JP4955953B2 - 光半導体装置および電子機器 - Google Patents

光半導体装置および電子機器 Download PDF

Info

Publication number
JP4955953B2
JP4955953B2 JP2005218810A JP2005218810A JP4955953B2 JP 4955953 B2 JP4955953 B2 JP 4955953B2 JP 2005218810 A JP2005218810 A JP 2005218810A JP 2005218810 A JP2005218810 A JP 2005218810A JP 4955953 B2 JP4955953 B2 JP 4955953B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
optical semiconductor
light
semiconductor device
resin portion
mold resin
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.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005218810A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2007036019A (ja
Inventor
隆敏 溝口
弘之 小路
英也 高倉
一夫 楠田
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 JP2005218810A priority Critical patent/JP4955953B2/ja
Publication of JP2007036019A publication Critical patent/JP2007036019A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4955953B2 publication Critical patent/JP4955953B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01Means 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
    • H01L24/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L24/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/3201Structure
    • H01L2224/32012Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad
    • H01L2224/32013Structure relative to the bonding area, e.g. bond pad the layer connector being larger than the bonding area, e.g. bond pad
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/26Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321Disposition
    • H01L2224/32151Disposition 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
    • H01L2224/32221Disposition 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
    • H01L2224/32245Disposition 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting 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
    • H01L2224/48221Connecting 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
    • H01L2224/48245Connecting 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
    • H01L2224/48247Connecting 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
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48463Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
    • H01L2224/48465Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond the other connecting portion not on the bonding area being a wedge bond, i.e. ball-to-wedge, regular stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/4847Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond
    • H01L2224/48471Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a wedge bond the other connecting portion not on the bonding area being a ball bond, i.e. wedge-to-ball, reverse stitch
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means 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
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/484Connecting portions
    • H01L2224/48475Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball
    • H01L2224/48476Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area
    • H01L2224/48477Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding)
    • H01L2224/48478Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding) the connecting portion being a wedge bond, i.e. wedge on pre-ball
    • H01L2224/48479Connecting portions connected to auxiliary connecting means on the bonding areas, e.g. pre-ball, wedge-on-ball, ball-on-ball between the wire connector and the bonding area being a pre-ball (i.e. a ball formed by capillary bonding) the connecting portion being a wedge bond, i.e. wedge on pre-ball on the semiconductor or solid-state body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73Means 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
    • H01L2224/732Location after the connecting process
    • H01L2224/73251Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265Layer and wire connectors
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/73Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L24/10, H01L24/18, H01L24/26, H01L24/34, H01L24/42, H01L24/50, H01L24/63, H01L24/71
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/00014Technical content checked by a classifier the subject-matter covered by the group, the symbol of which is combined with the symbol of this group, being disclosed without further technical details
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/10Details of semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/11Device type
    • H01L2924/14Integrated circuits
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation
    • H01L2924/1815Shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

