JPH04196588A

JPH04196588A - 受光素子

Info

Publication number: JPH04196588A
Application number: JP2328328A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Sakakibara; 榊原　正之; Yoshihisa Kotooka; 琴岡　義久
Original assignee: Hamamatsu Photonics KK
Current assignee: Hamamatsu Photonics KK
Priority date: 1990-11-28
Filing date: 1990-11-28
Publication date: 1992-07-16
Anticipated expiration: 2010-10-18
Also published as: JPH0797652B2

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。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はホトダイオードなどの受光素子に関する。

〔従来の技術〕

ホトダイオードの受光感度を向上させるためには、パッ
ケージに入射された光を反射、減衰等させることなく、
確実にダイオードチップに入射させることが必要である
。また、レーザダイオードなどと組み合せて用いる場合
には、ホトダイオードでの反射があるとレーザダイオー
ドへの戻り光となり、誤動作を招いてしまう。

〔発明が解決しようとする課題〕

イメージセンサなどの受光あるいは撮像デバイスにおい
て、反射防止のための工夫を施した技術として、例えば
特開平１−２６２６６１号および特開平２−５６８７号
が知られている。ところが、これらはいずれも広帯域の
反射防止を狙ったものであり、また広帯域の受光を必要
とする撮像デバイス特有の問題を解決するための技術で
ある。

そこで本発明は、特定の波長の光を、極めて高感度に受
光することが可能な受光素子を提供することを目的とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、受光素子チップを透過性材料からなる封止部
材で封止した受光素子において、上記受光素子チップの
受光面側の封止部材の表面は平滑面に仕上られ、かつ平
滑面には特定波長の光に対する反射防止膜が形成されて
いることを特徴とする。

また、本発明は、受光素子チップを透過性材料からなる
封止部材で封止した受光素子において、上記受光素子チ
ップの受光面側の前記封止部材の表面には透明板が接着
され、当該透明板の外面には特定波長の光に対する反射
防止膜が形成されていることを特徴とする。

〔作用〕

本発明によれば、封止部材の表面は平滑面に仕上げられ
、あるいは透明板が接着されているので、ここに特定波
長の反射防止膜を形成しても、高い信頼性を維持し得る
。また、反射防止膜から受光素子チップに至る経路で、
光学的屈折率かほとんど変らないようにしておくことて
、より優れた反射防止をなし得る。

〔実施例〕

以下、添付図面を参照して本発明の詳細な説明する。

第１図は実施例に係る４種類のホトダイオードの断面構
造を示している。同図（ａ）はモールドタイプを示し、
リードフレーム１にマウントされたホトダイオードチッ
プ２が、エポキシ樹脂をモールド成形した封止部材３に
より封止されている。

そして、封止部材３の受光面側には、接着剤４１；よっ
てガラス、アクリル樹脂などの透明板５が接着され、透
明板５の上面には反射防止膜６か形成されている。

同図（ｂ）はセラミックスパッケージに封止したタイプ
を示し、リード端子７を有するセラミックスパッケージ
８のキャビティにはホトダイオードチップ２がマウント
され、ここにエポキシ樹脂などか充填されて封止部材３
が形成されている。

そして、封止部材３の上面にはエポキシ樹脂やシリコー
ン樹脂などの接着剤４によりガラス、アクリル樹脂など
の透明板５か接着され、透明板５の上面には反射防止膜
６が形成されている。

同図（Ｃ）はボード上で封止したタイプを示し、ガラス
エポキシなどのＰＣＢ、あるいはポリイミド等のＦＰＣ
からなるボード９には、枠体１０１；よりマウント領域
が形成されている。そして、ここにホトダイオードチッ
プ２がマウントされ、エポキシ樹脂などが充填されて封
止部材３が形成されている。さらに、封止部材３の上面
には接着剤４によって透明板５が気密に接着され、透明
板５の上面には反射防止膜６が形成されている。

同図（ｄ）はメタルパッケージに封止したタイプを示し
、リード端子７を有するメタルパッケージ１１のキャビ
ティには、ホトダイオードチップ２がマウントされてい
る。そして、シリコーン樹脂などが充填されて封止部材
３が形成され、この上面にシリコーン樹脂などの接着剤
４によって透明板５か接着されている。この透明板５の
上面には、特定波長の光に対する反射防止膜６か形成さ
れ、実施例の受光素子か構成されている。

上記実施例の受光素子において、封止部材３は例えばエ
ポキシ樹脂やシリコーン樹脂で構成されるか、これらの
光学的な屈折率は、エポキシ樹脂　・・・ｎ−１，５３シリコーン樹脂・・・ｎ−１，４〜１，５５である。そ
こで、まず透明板５としては、これと屈折率か整合し、
しかも反射防止膜６の形成が可能で信頼性の高いものを
選ぶ。このようなものとしては、例えばアクリル樹脂が
あり、屈折率はｎ−１，５２である。また、硼硅酸ガラ
ス（屈折率はｎ−１，５１〜１．５４）などを用いるこ
ともできる。そして、上記の封止部材３と透明板５は、
略同等の屈折率を有する接着剤４で気密に接着する。

