JP4871047B2 - 半導体発光装置 - Google Patents

Description

本発明は、発光素子を搭載したリードフレームが樹脂で成形され覆われている半導体発光装置に関する。

従来から、発光ダイオード（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ，以下「ＬＥＤ」という）、面発光半導体レーザ(Ｖｅｒｔｉｃａｌ Ｃａｖｉｔｙ Ｓｕｒｆａｃｅ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｌａｓｅｒ，以下「ＶＣＳＥＬ」という)等の半導体発光素子には、発光強度（出力）にばらつきがあるという素子固有の問題があった。例えば、ＬＥＤはＧａＡｓＰなどのＰＮ接合における拡散の不均一や、電極と発光面との光遮蔽の不完全、さらには特性の不均一等に起因して発光強度にばらつきを生じることが不可避であり、そのことが安定した光通信を行う際の障害となりかねなかった。特に１チップ上に多数の発光点が形成されている通常のモノリシック型ＬＥＤの場合は、多数の発光点からの発光強度が均一になり難く、たとえ同じ基板から製造されていても、発光強度に大きなばらつきを生じやすい。

そのため、従来から半導体発光素子を有する半導体発光装置については発光素子の発光強度を調整し、そのばらつきを均一にし得る技術があった。例えば、ＬＥＤアレイチップの外部に制限抵抗を加えて電圧を下げることにより、ＬＥＤに流れる電流をほぼ一定とする技術や、特許文献１に開示されているように、ＬＥＤにトランジスタを直列接続して線路抵抗損失を補償し、トランジスタとＬＥＤにツェナーダイオードを並列接続してＬＥＤに所定の電流を通電し、線路長の増加に伴うＬＥＤの発光輝度低下を防止するようにした技術があった。

また、特許文献２に開示されているように、１チップ中に多数の発光点を備えた発光面に帯状の抵抗性物質を接続する一方、電圧印加のための導電体を抵抗性物質と平行に配置して、抵抗性物質と導電体とのボンディング位置を可変とすることで抵抗値を連続的に変化させ、発光強度のばらつきを低減し得るようにした技術もあった。

さらに、発光素子に流れる電流を調整する方法としては、外部から与える電気的なパルスを用い、ツェナーザップ技術などでヒューズドロムを構成してディジタル的に制御したり、レーザトリミング技術等を用いて内部抵抗をアナログ的に調整する方法や、外部からフラッシュメモリのデータを書き換えディジタル的に調整する方法等があった。
特開昭５９−１１４８７９号公報 特公平７−４６７３５号公報

上述したように、従来から、半導体発光装置に関して発光素子の発光強度を調整し、そのばらつきを均一にし得る技術が知られていた。

しかしながら、光ファイバと発光素子とが位置合わせされた状態で取り付けられる光リンクモジュールに適用される半導体発光装置については次のような問題があった。すなわち、この種の半導体発光装置は光伝送手段としての光ファイバと発光素子との調芯（位置合わせ）を行う必要があり、そのためには、発光素子を搭載した基板にキャップ部材等を取り付ける等して組み立て作業を行わねばならなかった。ところが、組み立て作業を行うと、発光素子や駆動回路がキャップ部材等によって封止されてしまうため、パッケージ内のトリミングを行えなくなってしまい、一方、組み立て作業を行う前では、光ファイバと発光素子との調芯が行われていないので、光ファイバを通して監視しながら発光強度を調整することができなかった。

したがって、この種の半導体発光装置は、上述した従来の技術のようにして発光素子の発光強度を調整し、そのばらつきを均一にするのに適していないという欠点があった。

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、光リンクモジュールに適用可能で、発光強度を調整し、ばらつきを均一にするのに適した構造を備えた半導体発光装置を提供することを目的とする。

上記課題の解決のため、本発明は、発光素子およびその発光素子を駆動するための駆動回路を備え、発光素子および駆動回路を搭載したリードフレームが成形された封止用樹脂で覆われている半導体発光装置であって、リードフレームの内部リードに一端部が接続されて、他端部が内部リードまたはリードフレームの外部リードに接続され、かつ一端部と他端部との間が封止用樹脂の外側に張り出した調整用リードを有し、調整用リードにおける封止用樹脂の外側に張り出した部分を切断または切除することによって、発光素子に印加される電圧が変わるように構成されている半導体発光装置を特徴とする。

この半導体発光装置は調整用リードを有し、調整用リードが封止用樹脂の外側に張り出した部分を有するので、封止用樹脂の外側から切断または切除することができる。また、封止用樹脂の外側から調整用リードを切断または切除すると、発光素子に印加される電圧が変わるようになっている。

また、上記半導体発光装置は、発光素子、駆動回路およびリードフレームが成形された封止用樹脂で覆われた構成を有し、外部リードおよび調整用リードが外側に設けられた樹脂ケースと、その樹脂ケースに載置可能で、樹脂ケース上での位置変更可能なキャップ部材とを更に有することが好ましい。