Description

この発明は、光半導体素子を有する光半導体装置に関し、詳しくは、光ファイバー、光空間伝送等光信号を送受信する光通信装置や、赤外光を利用する光センサー等に利用することができる光半導体装置および上記光半導体装置を使用した電子機器に関する。
この発明の光半導体装置は、デジタルTV(televisionテレビジョン)、デジタルBS(Broadcasting Satellite:ブロードキャスティング・サテライト)チューナ、CS(Communication Satellite:コミュニケーション・サテライト)チューナ、DVD(Digital Versatile Disc:デジタル多用途ディスク)プレーヤー、CD(Compact Disc:コンパクト・ディスク)プレーヤー、AV(Audio Visual:オーディオ・ビジュアル)アンプ、オーディオ、パーソナルコンピュータ(以下、パソコンという)、パソコン周辺機器、携帯電話、PDA(Personal Digital Assistant:パーソナル・デジタル・アシスタント)等の電子機器に使用される。また、動作温度範囲の広い環境、例えば車載用機器であるカーオーディオ、カーナビゲーション、センサーや、工場内のロボットのセンサー、制御用機器等の電子機器にも使用可能である。
従来より、発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)やフォトダイオード(PD:Photo Diode)等の光半導体素子と光ファイバーケーブルとを結合させる光半導体装置が知られており、機器間や家庭内、自動車内での光通信に利用されている。また、上記光半導体素子を用いた光センサーも反射型、透過型などが開発され、人体検知、物体検知の用途にあらゆる場所で利用されている。
これらの光半導体装置としては、図34に示すように、透明樹脂を用いたトランスファ成形を利用して作製されたものが広く使用されている。図34に示す光半導体装置は、リードフレーム101上に導電性接着ペースト103により接着された光半導体素子102を透明樹脂部106で封止し、この透明樹脂部106に形成されたレンズ110により光半導体素子102と光ファイバーケーブル111とを光学的に結合させるものである(特開2000−173947号公報:特許文献1参照)。
上記光半導体素子102は、ワイヤー104を介して、リードフレーム101に互いに電気的に結合されている。また、上記光半導体素子102を駆動制御するための集積回路チップ105が、上記リードフレーム101上に導電性接着ペースト103により接着して搭載されている。
しかしながら、上記従来の光半導体装置では、上記透明樹脂部106を用いているので、この透明樹脂部106は、一般的に線膨張係数が大きく、この透明樹脂部106と、上記リードフレーム101、上記光半導体素子102およびボンディングワイヤーとの線膨張係数に大きな差異が生じる。このため、熱ストレスによりワイヤーの断線やパッケージクラック等の不具合が発生するという問題がある。
また、上記光半導体素子102を上記透明樹脂部106で封止しているので、上記光半導体素子102に外乱光が回り込み、S/N比は低減する。
このように、上記従来の光半導体装置では、信頼性の高い光半導体装置を作製するのが非常に困難である。
特開2000−173947号公報(図3)
そこで、この発明の課題は、LEDやPD等のチップサイズの小さい半導体光素子を利用することができ、信頼性が高く光伝送品質が良好な小型で安価な光半導体装置、および、この光半導体装置を備える電子機器を提供することにある。
上記課題を解決するため、この発明の光半導体装置は、
基材と、
この基材上に搭載された光半導体素子と、
この光半導体素子のうちの少なくとも表面の光の授受部に接触してこの少なくとも授受部を覆うと共に、上記基材と上記光半導体素子とを接続するボンディングワイヤーのうちの上記光半導体素子との接続部に接触してこの接続部を覆う弾性を有する透光性の緩衝樹脂部と、
この緩衝樹脂部の少なくとも一部および上記光半導体素子を封止すると共に上記基材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する遮光性のモールド樹脂部と
を備え、
上記緩衝樹脂部のうちの上記光半導体素子の上記授受部に対向する一部分は、上記モールド樹脂部から露出する一方、上記緩衝樹脂部のうちの上記一部分以外の他の部分は、上記モールド樹脂部に埋設され
上記ワイヤーは、上記緩衝樹脂部内に、上記基材に略平行な平行部を有することを特徴としている。
この発明の光半導体装置によれば、上記遮光性のモールド樹脂部は、上記基材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有するので、熱ストレスによるボンディングワイヤーの断線やパッケージクラック等の不具合を簡単な構成で防止することができる。また、上記光半導体素子を上記遮光性のモールド樹脂部で封止しているので、上記光半導体素子への外乱光の回り込みを低減でき、S/N比を向上できる。
また、上記遮光性のモールド樹脂部で上記緩衝樹脂部の少なくとも一部を封止するので、高温での使用時に、上記緩衝樹脂部の膨張を上記遮光性のモールド樹脂部で押さえ込むことができて、上記光半導体素子と上記緩衝樹脂部の剥離や、上記光半導体素子に接続されるワイヤーの断線を防止できる。
したがって、光伝送品質の良好な信頼性の高い光半導体装置を小型で安価に作製することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記遮光性のモールド樹脂部は、上記緩衝樹脂部の全体積の90%以上を封止している。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記遮光性のモールド樹脂部は、上記緩衝樹脂部の全体積の90%以上を封止しているので、上記光半導体素子への外乱光の回り込みを一層低減でき、S/N比を一層向上できる。また、上記緩衝樹脂部の膨張を上記遮光性のモールド樹脂部で確実に押さえ込むことができて、車載等の高温での使用に適したものになる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性の緩衝樹脂部は、上記遮光性のモールド樹脂部の表面から突出している。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記緩衝樹脂部は、上記モールド樹脂部の表面から突出しているので、製造時に、上記緩衝樹脂部の体積の大小に関わらず、上記モールド樹脂部から露出する上記緩衝樹脂部の表面積のばらつきを小さく抑えることができ、より安定した製造ができて、信頼性の高い光半導体装置を作製できる。すなわち、この光半導体装置の製造時に、上記モールド樹脂部の成形用の金型にバラツキがあっても、上記緩衝樹脂部は、上記モールド樹脂部の中に埋もれない。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性の緩衝樹脂部は、上記遮光性のモールド樹脂部から露出している凸状部を有し、この凸状部は、レンズ機能を有する。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性の緩衝樹脂部は、上記遮光性のモールド樹脂部から露出している凸状部を有し、この凸状部は、レンズ機能を有するので、上記光半導体素子の受発光の光束を絞ることができ、反射型光センサーに用いた場合、さらにS/N比が向上し、優れた検知精度が得られる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記遮光性のモールド樹脂部から露出している上記透光性の緩衝樹脂部の露出面を少なくとも覆う透光性のモールド樹脂部を備える。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面を少なくとも覆う透光性のモールド樹脂部を備えるので、上記透光性のモールド樹脂部によって、外的要因によるキズおよび湿気の侵入を防止して、信頼性の高い光感知品質の良好な光半導体装置を作製できる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性のモールド樹脂部は、上記基材の上記光半導体素子を搭載している側のみに、配置されている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部は、上記基材の上記光半導体素子を搭載している側のみに、配置されているので、上記透光性のモールド樹脂部の使用量を低減できて、薄型化とコストダウンを実現できる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面の近傍のみに、配置されている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面の近傍のみに、配置されているので、上記透光性のモールド樹脂部の使用量を一層低減できて、一層の薄型化とコストダウンを実現できる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面、および、上記遮光性のモールド樹脂部の全周囲を、覆い、上記遮光性のモールド樹脂部の線膨張係数は、上記透光性のモールド樹脂部の線膨張係数よりも小さい。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面、および、上記遮光性のモールド樹脂部の全面を、覆っているので、上記透光性のモールド樹脂部は上記遮光性のモールド樹脂部から剥離しない。また、上記遮光性のモールド樹脂部の線膨張係数は、上記透光性のモールド樹脂部の線膨張係数よりも小さいので、熱による樹脂成形後の冷却時に、上記遮光性のモールド樹脂部の収縮は、上記透光性のモールド樹脂部に比べて小さくなり、上記透光性のモールド樹脂部と上記遮光性のモールド樹脂部との間に剥離が発生しない。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面は、外側に向かって凸状の面であり、上記透光性の緩衝樹脂部の光屈折率は、上記透光性のモールド樹脂部の光屈折率より大きい。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面は、外側に向かって凸状の面であり、上記透光性の緩衝樹脂部の光屈折率は、上記透光性のモールド樹脂部の光屈折率より大きいので、上記透光性の緩衝樹脂部のレンズ効果により、受発光の効率を向上できる。また、上記透光性のモールド樹脂部の表面にレンズ構造を不要とし、上記透光性のモールド樹脂部の表面を平坦にできる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面に重なると共に外側に向かって凸状の面を有するレンズ部を有する。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部は、レンズ部を有するので、受発光の効率を一層向上できて、一層、品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置は、上記基材としてのリードフレームと上記光半導体素子は、低ループ形状の上記ワイヤーを介して、互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
上記実施形態の光半導体装置によれば、上記リードフレームと上記光半導体素子は、低ループ形状のワイヤーを介して、互いに電気的に接続されているので、上記緩衝樹脂部内での、上記リードフレームに対して垂直方向の上記ワイヤーの立ち上がりを小さくできる。したがって、この光半導体装置の製造時に、上記遮光性のモールド樹脂部の成形用の金型で、上記緩衝樹脂部を押さえて、上記緩衝樹脂部に応力がかかっても、上記ワイヤーの座屈を防止できる。
また、一実施形態の光半導体装置は、上記ワイヤーは、上記光半導体素子に位置するバンプ部から延びると共に上記リードフレームに略平行な上記平行部を有することを特徴とする。
上記実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤーは、上記光半導体素子に位置するバンプ部から延びると共に上記リードフレームに略平行な平行部を有するので、上記ワイヤーを上記光半導体素子に確実に接続でき、かつ、立ち上がりの小さい上記ワイヤーを容易に形成できる。
また、一実施形態の光半導体装置は、上記ワイヤーは、上記光半導体素子に位置するボール部と、このボール部から延びる屈曲部と、この屈曲部から延びると共に上記リードフレームに略平行な上記平行部とを有することを特徴とする。
上記実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤーは、上記光半導体素子に位置するボール部と、このボール部から延びる屈曲部と、この屈曲部から延びると共に上記リードフレームに略平行な平行部とを有するので、上記ワイヤーを上記光半導体素子に確実に接続でき、かつ、立ち上がりの小さい上記ワイヤーを容易に形成できる。
また、一実施形態の光半導体装置は、上記屈曲部の上記光半導体素子からの高さは、上記平行部の上記光半導体素子からの高さよりも、低いことを特徴とする。
上記実施形態の光半導体装置によれば、上記屈曲部の上記光半導体素子からの高さは、上記平行部の上記光半導体素子からの高さよりも、低いので、上記屈曲部の立ち上がりを小さくできて、上記ワイヤーの座屈を確実に防止できる。
また、一実施形態の光半導体装置は、上記ワイヤーは、上記光半導体素子から延びると共に上記リードフレームに略平行な上記平行部を有することを特徴とする。
上記実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤーは、上記光半導体素子から延びると共に上記リードフレームに略平行な平行部を有するので、上記ワイヤーの立ち上がりを略なくすことができ、上記ワイヤーの座屈を確実に防止できる。
また、一実施形態の光半導体装置は、上記リードフレーム上に搭載され上記遮光性のモールド樹脂部に封止されると共に上記光半導体素子を駆動制御する集積回路チップを備え、上記リードフレームと上記集積回路チップは、低ループ形状の上記ワイヤーを介して、互いに電気的に接続されていることを特徴とする。
