JP2008042012A - Optically coupled semiconductor device, method of manufacturing same, and electronic equipment - Google Patents
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Abstract
Description
発光素子と、発光素子から発せられる光を受光する受光素子と、発光素子及び受光素子がそれぞれダイボンドされたリードフレームとが樹脂封止されてなる光結合半導体装置、その光結合半導体装置の製造方法、及びその光結合半導体装置が搭載してある電子機器に関する。 A light-emitting element, a light-receiving element that receives light emitted from the light-emitting element, a light-coupled semiconductor device in which a light-emitting element and a lead frame each die-bonded to the light-emitting element are resin-sealed, and a method for manufacturing the light-coupled semiconductor device And an electronic device on which the optically coupled semiconductor device is mounted.
図11及び図12を参照しつつ、従来例に係る二重モールドタイプの光結合半導体装置の構造を製造方法とともに説明する。 With reference to FIGS. 11 and 12, the structure of a conventional double mold type optically coupled semiconductor device will be described together with a manufacturing method.
図11は、従来例に係る光結合半導体装置の概略構成を示す透視側面図であり、図12は、図11のY−Y線に沿う断面図(ハッチングは省略)である。 11 is a perspective side view showing a schematic configuration of an optically coupled semiconductor device according to a conventional example, and FIG. 12 is a cross-sectional view (hatching is omitted) taken along line YY of FIG.
まず、予め折り曲げ加工されたCu合金またはFe合金等の金属材料でできたリードフレーム111,112の先端部分(ヘッダー部)に、発光素子121と受光素子131とを各々個別にAgペースト等の導電性ペーストのダイボンド材(不図示)によってダイボンドして搭載する。そして、発光素子121と受光素子131とを、各々の隣接するリードフレーム(発光素子側リードフレーム111、受光素子側リードフレーム112)にAu線等のワイヤ(発光素子側ワイヤ181、受光素子側ワイヤ182)でワイヤボンドして結線接続する。
First, the light-emitting
次に、発光素子121の全体を、応力緩和用のシリコーン樹脂171によってプリコートして被覆する。そして、発光素子121と受光素子131とがダイボンドされたリードフレーム111,112を組み合わせ、スポット溶接またはローディングフレームセットすることにより、発光素子121と受光素子131とをそれぞれ位置決めして対向配置する。この状態で、発光素子121から受光素子131への光路が形成されるように、透光性エポキシ樹脂にて1次トランスファモールドを行ってインナーパッケージ141を形成する。そして、樹脂漏れした余分な箇所の樹脂バリを、バリ抜き用金型やブラスター等により機械的に除去するバリ取りを行う。
Next, the entire
次に、外乱光の入射や内部からの光漏れをなくし、発光素子121から受光素子131への光信号を確実に伝達することができるように、インナーパッケージ141の外周の全面に遮光性エポキシ樹脂による2次トランスファモールドを行ってアウターパッケージ151を形成する。そして、リードフレーム111,112のアウターパッケージ151から外部に露出した部分に外装めっきを施し、隣接するリードフレーム間を支持し、トランスファモールド等の樹脂封止時の樹脂漏れを低減するよう設けられた補助リード部を切除するタイバーカットを行う。
Next, a light-blocking epoxy resin is applied to the entire outer surface of the
さらに、パッケージから露出しているリードフレーム111,112を成形加工して外部端子とするフォーミングを行った後、絶縁耐圧試験(入出力素子間の絶縁性評価)、電気特性検査、外観検査、梱包の各工程を経て、図11〜図12に示す構造の光結合半導体装置を完成する。
Further, after forming the
このような二重モールド構造の光結合半導体装置において、発光素子を保護(プリコート)するためのシリコーン樹脂上に、さらに、追加シリコーン樹脂球状突起をコーティングして二段塗布構造とすることにより、発光素子の光をより強く受光素子へ集光させて光伝達効率を向上させてなる高伝達効率フォトカプラが特許文献1に記載されている。 In such an optically coupled semiconductor device having a double mold structure, a light-emitting element is formed by coating a silicone resin for protecting (pre-coating) the light emitting element and further coating with an additional silicone resin spherical protrusion to form a two-stage coating structure. Patent Document 1 discloses a high transmission efficiency photocoupler in which light from an element is more strongly focused on a light receiving element to improve light transmission efficiency.
さらに、特許文献2には、上記したような二重モールド構造の光結合半導体装置において、遮光性樹脂(アウターパッケージ)の内壁の一部に突起壁を備え、さらに突起壁に反射率の高い反射膜を備えることにより、高い光伝達効率を得てなる光結合装置が記載されている。
しかしながら、特許文献1の光結合半導体装置では、シリコーン樹脂の頂点を受光素子に近づけることにより、光伝達効率を向上させているが、その反面、フォトカプラの重要特性である絶縁耐圧が低下するという問題を生じていた。 However, in the optically coupled semiconductor device of Patent Document 1, light transmission efficiency is improved by bringing the top of the silicone resin closer to the light receiving element, but on the other hand, the withstand voltage that is an important characteristic of the photocoupler is reduced. There was a problem.
また、特許文献2の光結合半導体装置では、複雑なモールド金型構造を必要とするため、製造工程が複雑であり、さらに、反射膜が発光素子と受光素子の間まで延長されているため、特許文献1と同様に、絶縁耐圧が低下するという問題を生じていた。 Further, in the optically coupled semiconductor device of Patent Document 2, since a complicated mold structure is required, the manufacturing process is complicated, and further, the reflective film is extended between the light emitting element and the light receiving element. Similar to Patent Document 1, there is a problem that the withstand voltage decreases.
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、発光素子の周辺部に、発光素子から発せられる光を受光素子へと導く光路変更樹脂体を設けることにより、高い絶縁耐圧を維持しつつ、高い光伝達効率を得ることができる光結合半導体装置を提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of such circumstances, and maintains a high withstand voltage by providing an optical path changing resin body that guides light emitted from the light emitting element to the light receiving element at the periphery of the light emitting element. However, an object of the present invention is to provide an optically coupled semiconductor device that can obtain high light transmission efficiency.
また、本発明は、発光素子の周辺部に、発光素子から発せられる光を受光素子へと導く光路変更樹脂体を設ける工程を備えることにより、高い絶縁耐圧を維持しつつ、高い光伝達効率を得ることができる光結合半導体装置の製造方法を提供することを他の目的としている。 In addition, the present invention includes a step of providing an optical path changing resin body that guides light emitted from the light emitting element to the light receiving element at the periphery of the light emitting element, thereby maintaining high light withstand voltage and high light transmission efficiency. Another object is to provide a method for manufacturing an optically coupled semiconductor device that can be obtained.
さらに、本発明は、本発明に係る光結合半導体装置を搭載することにより、光伝達効率の優れた電子機器を提供することを他の目的としている。 Furthermore, another object of the present invention is to provide an electronic device with excellent light transmission efficiency by mounting the optically coupled semiconductor device according to the present invention.
本発明に係る光結合半導体装置は、発光素子と、該発光素子から発せられる光を受光する受光素子と、前記発光素子及び前記受光素子がそれぞれダイボンドされたリードフレームとが樹脂封止されてなる光結合半導体装置において、前記発光素子の周辺部に、前記発光素子から発せられる光を前記受光素子へと導く光路変更樹脂体が設けてあることを特徴とする。 An optically coupled semiconductor device according to the present invention is formed by resin-sealing a light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a lead frame in which the light emitting element and the light receiving element are each die-bonded. In the optically coupled semiconductor device, an optical path changing resin body that guides light emitted from the light emitting element to the light receiving element is provided in a peripheral portion of the light emitting element.