この半導体発光装置は、キャップ部材を樹脂ケース上に載置して位置変更を行え、その後に樹脂ケースにキャップ部材を固定してから調整用リードを切断または切除することができる。

さらに、上記した半導体発光装置では、キャップ部材が光ファイバを挿入可能なファイバガイド部を有し、樹脂ケースに載置したままキャップ部材を動かして、ファイバガイド部の光軸と発光素子の光軸とを一致させる光軸調整が行われた後、レーザ溶着によって、キャップ部材が樹脂ケースに固定されていることが好ましい。

このような半導体発光装置は、キャップ部材のファイバガイド部に光ファイバを挿入した上でキャップ部材を動かして、ファイバガイド部の光軸と発光素子の光軸とを一致させる光軸調整を行え、その後にレーザ溶着によってキャップ部材を樹脂ケースに固定してから調整用リードを切断または切除することができる。

以上のように、この発明によれば、光リンクモジュールに適用可能で、発光強度を調整し、ばらつきを均一にするのに適した構造を備えた半導体発光装置が得られる。

以下、本発明による半導体発光装置の好適な実施の形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、同一要素には同一符号を用い、重複する説明は省略する。

（半導体発光装置の構造）
図１は、本発明による半導体発光装置１を示す平面図、図２は斜視図、図３（Ａ）は正面図、図３（Ｂ）は右側面図である。また、図４は図１のIV-IV線断面図、図５は図１のV-V線断面図である。半導体発光装置１は、キャップ部材２と、プリモールドケース２０とを有し、そのキャップ部材２をプリモールドケース２０に載置したままキャップ部材２を動かして後述する光軸調整が行われた後、キャップ部材２がプリモールドケース２０に固定された構成を有し、さらに後述する発光素子１０２の発光強度が調整されたものとなっている。

キャップ部材２は、所定波長のレーザ光を透過し得る光透過性樹脂からなっている。キャップ部材２は、図６〜図１０にも示すようにプリモールドケース２０の後述するケース本体部２１に対応する矩形板状に形成された矩形状基部３と、矩形状基部３の片面（この面を表面とする）３ａに設けられたファイバガイド部４と、矩形状基部３のファイバガイド部４の裏面３ｂ側に設けられた嵌込部５とを有し、嵌込部５を取り囲むように係合凹部９が設けられている。

ファイバガイド部４は矩形状基部３の表面３ａにおける一方の短手辺の近くであって、キャップ部材２をプリモールドケース２０に載置したままファイバガイド部４と後述する発光素子１０２との光軸調整が行える箇所に配置されている。このファイバガイド部４は特に図９に詳しく示すように、光ファイバ１００の端部１００ａ（図４，５参照）を挿入し、その挿入状態を保持可能な高さと内径を有し、矩形状基部３の表面３ａから突出する円筒状壁部６と、円筒状壁部６に続いて表面３ａから落とし込まれ、内径が漸次狭まる縮径部７と、縮径部７を閉塞する底部８とを有する有底筒状に形成されている。

嵌込部５は特に図６に示すように、矩形状基部３の裏面３ｂにおけるプリモールドケース２０の後述する凹部２６に対応する部分に形成されている。この嵌込部５は、四隅の側面がそれぞれ後述する係合凸部２４に対応するように裏面３ｂの中央に向かって凹むように湾曲した曲面状係合面５ａとなり、その他が後述する周壁部２５に沿って平坦な平面状係合面５ｂとなっていて、全体が凹部２６に対応する形状となっている。

係合凹部９は、嵌込部５が突出幅ｈ１で形成されるように、裏面３ｂの周縁部分が嵌込部５よりも厚さ方向に後退または凹み、嵌込部５が相対的に突出するようにして形成されている。この係合凹部９は、裏面３ｂのうちの四隅に配置された４つの角部領域３ｃがそれぞれ係合凸部２４の天頂部２４ａよりも大きい大きさを有し、その天頂部２４ａに載置可能な構成を有している。また、係合凹部９は、各曲面状係合面５ａが各係合凸部２４に接触または隙間を空けて対峙することによって係合可能であり、しかも、嵌込部５が凹部２６に嵌め込まれたときに各係合凸部２４および周壁部２５との間に後述するスペース部１０が確保されるように構成されている。

プリモールドケース２０は、本発明における樹脂ケースであって、図１１〜図１５に示すように、ケース本体部２１と、ケース本体部２１から外側に突出した４本の外部リード２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄおよび調整用リード２７ａ，２７ｂとを有している。