上記実施形態の光半導体装置によれば、上記リードフレームと上記集積回路チップは、低ループ形状のワイヤーを介して、互いに電気的に接続されているので、上記光半導体素子を接続する上記低ループ形状のワイヤーとの相互作用により、上記遮光性のモールド樹脂部の厚みを薄くできて、パッケージの小型化および薄型化を図ることができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記光半導体素子は、発光素子または受光素子である。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記光半導体素子は、発光素子または受光素子であるので、耐環境性や信頼性が高く、S/N比も優れ、より品質の高い安価な発光単体素子または受光単体素子を製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、一の上記光半導体素子は、発光素子であり、他の上記光半導体素子は、受光素子であり、上記発光素子と上記受光素子は、被検出物の検出領域を介して互いに光学的に結合するように、対向配置され、上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われているので、耐環境性に優れ、S/N比のよい透過型光センサーを安価に製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、一の上記光半導体素子は、発光素子であり、他の上記光半導体素子は、受光素子であり、上記発光素子と上記受光素子は、被検出物による反射により互いに光学的に結合するように配置され、上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われているので、耐環境性に優れ、S/N比のよい反射型光センサーを安価に製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、一の上記光半導体素子は、発光素子であり、他の上記光半導体素子は、受光素子であり、上記発光素子と上記受光素子は、機器間の光通信に使用可能な位置に配置され、上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われているので、耐環境性に優れ、通信性能のよい光ファイバ−リンクや光空間伝送装置などの光通信装置を安価に製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記発光素子と上記受光素子は、上記遮光性のモールド樹脂部、または、上記遮光性のモールド樹脂部を覆う透光性のモールド樹脂部によって、一体にパッケージされている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子と上記受光素子は、上記遮光性のモールド樹脂部、または、上記透光性のモールド樹脂部にて、一体にパッケージされているので、上記発光素子と上記受光素子を固定する材料が不要となり、かつ、上記発光素子と上記受光素子の位置関係の精度がよくなり、小型でより品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、上記発光素子と上記受光素子は、上記遮光性のモールド樹脂部によって、光学的に分割されている。
この実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子と上記受光素子は、上記遮光性のモールド樹脂部によって、光学的に分割されているので、上記発光素子と上記受光素子を上記遮光性のモールド樹脂部にて遮光でき、上記発光素子の光が上記受光素子に入らず、遮光用のケースなどが不要となり、小型でより品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
この発明の電子機器では、上記光半導体装置を備えることを特徴としている。
この発明の電子機器によれば、上記光半導体装置を備えるので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、電子機器を安価に製造することが可能となる。
また、一実施形態の電子機器では、上記光半導体装置と、負荷部と、上記光半導体装置から出力された上記被検出物までの距離に基づいて上記負荷部を制御する制御部とを備える。
この実施形態の電子機器によれば、上記光半導体装置と上記負荷部と上記制御部とを備えるので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、光センサーによる制御機器を安価に製造することができる。
また、一実施形態の電子機器では、上記光半導体装置は、予め設定した距離データに対する上記被検出物までの距離の長短に応じて、H/L信号を出力し、上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたH/L信号を受けて、上記負荷部をON/OFF制御する。
この実施形態の電子機器によれば、上記光半導体装置は、H/L信号を出力し、上記制御部は、このH/L信号を受けて、上記負荷部をON/OFF制御するので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、光センサーによる非接触のスイッチング制御機器を安価に製造することができる。
また、一実施形態の電子機器では、上記光半導体装置は、上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力し、上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたアナログ信号を受けて、上記負荷部のボリューム制御を行う。
この実施形態の電子機器によれば、上記光半導体装置は、アナログ信号を出力し、上記制御部は、このアナログ信号を受けて、上記負荷部のボリューム制御を行うので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、光センサーによるボリューム制御機器を安価に製造することができる。
また、一実施形態の光半導体装置では、A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター、または、DSP(digital signal processor:デジタルシグナルプロセッサ)を備え、上記光半導体装置は、上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力し、上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたアナログ信号を、上記マイクロコンピューターまたは上記DSPを介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて上記負荷部の明るさを制御する。
この実施形態の光半導体装置によれば、A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター、または、DSPを備え、上記光半導体装置は、アナログ信号を出力し、上記制御部は、このアナログ信号を、上記マイクロコンピューターまたは上記DSPを介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて上記負荷部の明るさを制御するので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、光センサーによる照明の明るさをアナログ的にコントロールできる制御機器を安価に製造することが可能となる。
また、一実施形態の光半導体装置では、A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター、または、DSP(digital signal processor:デジタルシグナルプロセッサ)を備え、上記光半導体装置は、上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力し、上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたアナログ信号を、上記マイクロコンピューターまたは上記DSPを介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて上記負荷部の音量を制御する。
この実施形態の光半導体装置によれば、A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター、または、DSPを備え、上記光半導体装置は、アナログ信号を出力し、上記制御部は、このアナログ信号を、上記マイクロコンピューターまたは上記DSPを介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて上記負荷部の音量を制御するので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、光センサーによる音響機器の音量をアナログ的にコントロールできる制御機器を安価に製造することが可能となる。
この発明の光半導体装置によれば、上記遮光性のモールド樹脂部は、上記基材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有し、かつ、上記光半導体素子を封止しているので、光伝送品質の良好な信頼性の高い光半導体装置を小型で安価に作製することができる。
また、この発明の電子機器によれば、上記光半導体装置を備えるので、耐環境性に優れ、S/N比のよい、電子機器を安価に製造することが可能となる。
以下、この発明を図示の実施の形態により詳細に説明する。
(第1実施形態)
図1Aと図1Bは、この発明の第1実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。この第1実施形態による光半導体装置は、(基材の一例としての)リードフレーム1と、このリードフレーム1上に搭載された光半導体素子2と、この光半導体素子2表面の光の授受部を少なくとも覆う(透光性の緩衝樹脂部の一例としての)シリコーン樹脂部13と、このシリコーン樹脂部13の少なくとも一部および上記光半導体素子2を封止する遮光性のモールド樹脂部14とを備える。
上記光半導体素子2、および、この光半導体素子2を駆動制御するための集積回路チップ5は、導電性接着ペースト3によって、上記リードフレーム1上に接着され実装されている。上記リードフレーム1と上記光半導体素子2は、ワイヤー404を介して、互いに電気的に接続されている。
上記シリコーン樹脂部13は、耐寒性を有し、上記光半導体素子2の全部を覆っている。上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記シリコーン樹脂部13の上面を除いた他の部分、上記集積回路チップ5および上記ワイヤー4を、封止し、上記リードフレーム1の両面に配置している。
上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記リードフレーム1の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する。上記遮光性のモールド樹脂部14は、例えば、フィラーを含むことで、線膨張係数を小さくしている。
このように、上記遮光性のモールド樹脂部14から露出している上記シリコーン樹脂部13の上面により、上記光半導体素子2と光ファイバーケーブル11とを光学的に結合している。要するに、上記光半導体素子2と上記光ファイバーケーブル11とを結合する光軸上に、上記遮光性のモールド樹脂部14が存在しない。
この第1実施形態の光半導体装置によれば、上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記リードフレーム1の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有するので、熱ストレスによるボンディングワイヤーの断線やパッケージクラック等の不具合を簡単な構成で防止することができる。また、上記光半導体素子2を上記遮光性のモールド樹脂部14で封止しているので、上記光半導体素子2への外乱光の回り込みを低減でき、S/N比を向上できる。
また、上記遮光性のモールド樹脂部14で上記シリコーン樹脂部13の少なくとも一部を封止するので、高温での使用時に、上記シリコーン樹脂部13の膨張を上記遮光性のモールド樹脂部14で押さえ込むことができて、上記光半導体素子2と上記シリコーン樹脂部13の剥離や、上記光半導体素子2に接続されるワイヤー4の断線を防止できる。
したがって、光伝送品質の良好な信頼性の高い光半導体装置を小型で安価に作製することができる。
なお、上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記シリコーン樹脂部13の全体積の90%以上を封止するのが好ましい。したがって、上記光半導体素子2への外乱光の回り込みを一層低減でき、S/N比を一層向上できる。また、上記シリコーン樹脂部13の膨張を上記遮光性のモールド樹脂部14で確実に押さえ込むことができて、車載等の高温での使用に適したものになる。もちろん、上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記シリコーン樹脂部13の全体積の90%未満を封止してもよい。
また、上記耐寒性を有するシリコーン樹脂部13により上記光半導体素子2を覆うことによって、低温時にも上記シリコーン樹脂部13の弾性が保たれることによりボンディングされたワイヤー4にかかる応力を低減でき、より信頼性の高い光半導体装置を作製することができる。
(第2実施形態)
図2は、第2実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第1実施形態(図1B)と相違する点を説明すると、この第2実施形態では、上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面実装構造としている。なお、上記第1実施形態と同一の符号は、上記第1実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
上記硬質プリント基板20に、プリント配線電極21が取り付けられている。このプリント配線電極21に、上記光半導体素子2および上記集積回路チップ5が取り付けられている。上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記リードフレーム1の一面側に配置され、上記シリコーン樹脂部13の少なくとも一部、上記集積回路チップ5および上記ワイヤー4を、封止している。上記シリコーン樹脂部13は、上記光半導体素子2の全部を覆わずに、上記光半導体素子2の表面の光の授受部を覆っている。
この第2実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第3実施形態)
図3は、第3実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第1実施形態(図1B)と相違する点を説明すると、この第3実施形態では、上記シリコーン樹脂部13は、上記遮光性のモールド樹脂部14の表面から突出している。
この第3実施形態の光半導体装置によれば、上記シリコーン樹脂部13は、上記モールド樹脂部14の表面から突出しているので、製造時に、上記シリコーン樹脂部13の体積の大小に関わらず、上記モールド樹脂部14から露出する上記シリコーン樹脂部13の表面積のばらつきを小さく抑えることができ、より安定した製造ができて、信頼性の高い光半導体装置を作製できる。すなわち、この光半導体装置の製造時に、上記モールド樹脂部14の成形用の金型にバラツキがあっても、上記シリコーン樹脂部13は、上記モールド樹脂部14の中に埋もれない。
