JP2009043908A - 光半導体装置及びそれを用いた電子機器 - Google Patents

光半導体装置及びそれを用いた電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP2009043908A
JP2009043908A JP2007206914A JP2007206914A JP2009043908A JP 2009043908 A JP2009043908 A JP 2009043908A JP 2007206914 A JP2007206914 A JP 2007206914A JP 2007206914 A JP2007206914 A JP 2007206914A JP 2009043908 A JP2009043908 A JP 2009043908A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
receiving lens
light
light receiving
semiconductor device
optical semiconductor
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2007206914A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Yoshida
宏 吉田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to JP2007206914A priority Critical patent/JP2009043908A/ja
Publication of JP2009043908A publication Critical patent/JP2009043908A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/06—Polymers
    • H01L2924/078—Adhesive characteristics other than chemical
    • H01L2924/07802—Adhesive characteristics other than chemical not being an ohmic electrical conductor
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Abstract

【課題】受光レンズ前方にメッシュ状部分を設けながらも、赤外線信号の入射レベルを向上させることが可能な光半導体装置を提供する。
【解決手段】受光レンズ８ａ周りに凹所１２を形成しているので、斜め方向からの赤外線光信号が凹所１２を介して受光レンズ８ａへと入射し、凹所１２が無い場合と比較すると、赤外線光信号の入射レベルが高くなり、また赤外線光信号の入射角範囲も広がり、ＰＤチップ３による赤外線光信号の受信範囲（指向性）が広がる。
【選択図】図２