ケース本体部２１は成形された封止用樹脂としての所定波長のレーザ光を吸収する光吸収性樹脂によってリードフレーム１０１が覆われている。リードフレーム１０１は、ＬＥＤ，ＶＣＳＥＬといった発光素子（本実施の形態では、ＬＥＤとしているが、もちろん他の発光素子でもよい）１０２および発光素子１０２を駆動するための後述する駆動調整回路１０３を備えたＩＣチップ１０４が搭載され、４本の外部リード２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄおよび調整用リード２７ａ，２７ｂのほか、成形された光吸収性樹脂によって覆われている内部リード２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆを有している。内部リード２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ，２８ｅ，２８ｆは、ボンディングワイヤ１０５によってＩＣチップ１０４に接続され、そのうちの内部リード２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄがそれぞれ外部リード２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄに接続され、内部リード２８ｅ，２８ｆが調整用リード２７ａ，２７ｂに接続されている。

そして、外部リード２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄのうち、両側に配置されている外部リード２２ａ，２２ｄにそれぞれ調整用リード２７ａ，２７ｂが接続されている。調整用リード２７ａ，２７ｂは、内部リード２８ｅ，２８ｆに一端部が接続され、また、他端部が外部リード２２ａ，２２ｄに接続されていて、そのそれぞれの一端部と他端部との間の部分が光吸収性樹脂（ケース本体部２１）の外側に張り出している。調整用リード２７ａ，２７ｂは、ケース本体部２１の外側に張り出した部分を有しているので、プリモールドケース２０の外側から切り込みを入れて切断したり、切除したりすることができる。調整用リード２７ａ，２７ｂに切り込みを入れたり、切除したりすると、調整用リード２７ａ，２７ｂの一端部と他端部とが分離され、外部リード２２ａ，２２ｄと、内部リード２８ｅ，２８ｆとの接続を切断することができる。

また、ケース本体部２１は、発光素子１０２を有する矩形状の素子搭載部２３と、キャップ部材２を載置および係合可能で、素子搭載部２３における発光素子１０２よりも外側の四隅部分に配置された４つの係合凸部２４と、素子搭載部２３の周縁における各係合凸部２４の間に配置された周壁部２５とを有している。そして、ケース本体部２１は４つの係合凸部２４および周壁部２５で囲まれる部分が凹部２６となっていて、この凹部２６に前述の嵌込部５が嵌め込めるようになっている。

各係合凸部２４は、天頂部２４ａと凹部２６に臨む湾曲状側面２４ｂとを有し、周壁部２５よりも突出幅ｈ２（ｈ１＞ｈ２）で突出する凸状に形成されている。また、各係合凸部２４は、凹部２６に嵌込部５を嵌め込んだときにキャップ部材２の角部領域３ｃがそれぞれ天頂部２４ａに載置される載置受部としての機能を有し、また、各曲面状係合面５ａおよび平面状係合面５ｂがそれぞれ湾曲状側面２４ｂおよび周壁部２５に接触または隙間を空けて対峙することによって、前述の係合凹部９が係合するようになっている。

一方、ＩＣチップ１０４には、発光素子１０２とともに、駆動調整回路１０３が図１７に示すような回路構成で備えられている。駆動調整回路１０３は、電流を流して発光素子１０２を駆動させる駆動部１０３ａと、駆動部１０３ａに流す電流を調整する調整部１０３ｂと、論理回路部１０３ｃとを有し、さらに、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２を有している。駆動部１０３ａはトランジスタＭＰ１４，ＭＰ１５，ＭＰ１６，ＭＰ１７を有し、入力信号ＳによってトランジスタＭＰ１４，ＭＰ１５，ＭＰ１６，ＭＰ１７を作動させることにより、入力電圧Ｖｃｃの発光素子１０２へのオン、オフを切り替えるようになっている。

調整部１０３ｂは、抵抗値の異なる抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０およびトランジスタＭＮ３２，ＭＮ３３，ＭＮ３４，ＭＮ３５を有し、抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０によって入力電圧Ｖｃｃの発光素子１０２へ印加される電圧を調整し、トランジスタＭＮ３２，ＭＮ３３，ＭＮ３４，ＭＮ３５によってトランジスタＭＰ１４のゲートに加わる電圧と，ＭＰ１５のソースとゲートに加わる電圧を調整し、発光素子１０２に流れる電流を調整するようになっている。また、論理回路部１０３ｃは、ＡＮＤ回路５１、５３、５５、ＯＲ回路５２およびＸＯＲ回路５４を有し、これらによって、ＭＮ３２，ＭＮ３３，ＭＮ３４，ＭＮ３５のオン、オフを切り替えるようになっている。

そして、このように構成された駆動調整回路１０３の各入力端子は、各内部リードに対して次のようにして接続されている。すなわち、駆動調整回路１０３の図示しないＧＮＤ端子が内部リード２８ａ，２８ｄに接続されている。また、入力信号Ｓの入力端子が内部リード２８ｂに接続され，入力電圧Ｖｃｃの入力端子が内部リード２８ｃに接続されている。さらに、論理回路部１０３ｃの入力端子Ｃｏｎｔ１，Ｃｏｎｔ２が内部リード２８ｅ，２８ｆに接続されている。