(第4実施形態)
図4は、第4実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。この第4実施形態では、上記第3実施形態(図3)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面実装構造としている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態(図2)と同じであるので、その説明を省略する。
この第4実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第5実施形態)
図5は、第5実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第1実施形態(図1B)と相違する点を説明すると、この第5実施形態では、上記シリコーン樹脂部13は、上記遮光性のモールド樹脂部14から露出している凸状部18を有し、この凸状部18は、レンズ機能を有する。
この第5実施形態の光半導体装置によれば、上記光半導体素子2の受発光の光束を絞ることができ、反射型光センサーに用いた場合、さらにS/N比が向上し、優れた検知精度が得られる。つまり、上記光半導体素子2が発光素子の場合、この発光素子の光照射を絞ることができ、また、光半導体素子2が受光素子の場合は、外乱光の影響を低減できるため、反射型光センサーに用いた場合、検知精度が向上する。
(第6実施形態)
図6は、第6実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。この第6実施形態では、上記第5実施形態(図5)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面実装構造としている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
この第6実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第7実施形態)
図7は、第7実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第1実施形態(図1B)と相違する点を説明すると、この第7実施形態では、上記遮光性のモールド樹脂部14から露出している上記シリコーン樹脂部13の露出面を少なくとも覆う透光性のモールド樹脂部15を備える。
上記透光性のモールド樹脂部15は、上記リードフレーム1の上記光半導体素子2を搭載している側のみに、配置されている。つまり、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記リードフレーム1の上記光半導体素子2を搭載している側にある上記遮光性のモールド樹脂部14を封止している。
この第7実施形態の光半導体装置によれば、上記シリコーン樹脂部13の露出面を少なくとも覆う上記透光性のモールド樹脂部15を備えるので、上記透光性のモールド樹脂部15によって、外的要因によるキズおよび湿気の侵入を防止して、信頼性の高い光感知品質の良好な光半導体装置を作製できる。
また、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記リードフレーム1の上記光半導体素子2を搭載している側のみに、配置されているので、上記透光性のモールド樹脂部15の使用量を低減できて、薄型化とコストダウンを実現できる。
なお、上記シリコーン樹脂部13の透過率は、上記透光性のモールド樹脂部15の透過率よりも大きく、上記シリコーン樹脂部13は、上記透光性のモールド樹脂部15よりも、透光性に優れ、光量の損失を低減できる。
(第8実施形態)
図8は、第8実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。この第8実施形態では、上記第7実施形態(図7)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面実装構造としている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態(図2)と同じであるので、その説明を省略する。
この第8実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第9実施形態)
図9は、第9実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第7実施形態(図7)と相違する点を説明すると、この第9実施形態では、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記シリコーン樹脂部13の露出面の近傍のみに、配置されている。
なお、上記遮光性のモールド樹脂部14と上記透光性のモールド樹脂部15は、互いに係止される係止構造(例えば凹凸構造)を有してもよく、上記両方の樹脂部14,15の間の剥がれを防止する。
この第9実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記シリコーン樹脂部13の露出面の近傍のみに、配置されているので、上記透光性のモールド樹脂部15の使用量を一層低減できて、一層の薄型化とコストダウンを実現できる。
(第10実施形態)
図10は、第10実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。この第10実施形態では、上記第9実施形態(図9)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面実装構造としている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態(図2)と同じであるので、その説明を省略する。
この第10実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第11実施形態)
図11は、第11実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第7実施形態(図7)と相違する点を説明すると、この第11実施形態では、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記シリコーン樹脂部13の露出面、および、上記遮光性のモールド樹脂部14の全周囲を、覆っている。上記遮光性のモールド樹脂部14の線膨張係数は、上記透光性のモールド樹脂部15の線膨張係数よりも小さい。
上記リードフレーム1の少なくとも一端部は、上記透光性のモールド樹脂部15内にある。この製法を説明すると、上記リードフレーム1を上記遮光性のモールド樹脂部14により封止した後に、外部に出る不要なリードフレーム1を切除し、この上から上記透光性のモールド樹脂部15により封止して、2層モールド構造とする。
この第11実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記遮光性のモールド樹脂部14の全面を、覆っているので、上記透光性のモールド樹脂部15は上記遮光性のモールド樹脂部14から剥離しない。
また、上記遮光性のモールド樹脂部14の線膨張係数は、上記透光性のモールド樹脂部15の線膨張係数よりも小さいので、熱による樹脂成形後の冷却時に、上記遮光性のモールド樹脂部14の収縮は、上記透光性のモールド樹脂部15に比べて小さくなり、上記透光性のモールド樹脂部15と上記遮光性のモールド樹脂部14との間に剥離が発生しない。
また、上記リードフレーム1の少なくとも一端部は、上記透光性のモールド樹脂部15内にあるので、上記リードフレーム1の一端部が切断面である場合、この切断面が外部に露出することなく、電気的絶縁が不要になる。言い換えると、上記リードフレーム1の不要な部分を切除しなければならないときは、上記リードフレーム1を上記遮光性のモールド樹脂部14により封止した後に、この不要な部分を切除して、この上から上記透光性のモールド樹脂部15にて封止できるため、上記リードフレーム1の切断面が外部に露出することなく、電気的絶縁が不要になる。
これに対して、1層モールド構造の場合、リードフレームによる配線の都合、もしくは、製造工程上の都合により、最終的に残すリード以外の不要な部分を、一旦、モールド樹脂部の外側に出し、モールド後、この不要な部分を切除する。このため、不要な部分を切除したリードフレームの切断面に電気的絶縁が必要になる。また、この切断面から湿度が侵入して、信頼性が低下する。
(第12実施形態)
図12は、第12実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第11実施形態(図11)と相違する点を説明すると、この第12実施形態では、上記シリコーン樹脂部16の露出面は、外側に向かって凸状の面であり、このシリコーン樹脂部16の光屈折率は、上記透光性のモールド樹脂部15の光屈折率より大きい。
この第12実施形態の光半導体装置によれば、上記シリコーン樹脂部16のレンズ効果により、受発光の効率を向上できる。また、上記透光性のモールド樹脂部15の表面にレンズ構造を不要とし、上記透光性のモールド樹脂部15の表面を平坦にできる。
(第13実施形態)
図13は、第13実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。上記第12実施形態(図12)と相違する点を説明すると、この第13実施形態では、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記シリコーン樹脂部16の露出面に重なると共に外側に向かって凸状の面を有するレンズ部10を有する。
この第13実施形態の光半導体装置によれば、上記透光性のモールド樹脂部15は、上記レンズ部10を有するので、受発光の効率を一層向上できて、一層、品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
(第14実施形態)
図14は、第14実施形態の光半導体装置の簡略断面図を示している。この第14実施形態では、上記第13実施形態(図13)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面実装構造としている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態(図2)と同じであるので、その説明を省略する。
この第14実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第15実施形態)
図15は、この発明の第15実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。この第15実施形態の光半導体装置は、ワイヤー41を除いて第5実施形態(図5)と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
この発明の第15実施形態による光半導体装置では、上記リードフレーム1と上記光半導体素子2は、低ループ形状のワイヤー41を介して、互いに電気的に接続されている。このワイヤー41は、上記光半導体素子2に位置するバンプ部41aから延びると共に上記リードフレーム1に略平行な平行部41bを有する。つまり、このワイヤー41は、上記シリコーン樹脂部13内に、上記平行部41bを有する。
上記ワイヤー41の形成方法を述べる。まず、上記光半導体素子2の電極に、ボール状のバンプ部41aをボンディングする。続いて、上記リードフレーム1に一次ボンディングを行い、上記バンプ部41aに二次ボンディングを行って、上記ワイヤー41を形成する。
上記第15実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤー41は、上記バンプ部41aと上記平行部41bとを有するので、上記ワイヤー41を上記光半導体素子2に確実に接続でき、かつ、立ち上がりの小さい上記ワイヤー41を容易に形成できる。また、上記ワイヤー41の平行部41bを低い位置(上記光半導体素子2に近い位置)に容易に形成できる。
したがって、この光半導体装置の製造時に、上記遮光性のモールド樹脂部14の成形用の金型で、上記シリコーン樹脂部13を押さえて、上記シリコーン樹脂部13に応力がかかっても、上記ワイヤー41の座屈を防止して、上記ワイヤー41の損傷を防止できる。
また、通常の光半導体装置に上記ワイヤー41を使用した場合に、-40℃〜+85℃の温度条件で熱サイクル試験を行うと、500サイクル以下である。これに対して、本発明の光半導体装置に上記ワイヤー41を使用した場合に、-40℃〜+105℃の更に厳しい温度条件で、熱サイクル試験を行うと、500サイクル以上の信頼性を確保できる。
(第16実施形態)
図16は、この発明の第16実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。この第16実施形態の光半導体装置は、ワイヤー42を除いて第15実施形態(図15)と同一の構成をしており、同一構成部は同一参照番号を付して説明を省略する。
この発明の第16実施形態による光半導体装置では、低ループ形状のワイヤー42は、上記光半導体素子2に位置するボール部42aと、このボール部42aから延びる屈曲部42bと、この屈曲部42bから延びると共に上記リードフレーム1に略平行な平行部42cとを有する。
上記ワイヤー42の形成方法を述べる。まず、上記光半導体素子2の電極に、一次ボンディングを行って、上記ボール部42aを形成する。続いて、ワイヤーを切断することなく、上記屈曲部42bを形成して、上記ボール部42aの頂上にワイヤーの一部を重ね潰し、上記リードフレーム1に二次ボンディングを行って、上記ワイヤー42を形成する。
上記第16実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤー42は、上記ボール部42aと上記屈曲部42bと上記平行部42cとを有するので、上記ワイヤー42を上記光半導体素子2に確実に接続でき、かつ、立ち上がりの小さい上記ワイヤー42を容易に形成できる。
(第17実施形態)
図17は、この発明の第17実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。第16実施形態(図16)と相違する点を説明すると、この第17実施形態の光半導体装置では、上記屈曲部42bの上記光半導体素子2からの高さは、上記平行部42cの上記光半導体素子2からの高さよりも、低い。
上記第17実施形態の光半導体装置によれば、上記屈曲部42bの高さは、上記平行部42cの高さよりも、低いので、上記屈曲部42bの立ち上がりを小さくできて、上記ワイヤー42の座屈を確実に防止できる。
(第18実施形態)
図18は、この発明の第18実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。第17実施形態(図17)と相違する点を説明すると、この第18実施形態の光半導体装置では、上記ワイヤー42は、上記リードフレーム1に設けられた屈曲部42dを有する。