この構成により、発光素子から発せられた光の多くを受光素子で受光することができる。つまり、発光素子の正面方向から発せられた光とともに、発光素子の側面から発せられた光を受光素子で受光して光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができる。 With this configuration, most of the light emitted from the light emitting element can be received by the light receiving element. That is, the light emitted from the side surface of the light emitting element as well as the light emitted from the front direction of the light emitting element can be received by the light receiving element, whereby an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency can be obtained.
また、光結合半導体の用途に応じて光路変更樹脂体の数、大きさ、形状、位置を適宜設定することで、高い絶縁耐圧を維持しつつ、高い光伝達効率を有する小型の光結合半導体装置を実現することができる。 In addition, by appropriately setting the number, size, shape, and position of the optical path changing resin body according to the use of the optical coupling semiconductor, a small optical coupling semiconductor device having high light transmission efficiency while maintaining high withstand voltage. Can be realized.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、光路変更樹脂体は、略ドーム型の形状を有することを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body has a substantially dome shape.
この構成により、確実に発光素子から発せられた光を受光素子へと導く光路変更樹脂体を備える光結合半導体装置とすることができる。 With this configuration, an optically coupled semiconductor device including an optical path changing resin body that reliably guides light emitted from the light emitting element to the light receiving element can be provided.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、光路変更樹脂体は、ポッティングにより成形してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is molded by potting.
この構成により、費用を抑えて光路変更樹脂体を成形することができる。 With this configuration, the optical path changing resin body can be molded at a reduced cost.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記発光素子を覆う透光性プリコート樹脂体が前記光路変更樹脂体に連接して設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, a translucent precoat resin body that covers the light emitting element is provided so as to be connected to the optical path changing resin body.
この構成により、発光素子の側面から発せられた光は、透光性プリコート樹脂体と光路変更樹脂体との界面での屈折又は反射により確実に受光素子へ導かれることとなるから、より光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができる。 With this configuration, light emitted from the side surface of the light emitting element is reliably guided to the light receiving element by refraction or reflection at the interface between the translucent precoat resin body and the optical path changing resin body, so that more light transmission is possible. A highly efficient optically coupled semiconductor device can be obtained.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、前記発光素子の各側面方向にそれぞれ設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is provided in each side surface direction of the light emitting element.
この構成により、発光素子の各側面から発せられた光を受光素子へと導くことができるので、光伝達効率をより高くすることができる。 With this configuration, light emitted from each side surface of the light emitting element can be guided to the light receiving element, so that the light transmission efficiency can be further increased.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、前記発光素子の側面方向の全周に沿って連続して設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is provided continuously along the entire circumference in the side surface direction of the light emitting element.
この構成により、発光素子の各側面から発せられた光を確実に受光素子へと導く光路変更樹脂体を備えた光伝達効率の高い光結合半導体装置を簡単に提供することができる。例えば、ポッティングで光路変更樹脂体を成形する際には、発光素子の周囲に略円状を描くように樹脂を1回塗布するだけで、発光素子の周囲に光路変更樹脂体を形成することができるから、複数回の塗布を行って複数の光路変更樹脂体を一定の間隔で形成する場合に比べ、生産性を向上させることができる。 With this configuration, it is possible to easily provide an optically coupled semiconductor device having high light transmission efficiency, which includes an optical path changing resin body that reliably guides light emitted from each side surface of the light emitting element to the light receiving element. For example, when the optical path changing resin body is formed by potting, the optical path changing resin body can be formed around the light emitting element by simply applying the resin once so as to draw a substantially circular shape around the light emitting element. Therefore, productivity can be improved compared with the case where a plurality of optical path changing resin bodies are formed at a constant interval by performing a plurality of times of application.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体の頂点は、前記発光素子の頂点よりも高い位置にあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the vertex of the optical path changing resin body is higher than the vertex of the light emitting element.
この構成により、より確実に光路変更樹脂体で発光素子の側面から発せられた光を受光素子へと導くことができる。 With this configuration, the light emitted from the side surface of the light emitting element by the optical path changing resin body can be more reliably guided to the light receiving element.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、前記受光素子の対向位置に設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is provided at a position facing the light receiving element.
この構成により、発光素子と受光素子の離隔距離(内部絶縁距離)を十分に保った状態で、発光素子の側面から発せられた光を確実に受光素子へと導くことができるから、高い絶縁耐圧を維持しつつ、高い光伝達効率を有する光結合半導体装置を実現することができる。 With this configuration, light emitted from the side surface of the light emitting element can be reliably guided to the light receiving element while maintaining a sufficient separation distance (internal insulation distance) between the light emitting element and the light receiving element. Thus, it is possible to realize an optically coupled semiconductor device having high light transmission efficiency.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、チクソ性を有する樹脂で形成してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of a thixotropic resin.
この構成により、光路変更樹脂体の略ドーム型の形状を維持させておくことができる。 With this configuration, the substantially dome shape of the optical path changing resin body can be maintained.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、光反射性樹脂で形成してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of a light reflecting resin.
この構成により、発光素子の側面より発せられた光は光路変更樹脂体で反射され、反射された光が受光素子の方向へと導かれることとなるから、光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができる。 With this configuration, the light emitted from the side surface of the light emitting element is reflected by the optical path changing resin body, and the reflected light is guided toward the light receiving element. can do.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、酸化チタン含有のシリコーン樹脂で形成してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of a silicone resin containing titanium oxide.
この構成により、発光素子の側面より発せられた光は、反射効率の高い酸化チタン含有のシリコーン樹脂からなる光路変更樹脂体で反射され、反射された光が受光素子の方向へと導かれることとなる。つまり、光路変更樹脂体での光の反射量が多くなるから、受光素子で受光される光の受光量も多くなり、光伝達効率のより高い光結合半導体装置とすることができる。 With this configuration, light emitted from the side surface of the light emitting element is reflected by an optical path changing resin body made of a titanium resin containing titanium oxide having high reflection efficiency, and the reflected light is guided toward the light receiving element. Become. That is, since the amount of light reflected by the optical path changing resin body increases, the amount of light received by the light receiving element also increases, and an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency can be obtained.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、アルミナ含有のシリコーン樹脂で形成してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of an alumina-containing silicone resin.
この構成により、発光素子の側面より発せられた光は、反射効率の高いアルミナ含有のシリコーン樹脂からなる光路変更樹脂体で反射され、反射された光が受光素子の方向へと導かれることとなるから、光伝達効率のより高い光結合半導体装置とすることができる。さらに、アルミナ水和物を含有したシリコーン樹脂は比較的安価であるから、生産価格を低減させることができる。 With this configuration, light emitted from the side surface of the light emitting element is reflected by an optical path changing resin body made of an alumina-containing silicone resin having high reflection efficiency, and the reflected light is guided toward the light receiving element. Thus, an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency can be obtained. Furthermore, since the silicone resin containing alumina hydrate is relatively inexpensive, the production price can be reduced.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂で形成してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is made of a silicone resin containing magnesium oxide.
この構成により、発光素子の側面より発せられた光は、反射効率の高い酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂からなる光路変更樹脂体で反射され、反射された光が受光素子の方向へと導かれることとなるから、光伝達効率のより高い光結合半導体装置とすることができる。 With this configuration, light emitted from the side surface of the light emitting element is reflected by an optical path changing resin body made of a silicone resin containing magnesium oxide having high reflection efficiency, and the reflected light is guided toward the light receiving element. Therefore, an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency can be obtained.