したがって、例えば、調整用リード２７ａにおけるケース本体部２１からの張り出し部分に対し、図２５（Ａ）に示すように切り込みＰを入れたり、張り出し部分を図２５（Ｂ）に示すように切除したりすると、外部リード２２ａと内部リード２８ｅとの接続が切断されるので、図１７において、配線ａが切断されることとなる。そのため、ＡＮＤ回路５１、ＯＲ回路５２およびＸＯＲ回路５４について、切断前にかかっていたＧＮＤ端子の電位が、入力電圧Ｖｃｃの抵抗素子Ｒ３２における降下電圧に変化する。この電圧の変化によって、論理回路部１０３ｃの出力が変わり、さらに調整部１０３ｂにおけるトランジスタＭＮ３２，ＭＮ３３，ＭＮ３４，ＭＮ３５のオン、オフが切り替わり、発光素子１０２へ印加される電圧が入力電圧Ｖｃｃから抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０のいずれか少なくとも１つによる降下電圧に変わることとなる。

また、同様に調整用リード２７ｂを切除したりすると、外部リード２２ｄと内部リード２８ｆとの接続が切断されるので、図１７における配線ｂが切断される。この場合も、論理回路部１０３ｃの出力が変わり、さらにトランジスタＭＮ３２，ＭＮ３３，ＭＮ３４，ＭＮ３５のオン、オフが切り替わり、発光素子１０２へ印加される電圧が入力電圧Ｖｃｃから抵抗素子Ｒ２７，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３０のいずれか少なくとも１つによる降下電圧に変わることとなる。

以上の構成を有するキャップ部材２とプリモールドケース２０とは、さらに以下のような特徴を有している。すなわち、キャップ部材２とプリモールドケース２０とは、各角部領域３ｃが各天頂部２４ａよりも面積が幾分大きい大きさに形成されている。そのため、キャップ部材２の嵌込部５をプリモールドケース２０の凹部２６に嵌め込み、係合凸部２４に係合凹部９の角部領域３ｃを載置して、プリモールドケース２０上にキャップ部材２を載置したときに、プリモールドケース２０とキャップ部材２との間に隙間が生まれ、各係合凸部２４および周壁部２５と、係合凹部９との間にスペース部１０を確保することができる（図１参照）。したがって、半導体発光装置１は、キャップ部材２をプリモールドケース２０に固定する前に、嵌込部５を凹部２６に嵌め込み、係合凸部２４に角部領域３ｃを載置した状態で、スペース部１０を用いてプリモールドケース２０上でキャップ部材２を動かし、キャップ部材２の位置を変えることができる。すなわち、スペース部１０はプリモールドケース２０上でキャップ部材２の位置を変更する余地を半導体発光装置１に与える猶予スペース（いわゆるあそび）として機能する。

（半導体発光装置の製造方法）
半導体発光装置１は、以上の構成を有するキャップ部材２とプリモールドケース２０とを用いて以下の手順にしたがって製造されている。

まず、上述した構成を有するキャップ部材２とプリモールドケース２０とを用意する。

そして、図１６（Ａ）に示すように、プリモールドケース２０の上側からキャップ部材２をファイバガイド部４が発光素子１０２の搭載箇所に対応した位置に配置されるように位置合わせして嵌込部５をプリモールドケース２０の凹部２６に嵌め込む。このとき、プリモールドケース２０の各係合凸部２４における天頂部２４ａにキャップ部材２の４つの角部領域３ｃを載置して、キャップ部材２をプリモールドケース２０に載置する。すると、上述したとおり、各係合凸部２４および周壁部２５と係合凹部９との間にスペース部１０が確保されるため、各係合凸部２４に角部領域３ｃを載置したままプリモールドケース２０上におけるキャップ部材２の位置を変えることができる。また、同時に、各係合凸部２４の湾曲状側面２４ｂに係合凹部９の曲面状係合面５ａを接触させることによって、各係合凸部２４に係合凹部９を係合させることもできる。こうして、キャップ部材２とプリモールドケース２０とは、プリモールドケース２０上でキャップ部材２を動かせてしかも動かせる範囲が一定の範囲内に収まり、その範囲内での仮の位置決めがなされた（仮位置決めが行われた）仮位置決め状態となる。

次に、図１６（Ｂ）に示すようにプリモールドケース２０の上側からキャップ部材２のファイバガイド部４に光ファイバ１００を挿入し、端部１００ａを縮径部７に沿って案内させる。

続いて、ファイバガイド部４の光軸と発光素子１０２の光軸とを一致させる光軸調整を行う。この光軸調整は外部リード２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄから入力電圧Ｖｃｃや入力信号Ｓの入力を行うなどして発光素子１０２を発光させ、キャップ部材２をプリモールドケース２０に載置したまま位置を適宜変えながら所定の計測器で光ファイバ１００の出力端部（ファイバガイド部４に差し込まれた端部とは反対側の端部）における出力をモニタし、モニタしている出力が最大となる位置を検出する。出力最大となる位置が検出されると、ファイバガイド部４の光軸と発光素子１０２の光軸とが一致して光軸調整が終了する。

そして、光軸調整を行った後、図１６（Ｃ）に示すように、キャップ部材２における四隅の各角部領域３ｃにキャップ部材２を透過可能でプリモールドケース２０が吸収可能な所定波長のレーザ光Ｌをキャップ部材２の側から照射する。すると、キャップ部材２はレーザ光Ｌを透過可能な光透過性樹脂からなるため、レーザ光Ｌはキャップ部材２を透過した後、プリモールドケース２０に到達する。プリモールドケース２０はレーザ光Ｌを吸収可能な光吸収性樹脂からなるため、キャップ部材２を通って入射されるレーザ光Ｌを吸収し、その吸収の際の発熱で溶融する。また、発熱したプリモールドケース２０の余熱でキャップ部材２も溶融し、双方の樹脂の溶融部分が一体化し、硬化することでキャップ部材２がプリモールドケース２０に固定される。

続いて、外部リード２２ｃを通じて入力される入力電圧Ｖｃｃによる発光素子１０２の発光をモニタしながら、必要に応じて調整用リード２７ａ、２７ｂに切り込みを入れるかまたは切除して、外部リード２２ａと内部リード２８ｅとの接続または外部リード２２ｄと内部リード２８ｆとの接続を切断する。すると、上述のとおり、発光素子１０２に印加される電圧が変わり、発光素子１０２の発光強度が変わる。このようにして、発光素子１０２の発光強度が調整される。発光素子１０２の発光強度の調整が終了すると、図１６（Ｄ）に示すように半導体発光装置１が得られる。

以上のようにして製造される半導体発光装置１はファイバガイド部４の光軸と発光素子１０２の光軸とを一致させる光軸調整を行え、その後にレーザ溶着によって、キャップ部材２をプリモールドケース２０に固定して一体化している。そのため、仮位置決めを行った段階でファイバガイド部４の光軸と発光素子１０２の光軸とにずれがあったとしても、光軸調整を行うことによってそのずれが解消された上で、キャップ部材２がプリモールドケース２０に固定して一体化されている。

また、半導体発光装置１は、キャップ部材２をプリモールドケース２０に固定してからも、調整用リード２７ａ、２７ｂに切り込みを入れたり、切除したりすることができ、調整用リード２７ａ、２７ｂに切り込みを入れるかまたは切除することによって、発光素子１０２に印加される電圧を変えて発光素子１０２の発光強度を変えることができる。調整用リード２７ａ、２７ｂに切り込みを入れたり、切除したりする作業はプリモールドケース２０の外側から行えるので、半導体発光装置１は、光ファイバ１００と発光素子１０２との位置合わせを行い、キャップ部材２をプリモールドケース２０に固定して組み立て作業を行っても、光ファイバを通して出力を監視しながら発光素子１０２の発光強度を調整することができる。したがって、半導体発光装置１は、発光強度のばらつきを均一にするのに適した構造を有している。

また、半導体発光装置１は、わずかな光軸のずれもすべて解消可能であり、かつ組み立て完成後はそのようなずれがすべて解消されているから、極めて高い位置合わせ精度が確保されるようになっている。また、各係合凸部２４に角部領域３ｃを載置した状態で、各係合凸部２４と周壁部２５に係合凹部９を係合させることができるから、凹凸部分を係合させつつプリモールドケース２０上でキャップ部材２の位置を変えることができ、キャップ部材２の位置合わせを確実に行えるようになっている。

さらに、半導体発光装置１は、キャップ部材２をプリモールドケース２０に対して仮位置決め状態とした上で光軸調整を行い、発光素子１０２の出力が最大となる位置を検出すると、その後は、レーザ溶着によってキャップ部材２をプリモールドケース２０に固定するだけで完成する（組み立て作業が完了する）ようになっている。そのため、半導体発光装置１は、高い位置合わせ精度が確保できるだけでなく、組み立て作業を効率よく行えるようになっている。

そして、半導体発光装置１は、ファイバガイド部４が縮径部７を有しているので、光ファイバ１００を挿入したときに、端部１００ａが縮径部７に当接して、光ファイバ１００の端面が底部８に接触しないようにすることができる。これにより、光ファイバ１００の端面の損傷を防止できるようになっている。

しかも、ファイバガイド部４が底部８を有しているため、外部から埃やチリなどの異物がファイバガイド部４を通って素子搭載部２３の配置される内部に進入しないようになっている。そのため、例えば半導体発光装置１を自動車に搭載する車載用とした場合、半導体発光装置１の使用環境が屋外になるため、屋内で使用される場合よりも異物の進入排除をより効果的なものとすることができる。