この屈曲部42dの形成方法を説明する。上記リードフレーム1に二次ボンディングを行った後、ワイヤーを切断することなく、ループを形成し、この二次ボンディングの位置に、ワイヤーの一部を含めて潰して、上記屈曲部42dを形成する。
上記第18実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤー42は、上記屈曲部42dを有するので、上記ワイヤー42の上記リードフレーム1に対する接合強度を高めることができる。
(第19実施形態)
図19は、この発明の第19実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。第15実施形態(図15)と相違する点を説明すると、この第19実施形態の光半導体装置では、上記ワイヤー41は、上記光半導体素子2から延びると共に上記リードフレーム1に略平行は平行部41bを有する。つまり,上記ワイヤー41には、上記バンプ部41aがない。
上記ワイヤー41の形成方法を述べると、上記リードフレーム1に一次ボンディングを行い、上記光半導体素子2に二次ボンディングを行って、上記ワイヤー41を形成する。
上記第19実施形態の光半導体装置によれば、上記ワイヤー41は、上記光半導体素子2から上記リードフレーム1に略平行に延びる平行部41bを有するので、上記ワイヤー41の立ち上がりを略なくすことができ、上記ワイヤー41の座屈を確実に防止できる。
(第20実施形態)
図20は、この発明の第20実施形態による光半導体装置の概略的な構造図である。第5実施形態(図5)と相違する点を説明すると、この発明の第20実施形態による光半導体装置では、上記リードフレーム1と上記集積回路チップ5は、低ループ形状のワイヤー41を介して、互いに電気的に接続されている。なお、このワイヤー41は、第15実施形態(図15)のワイヤー41と同じであるので、その説明を省略する。
上記第20実施形態の光半導体装置によれば、(図15に示す)上記光半導体素子2を接続する上記ワイヤー41との相互作用により、上記遮光性のモールド樹脂部14の厚みを薄くできて、パッケージの小型化および薄型化を図ることができる。なお、上記集積回路チップ5を接続するワイヤーは、第16〜第19実施形態のワイヤーであってもよい。
(第21実施形態)
図21Aと図21Bは、第21実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この第21実施形態では、光半導体素子2は、発光素子または受光素子である。なお、上記第12実施形態(図12)と同一の符号は、上記第12実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この第21実施形態の光半導体装置によれば、上記光半導体素子2は、発光素子または受光素子であるので、耐環境性や信頼性が高く、S/N比も優れ、より品質の高い安価な発光単体素子または受光単体素子を製造することができる。
(第22実施形態)
図22は、第22実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この第22実施形態では、一の光半導体素子は、発光素子30であり、他の光半導体素子は、受光素子31である。上記発光素子30と上記受光素子31は、(図示しない)被検出物の検出領域を介して互いに光学的に結合するように、対向配置されている。上記発光素子30と上記受光素子31は、上記シリコーン樹脂部16および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われている。なお、上記第12実施形態(図12)と同一の符号は、上記第12実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この第22実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子30と上記受光素子31は、上記シリコーン樹脂部16および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われているので、耐環境性に優れ、S/N比のよい透過型光センサーを安価に製造することができる。
(第23実施形態)
図23Aと図23Bは、第23実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この第23実施形態では、一の光半導体素子は、発光素子23であり、他の光半導体素子は、受光素子24である。上記発光素子23と上記受光素子24は、(図示しない)被検出物による反射により互いに光学的に結合するように配置されている。上記発光素子23と上記受光素子24は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われている。なお、上記第11実施形態(図11)と同一の符号は、上記第11実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
具体的に述べると、上記発光素子23は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われて、発光素子単体33が形成される。一方、上記受光素子24は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われて、受光素子単体34が形成される。上記発光素子単体33と上記受光素子単体34は、それぞれ、ケース25にて固定されている。上記受光素子単体34は、受光信号を処理する集積回路チップ22を含む。
この光半導体装置は、さらに、レンズ27およびレンズホルダー26を有している。つまり、この光半導体装置は、反射型センサーである。
なお、この光半導体装置が、測距センサーである場合、上記受光素子24は、PSD(Position Sensitive Detector:位置検出素子)と呼ばれる距離を検知するための受光素子であり、上記集積回路チップ22は、このPSDの信号を処理して距離のデータとして出力信号を出す集積回路チップである。
この第23実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われているので、耐環境性に優れ、S/N比のよい反射型光センサーを安価に製造することができる。
(第24実施形態)
図24は、第24実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この第24実施形態では、一の光半導体素子は、発光素子23’であり、他の光半導体素子は、受光素子24’である。上記発光素子23’と上記受光素子24’は、機器間の光通信に使用可能な位置に配置されている。上記発光素子23’と上記受光素子24’は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われている。なお、上記第11実施形態(図11)と同一の符号は、上記第11実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
具体的に述べると、上記発光素子23’は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われ、さらに、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記レンズ部10を有する透光性のモールド樹脂部15にて、覆われて、発光素子単体35が形成される。一方、上記受光素子24’は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われ、さらに、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記レンズ部10を有する透光性のモールド樹脂部15にて、覆われて、受光素子単体34が形成される。上記発光素子単体33と上記受光素子単体34は、それぞれ、ケース25にて固定されている。上記受光素子単体34は、受光信号を処理する集積回路チップ22’を含む。
この第24実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子23’と上記受光素子24’は、上記シリコーン樹脂部13および上記遮光性のモールド樹脂部14にて、覆われているので、耐環境性に優れ、通信性能のよい光ファイバ−リンクや光空間伝送装置などの光通信装置を安価に製造することができる。
(第25実施形態)
図25Aと図25Bは、第25実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この光半導体装置は、光空間伝送装置等の光通信装置であり、送信用の発光素子23、受信用の受光素子24、および、送受信素子23,24の駆動用の集積回路チップ22を、上記遮光性のモールド樹脂部14によって、一体にパッケージしている。
上記遮光性のモールド樹脂部14は、上記発光素子23と上記受光素子24の間の領域を除いて、上記レンズ部10を有する上記透光性のモールド樹脂部15によって、覆われている。つまり、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14によって、光学的に分割されている。なお、上記第23実施形態(図23B)と同一の符号は、上記第23実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この第25実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14にて、一体にパッケージされているので、上記発光素子23と上記受光素子24を固定する材料が不要となり、かつ、上記発光素子23と上記受光素子24の位置関係の精度がよくなり、小型でより品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
また、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14によって、光学的に分割されているので、上記発光素子23と上記受光素子24を上記遮光性のモールド樹脂部14にて遮光でき、上記発光素子23の光が上記受光素子24に入らず、遮光用のケースなどが不要となり、小型でより品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
なお、図示しないが、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14を覆う透光性のモールド樹脂部15によって、一体にパッケージされていてもよい。
(第26実施形態)
図26Aと図26Bは、第26実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この第26実施形態では、上記第25実施形態(図25B)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面搭載型の光通信装置としている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態(図2)と同じであるので、その説明を省略する。
この第26実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第27実施形態)
図27は、第27実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この光半導体装置は、リードタイプの反射型センサーであり、上記発光素子23、上記受光素子24、および、上記集積回路チップ22を、上記遮光性のモールド樹脂部14によって、一体にパッケージしている。上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14によって、光学的に分割されている。なお、上記第23実施形態(図23B)と同一の符号は、上記第23実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この第27実施形態の光半導体装置によれば、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14にて、一体にパッケージされているので、上記発光素子23と上記受光素子24を固定する材料が不要となり、かつ、上記発光素子23と上記受光素子24の位置関係の精度がよくなり、小型でより品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
また、上記発光素子23と上記受光素子24は、上記遮光性のモールド樹脂部14によって、光学的に分割されているので、上記発光素子23と上記受光素子24を上記遮光性のモールド樹脂部14にて遮光でき、上記発光素子23の光が上記受光素子24に入らず、遮光用のケースなどが不要となり、小型でより品質の高い安価な光半導体装置を製造することができる。
(第28実施形態)
図28は、第28実施形態の光半導体装置の簡略構成図を示している。この第28実施形態では、上記第27実施形態(図27)の上記リードフレーム1の代わりに、(基材の一例としての)硬質プリント基板20を用いて、平面搭載型の反射型センサーとしている。なお、上記硬質プリント基板20や上記プリント配線電極21は、上記第2実施形態(図2)と同じであるので、その説明を省略する。
この第28実施形態の光半導体装置によれば、低背高で小型の面実装型の高信頼性光半導体装置を安価に製造することが可能となる。
(第29実施形態)
図29は、この発明の第29実施形態の電子機器のブロック図を示している。この電子機器は、上記23実施形態(図23A、図23B)〜上記28実施形態(図28)の何れか一つに記載されている光半導体装置としての測距センサー51と、負荷部62と、この測距センサー51から出力された(図示しない)被検出物までの距離に基づいて上記負荷部62を制御する制御部としての制御回路61とを備える。
上記測距センサー51は、赤外発光LED52と、このLED52を駆動するLED駆動回路56と、測距用受光素子であるPSD53と、このPSD53の信号を処理して距離データを演算する信号処理回路57と、この信号処理回路57を駆動するための発振回路60と、信号処理用の低電圧回路58と、上記信号処理回路57にて演算した距離データに基づき信号を出力する出力回路59と、発光側と受光側の2つレンズ54を有する。
この電子機器では、直接スイッチやボリュームのつまみに触れて上記負荷部62を制御することなく、例えば、手をかざしてセンサーからの手の距離に応じた上記負荷部62の制御を行なうことができる。
この電子機器によれば、耐環境性に優れ、S/N比のよい、光センサーによる制御機器を安価に製造することが可能となる。
(第30実施形態)
