first embodiment (the whole is denoted by reference numeral 1).
この光半導体装置1は、リードフレーム4と、このリードフレーム4に搭載された光半導体素子3と、リードフレーム4に沿って、光半導体素子3に対して所定の隙間を有して配置された補助フレーム8と、光半導体素子3を覆うよう設けられた透光性樹脂からなる緩衝樹脂部7と、透光性樹脂からなるモールド樹脂部11とを備える。符号5は、光半導体素子3の表面3aにボンディングされたワイヤを集合的に示している。
The optical semiconductor device 1 is disposed along the
図2はその光半導体装置1を正面から見たところ(図1において光ファイバ2側から見たところ)を示している。なお、理解の容易のために、図2では、モールド樹脂部11については輪郭のみを描いている。
FIG. 2 shows the optical semiconductor device 1 as viewed from the front (as viewed from the
この図2によって良く分かるように、リードフレーム4は、光半導体素子3を搭載した矩形のヘッダ部41と、このヘッダ部41に連なり、モールド樹脂部11の外部へ細長く延在するグランド端子42と、ヘッダ部41の周りに配置されたリード端子43,44,45とを含んでいる。光半導体素子3の表面に設けられた図示しない各電極パッドと、それらに対応するグランド端子42,リード端子43,44,45とが、それぞれワイヤ51,52,53,54によって電気的に接続されている。
As can be clearly seen from FIG. 2, the
図4(a)は上記補助フレーム8の側断面(図1中の断面に相当する)を示し、図4(b)は図4(a)における左側から補助フレーム8を見たところを示している。図4(a)と図1によって良く分かるように、この補助フレーム8は、リードフレーム4のヘッダ部41に対向する対向部81と、この対向部81に連なり、リードフレーム4のグランド端子42に沿って細長く延在するネック部84、曲げ部83および接続端子82を含んでいる。補助フレーム8の接続端子82とリードフレーム4のグランド端子42とは、この例では溶接によって互いに電気的および機械的に接続されている。符号10は溶接箇所を示している。
4A shows a side cross section of the auxiliary frame 8 (corresponding to the cross section in FIG. 1), and FIG. 4B shows the
補助フレーム8の曲げ部83は、対向部81と光半導体素子3との間に、光半導体素子3に対するワイヤ5を配置するための隙間を確保するために設けられている。この隙間については、後に詳述する。
The
図4(b)と図2によって良く分かるように、この例では、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8の対向部81とは同じ平面寸法に設定されている。また、リードフレーム4のグランド端子42と補助フレーム8の細長く延在する部分84、83、82とは同じ幅に設定されている。
4B and FIG. 2, in this example, the
また、補助フレーム8の対向部81の中央には、開口としての円形の貫通孔12が形成されている。図1に示すように、この貫通孔12は、光半導体素子3の光学部(実際に光を受け又は発する部分)6に対応する位置に設けられている。したがって、光半導体素子3の光学部6は、モールド樹脂部11、補助フレーム8の対向部81の開口12、緩衝樹脂部7を通して外部から光を受け、又は外部へ光を発することができる。つまり、光半導体素子3の光学部6が補助フレーム8の対向部81によって遮蔽されることがない。したがって、高い結合効率をもった光半導体装置を実現できる。
In addition, a circular through
この例では、光半導体装置1は受信器であり、光半導体素子3は、光学部6としての受光素子と信号処理回路とが集積回路として1チップ化されたものである。1チップ化されているため、受光素子と信号処理回路との間にワイヤボンディングが不要になり、浮遊容量が低減されて、高速応答が可能となると共に、電磁ノイズの影響を受けにくくなる。また、チップ数が低減されるため、製造が容易となり、低コスト化が可能となる。
In this example, the optical semiconductor device 1 is a receiver, and the
リードフレーム4及び補助フレーム8は、例えば、導電性金属材料からなる。モールド樹脂部11は、例えば、エポキシ樹脂からなる。
The
緩衝樹脂部7は、耐寒性を有する透光性シリコーン樹脂からなる。緩衝樹脂部7の材料として透光性および耐寒性を有するシリコーン樹脂を使用することにより、低温時にボンディングワイヤ5及び光半導体素子3にかかる応力を低減することができる。したがって、高い信頼性の光半導体装置を実現できる。
The
緩衝樹脂部7をなす透光性シリコーン樹脂は、光半導体素子3の外面を覆いながら、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8の対向部81との間の隙間に満たされている。これにより、光半導体素子3の電気的接続のためのボンディングワイヤ5および光半導体素子3の外面に加わる応力を低減できる。また、補助フレーム8と緩衝樹脂部7との間で剥離やクラックが発生するのを防止できる。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。
The translucent silicone resin forming the