また、酸化マグネシウムを含有したシリコーン樹脂は、酸化チタン又はアルミナを含有したシリコーン樹脂に比べて、高い熱伝導率と高い絶縁性を有していることから、発光素子の発熱量が大きい場合の発光素子の発熱を低減して安定した発光強度を維持することができる。 In addition, the silicone resin containing magnesium oxide has higher thermal conductivity and higher insulation than the silicone resin containing titanium oxide or alumina. Heat generation of the element can be reduced and stable light emission intensity can be maintained.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記光路変更樹脂体は、透光性樹脂で形成してあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of a translucent resin.
この構成により、発光素子の側面から発せられた光は、透過性の光路変更樹脂体で屈折されて受光素子へ導かれることとなるから、光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができる。また、光反射性樹脂により光路変更樹脂体を形成する場合に比べ、生産性を向上させて、生産価格を低減させることが容易である。 With this configuration, the light emitted from the side surface of the light emitting element is refracted by the transmissive optical path changing resin body and guided to the light receiving element, so that an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency can be obtained. . In addition, it is easier to improve productivity and reduce the production price as compared with the case where the optical path changing resin body is formed of light reflecting resin.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記発光素子と前記光路変更樹脂体は、同一のリードフレーム上に設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the light emitting element and the optical path changing resin body are provided on the same lead frame.
この構成により、光結合半導体装置の小型化を図ることができる。 With this configuration, the size of the optically coupled semiconductor device can be reduced.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記リードフレームには、前記光路変更樹脂体と前記発光素子との間に溝、段差、スリットのいずれかが設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the lead frame is provided with any one of a groove, a step, and a slit between the optical path changing resin body and the light emitting element.
この構成により、発光素子から発せられる光を確実に受光素子へと導く位置に光路変更樹脂体を配置させることができる。 With this configuration, the optical path changing resin body can be disposed at a position where the light emitted from the light emitting element is reliably guided to the light receiving element.
また、本発明に係る光結合半導体装置では、前記発光素子と前記光路変更樹脂体は互いに異なるリードフレーム上に設けてあることを特徴とする。 In the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the light emitting element and the optical path changing resin body are provided on different lead frames.
この構成により、発光素子の形状、大きさ、位置に関係なく、発光素子の側面より発せられた光を確実に受光素子へと導く適確な位置に光路変更樹脂体を設けることができるから、光伝達効率のより高い光結合半導体装置を実現することができる。 With this configuration, the optical path changing resin body can be provided at an accurate position that reliably guides the light emitted from the side surface of the light emitting element to the light receiving element regardless of the shape, size, and position of the light emitting element. An optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency can be realized.
本発明に係る光結合半導体装置の製造方法は、発光素子をリードフレームにダイボンドする工程と、前記発光素子から発せられる光を受光する受光素子をリードフレームにダイボンドする工程と、前記発光素子がダイボンドされたリードフレーム及び前記受光素子がダイボンドされたリードフレームを樹脂封止する工程とを備える光結合半導体装置の製造方法において、前記発光素子の周辺部に、前記発光素子から発せられる光を前記受光素子へと導く光路変更樹脂体を設ける工程を備えることを特徴とする。 A method for manufacturing an optically coupled semiconductor device according to the present invention includes: a step of die-bonding a light-emitting element to a lead frame; a step of die-bonding a light-receiving element that receives light emitted from the light-emitting element to a lead frame; And a step of resin-sealing the lead frame to which the light receiving element is die-bonded. In the method of manufacturing an optically coupled semiconductor device, light emitted from the light emitting element is received on the periphery of the light emitting element. A step of providing an optical path changing resin body leading to the element is provided.
この構成により、発光素子の正面から発せられる光に加え、発光素子の側面から発せられる光の多くを受光素子で受光することが可能な光伝達効率の高い光結合半導体装置を製造することができる。 With this configuration, it is possible to manufacture an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency that can receive most of the light emitted from the side surface of the light emitting element by the light receiving element in addition to the light emitted from the front surface of the light emitting element. .
また、光路変更樹脂体の数、大きさ、形状、位置を用途に応じて適宜設定することで、絶縁耐圧を維持しつつ高い光伝達効率を有する小型の光結合半導体装置を製造することができる。 In addition, by appropriately setting the number, size, shape, and position of the optical path changing resin body according to the application, it is possible to manufacture a small-sized optically coupled semiconductor device having high light transmission efficiency while maintaining withstand voltage. .
また、本発明に係る光結合半導体装置の製造方法では、ポッティングにより前記光路変更樹脂体を成形することを特徴とする。 The method for manufacturing an optically coupled semiconductor device according to the present invention is characterized in that the optical path changing resin body is formed by potting.
この構成により、費用を抑えて光路変更樹脂体を成形することができる。 With this configuration, the optical path changing resin body can be molded at a reduced cost.
本発明に係る電子機器は、上記した本発明に係る光結合半導体装置が搭載してあることを特徴とする。 An electronic apparatus according to the present invention is characterized in that the above-described optically coupled semiconductor device according to the present invention is mounted.
この構成により、光伝達効率の高い光結合半導体装置が搭載してあるから、光伝達効率の優れた電子機器とすることができる。 With this configuration, since an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency is mounted, an electronic device with excellent light transmission efficiency can be obtained.
本発明に係る光結合半導体装置よれば、発光素子の周辺部に、発光素子から発せられる光を受光素子へと導く光路変更樹脂体が設けてあることから、発光素子から発せられる光の多くを受光素子で受光することができる。つまり、発光素子の正面方向から発せられる光とともに、発光素子の側面から発せられる光を受光素子で受光して光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができるという効果を奏する。 According to the optically coupled semiconductor device of the present invention, since the optical path changing resin body that guides the light emitted from the light emitting element to the light receiving element is provided in the peripheral portion of the light emitting element, much of the light emitted from the light emitting element is obtained. Light can be received by the light receiving element. That is, the light emitted from the side surface of the light emitting element as well as the light emitted from the front direction of the light emitting element can be received by the light receiving element, so that an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency can be obtained.