図30は、この発明の第30実施形態の電子機器のブロック図を示している。上記第29実施形態と相違する点を説明すると、この第30実施形態では、光半導体装置としての上記測距センサー51は、予め設定した距離データに対する(図示しない)上記被検出物までの距離の長短に応じて、H/L信号を出力する。つまり、この測距センサー51は、デジタル出力特性63を有する。
制御部としてのスイッチング回路64は、上記測距センサー51から出力されたH/L信号を受けて、負荷部としてのランプ65をON/OFF制御する。なお、上記第29実施形態(図29)と同一の符号は、上記第29実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この電子機器の使用を説明すると、例えば、上記ランプ65が消灯しているときに、予め設定された距離、例えば5cmに対して、これよりも近くに手をかざせば、上記測距センサー51が反応して、上記測距センサー51の出力が、LowからHighになり、上記スイッチング回路64が作動してランプ65を点灯させる。
逆に、上記ランプ65が点灯しているときに、もう一度手を上記測距センサー51に対して5cm以内に近づけると、今度は、上記測距センサー51の出力がHighからLowになり、上記スイッチング回路64が作動して、上記ランプ65を消灯させる。
この電子機器によれば、上記測距センサー51が耐環境性に優れているため、車載用途に使用でき、S/N比のよい、光センサーによる非接触のスイッチング制御機器を安価に製造することが可能となる。
なお、負荷部として、スイッチングの対象となるものはランプだけに限らず、例えば、ラジオなどのAV機器の電源や、パネルの照明などでもよい。
(第31実施形態)
図31は、この発明の第31実施形態の電子機器のブロック図を示している。上記第29実施形態と相違する点を説明すると、この第31実施形態では、光半導体装置としての測距センサー51’は、(図示しない)上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力する。つまり、この測距センサー51’は、アナログ出力特性66を有する。
制御部としてのボリューム制御回路67は、上記測距センサー51’から出力されたアナログ信号を受けて、負荷部68のボリューム制御を行う。なお、上記第29実施形態(図29)と同一の符号は、上記第29実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この電子機器では、上記測距センサー51’に対して手の近づける度合いにより、アナログ的に上記負荷部68を制御することができる。
この電子機器によれば、上記測距センサー51’が耐環境性に優れているため、車載用途に使用でき、S/NN比のよい、光センサーによるボリューム制御機器を安価に製造することが可能となる。
(第32実施形態)
図32は、この発明の第32実施形態の電子機器のブロック図を示している。上記第29実施形態と相違する点を説明すると、この第32実施形態では、A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター70を備える。なお、このコンピューター70の代わりに、DSP(digital signal processor:デジタルシグナルプロセッサ)であってもよい。
光半導体装置としての測距センサー51’は、(図示しない)上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力する。つまり、この測距センサー51’は、アナログ出力特性66を有する。
制御部としての制御回路76は、上記測距センサー51’から出力されたアナログ信号を、上記マイクロコンピューター70を介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて負荷部としての室内ランプ77の明るさを制御する。なお、上記第29実施形態(図29)と同一の符号は、上記第29実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
上記マイクロコンピューター70は、CPU71と、ROM72と、RAM73と、上記測距センサー51’のアナログの距離データをデジタルデータに変換するA/Dコンバータ75とを備える。そして、上記マイクロコンピューター70は、手と上記測距センサー51’の距離に応じたアナログ出力データを、上記A/Dコンバータ75にて、デジタル信号に変換し、演算を行なって、上記制御回路76への制御を行なう。
この電子機器にて上記室内ランプ77の明るさを調節する方法を説明する。
まず、上記室内ランプ77の点灯および消灯のために、予め、上記マイクロコンピューター70に、スイッチング用の距離を記憶しておく。
第30実施形態(図30)の電子機器の場合と同様に、上記ランプ77が消灯時には、予め設定された距離(例えば5cm)に対して、これよりも近くに手をかざせば、上記測距センサー51’のアナログ出力にて、上記マイクロコンピューター70が判断して、上記室内ランプ77を点灯させるよう、上記制御回路76をコントロールする。
一旦手を離して、ある時間(例えば1秒)以内に、再び、5cm以内に手をかざすと、調光モードとなり、その後は、手の距離に応じた明るさで点灯するように、上記マイクロコンピューター70が制御する。
ある適当な明るさとなれば、上記測距センサー51’の測距エリアから手をはずすと、調整した明るさが保持される。再度、照度調整を行なう場合も同様に、一旦手をかざして離した後、ある時間以内に再度手をかざすことで、再び調光モードに入ることが出来る。
消灯したい場合は、5cm以内に手をかざして直ちに離し、そのままにすると、ある時間(例えば1秒)経過後、調光モードに入らずに上記室内ランプ77を消灯する。
この電子機器によれば、上記測距センサー51’が耐環境性に優れているため、車載用途に使用でき、S/N比のよい、光センサーによる照明の明るさをアナログ的にコントロールできる制御機器を安価に製造することが可能となる。
(第33実施形態)
図33は、この発明の第33実施形態の電子機器のブロック図を示している。上記第29実施形態と相違する点を説明すると、この第33実施形態では、A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター70を備える。なお、このコンピューター70の代わりに、DSP(digital signal processor:デジタルシグナルプロセッサ)であってもよい。
光半導体装置としての測距センサー51’は、(図示しない)上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力する。つまり、この測距センサー51’は、アナログ出力特性66を有する。
制御部としての音量制御回路78は、上記測距センサー51’から出力されたアナログ信号を、上記マイクロコンピューター70を介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて負荷部としてのスピーカー79の音量を制御する。なお、上記第32実施形態(図32)と同一の符号は、上記第32実施形態と同じ構成であるため、その説明を省略する。
この電子機器にて上記スピーカー79の音量を調節する方法を説明する。
まず、上記スピーカー79のON/OFFのために、予め、上記マイクロコンピューター70に、スイッチング用の距離を記憶しておく。
第30実施形態(図30)の電子機器の場合と同様に、上記スピーカー79がOFF時には、予め設定された距離(例えば5cm)に対して、これよりも近くに手をかざせば、上記測距センサー51’のアナログ出力にて、上記マイクロコンピューター70が判断して、上記スピーカー79をONさせるよう、上記音量制御回路78をコントロールする。
一旦手を離して、ある時間(例えば1秒)以内に、再び、5cm以内に手をかざすと、音量調節モードとなり、その後は、手の距離に応じた音量となるように、上記マイクロコンピューター70が制御する。
ある適当な音量になれば、上記測距センサー51’の測距エリアから手をはずすと、調整した音量が保持される。再度、音量調整を行なう場合も同様に、一旦手をかざして離した後、ある時間(例えば1秒)以内に再度手をかざすことで、再び音量調節モードに入ることが出来る。
上記スピーカー79を消したい場合は、5cm以内に手をかざしてから直ちに離し、そのままにすると、ある時間(例えば1秒)経過後、音量調節モードに入らずに上記スピーカー79がOFFされる。
この電子機器によれば、上記測距センサー51’が耐環境性に優れているため、車載用途に使用でき、S/N比のよい、光センサーによる照明の明るさをアナログ的にコントロールできる制御機器を安価に製造することが可能となる。
近年、光半導体装置を備えた電子機器(デジタルTV、デジタルBSチューナ、CSチューナ、DVDプレーヤー、CDプレーヤー、AVアンプ、オーディオ、パソコン、パソコン周辺機器、携帯電話、PDA等)はコスト競争が激しく、搭載部品に対しての価格ダウン要求は厳しさを増している。
また、車載用のカーオーディオ、カーナビゲーション、センサー,制御機器やFA用のロボットのセンサー、制御用機器等、動作温度範囲の厳しい電子機器にも光半導体装置の搭載が進んでいる。
この発明は、そうした電子機器に対して、信頼性の高い光伝送品質の良好な光半導体装置を安価に提供できることにより、品質の高い安価な電子機器が製造することが可能となる。
本発明の第1実施形態の光半導体装置を示す簡略平面図である。 本発明の第1実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第2実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第3実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第4実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第5実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第6実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第7実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第8実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第9実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第10実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第11実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第12実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第13実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第14実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第15実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第16実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第17実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第18実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第19実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第20実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第21実施形態の光半導体装置を示す簡略斜視図である。 本発明の第21実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第22実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第23実施形態の光半導体装置を示す簡略斜視図である。 本発明の第23実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第24実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第25実施形態の光半導体装置を示す簡略平面図である。 本発明の第25実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第26実施形態の光半導体装置を示す簡略平面図である。 本発明の第26実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第27実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第28実施形態の光半導体装置を示す簡略断面図である。 本発明の第29実施形態の電子機器を示す簡略断面図である。 本発明の第30実施形態の電子機器を示す簡略断面図である。 本発明の第31実施形態の電子機器を示す簡略断面図である。 本発明の第32実施形態の電子機器を示す簡略断面図である。 本発明の第33実施形態の電子機器を示す簡略断面図である。 従来の光半導体装置を示す簡略断面図である。
1…リードフレーム
2…光半導体素子
3…導電性接着ペースト
4…ワイヤー
5,22,22’…集積回路チップ
10…レンズ部
11…光ファイバーケーブル
13…シリコーン樹脂部(透光性の緩衝樹脂部)
14…遮光性のモールド樹脂部
15…透光性のモールド樹脂部
16…レンズ付のシリコーン樹脂部(透光性の緩衝樹脂部)
18…凸状部
20…硬質プリント基板
21…プリント配線電極
23,23’,30…発光素子
24,24’,31…受光素子
25…ケース
26…レンズホルダー
27…レンズ
33,35…発光素子単体
34,36…受光素子単体
41,42…低ループ形状のワイヤー
41a…バンプ部
41b…平行部
42a…ボール部
42b…屈曲部
42c…平行部
51…測距センサー(デジタル出力)
51’…測距センサー(アナログ出力)
52…LED
53…PSD
54…レンズ
55…測距IC
56…LED駆動回路
57…信号処理回路
58…定電圧回路
59…出力回路
60…発信回路
61…制御回路
62…(スイッチング対象)負荷部
63…測距センサーのデジタル出力特性
64…スイッチング回路
65…ランプ
66…測距センサーのアナログ出力特性
67…ボリューム制御回路
68…(ボリューム制御対象)負荷部
70…マイクロコンピューター
71…CPU
72…ROM
73…RAM
74…入出力ポート
75…A/Dコンバータ
76…制御回路
77…室内ランプ
78…音量制御回路
79…スピーカー