モールド樹脂部11は、補助フレーム8の貫通孔12に対応する部位に、したがって光半導体素子3の光学部6に対応する部位に、外部に向かって凸状のレンズ9を備える。したがって、光半導体素子3の光学部6と光ファイバ2との間の光結合効率を高めることができ、受光(または発光)の効率を一層向上できる。したがって、より光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。
The
上述の光半導体装置1は次のようにして製造される。なお、最初は、リードフレーム4の各部は図示しないタイバーによって一体に連結されている。
The above-described optical semiconductor device 1 is manufactured as follows. Initially, each part of the
まず、図3に示すように、光半導体素子3を、リードフレーム4のヘッダ部41の所定の位置にダイボンディングして搭載する。このとき、光半導体素子3の裏面(電極)3bとヘッダ部41の素子搭載面41aとの間に、図示しない導電性樹脂、例えば銀ペーストを付与する。これにより、リードフレーム4のヘッダ部41と光半導体素子3の裏面電極3bとが電気的に接続される。その後、ワイヤボンディングを行って、光半導体素子3の表面3aに設けられた図示しない各電極パッドと、リードフレーム4のグランド端子42等とを、それぞれ金線やアルミニウム線等からなるワイヤ5によって電気的に接続する。
First, as shown in FIG. 3, the
次に、図5に示すように、光半導体素子3を搭載したリードフレーム4と補助フレーム8とを互いに位置決めして、重ね合わせる。
Next, as shown in FIG. 5, the
ここで、この例では、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8の対向部81との間の間隔をdとし、ヘッダ41の素子搭載面41aからの光半導体素子3の高さをH1とし、また、光半導体素子3の表面3aにボンディングされたワイヤ5の上記表面3aからの高さをH2としたとき、
d > H1 + H2
なる関係が満たされている。これにより、対向部81と光半導体素子3との間に、光半導体素子3に対するワイヤ5を配置するための隙間を確保することができる。つまり、上記関係が満たされているお蔭で、補助フレーム8の対向部81の内面81bが、光半導体素子3の表面3aにボンディングされたワイヤ5と接触することがない。したがって、製造段階や完成後の実動作時に、ワイヤ5の変形及び接触による短絡等が起こらず、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。
In this example, the distance between the
d> H1 + H2
The relationship is satisfied. Thereby, a gap for arranging the
次に、図6に示すように、補助フレーム8の対向部81に設けられた貫通孔12を通して、緩衝樹脂部7をなす透光性シリコーン樹脂を注入して、光半導体素子3を覆うように、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8の対向部81との間の隙間に充填する。このとき、緩衝樹脂部7(透光性シリコーン樹脂)の表面7aを対向部81の外面81aに一致させるようにして、透光性シリコーン樹脂が貫通孔12から対向部81の外面81aへ溢れ出ないようにする。これにより、緩衝樹脂部7の高さを均一にすることができる。また、このとき、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8の対向部81との両方に透光性シリコーン樹脂が接触し、上記隙間に露出する樹脂面には表面張力が働く。したがって、多少の充填量のばらつきがあっても、その充填量ばらつきは、上記隙間に露出する樹脂面が外へ凸に湾曲して膨らみ、または逆に内へ凹に湾曲して後退することによって、容易に吸収される。したがって、緩衝樹脂部7を精度良く、容易に形成することが可能である。
Next, as shown in FIG. 6, a translucent silicone resin that forms the
次に、エポキシ樹脂を用いてトランスファーモールドを行って、図1中に示したモールド樹脂部11を形成する。モールド樹脂部11は、緩衝樹脂部7に覆われた光半導体素子3と、リードフレーム4のヘッダ部41と、補助フレーム8の対向部81、ネック部84および曲げ部83とを一体にして封止する。
Next, transfer molding is performed using an epoxy resin to form the
次に、溶接を行って、リードフレーム4のグランド端子42と補助フレーム8の接続端子82とを機械的および電気的に接続する。これにより、グランド端子42を接地することによって、補助フレーム8が容易にグランド電位をとることできる。これにより、光半導体素子3のための高いシールド効果が得られる。したがって、さらに光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。特に、この例では光半導体素子3は信号処理回路を含むので、補助フレーム8によるシールド効果が有効に働く。したがって、さらに高品質の伝送特性をもつ光半導体装置を実現できる。
Next, welding is performed to mechanically and electrically connect the
この後、リードフレーム4の各部を連結している既述のタイバー(図示せず)を切断する。光半導体装置1はこのようにして製造される。
Thereafter, the above-described tie bar (not shown) connecting the respective parts of the