反射防止膜６としては、多層反射防止膜を用いる。膜厚
（ｎ　ｄ）は例えばλ／４とし、２層コートの場合には
、第２層・・・ＭｇＦ２　（ｎ−１，３８）第１層、−、
ｔｇ２０３　（ｎ−１，６３）透明板・・・ガラス（ｎ
＝１．５２）とし、４層コートの場合には、膜厚は特開昭６３−１６
５８０６号に開示の多変数関数にもとづいて定め、第４層−Ｊｇ　Ｆ　２　　（ｎ　−１、３８）第３層・
・・Ｔ　１０２　　（ｎ　−２，２８）第２層・・・Ｓ
　Ｉ　Ｏ２（ｎ　−１、４６）第１層−ｘｉｌ　２０３
（ｎ−１，６３）透明板・・・ガラス（ｎ−１，５２）とすればよい。

さらに、反射防止効果を確実なものとするためには、ホ
トダイオードチップ２の表面にも反射防止膜を形成する
ことが望ましい。すなわち、ホトダイオードチップ２が
シリコン（Ｓｌ）からなるときは、Ｓｉ　３Ｎ４　（ｎ
−２，０）やＣｅ　Ｏ２（ｎ−２，３）でホトダイオー
ドチップ２の受光面をコーティングすればよい。

本発明者は、第１図（ａ）に示す構造のホトダイオード
と、従来タイプのホトダイオード（反射防止膜６付きの
透明板５を設けないホトダイオード）を対比した。すな
わち、本発明のホトダイオードとして、ホトダイオード
チップ２はＳ１ホトダイオードとし、表面には波長７８
０ｎｍで反射率が極小となる反射防止膜をコーティング
した。

封止部材３にはｎ＝１．５２のエポキシ樹脂を用い、透
明板５には片面に波長７８０ｎｍで反射率が極小となる
反射防止膜を付けた硼硅酸ガラス板を用い、エポキシ樹
お系の接着剤４で封止部材３の上面に接着した。従来タ
イプのホトダイオードとしては、上記の接着剤４、透明
板５および反射防止膜６を有しないものを用いた。その
結果、波長７８０　ｎｓでの量子効率は、従来タイプで
は９４％であったのに対し、本発明のタイプでは９８％
となった。その結果を第２図に示す。

このように、反射防止膜付きガラス板を付けたホトダイ
オードと、付けないホトダイオードとのパッケージ表面
の反射率は、反射防止膜付きガラスを付けた製品では、
屈折率がガラス、接着剤、封止樹脂の間で共に同一であ
るため、反射防止膜表面の反射のみに支配される。この
ため、λ−７８Ｏｒ＋ｅ＋ｆこ限定して考えれば、反射
率がほぼ０％に近い状態を確保できる。

一方、従来のホトダイオードの場合には、エポキシ樹脂
、シリコーン樹脂の屈折率は、１．４５〜１，５５程度
あり、これと空気との境界部での反射率は３．４％〜４
．７％となる。

このように、本発明の方法を用いれば、入射光の損失を
反射光のみと考えた場合には、量子効率を１００％に近
い状態にする事が可能である。また、レーザダイオード
の入射光を受けるようにホトダイオードが用いられる際
の、戻り光による誤動作を防止する効果もある。ガラス
基板に反射防止膜を形成する技術は、すでに完成された
技術である。このため、あらゆる要求に適合した反射防
止膜が、高い信頼性を確保した状態で入手する事が可能
である。そして、これを従来の樹脂封止のホトダイオー
ドに接着する事で簡単に作成できる。

また、従来量子効率を高める事が難しいとされていた樹
脂封止ホトダイオードに於て、パッケージ表面での反射
を抑えることで、１００％に近い物を低価格で作成する
事か可能となった。

〔発明の効果〕

以上、詳細に説明した通り、本発明の受光素子では、封
止部材の表面は平滑面に仕上げられ、あるいは透明板が
接着されているので、ここに特定波長の反射防止膜を形
成しても、高い信頼性を維持し得る。また、反射防止膜
から受光素子チップに至る経路で、光学的屈折率が変ら
ないように材料を選択しておくことで、より優れた反射
防止をなし得る。このため、特定の波長の光を、極めて
高感度に受光することが可能な受光素子を提供すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係るホトダイオードの断面図
、第２図は本発明によるホトダイオードと従来タイプの
ホトダイオードを比較するグラフである。１・・・リードフレーム、２・・・ホトダイオ−トチ・
ツブ、３・・・封止部材、４・・・接着剤、５・・・透
明板、６・・・反射防止膜、７・・・リード端子、８・
・・セラミ・ソクスパッケージ、９・・・ボード、１０
・・・枠体、１１・・・メタルパッケージ。代理人弁理士　　　長谷用　　芳　　樹実７１塀り１１
の構成第１図

Claims

【特許請求の範囲】１、受光素子チップを透過性材料からなる封止部材で封
止した受光素子において、前記受光素子チップの受光面側の前記封止部材の表面は
平滑面に仕上られ、かつ当該平滑面には特定波長の光に
対する反射防止膜が形成されていることを特徴とする受
光素子。２、受光素子チップを透過性材料からなる封止部材で封
止した受光素子において、前記受光素子チップの受光面側の前記封止部材の表面に
は透明板が接着され、当該透明板の外面には特定波長の
光に対する反射防止膜が形成されていることを特徴とす
る受光素子。３、前記封止部材と前記透明板の屈折率が略同等である
請求項２記載の受光素子。