Claims (27)

  1. 基材と、
    この基材上に搭載された光半導体素子と、
    この光半導体素子のうちの少なくとも表面の光の授受部に接触してこの少なくとも授受部を覆うと共に、上記基材と上記光半導体素子とを接続するボンディングワイヤーのうちの上記光半導体素子との接続部に接触してこの接続部を覆う弾性を有する透光性の緩衝樹脂部と、
    この緩衝樹脂部の少なくとも一部および上記光半導体素子を封止すると共に上記基材の熱膨張係数に近似した熱膨張係数を有する遮光性のモールド樹脂部と
    を備え、
    上記緩衝樹脂部のうちの上記光半導体素子の上記授受部に対向する一部分は、上記モールド樹脂部から露出する一方、上記緩衝樹脂部のうちの上記一部分以外の他の部分は、上記モールド樹脂部に埋設され
    上記ワイヤーは、上記緩衝樹脂部内に、上記基材に略平行な平行部を有することを特徴とする光半導体装置。
  2. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    上記透光性の緩衝樹脂部は、上記遮光性のモールド樹脂部の表面から突出していることを特徴とする光半導体装置。
  3. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    上記透光性の緩衝樹脂部は、上記遮光性のモールド樹脂部から露出している凸状部を有し、この凸状部は、レンズ機能を有することを特徴とする光半導体装置。
  4. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    上記遮光性のモールド樹脂部から露出している上記透光性の緩衝樹脂部の露出面を少なくとも覆う透光性のモールド樹脂部を備えることを特徴とする光半導体装置。
  5. 請求項4に記載の光半導体装置において、
    上記透光性のモールド樹脂部は、上記基材の上記光半導体素子を搭載している側のみに、配置されていることを特徴とする光半導体装置。
  6. 請求項5に記載の光半導体装置において、
    上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面の近傍のみに、配置されていることを特徴とする光半導体装置。
  7. 請求項4に記載の光半導体装置において、
    上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面、および、上記遮光性のモールド樹脂部の全周囲を、覆い、
    上記遮光性のモールド樹脂部の線膨張係数は、上記透光性のモールド樹脂部の線膨張係数よりも小さいことを特徴とする光半導体装置。
  8. 請求項4に記載の光半導体装置において、
    上記透光性の緩衝樹脂部の露出面は、外側に向かって凸状の面であり、
    上記透光性の緩衝樹脂部の光屈折率は、上記透光性のモールド樹脂部の光屈折率より大きいことを特徴とする光半導体装置。
  9. 請求項4に記載の光半導体装置において、
    上記透光性のモールド樹脂部は、上記透光性の緩衝樹脂部の露出面に重なると共に外側に向かって凸状の面を有するレンズ部を有することを特徴とする光半導体装置。
  10. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    上記基材としてのリードフレームと上記光半導体素子は、低ループ形状の上記ワイヤーを介して、互いに電気的に接続されていることを特徴とする光半導体装置。
  11. 請求項10に記載の光半導体装置において、
    上記ワイヤーは、上記光半導体素子に位置するバンプ部から延びると共に上記リードフレームに略平行な上記平行部を有することを特徴とする光半導体装置。
  12. 請求項10に記載の光半導体装置において、
    上記ワイヤーは、
    上記光半導体素子に位置するボール部と、
    このボール部から延びる屈曲部と、
    この屈曲部から延びると共に上記リードフレームに略平行な上記平行部と
    を有することを特徴とする光半導体装置。
  13. 請求項12に記載の光半導体装置において、
    上記屈曲部の上記光半導体素子からの高さは、上記平行部の上記光半導体素子からの高さよりも、低いことを特徴とする光半導体装置。
  14. 請求項10に記載の光半導体装置において、
    上記ワイヤーは、上記光半導体素子から延びると共に上記リードフレームに略平行な上記平行部を有することを特徴とする光半導体装置。
  15. 請求項10に記載の光半導体装置において、
    上記リードフレーム上に搭載され上記遮光性のモールド樹脂部に封止されると共に上記光半導体素子を駆動制御する集積回路チップを備え、
    上記リードフレームと上記集積回路チップは、低ループ形状の上記ワイヤーを介して、互いに電気的に接続されていることを特徴とする光半導体装置。
  16. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    上記光半導体素子は、発光素子または受光素子であることを特徴とする光半導体装置。
  17. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    一の上記光半導体素子は、発光素子であり、他の上記光半導体素子は、受光素子であり、
    上記発光素子と上記受光素子は、被検出物の検出領域を介して互いに光学的に結合するように、対向配置され、
    上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われていることを特徴とする光半導体装置。
  18. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    一の上記光半導体素子は、発光素子であり、他の上記光半導体素子は、受光素子であり、
    上記発光素子と上記受光素子は、被検出物による反射により互いに光学的に結合するように配置され、
    上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われていることを特徴とする光半導体装置。
  19. 請求項1に記載の光半導体装置において、
    一の上記光半導体素子は、発光素子であり、他の上記光半導体素子は、受光素子であり、
    上記発光素子と上記受光素子は、機器間の光通信に使用可能な位置に配置され、
    上記発光素子と上記受光素子は、上記透光性の緩衝樹脂部および上記遮光性のモールド樹脂部にて、覆われていることを特徴とする光半導体装置。
  20. 請求項17ないし19のいずれか一つに記載の光半導体装置において、
    上記発光素子と上記受光素子は、上記遮光性のモールド樹脂部、または、上記遮光性のモールド樹脂部を覆う透光性のモールド樹脂部によって、一体にパッケージされていることを特徴とする光半導体装置。
  21. 請求項20に記載の光半導体装置において、
    上記発光素子と上記受光素子は、上記遮光性のモールド樹脂部によって、光学的に分割されていることを特徴とする光半導体装置。
  22. 請求項1に記載の光半導体装置を備えることを特徴とする電子機器。
  23. 請求項18に記載の光半導体装置と、
    負荷部と、
    上記光半導体装置から出力された上記被検出物までの距離に基づいて上記負荷部を制御する制御部と
    を備えることを特徴とする電子機器。
  24. 請求項23に記載の電子機器において、
    上記光半導体装置は、予め設定した距離データに対する上記被検出物までの距離の長短に応じて、H/L信号を出力し、
    上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたH/L信号を受けて、上記負荷部をON/OFF制御することを特徴とする電子機器。
  25. 請求項23に記載の電子機器において、
    上記光半導体装置は、上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力し、
    上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたアナログ信号を受けて、上記負荷部のボリューム制御を行うことを特徴とする電子機器。
  26. 請求項23に記載の電子機器において、
    A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター、または、DSPを備え、
    上記光半導体装置は、上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力し、
    上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたアナログ信号を、上記マイクロコンピューターまたは上記DSPを介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて上記負荷部の明るさを制御することを特徴とする電子機器。
  27. 請求項23に記載の電子機器において、
    A/Dコンバータ内蔵のマイクロコンピューター、または、DSPを備え、
    上記光半導体装置は、上記被検出物までの距離に相当するアナログ信号を出力し、
    上記制御部は、上記光半導体装置から出力されたアナログ信号を、上記マイクロコンピューターまたは上記DSPを介して、受けて、上記被検出物までの距離に応じて上記負荷部の音量を制御することを特徴とする電子機器。
JP2005218810A 2005-07-28 2005-07-28 光半導体装置および電子機器 Expired - Fee Related JP4955953B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005218810A JP4955953B2 (ja) 2005-07-28 2005-07-28 光半導体装置および電子機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005218810A JP4955953B2 (ja) 2005-07-28 2005-07-28 光半導体装置および電子機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007036019A JP2007036019A (ja) 2007-02-08
JP4955953B2 true JP4955953B2 (ja) 2012-06-20