この光半導体装置1では、補助フレーム8は、リードフレーム4に沿って、信号処理回路を含む光半導体素子3の近傍に配置されている。したがって、信号処理回路を含む光半導体素子3が発生する熱を、リードフレーム4だけでなく緩衝樹脂部7、補助フレーム8を通して、この光半導体装置1の外部へ放出できるとともに、モールド樹脂部11全体に拡散させることができる。モールド樹脂部11のほぼ全体に熱が拡散した場合、モールド樹脂部11から外部(空気)へ熱が拡散されやすくなる。したがって、動作時に、発熱源となる光半導体素子3の内部に熱が蓄積して温度上昇するのを防止できる。したがって、耐環境性に優れた光半導体装置を実現できる。特に、チップサイズの小さい光半導体素子3を用いた場合でも、この光半導体素子3が発生する熱をモールド樹脂部11のほぼ全体に拡散させて、モールド樹脂部11の外周面のほぼ全域から外部へ放出することができ、放熱の効果が大きくなる。
In this optical semiconductor device 1, the
また、この光半導体装置1は、緩衝樹脂部7に覆われた光半導体素子3と、リードフレーム4のヘッダ部41と、補助フレーム8の対向部81等とを一体にして封止する構成になっているので、簡易な構成をもつ。したがって、小型化と低価格化を両立させることができる。また、光半導体素子3上にガラスレンズなどを搭載するわけではないから、光半導体素子としてサイズの小さいものを利用できる。
In addition, the optical semiconductor device 1 has a configuration in which the
上述の例では、補助フレーム8の対向部81に設けられた開口は、円形の貫通孔12としたが、これに限られるものではない。開口の形状については、光ファイバ2と光半導体素子3との間の光路を遮断しないような形状であれば、どのような形でも良い。また、開口は、スリットであっても良い。
(第2実施形態)
図7は、第2実施形態の光半導体装置(全体を符号16で示す)の概略的な断面構造を示している。なお、理解の容易のために、第1実施形態におけるのと同じ構成要素には同じ符号を用いる(後述の実施形態でも同様。)。
In the above example, the opening provided in the facing
(Second Embodiment)
FIG. 7 shows a schematic cross-sectional structure of the optical semiconductor device of the second embodiment (the whole is denoted by reference numeral 16). For ease of understanding, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment (the same applies to later-described embodiments).
この光半導体装置16は、リードフレーム4Aと、このリードフレーム4Aに搭載された光半導体素子13と、リードフレーム4Aに沿って、光半導体素子13に対して所定の隙間を有して配置された補助フレーム8Aと、光半導体素子13を覆うよう設けられた透光性樹脂からなる緩衝樹脂部7と、透光性樹脂からなるモールド樹脂部11とを備える。符号5Aは、光半導体素子13の表面にボンディングされたワイヤを集合的に示している。
The
図8はその光半導体装置16を正面から見たところ(図7において光ファイバ2側から見たところ)を示している。なお、理解の容易のために、図8では、モールド樹脂部11については輪郭のみを描いている。
FIG. 8 shows the
この図8によって良く分かるように、リードフレーム4Aは、光半導体素子としてのLED13を搭載した矩形の第1ヘッダ部41Aと、この第1ヘッダ部41Aに連なり、モールド樹脂部11の外周面まで延在する支持部42Aと、信号処理回路としてのLED駆動回路14を搭載した矩形の第2ヘッダ部47Aと、この第2ヘッダ部47Aに連なり、モールド樹脂部11の外部まで延在するグランド端子48Aと、ヘッダ部41A,47Aの近傍に配置されたリード端子43A,44A,45Aとを含んでいる。LED13の表面に設けられた図示しない電極パッドと、それに対応するリード端子46Aとがワイヤ60によって電気的に接続されている。また、LED駆動回路14の表面に設けられた図示しない各電極パッドと、それらに対応するリード端子43A,44A,45Aおよびヘッダ部47A,41Aとが、それぞれワイヤ55,56,57,58,59によって電気的に接続されている。
As can be clearly seen from FIG. 8, the
図9(a)は上記補助フレーム8Aの側断面(図7中の断面に相当する)を示し、図9(b)は図9(a)における左側から補助フレーム8Aを見たところを示している。図9(a)と図7によって良く分かるように、この補助フレーム8Aは、リードフレーム4Aのヘッダ部41A,47Aの両方に対向する矩形の対向部81Aと、この対向部81Aに連なり、リードフレーム4Aのグランド端子48Aに沿って細長く延在する曲げ部83Aおよび接続端子82Aを含んでいる。補助フレーム8Aの接続端子82Aとリードフレーム4Aのグランド端子42Aとは、この例では溶接によって互いに電気的および機械的に接続されている。符号10は溶接箇所を示している。
FIG. 9A shows a side cross section of the
図9(b)と図8によって良く分かるように、この例では、補助フレーム8Aの対向部81Aはリードフレーム4Aのヘッダ部41A,47Aよりも大きい平面寸法に設定されている。リードフレーム4Aのグランド端子42Aと補助フレーム8Aの細長く延在する部分83A、82Aとは同じ幅に設定されている。
As can be clearly seen from FIGS. 9B and 8, in this example, the facing
また、補助フレーム8Aの対向部81Aには、開口としての円形の貫通孔12と、別の貫通孔15とが形成されている。図7に示すように、この貫通孔12は、LED13の光学部(実際に発する部分)6Aに対応する位置に設けられている。したがって、LED13の光学部6Aは、その貫通孔12を通して光を受け又は発することができる。つまり、LED13の光学部6Aが対向部81Aによって遮蔽されることがない。したがって、高い結合効率をもった光半導体装置を実現できる。もう一つの貫通孔15は、この光半導体装置16の製造段階で、緩衝樹脂部をなす透光性樹脂を注入するためにのみ用いられる。
Further, a circular through
緩衝樹脂部7をなす透光性シリコーン樹脂は、光半導体素子3を覆いながら、リードフレーム4Aのヘッダ部41Aと補助フレーム8Aの対向部81Aとの間の隙間に満たされている。これにより、LED13の電気的接続のためのボンディングワイヤ60およびLED13の外面に加わる応力を低減できる。また、図示を省略しているが、LED駆動回路14を覆いながら、リードフレーム4Aのヘッダ部47Aと補助フレーム8Aの対向部81Aとの間の隙間に、緩衝樹脂部(以下、同じ符号7を用いて説明する。)をなす透光性シリコーン樹脂が満たされている。LED駆動回路14の電気的接続のためのボンディングワイヤ55,56,57,58,59およびLED駆動回路14の外面に加わる応力を低減できる。また、これらの結果、補助フレーム8Aと、LED13を覆う緩衝樹脂部7およびLED駆動回路14を覆う緩衝樹脂部7との間で、剥離やクラックが発生するのを防止できる。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。
The translucent silicone resin that forms the
上述の光半導体装置16は、実質的に第1実施形態の光半導体装置1と同様にして製造される。
The above-described
すなわち、ダイボンディング工程では、図8中に示したリードフレーム4Aのヘッダ部41AにLED13を搭載するとともに、ヘッダ部47AにLED駆動回路14を搭載する。この光半導体装置16では光半導体素子上にガラスレンズなどを搭載するわけではないから、光半導体素子としてLED13のようなサイズの小さいものを利用できる。
That is, in the die bonding process, the
ワイヤボンディング工程では、LED13に対するワイヤ60とともに、LED駆動回路14に対するワイヤ55,56,57,58,59を配線する。
In the wire bonding step,
リードフレーム4Aと補助フレーム8Aとを互いに位置決めして、重ね合わせた後、各緩衝樹脂部7をなす透光性シリコーン樹脂を貫通孔12,15を通して注入する。このとき、各緩衝樹脂部7(透光性シリコーン樹脂)の表面7aを対向部81Aの外面81aに一致させるようにして、透光性シリコーン樹脂が貫通孔12,15から対向部81Aの外面81aへ溢れ出ないようにする。これにより、各緩衝樹脂部7の高さを均一にすることができる。また、このとき、リードフレーム4Aのヘッダ部41A,47Aと補助フレーム8Aの対向部81Aとの両方に透光性シリコーン樹脂が接触し、それらの間の隙間に露出する樹脂面には表面張力が働く。したがって、多少の充填量のばらつきがあっても、その充填量ばらつきは、容易に吸収される。したがって、各緩衝樹脂部7を精度良く、容易に形成することが可能である。
After the
また、第1実施形態と同様に、各緩衝樹脂部7をなす透光性シリコーン樹脂は、耐寒性を有するものとする。また、耐寒性を有するシリコーン樹脂ではなく、リードフレーム4A、補助フレーム8A、ボンディングワイヤ5Aの線膨張係数の差が小さいエポキシ樹脂を用いても良い。さらに、エポキシ樹脂に透明フィラーを充填したものを用いることにより、より線膨張係数差が小さくなり、さらに高信頼性の光伝送装置を実現できる。
Similarly to the first embodiment, the translucent silicone resin forming each
この例では、各緩衝樹脂部7をなす透光性シリコーン樹脂を貫通孔12,15を通して注入するものとしたが、リードフレーム4Aのヘッダ部41A,47Aの周りから、リードフレーム4Aのヘッダ部41A,47Aと補助フレーム8Aの対向部81Aとの間の隙間へ注入しても良い。そのようにした場合も、上記隙間に露出する樹脂面には表面張力が働く。したがって、多少の充填量のばらつきがあっても、その充填量ばらつきは、容易に吸収される。したがって、各緩衝樹脂部7を精度良く、容易に形成することが可能である。
In this example, the translucent silicone resin that forms each
トランスファーモールド工程は、第1実施形態におけるのと同様に行われ、モールド樹脂部11が形成される。また、溶接工程も、第1実施形態におけるのと同様に行われ、溶接箇所10が形成される。この後、リードフレーム4Aの各部を連結している既述のタイバー(図示せず)を切断する。光半導体装置16はこのようにして製造される。
The transfer molding process is performed in the same manner as in the first embodiment, and the
この光半導体装置16は、第1実施形態の光半導体装置1と同様に、高い結合効率および光伝送品質を有する。また、耐環境性に優れ、信頼性が高い。また、簡単な構成で小型化と低価格化を両立させることができる。
Similar to the optical semiconductor device 1 of the first embodiment, the
(第3実施形態)
図10は、第3実施形態の光半導体装置(全体を符号17で示す)の概略的な断面構造を示している。
(Third embodiment)
FIG. 10 shows a schematic cross-sectional structure of the optical semiconductor device according to the third embodiment (the whole is denoted by reference numeral 17).
この光半導体装置17は、第1実施形態の光半導体装置1に対して、既述の補助フレーム8(図1参照)に代えて、別の補助フレーム8Bを備えた点のみが異なっている。
This
図11(a)は上記補助フレーム8Bの側断面(図10中の断面に相当する)を示し、図11(b)は図11(a)における右側から補助フレーム8Bを見たところを示している。これらの図から分かるように、この補助フレーム8Bは、対向部81の光半導体素子3に対向する面(内面)81bに絶縁層19を備えている。絶縁層19は、絶縁性塗料、樹脂、または導電性を有しない金属メッキ等からなる。
FIG. 11A shows a side cross section of the
この光半導体装置17の作製段階では、何らかの外力等の影響により、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8Bの対向部81との間隔が設計値よりも狭まって、補助フレーム8Bの対向部81とワイヤ5とが万一接触したとしても、対向部81の内面81bが絶縁層19を備えているので、短絡等の不具合が起こらない。したがって、より高い信頼性の光半導体装置を実現できる。
At the manufacturing stage of the
このように短絡等の不具合のおそれがないので、逆に、リードフレーム4のヘッダ部41と補助フレーム8Bの対向部81との間隔の設計値を小さくすることが可能である。そのようにした場合、より一層のシールド効果、より一層の放熱性の高い光半導体装置を実現できる。また、上記間隔の設計値を小さくすることにより、より小型化が可能となる。
Since there is no possibility of a short circuit or the like in this way, it is possible to reduce the design value of the distance between the
上述のような、内面81bが絶縁性を有する補助フレーム8Bは、光半導体素子と信号処理回路とが1チップ化された場合に限らず、光半導体素子と信号処理回路とが別々のチップ構成である場合にも適用され得る。
The
(第4実施形態)
図12は第4実施形態の光半導体装置(全体を符号20で示す)の概略的な断面構造を示している。
(Fourth embodiment)
FIG. 12 shows a schematic cross-sectional structure of an optical semiconductor device (the whole is denoted by reference numeral 20) of the fourth embodiment.
この光半導体装置20は、第1実施形態の光半導体装置1に対して、既述のモールド樹脂部11(図1参照)に代えて、別の材料からなるモールド樹脂部21を備えた点のみが異なっている。
This
上記モールド樹脂部21は、透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂からなっている。
The
このようにモールド樹脂部21の材料として透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂を使用することによって、補助フレーム8およびリードフレーム4の線膨張係数とモールド樹脂部21の線膨張係数との差を小さくすることが可能である。つまり、モールド樹脂部21での透明フィラーの割合を調節することによって、その線膨張係数の差を0〜6.0×10−5K−1にすることができる。
In this way, by using an epoxy resin mixed with a transparent filler as the material of the
このように補助フレーム8およびリードフレーム4の線膨張係数とモールド樹脂部21の線膨張係数との差を0〜6.0×10−5K−1にすることによって、補助フレーム8およびリードフレーム4とモールド樹脂部21との間の熱収縮差(熱ストレス)によるボンディングワイヤの断線、チップの剥がれ、樹脂の界面剥離やクラック等の不具合を低減できる。これにより、耐湿性等の不具合を低減できる。したがって、より信頼性の高い光半導体装置を実現できる。
In this way, by setting the difference between the linear expansion coefficient of the
また、上記透明フィラーの屈折率は、モールド樹脂部21の母材であるエポキシ樹脂の屈折率に実質的に等しいか、近い方が望ましい。そのようにした場合、モールド樹脂部21内での散乱による光信号の減衰を低減することができる。したがって、高い結合効率をえることができ、より光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。特に、光半導体素子3として発光素子が搭載されている場合、その発光素子の駆動電流の増加を防ぐことができ、その結果消費電力の増加を抑えることができる。したがって、高温時での信頼性の高い光半導体装置を実現できる。
The refractive index of the transparent filler is desirably substantially equal to or close to the refractive index of the epoxy resin that is the base material of the
上述のような、透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂からなるモールド樹脂部21は、光半導体素子と信号処理回路とが1チップ化された場合に限らず、光半導体素子と信号処理回路が別々のチップ構成である場合にも適用され得る。
As described above, the
また、透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂からなるモールド樹脂部21は、第3の実施形態で説明したような、内面81bが絶縁性を有する補助フレーム8Bと併せて、光半導体装置の構成要素として適用され得る。
Further, the
(第5実施形態)
この第5実施形態では、第4実施形態の光半導体装置20において、モールド樹脂部21での上記透明フィラーの割合を20重量%乃至80重量%の範囲内に最適化することについて、図12を用いて説明する。
(Fifth embodiment)
In the fifth embodiment, in the
モールド樹脂部21での上記透明フィラーの割合を20重量%乃至80重量%の範囲内に最適化すれば、高透過率を保ったまま、リードフレーム4および補助フレーム8の線膨張係数とモールド樹脂部21の線膨張係数との差を小さくすることが可能となると共に、熱伝導率を高くすることが可能となる。したがって、光伝送品質の良好な信頼性の高い光半導体装置を実現できる。
If the ratio of the transparent filler in the
そのような透明フィラーの割合の最適化は、光半導体素子と信号処理回路とが1チップ化された場合に限らず、光半導体素子と信号処理回路が別々のチップ構成である場合にも適用され得る。 Such optimization of the ratio of the transparent filler is not limited to the case where the optical semiconductor element and the signal processing circuit are integrated into one chip, but also when the optical semiconductor element and the signal processing circuit have different chip configurations. obtain.
また、透明フィラーの割合が最適化されたモールド樹脂部21は、第3の実施形態で説明したような、内面81bが絶縁性を有する補助フレーム8Bと併せて、光半導体装置の構成要素として適用され得る。
Moreover, the
(第6実施形態)
この第6実施形態では、第4実施形態の光半導体装置20において、モールド樹脂部21での上記透明フィラーの形状が球状であることについて、図12を用いて説明する。
(Sixth embodiment)
In the sixth embodiment, the fact that the shape of the transparent filler in the
上記透明フィラーの形状が球状であれば、上記透明フィラーによる上記光半導体素子3、緩衝樹脂部7、補助フレーム8およびリードフレーム4への応力ダメージを低減することができる。これにより、樹脂界面剥離等が発生しにくくなる。したがって、信頼性の高い光半導体装置を実現できる。
If the shape of the transparent filler is spherical, stress damage to the
そのように透明フィラーの形状を球状にすることは、光半導体素子と信号処理回路とが1チップ化された場合に限らず、光半導体素子と信号処理回路が別々のチップ構成である場合にも適用され得る。 The spherical shape of the transparent filler is not limited to the case where the optical semiconductor element and the signal processing circuit are integrated into one chip, but also when the optical semiconductor element and the signal processing circuit have different chip configurations. Can be applied.
また、球状の透明フィラーが混入されたモールド樹脂部21は、第3の実施形態で説明したような、内面81bが絶縁性を有する補助フレーム8Bと併せて、光半導体装置の構成要素として適用され得る。
Further, the
(第7実施形態)
図13は第7実施形態の光半導体装置(全体を符号22で示す)の概略的な断面構造を示している。なお、理解の容易のために、第1実施形態におけるのと同じ構成要素には同じ符号を用いる。
(Seventh embodiment)
FIG. 13 shows a schematic cross-sectional structure of an optical semiconductor device (generally indicated by reference numeral 22) of the seventh embodiment. For ease of understanding, the same reference numerals are used for the same components as those in the first embodiment.
この光半導体装置22は、第1実施形態の光半導体装置1に対して、透光性樹脂(図1中のモールド樹脂部11と同じ材料)からなるモールド樹脂部24の内部に、その透光性樹脂とは異なる非透光性樹脂からなるコア部23が設けられている点のみが異なっている。なお、モールド樹脂部24は、図1中のモールド樹脂部11と同様に、レンズ部9を有する。
The
具体的には、この光半導体装置22のコア部23は、緩衝樹脂部7に覆われた光半導体素子3と、リードフレーム4のヘッダ部41と、補助フレーム8の対向部81、ネック部84および曲げ部83とを一体にして封止するとともに、対向部81の開口12に対応する部位に開口25を有している。開口25の形状は円形であり、トランスファモールド工程での位置ずれ等を考慮して、対向部81の開口12よりも若干大きい寸法に設定されている。しかも、この例では、開口25の端面26は、光ファイバ2と光半導体素子3との間の光路を遮ぎらないように、外部へ向かって開いたテーパー状に形成されている。
Specifically, the
この構造は、コア部23を形成するトランスファーモールドと、コア部23を取り囲むモールド樹脂部24を形成するトランスファーモールドとを行うことによって容易に作製される。
This structure is easily manufactured by performing a transfer mold for forming the
この構造によれば、光半導体素子3の光学部6は、モールド樹脂部11、コア部23の開口25、補助フレーム8の対向部81の開口12、緩衝樹脂部7を通して外部から光を受け、又は外部へ光を発することができる。つまり、光半導体素子3の光学部6がコア部23をなす樹脂や補助フレーム8の対向部81によって遮蔽されることがない。したがって、高い結合効率をもった光半導体装置を実現できる。
According to this structure, the
しかも、この光半導体装置では、コア部23は光透過率が低くても良いので、コア部23の母材に対してフィラーの添加量を多くすることができる。これにより、コア部23の熱膨張係数と、リードフレーム4、補助フレーム8およびボンディングワイヤ5の熱膨張係数との差を小さくすることが容易になる。そのようにした場合、熱ストレスによるボンディングワイヤ5の断線が発生しにくい構造になる。したがって、高信頼性で光伝送品質の良好な光半導体装置を実現できる。また、フィラーの添加量を多くすることが可能であるため、コア部23の熱伝導率を大きくすることが可能となる。したがって、放熱の効果を大きくすることが可能となり、高温時の信頼性が高い光半導体装置を実現できる。
In addition, in this optical semiconductor device, since the
一方、コア部23をなす樹脂の線膨張係数とモールド樹脂部24をなす透光性樹脂の線膨張係数との差を小さくする構成がとれる。そのようにした場合、コア部23とモールド樹脂部24との間の界面剥離を低減でき、熱ストレスによるパッケージクラックが発生しにくい構造になる。したがって、信頼性の高い光半導体装置を実現できる。
On the other hand, the difference between the linear expansion coefficient of the resin forming the
また、モールド樹脂部24をなす樹脂の線膨張係数と緩衝樹脂部7をなす樹脂の線膨張係数との差を小さくする構成もとれる。そのようにした場合、モールド樹脂部24と補助フレーム8および緩衝樹脂部7との間の界面剥離も低減することができる。したがって、さらに信頼性の高い光半導体装置を実現できる。
Further, the difference between the linear expansion coefficient of the resin forming the
上述のような、透光性樹脂からなるモールド樹脂部24の内部に、その透光性樹脂とは異なる非透光性樹脂からなるコア部23を設ける構造(2重トランスファモールド構造)は、光半導体素子と信号処理回路とが1チップ化された場合に限らず、光半導体素子と信号処理回路が別々のチップ構成である場合にも適用され得る。
The structure (double transfer mold structure) in which the
また、上記2重トランスファモールド構造は、第3の実施形態で説明したような、内面81bが絶縁性を有する補助フレーム8Bと併せて、光半導体装置の構成要素として適用され得る。
Further, the double transfer mold structure can be applied as a constituent element of the optical semiconductor device together with the
上述のような光半導体装置を備えた電子機器では、高い信頼性で光伝送品質の良好な光伝送が可能となる。 In an electronic device including the above-described optical semiconductor device, optical transmission with high reliability and good optical transmission quality is possible.
1、16、17、20、22 光半導体装置
2 光ファイバ
3 光半導体素子
4、4A リードフレーム
5、5A ボンディングワイヤ
6 光学部
7 緩衝樹脂部
8、8A、8B 補助フレーム
9 レンズ部
10 溶接箇所
11、21、24 モールド樹脂部
12、15 貫通孔
13 LED
14 信号処理回路
19 絶縁層
23 コア部
41 ヘッダ部
81、81A 対向部
DESCRIPTION OF
14
Claims (20)
このリードフレームに搭載された光半導体素子と、
上記リードフレームに沿って、上記光半導体素子に対して所定の隙間を有して配置された補助フレームと、
上記リードフレームと上記補助フレームとの間に設けられ、上記光半導体素子の外面を覆う透光性樹脂からなる緩衝樹脂部と、
上記緩衝樹脂部に覆われた光半導体素子と、上記リードフレームおよび補助フレームのうち少なくとも上記光半導体素子に沿った部分とを一体にして封止する透光性樹脂からなるモールド樹脂部とを備えたことを特徴とする光半導体装置。 A lead frame,
An optical semiconductor element mounted on the lead frame;
An auxiliary frame disposed along the lead frame with a predetermined gap with respect to the optical semiconductor element;
A buffer resin portion made of a translucent resin provided between the lead frame and the auxiliary frame and covering an outer surface of the optical semiconductor element;
An optical semiconductor element covered with the buffer resin part; and a mold resin part made of a translucent resin that seals at least a part of the lead frame and the auxiliary frame along the optical semiconductor element. An optical semiconductor device characterized by that.
上記光半導体素子は、この光半導体素子の外面のうち上記リードフレームに取り付けられた面とは反対側の表面に、光を受け又は発する光学部を有し、
上記補助フレームは、上記リードフレームの上記光半導体素子を搭載しているヘッダ部に対向した対向部を有し、この対向部の上記光学部に対応する部位に開口が設けられていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
The optical semiconductor element has an optical part that receives or emits light on the surface opposite to the surface attached to the lead frame among the outer surfaces of the optical semiconductor element,
The auxiliary frame has a facing portion facing the header portion on which the optical semiconductor element of the lead frame is mounted, and an opening is provided in a portion corresponding to the optical portion of the facing portion. An optical semiconductor device.
上記モールド樹脂部の内部に、このモールド樹脂部をなす透光性樹脂とは異なる樹脂からなるコア部が設けられ、
上記コア部は、上記緩衝樹脂部に覆われた光半導体素子と、上記リードフレームのヘッダ部と、上記補助フレームの対向部とを一体にして封止するとともに、上記対向部の開口に対応する部位に開口を有することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 2,
Inside the mold resin part, a core part made of a resin different from the translucent resin forming the mold resin part is provided,
The core portion integrally seals the optical semiconductor element covered with the buffer resin portion, the header portion of the lead frame, and the facing portion of the auxiliary frame, and corresponds to the opening of the facing portion. An optical semiconductor device having an opening at a site.
上記リードフレームに搭載されると共に上記光半導体素子の出力を処理する信号処理回路を備え、
この信号処理回路は、上記リードフレームと上記補助フレームとの間に位置していることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
A signal processing circuit mounted on the lead frame and processing the output of the optical semiconductor element;
The optical semiconductor device, wherein the signal processing circuit is located between the lead frame and the auxiliary frame.
上記光半導体素子と上記信号処理回路が1つのチップに含まれていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 4,
An optical semiconductor device, wherein the optical semiconductor element and the signal processing circuit are included in one chip.
上記緩衝樹脂部は透光性および耐寒性を有するシリコーン樹脂からなることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
The said buffer resin part consists of a silicone resin which has translucency and cold resistance, The optical semiconductor device characterized by the above-mentioned.
上記緩衝樹脂部は透明フィラーが混入されたエポキシ樹脂からなることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
The said buffer resin part consists of an epoxy resin with which the transparent filler was mixed, The optical semiconductor device characterized by the above-mentioned.
上記リードフレームのヘッダ部と上記補助フレームの対向部との間の間隔をdとし、上記リードフレームからの上記光半導体素子の高さをH1とし、また、上記光半導体素子の上記表面にボンディングされたワイヤの上記表面からの高さをH2としたとき、
d > H1 + H2
なる関係が満たされていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 2,
The distance between the header portion of the lead frame and the facing portion of the auxiliary frame is d, the height of the optical semiconductor element from the lead frame is H1, and the optical semiconductor element is bonded to the surface of the optical semiconductor element. When the height of the wire from the surface is H2,
d> H1 + H2
An optical semiconductor device characterized in that:
上記緩衝樹脂部をなす透光性樹脂は、上記光半導体素子を覆いながら、上記リードフレームのヘッダ部と上記補助フレームの対向部との間の隙間に満たされていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 2,
The translucent resin forming the buffer resin portion is filled in a gap between the header portion of the lead frame and the opposing portion of the auxiliary frame while covering the optical semiconductor element. apparatus.
上記補助フレームが導電性を有することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
An optical semiconductor device, wherein the auxiliary frame has conductivity.
上記補助フレームのうち上記光半導体素子に対向する面が絶縁性を有することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 10,
A surface of the auxiliary frame facing the optical semiconductor element has an insulating property.
上記補助フレームはグランド電位をとるようになっていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 10,
An optical semiconductor device characterized in that the auxiliary frame takes a ground potential.
上記リードフレームは、上記光半導体素子を搭載しているヘッダ部と、このヘッダ部に連なり、上記モールド樹脂部の外部へ延在するグランド端子とを含み、
上記補助フレームは、上記リードフレームのヘッダ部に対向した対向部と、この対向部に連なり、上記リードフレームのグランド端子に沿って延びかつ電気的に接続された接続端子とを含むことを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 12,
The lead frame includes a header portion on which the optical semiconductor element is mounted, and a ground terminal connected to the header portion and extending to the outside of the mold resin portion,
The auxiliary frame includes a facing portion facing the header portion of the lead frame, and a connection terminal connected to the facing portion and extending along the ground terminal of the lead frame and electrically connected thereto. An optical semiconductor device.
上記補助フレームの上記接続端子と上記リードフレームの上記グランド端子とが溶接により接続されていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 13,
The optical semiconductor device, wherein the connection terminal of the auxiliary frame and the ground terminal of the lead frame are connected by welding.
上記リードフレームおよび上記補助フレームの線膨張係数と上記モールド樹脂部の線膨張係数との差が0乃至6.0×10−5K−1の範囲内になるように、上記モールド樹脂部に透明フィラーが混入されていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 1,
Transparent to the mold resin portion so that the difference between the linear expansion coefficient of the lead frame and the auxiliary frame and the linear expansion coefficient of the mold resin portion is in the range of 0 to 6.0 × 10 −5 K −1. An optical semiconductor device in which a filler is mixed.
上記モールド樹脂部での上記透明フィラーの割合が20重量%乃至80重量%の範囲内になっていることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 15,
An optical semiconductor device characterized in that the ratio of the transparent filler in the mold resin portion is in the range of 20 wt% to 80 wt%.
上記透明フィラーの屈折率が上記モールド樹脂部の母材であるエポキシ樹脂の屈折率に実質的に等しいことを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 15,
An optical semiconductor device, wherein a refractive index of the transparent filler is substantially equal to a refractive index of an epoxy resin which is a base material of the mold resin portion.
上記透明フィラーの形状が球状であることを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 15,
An optical semiconductor device, wherein the transparent filler has a spherical shape.
上記モールド樹脂部は、上記補助フレームの上記対向部の外面を覆うとともに、上記開口に対応する部位に、外部に向かって凸状のレンズ部を有することを特徴とする光半導体装置。 The optical semiconductor device according to claim 2,
The mold resin portion covers an outer surface of the facing portion of the auxiliary frame, and has a lens portion convex outward at a portion corresponding to the opening.
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