JPH0151071B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は反射型光結合半導体装置の製造方法に
係り、特に製造工程が簡易で原価の低減可能な反
射型光結合半導体装置の製造方法に関する。

反射型光結合半導体装置は、発光素子部と受光
素子部とをその主発光面および主受光面が同一方
向を向くように配置し、発光素子から発した光が
その前面にあるカードなどの被検出物により反射
した光を受光素子で検出することにより、被検出
物の識別を行うのに便利なものである。

従来における反射型光結合半導体装置の製造方
法としては、大別して次の三種類のものがある。
即ち第一の方法は、発光素子部および受光素子部
を発光ペレツトおよび受光ペレツトがヘツダの底
部に位置するようにそれぞれ別個に形成して外囲
器内に挿入固着して形成するものであり、第二の
方法は、例えば４ピンのTO−72ヘツダに発光ペ
レツト、受光ペレツトを積載してボンデイングし
た後遮へい板を有する外囲器をTO−72ヘツダに
挿入固着して、内部に透明樹脂を充填して形成す
るものであり、第三の方法は第１図にその断面図
で示すように発光ペレツトの発光波長に対し不透
明なセラミツクなどでヘツダ部１１、遮光壁部１
２、外囲器部１３を一体に形成してリード線１４
を固着したステム１に発光ペレツト２１、受光ペ
レツト３１を積載し、ボンデイングした後に凹部
１５に透明樹脂４を充填固着して形成するもので
ある。

しかしながら前述した第一の方法では発光素子
部、受光素子部を別々に形成した後、ケースに挿
入固着しなければならないため製造工程数が多
く、原価が高くなると共に小型のものを製造する
ことは難かしく、特殊な用途のものにしか利用で
きないという欠点がある。また、第二の方法では
発光ペレツトからの光が受光ペレツトに直達しな
いようにする遮光壁と外囲器とを後からヘツダに
固着しなければならないため遮光が完全でなく品
質が一定しないことおよび遮光壁や外囲器部での
樹脂の剥離ひいては内部配線の断線など信頼性が
悪く、また大きさもTO−72ヘツダなどにより限
定され小型のものを作ることが難しいという欠点
がある。また、第三の方法ではヘツダ部分１１と
遮光壁１２、外囲器１３を一体に形成しているた
めに遮光特性は非常に良好で、しかもステム１は
金型などにより形成できるため非常に小型化で
き、改善はされているが、材料にセラミツクなど
を使用しているためステムが高価であること、更
には小さなステム１の凹部１５にペレツトを積載
してボンデイングしなければならないため作業性
が悪く、自動化が困難で比較的高価なものとなる
欠点があつた。

一方、近年この種の反射型光結合半導体装置
は、テープレコーダのモータ回転の検知など種々
の民生機器に利用されるようになり、一層の原価
低減および小型化が要求されるに至り、リードフ
レームを利用したトランスフアモールドなどによ
り製造する方法が検討されている。しかし通常の
半導体装置のモールドの場合と異なり、外部に光
を発し、さらに反射光を受光するための発光面お
よび受光面には不透明樹脂が付着しないようにモ
ールドしなければならないため、通常のモールド
方法では金型の隙間から浸み込み、発光面および
受光面に不透明な薄い被膜ができて特性が劣化し
てしまう難点があり、実用的ではなかつた。

本発明はこのような従来技術の欠点に鑑み、金
属細条を利用して透明樹脂および不透明樹脂で二
重モールドするだけで特性の劣化しない反射型光
結合半導体装置の製造方法を提供するもので、具
体的には金属細条に発光ペレツトおよび受光ペレ
ツトを積載し、ボンデイングした後、発光波長に
対して透明な樹脂で発光素子部および受光素子部
を別々にモールドし、その透明樹脂の具備する弾
性を利用して金型の上型と下型とにより発光面と
受光面をシールし、その他の周囲に不透明樹脂を
充填固着してモールドすることにより形成するも
のである。

以下図面に示す本発明の実施例につき詳説す
る。

第２図は本発明の一実施例である反射型光結合
半導体装置の製造方法を示すもので、第２図ａに
示すように金属細条５１，５２，５３，５４を具
備したリードフレーム５に発光ペレツト２１、受
光ペレツト３１を金属細条５１，５２に積載して
ダイボンデイングし、金線２２，３２をそれぞれ
ワイヤボンデイングして発光素子部２、受光素子
部３を形成する。次に第２図ｂに示すように発光
ペレツト２１の発光波長に対し透明である例えば
エポキシなどの樹脂６で発光素子部２および受光
素子部３をそれぞれ別個にモールド成型する。こ
の際第２図ｃでその断面を示すように、リードフ
レーム５のペレツト載置側である発光面７１およ
び受光面７２に球状部６１を設けることにより光
を効率よく利用することができ、発光効率および
受光効率を向上せしめることができる。また、こ
の透明樹脂６でモールド成型する際発光面７１、
受光面７２と反対側に突起部６２を設ける。この
球状部６１および突起部６２はモールド成型する
際の金型により任意に形成することが可能であ
る。次に、第２図ｃに示すように、発光波長に対
し不透明な樹脂でモールドするための金型（上型
８１と下型８２とで一対の金型）を装着する。こ
の際発光面７１、受光面７２に不透明樹脂が付着
しないために、発光面７１の周囲７３、受光面７
２の周囲７４に対して上型８１が密着するように
構成するものである。この密着性を確実にするた
め、前工程での透明樹脂によるモールドの際発光
面および受光面の周囲７３および７４から突起部
６２の先端７５までの寸法を、上型８１と下型８
２とを装着した際の寸法ｌより若干大きく形成し
ておくことが望ましい。例えばｌが10mmの場合透
明樹脂６の成型体の寸法を10.1から10.2mm程度と
しておけば、透明樹脂６は多少弾力性があるため
例えば80Kg／m²の強圧で上型８１と下型８２とを
接着すれば、発光面７１および受光面７２の周囲
７３および７４は上型８１により完全にシールさ
れ得る。この突起部６２を設ける理由としては、
発光面７１、受光面７２の裏側といえども光が内
部反射により廻り込む可能性があるため、できる
だけ全面を不透明樹脂で覆くことが望ましいこと
と、広い面積で圧力をかけるより、狭い面積で圧
力をかけた方が、シール効果を高めることができ
るからである。次に第２図ｄに示すように発光ペ
レツト２１の発光波長に対して不透明である例え
ばエポキシなどの樹脂９を充填固着した後で、金
型８１，８２を取り除き、リードフレーム５の枠
部分を切断除去し、金属細条を必要に応じて折り
曲げれば第２図ｅに示すようにモールドタイプの
反射型光結合半導体装置を得ることができる。こ
の際、突起部６２の先端７５は不透明樹脂９で覆
われないが面積が小さく、深さがあるため特性に
は影響しないが、より完全を期すためにこの先端
７５の面に不透明マークをマーキングすることも
可能である。

第３図は本発明の要部である発光面７１、受光
面７２をシールする方法の他の実施例を示すもの
で、この実施例では透明樹脂６の底面６３に第２
図ｃで述べたような突起部６２を形成しないで、
その代り下型８２の内面に突起部８３を設けるこ
とにより、この突起部８３が底面６３と当接する
部分と発光面、受光面の周囲７３，７４とに圧力
をかけることにより発光面７１、受光面７２をシ
ールするものである。前記実施例の場合と同様
に、透明樹脂６の弾力性を有効に利用しているた
め、発光面、受光面への不透明樹脂の付着を防止
することができる。

第４図は本発明の要部である発光面７１、受光
面７２をシールする方法の他の実施例を示す金型
部の断面図であつて、発光面、受光面の周囲７
３，７４部に当る上型８１部に鋭い突起部８４を
設けておき、前述実施例と同様の方法により金型
を装着すれば、鋭い突起部８４は透明樹脂６で作
られた発光面、受光面の周囲７３，７４にめり込
みすなわち喰い込み、不透明樹脂の浸入を完全に
防止することができる。またこの例と同様の考え
方で、金型には突起部８４を設けず発光面、受光
面の周囲７３，７４側に透明樹脂６でモールド成
型する際、第５図に断面図で示すように突起部６
４を設けることも可能である。

また、第６図に部分拡大断面図を示すように発
光面、受光面に設けた球状部６１の周囲に上型８
１を喰い込ませて金型を圧接装着することによつ
ても、発光面、受光面をシールすることができ
る。

いままで述べた実施例においては、発光面７
１、受光面７２に透明樹脂の球状部６１を設ける
場合につき説明したが、本発明によれば、後で発
光面７１および受光面７２の不透明樹脂を除去す
る必要がないため、このような形状にすることも
非常に容易なのであるが、もちろん平面状など他
の形状の発光面および受光面とすることも可能で
ある。

以上説明したように、本発明によればリードフ
レームを使用してボンデイングし、２回のモール
ドを行うだけで形成できるため殆んど自動化によ
つてこの半導体装置を製造でき、工程数を大幅に
削減しまた原価を低減できるとともに一層の小型
化も可能となり、しかも発光面、受光面に集光機
能を備えることも同時にできるので、特性の向上
を図ることができ民生機器への普及に有効であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の反射型光結合半導体装置を示す
断面図、第２図は本発明の一実施例としての製造
工程を示すものでａ，ｂ，ｅは斜視図、ｃ，ｄは
断面図、第３図から第６図までは本発明の一工程
である発光面、受光面のシール方法のそれぞれ別
実施例を示す断面図である。 １……ステム、２……発光素子部、３……受光
素子部、５……リードフレーム、６……透明樹
脂、９……不透明樹脂、２１……発光ペレツト、
３１……受光ペレツト、６１……球状部、６２…
…突起部、７１……発光面、７２……受光面、７
３……発光面の周囲、７４……受光面の周囲、７
５……突起部６２の先端、８１……金型の上型、
８２……金型の下型。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金属細条に発光ペレツトおよび受光ペレツト
   を積載しボンデイングする工程と、前記発光ペレ
   ツトの発光波長に対して透明な樹脂で前記発光ペ
   レツト部および前記受光ペレツト部をそれぞれ隔
   絶してモールドする工程と、前記発光ペレツトお
   よび受光ペレツトの前面である発光面および受光
   面を前記モールドした透光性樹脂の有する弾性を
   利用して金型でシールする工程と、前記金型で囲
   まれ前記シールされた発光面および受光面以外の
   間隙に前記発光ペレツトの発光波長に対して不透
   明な樹脂を充填固着してモールドする工程と、前
   記金属細条の枠部を除去する工程とからなること
   を特徴とする反射型光結合半導体装置の製造方
   法。 ２ 前記透明樹脂でモールドする際、前記発光面
   および受光面と反対側に前記透明樹脂の突起部を
   設けて、該突起部と前記発光面の周囲および前記
   受光面の周囲とで、前記金型により前記発光面お
   よび受光面をシールすることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の反射型光結合半導体装置の
   製造方法。 ３ 前記モールドされた透明樹脂の前記発光面の
   周囲および前記受光面の周囲に接触させた前記金
   型と、前記発光面および受光面の反対側の一部に
   前記金型の内部に設けた突起部により接触させた
   金型とで、前記発光面および受光面をシールする
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   反射型光結合半導体装置の製造方法。 ４ 前記発光面の周囲および前記受光面の周囲に
   接触させる前記金型部分に鋭い突起部を設けて前
   記透明樹脂の内部にめり込ませることにより前記
   発光面および受光面をシールすることを特徴とす
   る特許請求の範囲第２項または第３項記載の反射
   型光結合半導体装置の製造方法。