Family

ID=37794893

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005218810A Expired - Fee Related JP4955953B2 (ja) 2005-07-28 2005-07-28 光半導体装置および電子機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4955953B2 (ja)

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4811913B2 (ja) * 2005-09-20 2011-11-09 ローム株式会社 光通信モジュールの製造方法
JP2009302221A (ja) * 2008-06-12 2009-12-24 Nec Electronics Corp 電子装置及びその製造方法
JP2010073841A (ja) 2008-09-18 2010-04-02 Sony Corp 光学パッケージ素子、表示装置、および電子機器
KR20100061607A (ko) 2008-11-29 2010-06-08 한국전자통신연구원 고속 광배선 소자
JP2012004596A (ja) * 2010-01-29 2012-01-05 Toshiba Corp Ledパッケージ及びその製造方法
JP4951090B2 (ja) * 2010-01-29 2012-06-13 株式会社東芝 Ledパッケージ
KR101881498B1 (ko) * 2011-02-22 2018-08-24 서울반도체 주식회사 발광다이오드 패키지 및 그것의 제조방법
KR102177372B1 (ko) 2011-12-22 2020-11-12 헵타곤 마이크로 옵틱스 피티이. 리미티드 광전자 모듈, 특히 플래시 모듈, 및 그것을 제조하기 위한 방법
JP5847644B2 (ja) * 2012-05-07 2016-01-27 アオイ電子株式会社 光源一体型光センサの製造方法
JP5855590B2 (ja) * 2012-05-07 2016-02-09 アオイ電子株式会社 光源一体型光センサ
JP2019046912A (ja) * 2017-08-31 2019-03-22 東芝ライテック株式会社 発光装置、車両用照明装置、および車両用灯具
JP6732999B2 (ja) * 2019-04-19 2020-07-29 ヒロセ電機株式会社 光電気変換コネクタ及びその製造方法
WO2021192148A1 (ja) * 2020-03-26 2021-09-30 三菱電機株式会社 回転角検出装置
DE112021003618T5 (de) * 2020-10-19 2023-04-27 Rohm Co., Ltd. Halbleiterbauteil

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59168682A (ja) * 1983-03-15 1984-09-22 Sharp Corp 反射型ホトセンサ
JPH0372641A (ja) * 1989-05-09 1991-03-27 Citizen Watch Co Ltd Ic実装構造及びその実装方法
JP2000173947A (ja) * 1998-12-07 2000-06-23 Tokai Rika Co Ltd プラスティックパッケージ
JP2000286212A (ja) * 1999-03-31 2000-10-13 Tokai Rika Co Ltd プラスティックパッケージ
JP4370158B2 (ja) * 2003-12-24 2009-11-25 シャープ株式会社 光結合器およびそれを用いた電子機器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2007036019A (ja) 2007-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4955953B2 (ja) 光半導体装置および電子機器
US6559539B2 (en) Stacked package structure of image sensor
US7300217B2 (en) Optical semiconductor device, optical connector and electronic equipment
JP2005243778A (ja) 光半導体装置およびそれを用いた電子機器
JP4041824B2 (ja) 光半導体装置および電子機器
JP4370158B2 (ja) 光結合器およびそれを用いた電子機器
US7372135B2 (en) Multi-chip image sensor module
JP2009049362A (ja) イメージセンサー
US20060018606A1 (en) Surface mount module
US20140084145A1 (en) Optical package with removably attachable cover
KR20050100642A (ko) 광전자 입력 디바이스, 상기 디바이스의 제조 방법, 및상기 디바이스를 사용하여 대상의 움직임을 측정하는 방법
JP2006294681A (ja) 光半導体装置、光半導体装置の製造方法および電子機器
CN214843648U (zh) 数字式红外温度传感器以及电子设备
KR102114708B1 (ko) 광학센서 패키지
JP2004200631A (ja) 光センサパッケージ構造
JP4730135B2 (ja) 画像センサパッケージ
JP5558893B2 (ja) 光デバイスの製造方法
CN214471356U (zh) 红外温度传感器以及电子设备
CN214621493U (zh) 红外温度传感器以及电子设备
TWI385880B (zh) 連接光感測器與基板之連接器與光感測器之製作方法
KR102114699B1 (ko) 광학센서 패키지
KR20180016895A (ko) 온도 센서 모듈
CN109244093B (zh) 一种光学封装组件及移动终端
CN214544455U (zh) 感光芯片封装结构、摄像模组及终端
JPS584836B2 (ja) 光半導体素子パッケ−ジ

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20070822

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20101221

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20110119

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110830

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111014

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120313

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120316

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150323

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees