JP2016066817A - 光結合装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】光結合装置は、発光素子10と、受光素子20と、接着層34と、入力端子30と、出力端子40と、樹脂成型体70と、を有する。接着層34は、透光性および絶縁性を有し、発光素子10と受光素子20の受光面の側とを接着する。絶縁基板60の表面に設けられた入力端子30および出力端子40は、電気的に絶縁される。このため、光結合装置は、入出力が絶縁された状態で電気信号を伝達できる。
【選択図】図1
Description
図1(a)は第1の実施形態にかかる光結合装置の模式平面図、図1(b)はA−A線に沿った模式断面図、である。
光結合装置は、発光素子10と、受光素子20と、接着層34と、入力端子30と、出力端子40と、樹脂成型体70と、を有する。
図2(a)に表すように、透光性を有する支持基板11は、第1の面11aと、第1の面11aとは反対の側の第2の面11b、とを有する。 第2の面11bに、発光層12(ドット線)を含む半導体積層体13が設けられる。半導体積層体13は、支持基板11の側とは反対の側の面に、表面から発光層12の下方まで到達する段差部を含む。段差部は、底面13aを有する。
受光素子20は、たとえば、Si基板に1つのpn接合からなる1つのフォトダイオードが互いに絶縁されて複数形成されている。さらに、複数のシリコンフォトダイオードは直列接続されてフォトダイオードアレイ20aをなしている。このようにすると、光結合装置に内蔵されたMOSFETのゲートのしきい値電圧Vth以上の電圧を供給できるので好ましい。
複数のpn接合領域は、異なるサイズの領域を含んでいてもよい。発光素子10の放出光は発光中心(たとえば、図2(b)に点Oで表す)を通る光軸上で光強度が最大であり、光軸から離間した領域ほど光強度が低下する。なお、本実施形態では、受光面22が、半導体発光素子10の光出射面18の外側にはみ出すことはないので、極端に光起電力が低下することは抑制される。
図5(a)のように、受光素子20は、制御回路28をさらに有することができる。制御回路28は、フォトダイオードアレイ20aの第1の電極27と、第2の電極26と、にそれぞれ接続されている。このような構成とすると、MOSFET(M1、M2)のそれぞれのゲートに電圧を供給できる。
比較例では、入力リード130に接着された発光素子110と、出力リード140に接着された受光素子120と、は、透光性樹脂層168内で離間距離L1を保って互いに対向するように設けられる。このため、放出光が広がり、一部の光しか受光面に到達できず、電流は略2.5μAと低い。また、透光性樹脂層168を覆うように遮光性樹脂層170を設ける必要がある。対向型では、離間距離L1を低減するのに限界がある。
第2の実施形態にかかる光結合装置は、発光素子10と、受光素子20と、MOSFET(M1、M2)と、接着層34と、入力端子30と、出力端子40と、樹脂成型体70と、を有する。
Claims (4)
- 光出射面を含む第1の面と前記第1の面とは反対の側の第2の面とを有する基板、前記基板の前記第2の面に設けられ発光層を含む半導体積層体、並びに第1および第2の電極を有する発光素子と、
前記発光素子に対向して設けられ、複数のpn接合が直列接続されて構成された受光面を有する受光素子と、
前記発光素子と前記受光素子とを覆い遮光性を有する樹脂成型体と、
備え、
前記受光面は、平面視において前記光出射面に含まれるとともに、前記第2の電極に対向して設けられ、さらに、前記第1電極には対向して設けられない光結合装置。 - MOSFETをさらに備え、
前記MOSFETは、前記受光素子の第1の電極と接続されたゲートと、前記受光素子の第2の電極と接続されたソースと、を有する請求項1記載の光結合装置。 - 前記MOSFETは、ソース・コモンで接続された2つのMOSFETを含む請求項2記載の光結合装置。
- 前記複数のpn接合は、メタル配線部により直列接続され、
前記受光素子の前記第1および第2の電極は、前記複数のpn接合の両端にそれぞれ接続された請求項2または3に記載の光結合装置。
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11121779B2 (en) | 2018-08-28 | 2021-09-14 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Semiconductor device |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS58130580A (ja) * | 1982-01-22 | 1983-08-04 | インタ−ナショナル ビジネス マシ−ンズ コ−ポレ−ション | 信号変換構造体 |
JPS61156251U (ja) * | 1985-03-20 | 1986-09-27 | ||
JPH06342932A (ja) * | 1993-04-06 | 1994-12-13 | Hitachi Cable Ltd | フォトカプラ |
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- 2015-12-24 JP JP2015252154A patent/JP6226393B2/ja active Active
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