さらに、半導体発光装置１は、嵌込部５の突出幅ｈ１が係合凸部２４の突出幅ｈ２よりも大きく（ｈ１＞ｈ２）形成されているため、上述のようにしてキャップ部材２をプリモールドケース２０上に載置したときに、平面状係合面５ｂが周壁部２５に対面し得るようになっている。そのため、半導体発光装置１は、埃やチリなどの異物がスペース部１０を取って内部に進入し難くなっている。

第２の実施形態
次に、第２の実施形態にかかる半導体発光装置１について、図１８、図１９を参照して説明する。第２の実施形態にかかる半導体発光装置１は第１の実施形態にかかる半導体発光装置１と比較して、プリモールドケース２０の代わりに図１８に示すプリモールドケース４０を有する点で相違している。プリモールドケース４０はプリモールドケース２０と比較して、調整用リード２７ａ，２７ｂの代わりに調整用リード３７ａ，３７ｂ，３７ｃを有する点、内部リード２８ｅ，２８ｆの代わりに内部リード３８ａ，３８ｂ，３８ｃ，３８ｄ，３８ｅ，３８ｆを有する点および駆動調整回路１０３の代わりに駆動調整回路１０６を有する点で相違し、その他の点は一致している。

調整用リード３７ａ，３７ｂ、３７ｃは、ケース本体部２１のうちの外部リード２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄと異なる箇所に配置され、それぞれ内部リード３８ａ，３８ｂと、３８ｃ，３８ｄと、３８ｅ，３８ｆに一端部と他端部とが接続され、その一端部と他端部との間の部分がケース本体部２１の外側に張り出している。

駆動調整回路１０６は、図１９に示すような回路構成となっている。駆動調整回路１０６は、駆動調整回路１０３と比較して、調整部１０３ｂおよび論理回路部１０３ｃを有しない点と、抵抗素子Ｒ３１，Ｒ３２の代わりに抵抗素子Ｒ１９，２０，２１を有する点で相違し、その他の点は一致している。また、図示しないＧＮＤ端子が内部リード３８ａ，３８ｃ，３８ｅに接続され、入力端子Ｃｏｎｔ１，Ｃｏｎｔ２，Ｃｏｎｔ３がそれぞれ内部リード３８ｂ，３８ｄ，３８ｆに接続されている。

したがって、例えば、内部リード３８ａと内部リード３８ｂとの接続が切断されるように調整用リード３７ａに切り込みを入れると、図１９において、配線ｃが切断されることとなる。同様に、調整用リード３７ｂ、ｃに切り込みを入れると、それぞれ図１９において、配線ｄ、ｅが切断される。こうして、駆動調整回路１０６は、調整用リード３７ａ、３７ｂ、３７ｃを切除する等して、発光素子１０２に印加される電圧を入力電圧Ｖｃｃから抵抗素子Ｒ１９，Ｒ２０，Ｒ２１のいずれか少なくとも１つによる降下電圧に変えることができる。そのため、本実施の形態にかかる半導体発光装置１も、第１の実施の形態にかかる半導体発光装置１と同様に発光強度を調整し、そのばらつきを均一にするのに適した構造を有している。

（プリモールドケースおよびキャップ部材の変形例）
本発明における半導体発光装置は、図２０〜図２４に示すように、上述したキャップ部材１、プリモールドケース２０の代わりにキャップ部材１２とプリモールドケース３０とを有する半導体発光装置１１とすることもできる。キャップ部材１２は、図２１に示すように、キャップ部材２と比較して、嵌込部５を設ける代わりに４つの係合凸部３９を各係合凸部２４の対応箇所に設けた点で相違し、その他の点は一致している。また、プリモールドケース３０は、図２２に示すように、プリモールドケース２０と比較して、各係合凸部２４に係合凹部４１を有する点で相違し、その他の点は一致している。

係合凹部４１および係合凸部３９は、それぞれ円柱状の穴部および細い棒状の突起であって、互いに凹凸嵌合可能な位置に配置されている。また、図２３に示すように係合凹部４１の内径ｗ１、深さｈ３が係合凸部３９の直径ｗ２、高さｈ４よりもそれぞれ大きく（ｗ１＞ｗ２、ｈ３＞ｈ４）なっている。

このような構成を有する半導体発光装置１１は、製造する際、プリモールドケース３０の各係合凹部４１にキャップ部材２の係合凸部３９を嵌め合わせた上で、各係合凸部２４にキャップ部材１２の矩形状基部３の裏面３ｂを載置する。すなわち、各係合凸部３９と各係合凹部４１とが凹凸嵌合するようにして、各係合凸部２４に裏面３ｂを載置すると、係合凹部４１の内径ｗ１、深さｈ３が係合凸部３９の直径ｗ２、高さｈ４よりもそれぞれ大きく（ｗ１＞ｗ２、ｈ３＞ｈ４）なっているため、図２３に示すように、各係合凹部４１の内周面と、係合凸部３９との間にスペース部２９が確保される。このスペース部２９が確保されることで、キャップ部材１２をプリモールドケース３０に固定する前に、各係合凹部４１と係合凸部３９とを係合したまま、プリモールドケース３０上でキャップ部材１２の位置を変えることができる。そのため、このようなキャップ部材１２とプリモールドケース３０とからなる半導体発光装置１１も、半導体発光装置１と同様にプリモールドケース３０上でキャップ部材１２を仮位置決め状態とした上で、上記同様に光軸調整を行い、その後、レーザ溶着でキャップ部材１２をプリモールドケース３０に固定することができ、さらに必要に応じて調整用リード２７ａ，２７ｂを切断することができる。したがって、半導体発光装置１１は、半導体発光装置１と同様に高い位置合わせ精度を確保することができ、組み立て作業を効率よく行え、しかも発光強度を調整することができる。その他にも、半導体発光装置１１は半導体発光装置１と同様の作用効果を奏する。

また、本発明における半導体発光装置は、図２６〜図２９に示すように、上述したキャップ部材２、プリモールドケース２０の代わりにキャップ部材５２とプリモールドケース６０とを有する半導体発光装置５１とすることもできる。キャップ部材５２は、図２７にも示すように、キャップ部材２と比較して、矩形状基部３の裏面３ｂ側に嵌込部５が形成されていない点で相違し、その他の点は一致している。また、プリモールドケース６０は図２６にも示すように、プリモールドケース２０と比較して、ケース本体部２１が係合凸部２４および周壁部２５の代わりに周壁部６１および棚部６２を有する点と、素子搭載部２３がキャップ部材５２の矩形状基部３の外形形状よりも幾分大きさの大きい矩形状に形成されている点とで相違し、その他の点は一致している。

周壁部６１は、係合凸部２４の高さよりも大きい均一の高さで素子搭載部２３の周縁部分に形成されている。棚部６２はＬ字形状を有し、周壁部６１の高さ方向中間よりもやや上側の四隅部分に配置されている。

そして、プリモールドケース６０は、棚部６２が四隅に配置され、しかも素子搭載部２３の大きさが矩形状基部３よりも幾分大きいので、キャップ部材５２を４つの棚部６２に載置することができる。したがって、プリモールドケース６０における棚部４２が載置受部としての機能を有し、キャップ部材５２の矩形状基部３が載置部としての機能を有している。

このような構成を有する半導体発光装置５１は、製造する際、プリモールドケース６０の４つの棚部６２にキャップ部材５２の矩形状基部３を載置する。すると、素子搭載部２３の大きさが矩形状基部３よりも幾分大きいので、矩形状基部３と周壁部６１との間にスペース部５３を確保することできる。そのため、キャップ部材５２をプリモールドケース６０に固定する前に、スペース部５３を用いてプリモールドケース６０上でキャップ部材５２を動かし、キャップ部材５２の位置を変えることができる。したがって、このようなキャップ部材５２とプリモールドケース６０とからなる半導体発光装置５１も半導体発光装置１と同様にプリモールドケース６０上でキャップ部材５２を仮位置決め状態とした上で、上記同様に光軸調整を行い、その後、レーザ溶着でキャップ部材５２をプリモールドケース６０に固定することができ、さらに必要に応じて調整用リード２７ａ，２７ｂを切断することができる。よって、半導体発光装置５１は、半導体発光装置１と同様に高い位置合わせ精度を確保することができ、組み立て作業を効率よく行え、しかも発光強度を調整することができる。その他にも半導体発光装置５１は半導体発光装置１と同様の作用効果を奏する。

(その他の変形例)
半導体発光装置１１は、係合凹部４１および係合凸部３９をそれぞれプリモールドケース３０、キャップ部材１２が有していたが、係合凹部４１および係合凸部３９の配置を逆にして、それぞれキャップ部材、プリモールドケースが有するようにしてもよい。

上述した半導体発光装置１、１１、５１はキャップ部材２、１２、５２とプリモールドケース２０、４０、６０とによって構成され、プリモールドケース２０、４０、６０上におけるキャップ部材２、１２、５２の位置調整を行えるが、本発明における半導体発光装置はキャップ部材がプリモールドケース上に固定されたまま、位置調整が行えない構造のものでもよい。

駆動調整回路は、上述した発光素子１０２を駆動し、印加される電圧を調整できればよく、具体的な回路構成は上述した駆動調整回路１０３，１０６には限定されない。

上記各半導体発光装置１、１１、５１はキャップ部材のファイバガイド部４が有底筒状に形成されていたが、ファイバガイド部４の代わりに図２４に示すように、底部が開口されているファイバガイド部１４としてもよい。このファイバガイド部１４を設けると、ファイバガイド部１４に挿入される光ファイバの端部を可能なかぎり光半導体素子（発光素子１０２）に近づけることができ、光ファイバと光半導体素子の間の光の結合効率を高く保つことができる。また、開口されているファイバガイド部１４を設けると、光ファイバからの光が直に（キャップ部材を通過することなく）発光素子１０２に到達し得るようになるから、キャップ部材２、１２、５２は、光透過性樹脂ではない別の樹脂を用いてもよい。もちろん、光透過性樹脂を用いてもよい。

本発明の第１の実施の形態に係る半導体発光装置を示す平面図である。 同じく、斜視図である。 同じく、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は右側面図である。 図１のIV-IV線断面図である。 図１のV-V線断面図である。 第１の実施の形態に係る半導体発光装置を構成するキャップ部材の裏面からみた斜視図である。 同じく、平面図である。 同じく、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は正面図である。 図７のIX-IX線断面図である。 図７のＸ−Ｘ線断面図である。 第１の実施の形態に係る半導体発光装置を構成するプリモールドケースの斜視図である。 同じく、平面図である。 同じく、（Ａ）は右側面図、（Ｂ）は正面図である。 図１２のXIV-XIV線断面図である。 図１２のXV-XV線断面図である。 図１に示した半導体発光装置の製造工程を示す斜視図であり、（Ａ）はプリモールドケースにキャップ部材２を載置する工程、（Ｂ）は載置したキャップ部材２に光ファイバを挿入する工程、（Ｃ）はレーザ溶着をする工程、（Ｄ）はキャップ部材２が固定され半導体発光装置 第１の実施の形態に係る半導体発光装置に備えられた駆動調整回路の回路図である。 本発明の第２の実施の形態に係る半導体発光装置のプリモールドケースを示す平面図である。 第２の実施の形態に係る半導体発光装置に備えられた駆動調整回路の回路図である。 変形例に係る半導体発光装置の平面図である。 同じく、キャップ部材の平面図である。 同じく、プリモールドケースの平面図である。 同じく、プリモールドケースの係合凸部と係合凹部とによる凹凸嵌合が形成されている部分を拡大して示す断面図である。 別のキャップ部材を示す断面図である。 （Ａ）は、第１の実施の形態に係る半導体発光装置において、調整用リードに切り込みを入れた状態、（Ｂ）は、調整用リードを切除した状態を示す平面図である。 本発明の変形例に係る半導体発光装置を構成するプリモールドケースの斜視図である。 同じく、半導体発光装置を構成する示すキャップ部材の斜視図である。 本発明の変形例に係る半導体発光装置を図２６のXXVIII−XXVIII線に対応する部分で切断した断面図である。 同じく、図２６のXXIX−XXIX線に対応する部分で切断した断面図である。

符号の説明

１、１１、５１…半導体発光装置
２、１２、５２…キャップ部材
３…矩形状基部、４、１４…ファイバガイド部
３ｃ…角部領域、８…底部、９、２７…係合凹部
２０、３０、４０、６０…プリモールドケース
２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ…外部リード
２７ａ，２７ｂ…調整用リード
２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ…内部リード
２８ｅ，２８ｆ…内部リード
１０１…リードフレーム、１０２…発光素子
１０３，１０６…駆動調整回路

Claims (3)

1. 発光素子および該発光素子を駆動するための駆動回路を備え、前記発光素子および前記駆動回路を搭載したリードフレームが成形された封止用樹脂で覆われている半導体発光装置であって、
   前記リードフレームの内部リードに一端部が接続されて、他端部が前記内部リードまたは前記リードフレームの外部リードに接続され、かつ前記一端部と他端部との間が前記封止用樹脂の外側に張り出した調整用リードを有し、
   前記調整用リードにおける前記封止用樹脂の外側に張り出した部分を切断または切除することによって、前記発光素子に印加される電圧が変わるように構成されていることを特徴とする半導体発光装置。
2. 前記発光素子、前記駆動回路および前記リードフレームが成形された前記封止用樹脂で覆われた構成を有し、前記外部リードおよび前記調整用リードが外側に設けられた樹脂ケースと、該樹脂ケースに載置可能で、前記樹脂ケース上での位置変更可能なキャップ部材とを更に有することを特徴とする請求項１記載の半導体発光装置。
3. 前記キャップ部材が光ファイバを挿入可能なファイバガイド部を有し、
   前記樹脂ケースに載置したまま前記キャップ部材を動かして、前記ファイバガイド部の光軸と前記発光素子の光軸とを一致させる光軸調整が行われた後、レーザ溶着によって、前記キャップ部材が前記樹脂ケースに固定されていることを特徴とする請求項２記載の半導体発光装置。

Images