Description

本発明は、家電機器や情報通信機器等に適用されて、光信号を受信するために用いられる光半導体装置及びそれを用いた電子機器に関する。
この種の光半導体装置は、例えばＴＶ、ＶＴＲ等の各種のオーディオヴィジュアル機器やパーソナルコンピューター等のオフィスオートメーション機器に搭載されて、リモコン送信機等から送信されて来た遠隔操作用の赤外線光信号を受信するために用いられる。この光半導体装置では、受信した赤外線光信号を受光素子（例えばホトダイオードチップ、以下ＰＤチップと称する）で受光して電気信号に変換する。そして、この光電変換により得られる電気信号が微弱であるため、この電気信号に増幅及び波形整形等の各種の信号処理を施す。
例えば、ＰＤチップにより赤外線光信号が微弱な電気信号に光電変換されると、この微弱な電気信号がＩＣチップ内の増幅回路、フィルタ回路（バンドパスフィルタ、以下ＢＰＦと称する）、検波回路等により処理される。増幅回路では微弱な信号が数万倍に増幅され、フィルタ回路では信号から必要な周波数帯域の信号成分が抽出され、検波回路では信号成分の検波によりデジタル信号が再生出力される。
次に、図６乃至図８を参照しつつ、従来の光半導体装置の構造について説明する。
まず、図６に示すように金属製のリードフレーム１０１（鉄材を主成分とするものが多い）上に、ＰＤチップ１０２やＩＣチップ（図示せず）等を搭載し、リードフレーム１０１、ＰＤチップ１０２、ＩＣチップの間をワイヤー（図示せず）により接続する。
そして、赤外線を透過しかつ可視光を遮断する染料が混入された熱硬化性の透光性樹脂１０３を１次モールド成型して、リードフレーム１０１及びＰＤチップ１０２等を透光性樹脂１０３内に封止する。この透光性樹脂１０３の一部は、ＰＤチップ１０２の受光面に重なる受光レンズ１０３ａを形成する。この後、リードフレーム１０１の桟レジンカット、バリ取りが施される。
更に、図７に示すように熱可塑性の遮光性導電樹脂１０４を２次モールド成型して、受光レンズ１０３ａ表面及びリードフレーム１０１の一部が露出するように透光性樹脂１０３を遮光性導電樹脂１０４内に封止する。
このとき、受光レンズ１０３ａ周りで遮光性導電樹脂１０４を突出させて、受光レンズ１０３ａを縁取るリブ１０４ａを形成する。このリブ１０４ａの高さは、約０．８ｍｍに設定される。また、遮光性導電樹脂１０４の一部は、受光レンズ１０３ａの表面を覆うメッシュ状部分１０４ｂを形成する。
これにより、図８（ａ）乃至（ｅ）に示すような光半導体装置１１１が形成される。図８（ａ）乃至（ｅ）から明らかなように受光レンズ１０３ａ表面が遮光性導電樹脂１０４により封止されずに露出し、遮光性導電樹脂１０４の一部が受光レンズ１０３ａ表面でメッシュ状部分１０４ｂとなっている。ここでは、メッシュ状部分１０４ｂは、受光レンズ１０３ａの頂点中央で交差する２本の線材１０４ｃからなり、４つの開口した網目１０４ｄを有する。このメッシュ状部分１０４ｂは、導電性を有することから、電磁ノイズの入射を抑制して、電磁ノイズに対する光半導体装置１１１の耐量を向上させる（特許文献１乃至３を参照）。
尚、遮光性導電樹脂１０４を用いて、透光性樹脂１０３を封止する代わりに、導電性を有する金属製のシールドケース内に透光性樹脂１０３を収容して、受光レンズ１０３ａだけを露出させ、シールドケースのカシメ加工により透光性樹脂１０３を固定し、受光レンズ１０３ａ表面に金属製のメッシュ状部分を設けても構わない。
ところで、このような光半導体装置に対しては、一般に、１０ｍ以上離れた位置から送信されて来た赤外線光信号を微弱な電気信号に光電変換して、この微弱な電気信号からデジタル信号を再生出力する性能が要求される。
しかしながら、赤外線光信号の受信レベルそのものが非常に低いことから、赤外線光信号の受信レベルに対する電磁ノイズレベルの比（Ｓ／Ｎ）を十分に確保することが困難であり、デジタル信号の再生も容易ではない。このため、遮光性導電樹脂１０４に導電性を付与したり、遮光性導電樹脂１０４の代わりに、金属製のシールドケースを用いて、電磁ノイズを遮断し、Ｓ／Ｎの向上を図っている。
また、受光レンズ前方に導電性を有するメッシュ状部分を設けて、電磁ノイズの入射を抑制している。
特開２００４−２４１５３２号公報 特開２００５−２７７２９６号公報 特開２００２−２４６６１３号公報
ところが、特許文献１乃至３に記載のような光半導体装置では、電磁ノイズの入射を抑制するためのメッシュ状部分を受光レンズ前方に設けていることから、受光レンズへの赤外線光信号の一部も遮断されて、赤外線光信号の入射レベルが低下するにもかかわらず、この赤外線信号の入射レベルを向上させるための工夫が全くなされておらず、このために赤外線光信号の受信距離が短くなった。
特に、メッシュ状部分が受光レンズの頂点中央で交差することから、受光レンズの正面方向からの赤外線光信号の多くがメッシュ状部分の交差箇所で遮断されて、赤外線光信号の受信レベルが低下した。
また、受光レンズの斜め方向からの赤外線光信号の一部もメッシュ状部分により遮断されるため、赤外線光信号の受信レベルが低下し、光半導体装置による赤外線光信号の受信範囲（指向性）が狭くなる傾向にあり、その操作性が低下した。
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、受光レンズ前方にメッシュ状部分を設けながらも、赤外線信号の入射レベルを向上させることが可能な光半導体装置及びそれを用いた電子機器を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明の光半導体装置は、光電変換素子の受光面に受光レンズを配置し、この受光レンズ表面が露出するように該受光レンズ外周及び光電変換素子を遮光性導電部材により封止した光半導体装置において、前記受光レンズ外周を縁取る前記遮光性導電部材の開口部内周に凹所を形成し、この凹所に該受光レンズ側に向く傾斜面を形成している。
前記受光レンズ側に向く傾斜面は、該受光レンズの光軸と直交する平坦面に対して３０度以下の傾きで傾斜している。
前記遮光性導電部材の開口部内周に形成された凹所には、前記受光レンズ外周と該受光レンズ側に向く傾斜面との間に介在するスペースを設けている。
前記スペースは、平坦面である。
前記受光レンズ側に向く傾斜面は、前記遮光性導電部材の開口部内周に隣接する該受光レンズの立ち上がり箇所から該受光レンズの頂点箇所までの範囲に向くように傾斜している。
前記遮光性導電部材は、前記受光レンズ表面を覆うメッシュ状部分を有し、該受光レンズの中央で該メッシュ状部分の網目が開口している。
前記受光レンズの中央で開口している前記メッシュ状部分の網目は、円形である。
前記遮光性導電部材は、合成樹脂を主成分とする。
前記メッシュ状部分の線幅は、０．３ｍｍ未満である。
前記メッシュ状部分の網目の個数は、４以上である。
一方、本発明の電子機器は、上記本発明の光半導体装置を用いている。
本発明の光半導体装置によれば、受光レンズ表面が露出するように受光レンズ外周及び光電変換素子を遮光性導電部材により封止しており、受光レンズ外周を縁取る遮光性導電部材の開口部内周に、受光レンズ側に向く傾斜面となる凹所を形成している。この凹所の傾斜面は、受光レンズ側に向くことから、受光レンズ側で低くなるように傾斜している。このため、斜め方向からの光が凹所を介して受光レンズへと入射し、光の入射レベルが高くなり、また光の入射角範囲が広がり、光電変換素子による光信号の受信範囲（指向性）も広がる。
仮に、凹所が無ければ、凹所を介しての光の入射が無いことから、斜め方向からの光の入射範囲が狭くなり、光電変換素子の指向性も狭くなる。
例えば、凹所の傾斜面を受光レンズの光軸と直交する平坦面に対して３０度以下の傾きで傾斜させている。この場合は、受光レンズの正面方向に対して６０度の斜め方向からの光が凹所を介して受光レンズへと入射することが可能となる。リモコン送信機からの光信号を受信する場合は、受光レンズの正面方向より少なくとも６０度の斜め方向までの角度範囲で、光信号の受信が可能であることを要求されることが多く、このためには凹所の傾斜面を３０度以下の傾きで傾斜させる必要がある。
また、凹所には、受光レンズ外周と傾斜面との間に介在するスペースを設けている。例えば、スペースは平坦面である。遮光性導電部材を合成樹脂のモールド成型により形成する場合に、そのようなスペースを設けることにより成型が容易になる。
また、傾斜面は、遮光性導電部材の開口部内周に隣接する受光レンズの立ち上がり箇所から受光レンズの頂点箇所までの範囲に向くように傾斜している。このような範囲で傾斜した傾斜面を形成すれば、斜め方向からの光が凹所を介して受光レンズへと入射する。
また、遮光性導電部材の一部により受光レンズ表面を覆うメッシュ状部分を形成し、受光レンズの中央でメッシュ状部分の網目を開口している。例えば、この開口している網目は円形である。この場合は、メッシュ状部分により電磁ノイズの入射を抑制することができる。また、受光レンズの正面方向からの光が該受光レンズ中央のメッシュ状部分の網目を通じて入射することから、正面方向からの光がメッシュ状部分で遮られることがなく、正面方向から光電変換素子への光信号の受信レベルが高くなり、光信号の受信距離が長くなる。開口している網目の形状としては、円形だけではなく、楕円形や多角形等であっても構わない。
また、遮光性導電部材は、合成樹脂を主成分とする。この場合は、遮光性導電部材並びにメッシュ状部分をモールド成型により形成することができる。
例えば、メッシュ状部分の線幅は０．３ｍｍ未満である。これにより、網目の開口面積が広がる。また、メッシュ状部分の網目の個数は４以上である。これにより、メッシュ状部分の網目が適宜に細かくなり、受光レンズの受光範囲では、メッシュ状部分による電磁ノイズの抑制効果を期待することができる。
一方、本発明の電子機器は、上記本発明の光半導体装置を用いていることから、上記本発明の光半導体装置と同様の効果を奏する。
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１乃至図４は、本発明の光半導体装置の一実施形態を示している。図１（ａ）及び（ｂ）は、本実施形態の光半導体装置を示す正面図及び側面図である。また、図２は、図１（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図である。図３及び図４は、本実施形態の光半導体装置の内部構造を示す正面図である。
本実施形態の光半導体装置１は、例えばＴＶ、ＶＴＲ等の各種のオーディオヴィジュアル機器やパーソナルコンピューター等のオフィスオートメーション機器に搭載されて、リモコン送信機等から送信されて来た遠隔操作用の赤外線光信号を受信するために用いられる。
この光半導体装置１では、図３に示すように金属製のリードフレーム２（鉄材を主成分とするものが多い）上に、ＰＤチップ（ホトダイオードチップ）３を絶縁性接着剤４を介して搭載し、またＩＣチップ５を導電性接着剤６を介して搭載している。そして、直径が数十μmの金線７（以下Ａｕ線と称する）により、リードフレーム２、ＰＤチップ３、及びＩＣチップ５の間をそれぞれ接続している。
ＰＤチップ３は、通常、ＰＮ構造であり、このＰＮ構造に逆電圧をかける。このとき、ＰＤチップ３裏面側のＮ電極部分に電位が生じることから、ＰＤチップ３と接地電位に設定されるリードフレーム２との間に絶縁性接着剤４を介在させている。この絶縁性接着剤４は、例えば絶縁性フィラーを含んだエポキシ樹脂である。
ＩＣチップ５の裏面側は、通常、該ＩＣチップ５上の信号処理回路とは絶縁されている。このため、ＩＣチップ５とリードフレーム２との間を、導電性接着剤及び絶縁性接着剤のいずれで接着しても構わないが、通常は作業性に優れ接着力のある導電性接着剤（エポキシ樹脂にＡｇ粉を混ぜ合わせた接着剤）を使用する。
こうしてリードフレーム２上にＰＤチップ３及びＩＣチップ５を搭載した後、図４に示すように赤外線を透過しかつ可視光を遮断する染料が混入された熱硬化性の透光性樹脂８を１次モールド成型して、リードフレーム２、ＰＤチップ３、及びＩＣチップ５を透光性樹脂８内に封止する。この透光性樹脂８の一部は、１次モールド成型金型によりＰＤチップ３の受光面に重なる受光レンズ８ａとして形成される。この後、リードフレーム２の桟レジンカット、バリ取りが施される。
更に、図２に示すように導電性を有する熱可塑性の遮光性導電樹脂１１を２次モールド成型して、図１（ａ）、（ｂ）に示すように受光レンズ８ａ表面及びリードフレーム２の一部が露出するように受光レンズ８ａの外周及び透光性樹脂８等を遮光性導電樹脂１１内に封止する。
このとき、２次モールド成型金型により、受光レンズ８ａ外周を縁取る遮光性導電樹脂１１の開口部１１ａ内周に環状の凹所１２を形成している。この凹所１２は、受光レンズ８ａ外周を縁取る環状の平坦面１２ａと、この平坦面１２ａ外周の環状の傾斜面１２ｂとからなり、傾斜面１２ｂを受光レンズ８ａ側に向けている。環状の平坦面１２ａは、成型誤差を許容するスペースであり、ここに透光性樹脂８が部分的に露出している。また、２次モールド成型金型により、導電性を有する遮光性導電樹脂１１の一部を受光レンズ８ａの表面を覆う導電メッシュ状部分１３として形成している。
受光レンズ８ａ周りの凹所１２において、環状の平坦面１２ａは、その幅が０．１ｍｍ程度である。また、環状の傾斜面１２ｂは、環状の平坦面１２ａの外周縁から外側に向かうにつれて徐々にその高さが増大するように傾斜し、傾斜面１２ｂ外周の最大高さが平坦面１２ａよりも０．４ｍｍ高くなるようにされている。
環状の傾斜面１２ｂは、受光レンズ８ａに対して斜め方向からの赤外線光信号の受信範囲を広げるためのものであり、受光レンズ８ａの光軸と直交する平坦面１２ａに対するその傾斜角が３０度となるように設定されている。このような傾斜角の傾斜面１２ｂは、遮光性導電樹脂１１の開口部１１ａ内周に隣接する受光レンズ８ａの立ち上がり箇所から該受光レンズ８ａの頂点箇所までの範囲に向く。
環状の平坦面１２ａは、遮光性導電樹脂１１の２次モールド成型に際し、２次モールド成型金型により平坦面１２ａに重なる透光性樹脂８の部分を押えて、遮光性導電樹脂１１が受光レンズ８ａ表面に漏れ出さないようにするために用いられる。この平坦面１２ａの幅が０．１ｍｍに設定されているので、２次モールド成型金型の嵌合公差が０．１ｍｍ程度となり、２次モールド成型金型が０．１ｍｍ程度ずれても、２次モールド成型金型が受光レンズ８ａに当たることはなく、受光レンズ８ａ表面への遮光性導電樹脂１１の漏れが生じることもない。従って、環状の平坦面１２ａを設けたことにより、遮光性導電樹脂１１の成型作業が容易になり、生産安定性も確保することが可能になる。
また、受光レンズ８ａの表面を覆う導電メッシュ状部分１３は、受光レンズ８ａ中央で開口する直径２ｍｍの円形網目１３ａと、この円形網目１３ａ周りの環状の領域を３分割してなる３個の網目１３ｂとを有している。従って、導電メッシュ状部分１３は、合計で４個の網目を有する。導電メッシュ状部分１３の網目を４個にしたのは、網目を４個未満にしたならば、図４の従来装置と比較して、導電メッシュ状部分１３の網目１個当たりの開口面積が大きくなり過ぎ、電磁ノイズに対する耐量が低下するからである。また、導電メッシュ状部分１３の網目を増やし過ぎると、導電メッシュ状部分１３による遮光面積が大きくなってしまい、受光レンズ８ａに入射する赤外線光信号のレベルが低減する。
この導電メッシュ状部分１３の線幅は、０．３ｍｍ未満に設定されている。このメッシュ状部分１３の線幅が細くなる程、受光レンズ８ａに対する遮光面積が小さくなるが、２次モールド成型金型による成型が困難になる。このため、２次モールド成型金型においては、メッシュ状部分１３の近傍にゲートを設け、このゲートからメッシュ状部分１３へと溶融樹脂を射出し、また溶融樹脂の射出圧力を上昇させて、射出時間を短くしている。これにより、メッシュ状部分１３の線幅を０．３ｍｍ未満に設定することが可能となる。
このような構成の光半導体装置１においては、受光レンズ８ａ周りに凹所１２を形成しているので、斜め方向からの赤外線光信号が凹所１２を介して受光レンズ８ａへと入射し、凹所１２が無い場合と比較すると、赤外線光信号の入射レベルが高くなり、赤外線光信号の入射角範囲が広がり、ＰＤチップ３による赤外線光信号の受信範囲（指向性）が広がる。また、凹所１２の環状の傾斜面１２ｂが受光レンズ８ａの光軸と直交する平坦面１２ａに対して３０度の傾斜角で傾斜しているので、受光レンズ８ａの正面方向に対して６０度の斜め方向からの赤外線光信号が凹所１２を介して受光レンズ８ａへと入射することになり、この６０度の斜め方向からの赤外線光信号を受光レンズ８ａを介してＰＤチップ３へと導くことができる。リモコン送信機からの赤外線光信号を受信する場合は、受光レンズ８ａの正面方向より少なくとも６０度の斜め方向までの角度範囲で、赤外線光信号の受信が可能であることを要求されることが多く、このためには傾斜面１２ｂを３０度以下の傾きで傾斜させる必要がある。
また、導電メッシュ状部分１３は、受光レンズ８ａへの電磁ノイズの入射を抑制するために設けられたものであるが、受光レンズ８ａの中央で導電メッシュ状部分１３の円形網目１３ａが開口している。このため、正面方向からの赤外線光信号が円形網目１３ａを通じて受光レンズ８ａに入射し、正面方向からＰＤチップ３への赤外線光信号の受信レベルが高くなり、赤外線光信号の受信可能距離が長くなる。
本実施形態の装置における導電メッシュ状部分１３の網目の開口面積と図４に示す従来の装置におけるメッシュ状部分１０４ｂの網目の開口面積とを等しく設定した上で、本実施形態の装置と従来の装置間で受信感度を比較したところ、従来の装置の受信感度を１．０とすると、本実施形態の装置が１．０３となり、本実施形態の装置の方が、従来の装置のものよりも、受信感度が３％向上し、故にＳ／Ｎも向上した。
また、導電メッシュ状部分１３は、受光レンズ８ａ表面に沿って湾曲した形状であるから、平面形状のメッシュと比較するとその成型加工が困難であるが、受光レンズ８ａ周りのいずれの方向から見ても、導電メッシュ状部分１３による遮光面積が大きく変化せず、ＰＤチップ３による赤外線光信号の指向性にムラが生じない。このため、本実施形態の装置をリモコン送信機からの赤外線光信号を受信するために適用した機器では、本実施形態の装置の向きの自由度が高くなって、設計が容易になる。
尚、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、受光レンズ８ａ中央で導電メッシュ状部分１３に二重の同心円状の網目を設けても良い。この場合は、電磁ノイズの抑制効果を向上させることができる。ただし、導電メッシュ状部分１３による遮光面積が大きくなって、赤外線光信号の受信レベルが低下する。
また、開口している網目の形状としては、円形だけではなく、楕円形や多角形等であっても構わない。
また、図５に示すように受光レンズ８ａ周りの凹所１２において、環状の平坦面１２ａを省略して、傾斜面１２ｂのみとしても構わない。この場合は、環状の平坦面１２ａを省略した分だけ、凹所１２の開口径が小さくなるので、電磁ノイズに対する耐量が向上する。ただし、２次モールド成型金型により平坦面１２ａを押えることができないので、２次モールド成型金型の嵌合公差を略０にする必要があり、成型金型を現物合わせで製作する必要があり、成型金型の製作にノウハウ、手間、精度が要求される。
また、遮光性導電樹脂１１を用いる代わりに、金属製のシールドケースを用いても良い。この場合は、シールドケースの板厚を通常の板圧の０．３ｍｍよりも薄くするか、あるいはメッシュ状部分だけを叩いて、この部分の板圧を薄くした後、メッシュ状部分を形成して、メッシュ状部分の線幅を０．３ｍｍ未満に形成し易くする。
更に、本発明は、光半導体装置だけではなく、この装置を用いた機器をも包含する。この機器としては、ＴＶ、ＶＴＲ等の各種のオーディオヴィジュアル機器やパーソナルコンピューター等のオフィスオートメーション機器等がある。
（ａ）及び（ｂ）は、本発明の光半導体装置の一実施形態を示す正面図及び側面図である。 図１（ａ）のＢ−Ｂに沿う断面図である。 図１の光半導体装置におけるリードフレーム、ＰＤチップ、ＩＣチップ等を示す正面図である。 図１の光半導体装置における透光性樹脂及びリードフレーム等を示す正面図である。 図１の光半導体装置の変形例を示す断面図である。 従来の光半導体装置の内部構造を示す正面図である。 図８（ａ）のＡ−Ａに沿う断面図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、及び（ｅ）は、図６の光半導体装置の外観を示す正面図、左側面図、右側面図、上面図、及び底面図である。
符号の説明
１ 光半導体装置
２ リードフレーム
３ ＰＤチップ（ホトダイオードチップ）
４ 絶縁性接着剤
５ ＩＣチップ
６ 導電性接着剤
７ 金線
８ 透光性樹脂
８ａ 受光レンズ
１１ 遮光性導電樹脂
１２ 凹所
１３ 導電メッシュ状部分

Claims (11)

  1. 光電変換素子の受光面に受光レンズを配置し、この受光レンズ表面が露出するように該受光レンズ外周及び光電変換素子を遮光性導電部材により封止した光半導体装置において、
    前記受光レンズ外周を縁取る前記遮光性導電部材の開口部内周に凹所を形成し、この凹所に該受光レンズ側に向く傾斜面を形成したことを特徴とする光半導体装置。
  2. 前記受光レンズ側に向く傾斜面は、該受光レンズの光軸と直交する平坦面に対して３０度以下の傾きで傾斜したことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
  3. 前記遮光性導電部材の開口部内周に形成された凹所には、前記受光レンズ外周と該受光レンズ側に向く傾斜面との間に介在するスペースを設けたことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
  4. 前記スペースは、平坦面であることを特徴とする請求項３に記載の光半導体装置。
  5. 前記受光レンズ側に向く傾斜面は、前記遮光性導電部材の開口部内周に隣接する該受光レンズの立ち上がり箇所から該受光レンズの頂点箇所までの範囲に向くように傾斜したことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
  6. 前記遮光性導電部材は、前記受光レンズ表面を覆うメッシュ状部分を有し、該受光レンズの中央で該メッシュ状部分の網目が開口したことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
  7. 前記受光レンズの中央で開口している前記メッシュ状部分の網目は、円形であることを特徴とする請求項６に記載の光半導体装置。
  8. 前記遮光性導電部材は、合成樹脂を主成分とすることを特徴とする請求項１又は６に記載の光半導体装置。
  9. 前記メッシュ状部分の線幅は、０．３ｍｍ未満であることを特徴とする請求項６に記載の光半導体装置。
  10. 前記メッシュ状部分の網目の個数は、４以上であることを特徴とする請求項６に記載の光半導体装置。
  11. 請求項１乃至９のいずれか１つの請求項に記載の光半導体装置を用いた電子機器。
JP2007206914A 2007-08-08 2007-08-08 光半導体装置及びそれを用いた電子機器 Pending JP2009043908A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007206914A JP2009043908A (ja) 2007-08-08 2007-08-08 光半導体装置及びそれを用いた電子機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007206914A JP2009043908A (ja) 2007-08-08 2007-08-08 光半導体装置及びそれを用いた電子機器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2009043908A true JP2009043908A (ja) 2009-02-26

Family

ID=40444337

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007206914A Pending JP2009043908A (ja) 2007-08-08 2007-08-08 光半導体装置及びそれを用いた電子機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2009043908A (ja)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07273356A (ja) * 1994-03-29 1995-10-20 New Japan Radio Co Ltd 赤外リモコン受光ユニット
JPH0984162A (ja) * 1995-09-14 1997-03-28 Sharp Corp リモコン受光ユニット
JP2004241532A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Sharp Corp 受光センサ
WO2005007159A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-27 The General Hospital Corporation Methods for treating vascular diseases
JP2005347632A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Sharp Corp 半導体装置および電子機器

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07273356A (ja) * 1994-03-29 1995-10-20 New Japan Radio Co Ltd 赤外リモコン受光ユニット
JPH0984162A (ja) * 1995-09-14 1997-03-28 Sharp Corp リモコン受光ユニット
JP2004241532A (ja) * 2003-02-05 2004-08-26 Sharp Corp 受光センサ
WO2005007159A1 (en) * 2003-07-14 2005-01-27 The General Hospital Corporation Methods for treating vascular diseases
JP2005347632A (ja) * 2004-06-04 2005-12-15 Sharp Corp 半導体装置および電子機器

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7348551B2 (en) Remote-control light receiving unit and electronic apparatus using the same
KR100824154B1 (ko) 수광 모듈
KR100700188B1 (ko) 반도체 모듈
US20140223734A1 (en) Method of manufacturing proximity sensor
JP3991018B2 (ja) 半導体装置
US8045741B2 (en) Boundary microphone
JP2009043908A (ja) 光半導体装置及びそれを用いた電子機器
US7244922B2 (en) Semiconductor device and electronic apparatus
US20050212100A1 (en) Semiconductor device for optical communication and manufacturing method therefor
US8442255B2 (en) Boundary microphone
US7697708B2 (en) Condenser microphone
JP3745156B2 (ja) 光通信用半導体受光デバイス
KR100516950B1 (ko) 포토다이오드
KR102291747B1 (ko) 회로판, 조형 감광성 어셈블리 및 그의 제조 방법, 촬상 모듈 및 전자기기
WO2014054082A1 (ja) 半導体デバイス、これを備えた近接センサーおよび半導体デバイスの製造方法
JP2007053196A (ja) 受光モジュールおよびその製造方法
JP3418664B2 (ja) 複数型光結合素子及びその製造方法
JP2763628B2 (ja) 光半導体装置
WO2014054084A1 (ja) 半導体デバイス、これを備えた近接センサーおよび半導体デバイスの製造方法
CN108831897B (zh) 暗像素结构
JP2004320065A (ja) フォトダイオード
JPS58199575A (ja) 光電装置
JP2004320066A (ja) フォトダイオード
JP2938842B2 (ja) 光受信装置
KR20210147524A (ko) 광센서 모듈 및 광센서 모듈 제조방법

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090805

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20110415

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110906

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20120110