JPH02105471A - 光結合型半導体装置 - Google Patents
光結合型半導体装置Info
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- JPH02105471A JPH02105471A JP63258681A JP25868188A JPH02105471A JP H02105471 A JPH02105471 A JP H02105471A JP 63258681 A JP63258681 A JP 63258681A JP 25868188 A JP25868188 A JP 25868188A JP H02105471 A JPH02105471 A JP H02105471A
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Landscapes
- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光結合型半導体装置に関する。
従来の光結合型半導体装置は、第２図に示すようＫ、受
光素子１を、リードフレーム２にＡｇペースト（図示せ
ず）で取）付けた後、Ａｕワイヤ等（図示せず）にてリ
ード端子（図示省略）に電気的接続し、受光デバイスを
形成する。
光素子１を、リードフレーム２にＡｇペースト（図示せ
ず）で取）付けた後、Ａｕワイヤ等（図示せず）にてリ
ード端子（図示省略）に電気的接続し、受光デバイスを
形成する。
次に発光素子４をＡｇペースト（図示せず）を用いてリ
ードフレーム５に取）付けた後％Ａｕワイヤ等（図示せ
ず）にて、電気的接続して５発光デバイスを得る。しか
る後、リードフレーム５の発光素子４上及び近傍部を、
光透過性の液状のシリコーンゲルコンパウンドにて、コ
ーティングし、さらに熱処理を加えてシリコーンゲルコ
ンパウンドを硬化させ、ゲル状の光透過性シリコーン樹
脂６として、発光デバイスを形成する。こうして得られ
た、発光デバイスの発光面と、前述の受光デバイスの受
光面とを光学的に対向させ、トランスファー成形可能な
硬質の光透過性エポキシ樹脂３にて、トランスファー成
形し、さらにこの周囲を光不透過性のエポキシ樹脂７で
トランスファー成形封止した構成となっている。光透過
性エポキシ樹脂３と、光不透過性エポキシ樹脂７は、一
般に組成が同じで、カーボン粉末の微量添加により光不
透過性としていた。
ードフレーム５に取）付けた後％Ａｕワイヤ等（図示せ
ず）にて、電気的接続して５発光デバイスを得る。しか
る後、リードフレーム５の発光素子４上及び近傍部を、
光透過性の液状のシリコーンゲルコンパウンドにて、コ
ーティングし、さらに熱処理を加えてシリコーンゲルコ
ンパウンドを硬化させ、ゲル状の光透過性シリコーン樹
脂６として、発光デバイスを形成する。こうして得られ
た、発光デバイスの発光面と、前述の受光デバイスの受
光面とを光学的に対向させ、トランスファー成形可能な
硬質の光透過性エポキシ樹脂３にて、トランスファー成
形し、さらにこの周囲を光不透過性のエポキシ樹脂７で
トランスファー成形封止した構成となっている。光透過
性エポキシ樹脂３と、光不透過性エポキシ樹脂７は、一
般に組成が同じで、カーボン粉末の微量添加により光不
透過性としていた。
上述した、従来の構造の光結合型半導体装置では、光透
過性エポキシ樹脂３と、光不透過エポキシ樹脂７は、カ
ーボン粉末量を除いて、組成が同じであるため、熱膨張
率が同じ（線膨張率α＝２〜３Ｘ１０ ：温度によ
シ変化する）であった。
過性エポキシ樹脂３と、光不透過エポキシ樹脂７は、カ
ーボン粉末量を除いて、組成が同じであるため、熱膨張
率が同じ（線膨張率α＝２〜３Ｘ１０ ：温度によ
シ変化する）であった。
そのため、光結合型半導体装置が使用される環境下、特
に、光結合型半導体装置が、組込まれる回路基板への半
田実装工程における急熱・急冷によυ、光透過性エポキ
シ樹脂３と光不透過性エポキシ樹脂７との間に過度的な
温度差を生じ熱膨張差による応力によって、樹脂界面Ｃ
，Ｄ、Ｈに急開が生じたり、光不透過性エポキシ樹脂７
にクランクが発生するため、使用中に水分や汚染物質が
浸入し、受光デバイスと発光デバイス間の絶縁耐圧が低
下したり、各デバイスの絶縁性が低下し、す＝り電流が
生じるという問題があった。
に、光結合型半導体装置が、組込まれる回路基板への半
田実装工程における急熱・急冷によυ、光透過性エポキ
シ樹脂３と光不透過性エポキシ樹脂７との間に過度的な
温度差を生じ熱膨張差による応力によって、樹脂界面Ｃ
，Ｄ、Ｈに急開が生じたり、光不透過性エポキシ樹脂７
にクランクが発生するため、使用中に水分や汚染物質が
浸入し、受光デバイスと発光デバイス間の絶縁耐圧が低
下したり、各デバイスの絶縁性が低下し、す＝り電流が
生じるという問題があった。
なお、光透過性樹脂６として、シリコーン樹脂を用いる
理由としては、硬い光透過性エポキシ樹脂３で、モール
ドされた場合、エポキシ樹脂の熱収縮応力によシ、発光
素子（例えば、ＧａＡｓ化合物）４に機緘的損傷（格子
欠陥）が入り、発光素子の輝度が劣化するという不具合
を防止する目的で使用されている。
理由としては、硬い光透過性エポキシ樹脂３で、モール
ドされた場合、エポキシ樹脂の熱収縮応力によシ、発光
素子（例えば、ＧａＡｓ化合物）４に機緘的損傷（格子
欠陥）が入り、発光素子の輝度が劣化するという不具合
を防止する目的で使用されている。
本発明は上述の問題点を解決し、信頼性の高い光結合型
半導体装置を得ることを目的としている。
半導体装置を得ることを目的としている。
本発明の光結合を半導体装置は、リードフレームに発光
素子を固定してなる発光デバイスの発光面と、リードフ
レームに受光素子を固定してなる受光デバイスの受光面
とを、光学的に対向させた後、光透過性の樹脂で、前記
発光デバイスと受光デバイスを一体的に封止し、さらに
この周囲を、前記光透過性樹脂よシ膨張率の小さな、光
不透過性樹脂で封止した構造を有している。
素子を固定してなる発光デバイスの発光面と、リードフ
レームに受光素子を固定してなる受光デバイスの受光面
とを、光学的に対向させた後、光透過性の樹脂で、前記
発光デバイスと受光デバイスを一体的に封止し、さらに
この周囲を、前記光透過性樹脂よシ膨張率の小さな、光
不透過性樹脂で封止した構造を有している。
光透過性樹脂と、光不透過性樹脂との膨張率の差を設け
る手段としては、添加されているフィラー（結晶シリカ
、溶融シリカアルミナ粉末等）の量を変えることで得ら
れる。すなわち、フイラー量を増せば、膨張率は、小さ
くなる。またその他では、フィラーの種類を変えても得
ることができる。
る手段としては、添加されているフィラー（結晶シリカ
、溶融シリカアルミナ粉末等）の量を変えることで得ら
れる。すなわち、フイラー量を増せば、膨張率は、小さ
くなる。またその他では、フィラーの種類を変えても得
ることができる。
〔実施例１〕
次に、本発明について、図面を参照しながら実施例に基
づいて説明する。本実施例はエポキシ樹脂の組成以外は
第２図に示す従来例と同じ構造になっている。すなわち
、第２図に示すように、受光素子１．リードフレーム２
，５２発光素子４゜光透過性シリコーン樹脂６．光不透
過性エポキシ樹脂７は、従来と同一材料、同一構成とし
、光透過性エポキシ樹脂は従来の光透過性エポキシ樹脂
３の替わシに、結晶シリカあるいは、溶融シリカからな
るフィラーの添加量を少なくシ、光不透過性エポキシ樹
脂７に比べて熱膨張率を大きくした、光透過性エポキシ
樹脂を使用している。
づいて説明する。本実施例はエポキシ樹脂の組成以外は
第２図に示す従来例と同じ構造になっている。すなわち
、第２図に示すように、受光素子１．リードフレーム２
，５２発光素子４゜光透過性シリコーン樹脂６．光不透
過性エポキシ樹脂７は、従来と同一材料、同一構成とし
、光透過性エポキシ樹脂は従来の光透過性エポキシ樹脂
３の替わシに、結晶シリカあるいは、溶融シリカからな
るフィラーの添加量を少なくシ、光不透過性エポキシ樹
脂７に比べて熱膨張率を大きくした、光透過性エポキシ
樹脂を使用している。
上記実施例と逆に、光透過性エポキシ樹脂３は従来と同
じとし、光不透過性エポキシ樹脂７中のフィラーの添加
量を増して、光透過性エポキシ樹脂３に比べて、熱膨張
率を小さくした光不透過性エポキシ樹脂を使用して奄良
い。
じとし、光不透過性エポキシ樹脂７中のフィラーの添加
量を増して、光透過性エポキシ樹脂３に比べて、熱膨張
率を小さくした光不透過性エポキシ樹脂を使用して奄良
い。
〔実施例２〕
第１図は、本発明の実施例２の縦断面図である。
第２図に示す例と同様、受光素子１．リードフレーム２
，５、発光素子４、光透過性エポキシ樹脂９、光不透過
性エポキシ樹脂を有している。光不透過性エポキシ樹脂
８に比べ、熱膨張率の大きい光透過性エポキシ樹脂９０
表面Ａ部に、細かい凹凸を設けて梨子地状にしている。
，５、発光素子４、光透過性エポキシ樹脂９、光不透過
性エポキシ樹脂を有している。光不透過性エポキシ樹脂
８に比べ、熱膨張率の大きい光透過性エポキシ樹脂９０
表面Ａ部に、細かい凹凸を設けて梨子地状にしている。
このため、この実施例では、光透過性エポキシ樹脂９と
光不透過性エポキシ樹脂８との界面の接合面積が増加し
て接着強度が増し、急熱、急冷による熱応力による樹脂
間の隙間の発生、樹脂り２ツタの発生を低減する効果を
有する。
光不透過性エポキシ樹脂８との界面の接合面積が増加し
て接着強度が増し、急熱、急冷による熱応力による樹脂
間の隙間の発生、樹脂り２ツタの発生を低減する効果を
有する。
尚、各樹脂の組成は実施例１と同じにしである。
以上、説明したように、本発明は、内側の光透過性エポ
キシ樹脂の熱膨張率を、外側の光不透過性エポキシ樹脂
の熱膨張率に比べ、大きくすることによυ、例えば、半
田実装時の急熱・急冷などの環境下で、内側樹脂と外側
樹脂との過度的温度差による熱膨張差を少なくすること
ができる。
キシ樹脂の熱膨張率を、外側の光不透過性エポキシ樹脂
の熱膨張率に比べ、大きくすることによυ、例えば、半
田実装時の急熱・急冷などの環境下で、内側樹脂と外側
樹脂との過度的温度差による熱膨張差を少なくすること
ができる。
すなわち、内側樹脂と外側樹脂との間の隙間の発生とか
、外側樹脂のクシツクの発生を防止することができる。
、外側樹脂のクシツクの発生を防止することができる。
表は、内側樹脂と、外側樹脂の常温〜２６０’Ｏ間にお
ける平均線膨張率を変え、また、内側樹脂（光透過性エ
ポキシ樹脂）の表面を梨子地（Ｒａ＝２〜５μｆＩｓ）
とした時の加熱・耐湿性試験の加速テスト（条件：２６
０℃共晶半田デイツプｌ Ｑ ｓｅｃ＋１２０’０，２
．３気圧蒸気中保管）を行ない受光素子のリーク電流（
ＩＣＥＤ）の一定基準を不良として、カウントした結果
である。
ける平均線膨張率を変え、また、内側樹脂（光透過性エ
ポキシ樹脂）の表面を梨子地（Ｒａ＝２〜５μｆＩｓ）
とした時の加熱・耐湿性試験の加速テスト（条件：２６
０℃共晶半田デイツプｌ Ｑ ｓｅｃ＋１２０’０，２
．３気圧蒸気中保管）を行ない受光素子のリーク電流（
ＩＣＥＤ）の一定基準を不良として、カウントした結果
である。
以下余白
外側の線膨張率に比し、大きくすることで、ＩＣＥＤ不
良が大喝に改善される。また、内側樹脂の表面粗さを大
きくすることで、さらに、改善される。
良が大喝に改善される。また、内側樹脂の表面粗さを大
きくすることで、さらに、改善される。
なお、表中の不良原因は、全て、樹脂クラック又は、内
側樹脂と、外側樹脂の界面における隙間への、水の進入
によることが、判明している。
側樹脂と、外側樹脂の界面における隙間への、水の進入
によることが、判明している。
第１図、第２図は、本発明に係る光結合型半導体装置の
縦断面図である。 １・・・受光素子、２．５・・・リードフレーム、４・
・・発光素子、６・・・光透過性シリコーン樹脂、３，
９・・・光透過性エポキシ樹脂、７．訃・・光不透過性
工率 ｊ 図 ７）２ 図
縦断面図である。 １・・・受光素子、２．５・・・リードフレーム、４・
・・発光素子、６・・・光透過性シリコーン樹脂、３，
９・・・光透過性エポキシ樹脂、７．訃・・光不透過性
工率 ｊ 図 ７）２ 図
Claims (1)
- リードフレームに固定された発光素子の発光面と、リー
ドフレームに固定された受光素子の受光面とが、光学的
に対向し、光透過性樹脂で前記発光デバイスと、受光デ
バイスを一体的に封止し、さらに、この周囲を光不透過
性樹脂で封止されている、光結合型半導体装置において
、前記、光透過性樹脂を、前記光不透過性樹脂に比べて
熱膨張率の大きい材料で構成したことを特徴とする光結
合型半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25868188A JP2561329B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 光結合型半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25868188A JP2561329B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 光結合型半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02105471A true JPH02105471A (ja) | 1990-04-18 |
| JP2561329B2 JP2561329B2 (ja) | 1996-12-04 |
Family
ID=17323623
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25868188A Expired - Fee Related JP2561329B2 (ja) | 1988-10-13 | 1988-10-13 | 光結合型半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2561329B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0482869U (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-20 | ||
| JPH0485754U (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-24 | ||
| CN114097097A (zh) * | 2019-07-10 | 2022-02-25 | 株式会社村田制作所 | 光学传感器以及具备该光学传感器的接近传感器 |
| WO2022259289A1 (ja) * | 2021-06-07 | 2022-12-15 | 三菱電機株式会社 | パワー半導体装置及びその製造方法 |
| WO2023095745A1 (ja) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55157278A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-06 | Sharp Corp | Photo coupling device |
-
1988
- 1988-10-13 JP JP25868188A patent/JP2561329B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55157278A (en) * | 1979-05-25 | 1980-12-06 | Sharp Corp | Photo coupling device |
Cited By (6)
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|---|---|---|---|---|
| JPH0482869U (ja) * | 1990-11-28 | 1992-07-20 | ||
| JPH0485754U (ja) * | 1990-11-29 | 1992-07-24 | ||
| CN114097097A (zh) * | 2019-07-10 | 2022-02-25 | 株式会社村田制作所 | 光学传感器以及具备该光学传感器的接近传感器 |
| WO2022259289A1 (ja) * | 2021-06-07 | 2022-12-15 | 三菱電機株式会社 | パワー半導体装置及びその製造方法 |
| JP7224545B1 (ja) * | 2021-06-07 | 2023-02-17 | 三菱電機株式会社 | パワー半導体装置及びその製造方法 |
| WO2023095745A1 (ja) * | 2021-11-25 | 2023-06-01 | ローム株式会社 | 半導体装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2561329B2 (ja) | 1996-12-04 |
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