また、光結合半導体の用途に応じて光路変更樹脂体の数、大きさ、形状、位置を適宜設定することで、高い絶縁耐圧を維持しつつ、高い光伝達効率を有する小型の光結合半導体装置を実現することができるという効果を奏する。 In addition, by appropriately setting the number, size, shape, and position of the optical path changing resin body according to the use of the optical coupling semiconductor, a small optical coupling semiconductor device having high light transmission efficiency while maintaining high withstand voltage. There is an effect that can be realized.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は略ドーム型の形状を有するから、発光素子から発せられる光を確実に受光素子へ導いて光伝達効率のより高い光結合半導体装置とすることができるという効果を奏する。 Further, according to the optical coupling semiconductor device of the present invention, since the optical path changing resin body has a substantially dome shape, the light emitted from the light emitting element is reliably guided to the light receiving element, and the optical coupling with higher light transmission efficiency. There is an effect that a semiconductor device can be obtained.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は、ポッティングで成形してあるから、費用を抑えて光路変更樹脂体を成形することができるという効果を奏する。 In addition, according to the optically coupled semiconductor device of the present invention, since the optical path changing resin body is molded by potting, there is an effect that the optical path changing resin body can be molded at a reduced cost.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、発光素子を覆う透光性プリコート樹脂体が光路変更樹脂体に連接して設けてあるから、発光素子の側面から発せられる光は、透光性プリコート樹脂体と光路変更樹脂体との界面での屈折又は反射により確実に受光素子へ導かれることとなり、より光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device of the present invention, since the translucent precoat resin body that covers the light emitting element is provided so as to be connected to the optical path changing resin body, the light emitted from the side surface of the light emitting element is translucent. The light is reliably guided to the light receiving element by refraction or reflection at the interface between the conductive precoat resin body and the optical path changing resin body, so that an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency can be obtained.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は、発光素子の各側面方向にそれぞれ設けてあるから、発光素子の各側面から発せられる光を受光素子へと導くことができ、光伝達効率をより高くすることができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the optical path changing resin body is provided in each side surface direction of the light emitting element, the light emitted from each side surface of the light emitting element can be guided to the light receiving element. This is advantageous in that the light transmission efficiency can be further increased.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は、発光素子の側面方向の全周に沿って連続して設けてあるから、発光素子の各側面から発せられる光を確実に受光素子へと導く光路変更樹脂体を備えた光伝達効率の高い光結合半導体装置を簡単に提供することができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device of the present invention, the optical path changing resin body is continuously provided along the entire circumference in the side surface direction of the light emitting element, so that light emitted from each side surface of the light emitting element is surely obtained. In addition, there is an effect that it is possible to easily provide an optically coupled semiconductor device having a high light transmission efficiency provided with an optical path changing resin body that leads to a light receiving element.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体の頂点は、発光素子の頂点よりも高い位置にあるから、より確実に光路変更樹脂体で発光素子の側面から発せられる光を受光素子へと導くことができるという効果を奏する。 In addition, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the vertex of the optical path changing resin body is at a position higher than the vertex of the light emitting element, the light emitted more reliably from the side surface of the light emitting element by the optical path changing resin body. Can be guided to the light receiving element.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は、受光素子の対向位置に設けてあるから、発光素子と受光素子の離隔距離(内部絶縁距離)を十分に保った状態で、発光素子の側面から発せられる光を確実に受光素子へと導くことができ、高い絶縁耐圧と高い光伝達効率を有する光結合半導体装置とすることができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the optical path changing resin body is provided at the position facing the light receiving element, the separation distance (internal insulation distance) between the light emitting element and the light receiving element is sufficiently maintained. As a result, the light emitted from the side surface of the light emitting element can be reliably guided to the light receiving element, and an optically coupled semiconductor device having high dielectric strength and high light transmission efficiency can be obtained.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は、チクソ性を有する樹脂で形成してあるから、光路変更樹脂体の略ドーム型の形状を維持することができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the optical path changing resin body is formed of a thixotropic resin, it is possible to maintain the substantially dome shape of the optical path changing resin body. Play.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は光反射性樹脂で形成してあるから、発光素子の側面より発せられる光は光路変更樹脂体で反射されて受光素子の方向へと導かれるので、光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device of the present invention, since the optical path changing resin body is formed of a light reflecting resin, the light emitted from the side surface of the light emitting element is reflected by the optical path changing resin body and Since the light is guided in the direction, the optical coupling semiconductor device having high light transmission efficiency can be obtained.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は反射効率の高い酸化チタン含有のシリコーン樹脂で形成してあるから、発光素子の側面より発せられる光の光路変更樹脂体での反射量は多くなり、受光素子で受光される光の受光量は多くなるので、光伝達効率のより高い光結合半導体装置を実現できるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of a titanium oxide-containing silicone resin having a high reflection efficiency, and therefore the optical path changing resin body of light emitted from the side surface of the light emitting element. Since the amount of light reflected by the light receiving element increases and the amount of light received by the light receiving element increases, it is possible to realize an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は反射効率の高いアルミナ含有のシリコーン樹脂で形成してあるから、発光素子の側面より発せられる光の光路変更樹脂体での反射量は多くなり、受光素子で受光される光の受光量は多くなるので、光伝達効率のより高い光結合半導体装置を実現できるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the optical path changing resin body is formed of an alumina-containing silicone resin having a high reflection efficiency, the optical path changing resin body of light emitted from the side surface of the light emitting element. Since the amount of reflection increases and the amount of light received by the light receiving element increases, it is possible to realize an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency.
また、アルミナ水和物を含有したシリコーン樹脂は比較的安価であるから、光路変更樹脂体をアルミナ含有のシリコーン樹脂で形成することで、生産価格を低減させることができる。 Further, since the silicone resin containing alumina hydrate is relatively inexpensive, the production price can be reduced by forming the optical path changing resin body with the silicone resin containing alumina.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は反射効率の高い酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂で形成してあるから、発光素子の側面より発せられる光の光路変更樹脂体での反射量は多くなり、受光素子で受光される光の受光量は多くなるので、光伝達効率のより高い光結合半導体装置を実現できるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, the optical path changing resin body is formed of a magnesium oxide-containing silicone resin having a high reflection efficiency. Therefore, the optical path changing resin body of light emitted from the side surface of the light emitting element is used. Since the amount of light reflected by the light receiving element increases and the amount of light received by the light receiving element increases, it is possible to realize an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency.
また、酸化マグネシウムを含有したシリコーン樹脂は、酸化チタン又はアルミナを含有したシリコーン樹脂に比べて、高い熱伝導率と高い絶縁性を有しているから、光路変更樹脂体をアルミナ含有のシリコーン樹脂で形成することで、発光素子の発熱量が大きい場合の発光素子の発熱を低減して安定した発光強度を維持することができる。 Further, since the silicone resin containing magnesium oxide has higher thermal conductivity and higher insulation than the silicone resin containing titanium oxide or alumina, the optical path changing resin body is made of alumina containing silicone resin. By forming, it is possible to reduce heat generation of the light emitting element when the light emitting element generates a large amount of heat and maintain stable light emission intensity.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、光路変更樹脂体は透光性樹脂で形成してあるから、発光素子の側面から発せられる光は、透過性の光路変更樹脂体で屈折されて受光素子の方向へ導かれることとなり、光伝達効率の高い光結合半導体装置とすることができるという効果を奏する。 Further, according to the optical coupling semiconductor device of the present invention, since the optical path changing resin body is formed of a translucent resin, the light emitted from the side surface of the light emitting element is refracted by the transmissive optical path changing resin body. As a result, the light is guided in the direction of the light receiving element, and an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency can be obtained.
また、光反射性樹脂により光路変更樹脂体を形成する場合に比べ、生産性を向上させて、生産価格を低減させることが容易であるという効果を奏する。 Moreover, compared with the case where an optical path changing resin body is formed with a light-reflecting resin, there is an effect that it is easy to improve productivity and reduce the production price.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、発光素子と光路変更樹脂体とは同一のリードフレームに設けてあるから、小型化を図ることができるという効果を奏する。 In addition, according to the optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the light emitting element and the optical path changing resin body are provided on the same lead frame, there is an effect that downsizing can be achieved.
また、本発明に係る光結合半導体装置によれば、リードフレームには、光路変更樹脂体と発光素子との間に溝、段差、スリットのいずれかが設けてあり、発光素子から発せられる光を確実に受光素子へと導く位置に光路変更樹脂体を配置させることができるという効果を奏する。 Further, according to the optically coupled semiconductor device of the present invention, the lead frame is provided with any one of a groove, a step, and a slit between the optical path changing resin body and the light emitting element, so that the light emitted from the light emitting element is emitted. There is an effect that the optical path changing resin body can be arranged at a position where it is surely guided to the light receiving element.
また、本発明に係る光結合装置によれば、発光素子と光路変更樹脂体は互いに異なるリードフレーム上に設けてあり、発光素子の形状、大きさ、位置に関係なく、発光素子の側面より発せられた光を確実に受光素子へと導く適確な位置に光路変更樹脂体を設けることができるから、光伝達効率のより高い光結合半導体装置を実現することができるという効果を奏する。 Further, according to the optical coupling device of the present invention, the light emitting element and the optical path changing resin body are provided on different lead frames, and can be emitted from the side surface of the light emitting element regardless of the shape, size, and position of the light emitting element. Since the optical path changing resin body can be provided at an appropriate position for reliably guiding the emitted light to the light receiving element, it is possible to realize an optically coupled semiconductor device with higher light transmission efficiency.
また、本発明に係る光結合半導体装置の製造方法によれば、発光素子の周辺部に、前記発光素子から発せられる光を受光素子へと導く光路変更樹脂体を設ける工程を備えることから、発光素子の正面から発せられる光に加え、発光素子の側面から発せられる光の多くを受光素子で受光することが可能な光伝達効率の高い光結合半導体装置を製造することができるという効果を奏する。 In addition, according to the method for manufacturing an optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the optical path changing resin body that guides the light emitted from the light emitting element to the light receiving element is provided in the periphery of the light emitting element, the light emitting element is provided. In addition to the light emitted from the front surface of the element, there is an effect that it is possible to manufacture an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency that can receive most of the light emitted from the side surface of the light emitting element by the light receiving element.
また、本発明に係る光結合半導体装置の製造方法によれば、ポッティングにより光路変更樹脂体を成形することから、費用を抑えて光路変更樹脂体を成形することができるという効果を奏する。 Further, according to the method for manufacturing an optically coupled semiconductor device according to the present invention, since the optical path changing resin body is formed by potting, there is an effect that the optical path changing resin body can be formed at a reduced cost.
また、本発明に係る電子機器によれば、上記した本発明に係る光伝達効率の高い光結合半導体装置が搭載してあるから、光伝達効率の優れた電子機器とすることができるという効果を奏する。 In addition, according to the electronic device according to the present invention, since the above-described optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency according to the present invention is mounted, it is possible to obtain an electronic device with excellent light transmission efficiency. Play.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
<実施の形態1>
図1〜図4に示す本実施の形態に係る光結合半導体装置について、製造方法とともに説明する。
<Embodiment 1>
The optically coupled semiconductor device according to the present embodiment shown in FIGS. 1 to 4 will be described together with a manufacturing method.
図1は実施の形態1に係る光結合半導体装置の概略構成を示す透視側面図であり、図2は、図1のX−X線に沿う断面図(ハッチングは省略)である。図3は実施の形態1に係る光結合半導体装置における光路変更樹脂体の配置態様を説明する説明図であり、発光素子の周辺部を示す平面図である。 FIG. 1 is a perspective side view showing a schematic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view (hatching is omitted) taken along line XX of FIG. FIG. 3 is an explanatory diagram for explaining an arrangement mode of the optical path changing resin body in the optically coupled semiconductor device according to the first embodiment, and is a plan view showing a peripheral portion of the light emitting element.
なお、図3において、発光素子21は透光性プリコート樹脂体71で覆われているため、発光素子21及び発光素子21の電極81eは点線で示している。
In FIG. 3, since the
本実施の形態に係る光結合半導体装置は二重モールド構造を有しており、発光素子21と、発光素子21から発せられる光を受光する受光素子31と、発光素子21及び受光素子31がそれぞれダイボンドされたリードフレーム(発光素子側リードフレーム11,受光素子側リードフレーム12)と、リードフレーム11,12を樹脂封止するインナーパッケージ41と、インナーパッケージ41の外周を樹脂封止するアウターパッケージ51とで構成されている。
The optically coupled semiconductor device according to the present embodiment has a double mold structure, and includes a
発光素子21は、導電性ペースト等のダイボンド材(不図示)にて発光素子側リードフレーム11の先端部分にダイボンドされている。さらに、発光素子21は発光素子側リードフレーム11にワイヤ(発光素子側ワイヤ81)でワイヤボンドされている。
The light-emitting
また、発光素子21の周辺部には、発光素子21から発せられる光を受光素子31へと導く4つの光路変更樹脂体61,62,63,64が設けられている。具体的には、光路変更樹脂体61,62,63,64は、発光素子21がダイボンドされている発光素子側リードフレーム11の上に設けられており、図3に示すように、発光素子21の各側面方向に1つずつ設けられている。つまり、発光素子21の各側面から発せられる光が各光路変更樹脂体61,62,63,64により受光素子31へと導かれる構成となっている。
In addition, four optical path changing
なお、発光素子側リードフレーム11には、光路変更樹脂体61,62,63,64と発光素子31との間に、溝、段差、又はスリット(不図示)が設けられていることが好ましい。このようにすると、発光素子31から発せられる光を確実に受光素子21へと導く位置に光路変更樹脂体61,62,63,64を配置させることができる。
The light emitting element
また、光路変更樹脂体61,62,63,64は透光性樹脂で形成されており、ポッティングにより略ドーム型に成形されている。この際、光路変更樹脂体61,62,63,64の頂点は、発光素子21の頂点より高い位置に位置するように形成されている。つまり、発光素子21の側面から発せられる光が、光路変更樹脂体61,62,63,64により、確実に受光素子31へと導かれる構成となっている。
Further, the optical path changing
また、光路変更樹脂体61,62,63,64は、ポッティング後に略ドーム型の形状を維持できるようにチクソ性を有する樹脂で形成してあることが好ましい。具体的には、清浄なガラス上に1ccの樹脂を塗布した時に拡がる直径が11mmから27mmの、更に好適には19mmから24mmのチクソ性を示す樹脂で形成すると、ポッティング後に光路変更樹脂体61,62,63,64の略ドーム型の形状を維持することができる。
Moreover, it is preferable that the optical path changing
また、発光素子21を覆う透光性プリコート樹脂体71がポッティングにより、光路変更樹脂体61,62,63,64に連接して形成されている。つまり、発光素子21から発せられる光は、透光性プリコート樹脂体71と光路変更樹脂体61,62,63,64の界面へ入射すると、屈折される構成となっている。なお、透光性プリコート樹脂体71は、ジャンクションコーティング用のシリコーン樹脂で形成されている。
Further, a translucent
また、受光素子31は、発光素子21と同様に、導電性ペースト等のダイボンド材(不図示)にて受光素子側リードフレーム12の先端部分にダイボンドされている。さらに、受光素子31は受光素子側リードフレーム12にワイヤ(受光素子側ワイヤ82)でワイヤボンドされている。
Similarly to the
また、受光素子側リードフレーム12と発光素子側リードフレーム11は、発光素子側リードフレーム11上の光路変更樹脂体61,62,63,64が受光素子側リードフレーム12上の受光素子31の対向位置に配置されるようにセットされ、透光性エポキシ樹脂からなるインナーパッケージ41により樹脂封止されている。
The light receiving element
さらに、インナーパッケージ41の外周は、外乱光の入光や内部からの光漏れが無く、発光素子21から受光素子31への光信号伝達ができるように、遮光性エポキシ樹脂からなるアウターパッケージ51により樹脂封止されている。
Further, the outer periphery of the
上記した本実施の形態に係る光結合半導体装置の製造方法では、従来例に係る光結合半導体装置の製造方法と同様に、発光素子21を発光素子側リードフレーム11にダイボンドする工程と、受光素子31を受光素子側リードフレーム12にダイボンドする工程と、発光素子側リードフレーム11及び受光素子側リードフレーム12をインナーパッケージ41により樹脂封止し、さらにインナーパッケージ41の外周をアウターパッケージ51により樹脂封止する工程とを備える。
In the method for manufacturing the optically coupled semiconductor device according to the above-described embodiment, as in the method for manufacturing the optically coupled semiconductor device according to the conventional example, the step of die-bonding the
加えて、発光素子21の周辺部に、ポッティングにより略ドーム型に光路変更樹脂体61,62,63,64を設ける工程を備えることにより、費用を抑えて光伝達効率の高い光結合半導体装置を製造することを可能としている。
In addition, the optical coupling semiconductor device having a high light transmission efficiency can be provided at a reduced cost by providing a step of providing optical path changing
さらに、本実施の形態に係る光結合半導体装置は、従来例に係る光結合半導体装置と同様に、リードフレームの外装めっき(リードフレームに始めからめっき表面処理を施している場合は省略)、タイバーカット、フォーミングを経て完成される。 Further, the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is similar to the optically coupled semiconductor device according to the conventional example in that the lead frame is externally plated (omitted if the lead frame is subjected to plating surface treatment from the beginning), the tie bar. Completed after cutting and forming.
図4は、実施の形態1に係る光結合半導体装置において、発光素子から発せられる光の光路を説明する説明図である。 FIG. 4 is an explanatory diagram for explaining an optical path of light emitted from the light emitting element in the optically coupled semiconductor device according to the first embodiment.
発光素子21の正面から発せられた光は、図中矢符L1、L2で示すように、透光性プリコート樹脂体71を経由して受光素子の方向へと導かれる。
The light emitted from the front surface of the
また、発光素子21の側面から発せられた光は、光路変更樹脂体61,62,63,64により図中矢符L3、L4の方向へと導かれる。具体的には、発光素子21の側面から発せられた光は、まず、透光性プリコート樹脂体71を経由して光路変更樹脂体61,62,63,64へと導かれ、光路変更樹脂体61,62,63,64へと導かれた光は、光路変更樹脂体61,62,63,64と透光性プリコート樹脂体71との界面F1で屈折し、さらに、インナーパッケージ41を形成する透光性エポキシ樹脂と光路変更樹脂体61,62,63,64との界面F2で屈折して、受光素子の方向へと導かれる。
The light emitted from the side surface of the
従って、受光素子31では、発光素子21の正面から発せられた光とともに、発光素子21の側面から発せられた光を受光することができるので、光伝達効率は高くなる。
Therefore, the
<実施の形態2>
図5は、実施の形態2に係る光結合半導体装置において、発光素子から発せられた光の光路を説明する説明図である。
<Embodiment 2>
FIG. 5 is an explanatory diagram for explaining the optical path of light emitted from the light emitting element in the optically coupled semiconductor device according to the second embodiment.
なお、本実施の形態に係る光結合半導体装置の構成は、図1〜図3で示した実施の形態1に係る光結合半導体装置と同じであるため、図を省略する。 The configuration of the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is the same as that of the optically coupled semiconductor device according to the first embodiment shown in FIGS.
本実施の形態に係る光結合半導体装置は、実施の形態1と同様に、発光素子21と、発光素子21から発せられる光を受光する受光素子31と、発光素子21及び受光素子31がそれぞれダイボンドされたリードフレーム(発光素子側リードフレーム11,受光素子側リードフレーム12)と、リードフレーム11,12を樹脂封止するインナーパッケージ41と、インナーパッケージ41の外周を樹脂封止するアウターパッケージ(不図示)とで構成される二重モールド構造を有しており、発光素子21の周辺部に、発光素子21から発せられる光を受光素子31へと導く光路変更樹脂体61,62,63,64を備えている。
In the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment, as in the first embodiment, the
また、発光素子21と受光素子31は、各々の隣接するリードフレーム(発光素子側リードフレーム11、受光素子側リードフレーム12)にAu線等のワイヤ(発光素子側ワイヤ81、受光素子側ワイヤ(不図示))でワイヤボンドされている。
Further, the
光路変更樹脂体61,62,63,64は、実施の形態1と同様に、発光素子21の各側面方向にそれぞれ1つずつ、計4つ設けられており、さらに、透光性プリコート樹脂体71がそれら4つの光路変更樹脂体61,62,63,64に連接して設けられている(図3参照)。
In the same manner as in the first embodiment, four optical path changing
ただし、本実施の形態では、光路変更樹脂体61,62,63,64は光反射性樹脂で形成されており、この点で実施の形態1と異なる。
However, in the present embodiment, the optical path changing
発光素子21の正面から発せられた光は、図5の矢符L1、L2で示すように、透光性プリコート樹脂体71を経由して受光素子の方向へと導かれる。
The light emitted from the front surface of the
また、発光素子21の側面から発せられた光は、光路変更樹脂体61,62,63,64により図5の矢符L3、L4の方向へと導かれて受光素子31に到達する。具体的には、発光素子21の側面から発せられた光は、まず、透光性プリコート樹脂体71を経由して光路変更樹脂体61,62,63,64へと導かれ、光路変更樹脂体61,62,63,64へと導かれた光は、光路変更樹脂体61,62,63,64と透光性プリコート樹脂体71との界面F1で反射され、反射された光が受光素子31の方向へと導かれる。
Further, the light emitted from the side surface of the
従って、受光素子31では、発光素子21の正面から発せられた光とともに、発光素子21の側面から発せられた光を受光することができるので、光伝達効率は高くなる。
Therefore, the
光路変更樹脂体61,62,63,64を形成する光反射性樹脂としては、酸化チタン含有のシリコーン樹脂、アルミナ含有のシリコーン樹脂、又は酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂が用いられていることが好ましい。
As the light reflecting resin forming the optical path changing
酸化チタン含有のシリコーン樹脂、アルミナ含有のシリコーン樹脂、及び酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂は、いずれも高い反射率を有している。よって、酸化チタン含有のシリコーン樹脂、アルミナ含有のシリコーン樹脂、又は酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂で形成された光路変更樹脂体61,62,63,64は、発光素子21から発せられ、光路変更樹脂体61,62,63,64へ入射した光を多く反射させることができる。つまり、発光素子21から発せられ、光路変更樹脂体61,62,63,64に入射した光の反射量が多くなるので、受光素子31で受光される光の受光量も多くなり、高い光伝達効率を得ることができる。
Titanium oxide-containing silicone resins, alumina-containing silicone resins, and magnesium oxide-containing silicone resins all have high reflectance. Therefore, the optical path changing
また、アルミナ水和物を含有したシリコーン樹脂は比較的安価であるため、アルミナ含有のシリコーン樹脂で光路変更樹脂体61,62,63,64を形成すると、生産価格を抑えることができる。
Moreover, since the silicone resin containing alumina hydrate is relatively inexpensive, the production price can be reduced by forming the optical path changing
さらに、酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂は、酸化チタン含有のシリコーン樹脂又はアルミナ含有のシリコーン樹脂に比べて、高い熱伝導率と高い絶縁性を有している。このため、酸化マグネシウム含有のシリコーン樹脂で光路変更樹脂体61,62,63,64を形成すると、発光素子21の発熱量が大きい場合の発光素子21の発熱を低減させて安定した発光強度を維持させることができる。
Further, the magnesium oxide-containing silicone resin has higher thermal conductivity and higher insulation than the titanium oxide-containing silicone resin or the alumina-containing silicone resin. Therefore, when the optical path changing
<実施の形態3>
図6は、実施の形態3に係る光結合半導体装置の概略構成を示す透視側面図である。
<Embodiment 3>
FIG. 6 is a transparent side view showing a schematic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the third embodiment.
本実施の形態に係る光結合半導体装置の基本構成は、実施の形態1及び実施の形態2に係る光結合半導体装置と同様の構成となっている。 The basic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is the same as that of the optically coupled semiconductor device according to the first and second embodiments.
つまり、本実施の形態に係る光結合半導体装置は、発光素子21と、発光素子21から発せられる光を受光する受光素子31と、発光素子21及び受光素子31がそれぞれダイボンドされたリードフレーム(発光素子側リードフレーム11,受光素子側リードフレーム12)と、リードフレーム11,12を樹脂封止するインナーパッケージ41と、インナーパッケージ41の外周を樹脂封止するアウターパッケージ51とで構成される二重モールド構造を有しており、発光素子21の周辺部に、発光素子21から発せられる光を受光素子31へと導く光路変更樹脂体65を備えている。
That is, the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment includes a
また、発光素子21と受光素子31は、各々の隣接するリードフレーム(発光素子側リードフレーム11、受光素子側リードフレーム12)にAu線等のワイヤ(発光素子側ワイヤ81、受光素子側ワイヤ82)でワイヤボンドされている。
In addition, the
以下、主に実施の形態1及び実施の形態2に係る光結合半導体装置と異なる点について説明する。 Hereinafter, differences from the optically coupled semiconductor device according to the first and second embodiments will be mainly described.
光路変更樹脂体65は、発光素子の一側面の側面方向に1つだけ設けられており、受光素子31と対向する位置に配置されている。そして、光路変更樹脂体65に連接して発光素子21を覆う透光性プリコート樹脂体71が設けられている。
Only one optical path changing
また、光路変更樹脂体65は、実施の形態1と同様の透光性樹脂、又は実施の形態2と同様の光反射性樹脂で形成されている。
The optical path changing
このような光結合半導体装置は、発光素子搭載エリアが狭く、光路変更樹脂体65を発光素子21の各側面方向に設けられないような場合に有用であり、発光素子21の一側面の側面方向にのみ光路変更樹脂体65を設けることで、実施の形態1及び実施の形態2に比べてインナーパッケージ41及びアウターパッケージ51を小型化することができる。
Such an optically coupled semiconductor device is useful when the light emitting element mounting area is narrow and the optical path changing
このため、本実施の形態に係る光結合半導体装置は、高い光伝達効率を有した小型の光結合半導体装置となる。 For this reason, the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is a small-sized optically coupled semiconductor device having high light transmission efficiency.
また、本実施の形態では、絶縁耐圧を確保するために発光素子21と受光素子31との離隔距離(内部絶縁距離)を大きくした場合にも、光路変更樹脂封止体65を受光素子31の対向位置に設けることで、発光素子21の側面から発せられた光を確実に受光素子31へと導いて高い光伝達効率を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the optical path changing
よって、発光素子21と受光素子31との離隔距離が大きいほど上位の絶縁性規格(ダブルプロテクト)が認定される安全規格認証機関VDEにおける安全規格認証上優位な設計が可能となる。
Therefore, as the separation distance between the light emitting
<実施の形態4>
図7は、実施の形態4に係る光結合半導体装置の概略構成を示す透視側面図である。図8は、実施の形態4に係る光結合半導体装置における光路変更樹脂体の配置態様を説明する説明図であり、発光素子の周辺部を示す平面図である。
<Embodiment 4>
FIG. 7 is a transparent side view showing a schematic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the fourth embodiment. FIG. 8 is an explanatory diagram for explaining an arrangement mode of the optical path changing resin body in the optically coupled semiconductor device according to the fourth embodiment, and is a plan view showing a peripheral portion of the light emitting element.
なお、図8において、発光素子21は透光性プリコート樹脂体71で覆われているため、発光素子21及び発光素子21の電極81eは点線で示している。
In FIG. 8, since the
本実施の形態に係る光結合半導体装置の基本構成は、実施の形態1乃至実施の形態3に係る光結合半導体装置と同様の構成となっている。 The basic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is the same as that of the optically coupled semiconductor device according to the first to third embodiments.
つまり、本実施の形態に係る光結合半導体装置は、発光素子21と、発光素子21から発せられる光を受光する受光素子31と、発光素子21及び受光素子31がそれぞれダイボンドされたリードフレーム(発光素子側リードフレーム11,受光素子側リードフレーム12)と、リードフレーム11,12を樹脂封止するインナーパッケージ41と、インナーパッケージ41の外周を樹脂封止するアウターパッケージ51とで構成される二重モールド構造を有しており、発光素子21の周辺部に、発光素子21から発せられる光を受光素子31へと導く光路変更樹脂体66,67を備えている。
That is, the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment includes a
また、発光素子21と受光素子31は、各々の隣接するリードフレーム(発光素子側リードフレーム11、受光素子側リードフレーム12)にAu線等のワイヤ(発光素子側ワイヤ81、受光素子側ワイヤ82)でワイヤボンドされている。
In addition, the
以下、主に実施の形態1乃至実施の形態3に係る光結合半導体装置と異なる点について説明する。 Hereinafter, differences from the optically coupled semiconductor device according to the first to third embodiments will be mainly described.
発光素子21の周辺部には、2つの光路変更樹脂体66,67が設けられている。具体的には、図8に示すように、発光素子21の相対向する2つの側面方向に1つずつ楕円状に設けられている。なお、光路変更樹脂体66,67の楕円の長軸の長さW1は発光素子21の側面の幅W2よりも長くしてあり、発光素子21の各側面から発せられた光は、2つの光路変更樹脂体66,67により受光素子31へと導かれる構成となっている。
Two optical path changing
また、光路変更樹脂体66,67は、透光性樹脂又は光反射性樹脂で形成されている。
The optical path changing
このような、本実施の形態に係る光結合半導体装置では、4つの光路変更樹脂体を備える実施の形態1又は実施の形態2に比べて少ないポッティング回数で光路変更樹脂体66,67を形成できるので、製造における生産効率がよい。
In such an optically coupled semiconductor device according to the present embodiment, the optical path changing
<実施の形態5>
図9は、実施の形態5に係る光結合半導体装置における光路変更樹脂体の配置態様を説明する説明図であり、発光素子の周辺部を示す平面図である。
<Embodiment 5>
FIG. 9 is an explanatory diagram for explaining an arrangement mode of the optical path changing resin body in the optically coupled semiconductor device according to the fifth embodiment, and is a plan view showing a peripheral portion of the light emitting element.
なお、図9において、発光素子21は透光性プリコート樹脂体71で覆われているため、発光素子21及び発光素子21の電極81eは点線で示している。
In FIG. 9, since the
本実施の形態に係る光結合半導体装置の基本構成は、実施の形態1乃至実施の形態4に係る光結合半導体装置と同様の構成となっている。 The basic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is the same as that of the optically coupled semiconductor device according to the first to fourth embodiments.
つまり、本実施の形態に係る光結合半導体装置は、発光素子21と、発光素子21から発せられる光を受光する受光素子(不図示)と、発光素子21及び受光素子がそれぞれダイボンドされたリードフレーム(不図示)と、リードフレームを樹脂封止するインナーパッケージ(不図示)と、インナーパッケージの外周を樹脂封止するアウターパッケージ(不図示)とで構成される二重モールド構造を有しており、発光素子21の周辺部に、発光素子21から発せられる光を受光素子へと導く光路変更樹脂体68を備えている。
That is, the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment includes a
また、発光素子21と受光素子31は、各々の隣接するリードフレーム(発光素子側リードフレーム11、受光素子側リードフレーム12)にAu線等のワイヤ(不図示)でワイヤボンドされている。
The
以下、主に実施の形態1乃至実施の形態4に係る光結合半導体装置と異なる点について説明する。 Hereinafter, differences from the optically coupled semiconductor device according to the first to fourth embodiments will be mainly described.
光路変更樹脂体68は、発光素子21の側面方向の全周に沿って連続して設けられている。つまり、発光素子21の周囲に略円状を描くように樹脂が1回ポッティングされて光路変更樹脂体68が形成された構成となっている。
The optical path changing
なお、光路変更樹脂体68は、断面形状が略ドーム型となっており、また、全体形状としても略ドーム型となっている。
The optical path changing
また、光路変更樹脂体68は、透光性樹脂又は光反射性樹脂で形成されている。
The optical path changing
このような本実施の形態に係る光結合半導体装置では、発光素子21の各側面から発せられた光を受光素子へと導く光路変更樹脂体68を備えることにより、高い光伝達効率を得ている。
In such an optically coupled semiconductor device according to the present embodiment, the optical path changing
また、複数回のポッティングにより複数の光路変更樹脂体68が形成された光結合半導体装置(図3、図8参照)に比べ、少ないポッティング回数で光路変更樹脂体68を形成することができるので、製造における生産効率がよい。
In addition, since the optical path changing
<実施の形態6>
図10は、実施の形態6に係る光結合半導体装置の概略構成を示す断面図(ハッチングは省略)である。
<Embodiment 6>
FIG. 10 is a cross-sectional view (hatching is omitted) showing a schematic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the sixth embodiment.
本実施の形態に係る光結合半導体装置の基本構成は、実施の形態1乃至実施の形態5に係る光結合半導体装置と同様の構成となっている。 The basic configuration of the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment is the same as that of the optically coupled semiconductor device according to the first to fifth embodiments.
つまり、本実施の形態に係る光結合半導体装置は、発光素子21と、発光素子21から発せられる光を受光する受光素子31と、発光素子21及び受光素子31がそれぞれダイボンドされたリードフレーム(発光素子側リードフレーム11,受光素子側リードフレーム12)と、リードフレーム11,12を樹脂封止するインナーパッケージ41と、インナーパッケージ41の外周を樹脂封止するアウターパッケージ51とで構成される二重モールド構造を有しており、発光素子21の周辺部に、発光素子21から発せられる光を受光素子31へと導く光路変更樹脂体61,62,63,64を備えている。
That is, the optically coupled semiconductor device according to the present embodiment includes a
また、発光素子21と受光素子31は、各々の隣接するリードフレーム(発光素子側リードフレーム11、受光素子側リードフレーム12)にAu線等のワイヤ(発光素子側ワイヤ81、受光素子側ワイヤ(不図示))でワイヤボンドされている。
Further, the
以下、主に実施の形態1乃至実施の形態5に係る光結合半導体装置と異なる点について説明する。 Hereinafter, differences from the optically coupled semiconductor device according to the first to fifth embodiments will be mainly described.
光路変更樹脂体61,62,63,64は、実施の形態1又は実施の形態2と同様に(図3参照)、発光素子21の各側面方向に1つずつ、計4つ設けられている。
Four optical path changing
また、実施の形態1乃至実施の形態5と異なり、光路変更樹脂体61,62,63,64は、発光素子21がダイボンドされたリードフレーム(発光素子側リードフレーム11)とは別のリードフレーム13,14の平面上に設けられている。つまり、発光素子21の形状、大きさ、位置に関係なく、発光素子21より発せられる光を確実に受光素子31へと導く位置に光路変更樹脂体61,62,63,64を設けることができる構成となっている。
Further, unlike the first to fifth embodiments, the optical path changing
なお、本実施の形態では、発光素子側リードフレーム11とは別のリードフレームに設けられた光路変更樹脂体61,62,63,64が、実施の形態1と同様に発光素子21の各側面方向に配置されているが(図3参照)、発光素子側リードフレーム11とは別のリードフレームに設けられた光路変更樹脂体61,62,63,64が、実施の形態3乃至実施の形態5(図6〜図9参照)に示したように配置されていてもよい。
In the present embodiment, the optical path changing
また、光路変更樹脂体61,62,63,64は、透過性樹脂で形成されたものであっても、光反射性樹脂で形成されたものであってもよい。
Further, the optical path changing
<実施の形態7>
本実施の形態に係る電子機器(不図示)は、実施の形態1乃至実施の形態6のいずれかに記載した光結合半導体装置を搭載したものである。光伝達効率の高い光結合半導体装置を搭載することから、光伝達効率の優れた電子機器となっている。
<Embodiment 7>
An electronic device (not shown) according to the present embodiment includes the optically coupled semiconductor device described in any of Embodiments 1 to 6. Since an optically coupled semiconductor device with high light transmission efficiency is mounted, the electronic device has excellent light transmission efficiency.
11 発光素子側リードフレーム
12 受光素子側リードフレーム
13、14 リードフレーム(光路変更樹脂体の搭載用)
21 発光素子
31 受光素子
41 インナーパッケージ
51 アウターパッケージ
61、62、63、64、65、66、67、68 光路変更樹脂体
71 透光性プリコート樹脂体
81 発光素子側ワイヤ
81e 発光素子の電極
82 受光素子側ワイヤ
L1、L2、L3、L4 光路
F1、F2 界面
W1 楕円状の光路変更樹脂体の長軸の長さ
W2 発光素子の側面の長さ
11 Light emitting element
21
Claims (20)
前記発光素子の周辺部に、前記発光素子から発せられる光を前記受光素子へと導く光路変更樹脂体が設けてあることを特徴とする光結合半導体装置。 In an optically coupled semiconductor device in which a light emitting element, a light receiving element that receives light emitted from the light emitting element, and a lead frame in which the light emitting element and the light receiving element are each die-bonded are sealed with resin.
An optical coupling semiconductor device characterized in that an optical path changing resin body for guiding light emitted from the light emitting element to the light receiving element is provided in a peripheral portion of the light emitting element.
前記発光素子の周辺部に、前記発光素子から発せられる光を前記受光素子へと導く光路変更樹脂体を設ける工程を備えることを特徴とする光結合半導体装置の製造方法。 A step of die-bonding the light-emitting element to the lead frame; a step of die-bonding a light-receiving element that receives light emitted from the light-emitting element to the lead frame; a lead frame that is die-bonded to the light-emitting element; and a lead that is die-bonded to the light-receiving element In a method for manufacturing an optically coupled semiconductor device comprising a step of resin-sealing a frame,
A method for manufacturing an optically coupled semiconductor device, comprising: a step of providing an optical path changing resin body that guides light emitted from the light emitting element to the light receiving element at a peripheral portion of the light emitting element.
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CN116780136A (en) * | 2023-07-19 | 2023-09-19 | 泓林微电子(昆山)有限公司 | Coupling strength tunable film filter based on gold wire bonding technology |
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2006
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CN116780136A (en) * | 2023-07-19 | 2023-09-19 | 泓林微电子(昆山)有限公司 | Coupling strength tunable film filter based on gold wire bonding technology |
CN116780136B (en) * | 2023-07-19 | 2024-02-27 | 泓林微电子(昆山)有限公司 | Coupling strength tunable film filter based on gold wire bonding technology |
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