JPH05152603A - 反射型光結合装置 - Google Patents

反射型光結合装置

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JPH05152603A
JPH05152603A JP31435191A JP31435191A JPH05152603A JP H05152603 A JPH05152603 A JP H05152603A JP 31435191 A JP31435191 A JP 31435191A JP 31435191 A JP31435191 A JP 31435191A JP H05152603 A JPH05152603 A JP H05152603A
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JP
Japan
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light
light emitting
light receiving
coupling device
optical coupling
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JP31435191A
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English (en)
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Tetsuya Okamoto
哲也 岡本
Masumi Nakamichi
眞澄 中道
Shoshichi Kato
昭七 加藤
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Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
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    • 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
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    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
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    • H01L2924/15Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181Encapsulation

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  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 受発光間の距離特性を安定化し、製造を容易
にする。 【構成】 同時にエピタキシヤル成長された発光部12
および受光部13を一体的に備えた光電変換素子14
を、基板11に一度に搭載し、受発光間の光路を安定化
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、発光部からの光を被検
出物体に照射し、その反射光を受光素子により検出する
光電変換装置としての反射型光結合装置に関し、特に、
複写機等の紙検出、およびテープ機器のテープエンド検
出等に使用される反射型光結合装置に係る。
【0002】
【従来の技術】従来の反射型光結合装置(フオトインタ
ラプタ)は、図8,9の如く、発光素子1と受光素子2
とを有し、発光素子1に電流を流して発光させ、被検出
物体3からの反射光を受光素子2によつて検知する機能
を有する。
【0003】発光素子1としては、ガリウム砒素(Ga
As)を用いた赤外発光ダイオード、受光素子2として
はシリコン(Si)を用いたフオトトランジスタが用い
られ、これらは樹脂パツケージ4に収納されている。つ
まり、発光素子1と受光素子2は夫々異なる材料を用
い、別工程で作製された後、夫々が一つのリードフレー
ムにて搭載されている。なお、図中、5はリードフレー
ム、6はボンデイングワイヤである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来技術の欠点は以下
の通りである。
【0005】(1)発光素子1と受光素子2の構成材料
が異なるため、夫々別工程で作製しなければならない。
【0006】(2)光結合装置の構造上、発光素子1、
受光素子2は夫々1個以上、合計2個以上リードフレー
ム5にて搭載する必要がある。
【0007】上記(1)(2)より、作製工程数が多く
なり、また、各素子1,2の間隔にバラツキが生じやす
かつた。
【0008】(3)さらに、光結合装置の小型化に関し
ては、リードフレーム5の存在そのものが問題であつ
た。
【0009】(4)また、発光素子1、受光素子2を夫
々リードフレーム5に搭載する場合、その相対配置関係
により反射型光結合装置の特性の一つである距離特性
(焦点距離、焦点深度)が異なるという問題点もあつ
た。
【0010】本発明は、上記課題に鑑み、受発光間の距
離特性のばらつきを抑制でき、製造工程を縮小し得、か
つ小型化できる反射型光結合装置の提供を目的とする。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明請求項1による課
題解決手段は、図1〜8の如く、基板11に、受発光両
特性を有する光電変換素子14が搭載され、該光電変換
素子14は、同時にエピタキシヤル成長された発光部1
2および受光部13を一体的に備え、該発光部12と受
光部13との間に、電気的絶縁用のスリツト28が穿設
され、該スリツト28に、受発光間の直接光を遮断する
遮光壁31が形成されたものである。
【0012】本発明請求項2による課題解決手段は、請
求項1記載の遮光壁31は、遮光性の絶縁板からなるも
のである。
【0013】本発明請求項3による課題解決手段は、発
光部12の上面に透光性樹脂で発光路32aが形成さ
れ、受光部13の上面に透光性樹脂で受光路32bが形
成され、該発光路32aおよび受光路32bの間に不透
明樹脂33が充填されて請求項1記載の遮光壁31が形
成されたものである。
【0014】
【作用】上記請求項1〜3による課題解決手段におい
て、発光部12および受光部13を一体的に形成し、基
板11に搭載する。そうすると、発光部12と受光部1
3との相対位置は高精度に決まり、受発光間の光路が安
定する。
【0015】
【実施例】(第一実施例)図1は本発明の第一実施例を
示す反射型光結合装置の断面図、図2は反射型光結合装
置の斜視図、図3は反射型光結合装置に用いられる光電
変換素子の断面図、図4はその平面図、図5は反射型光
結合装置の受発光間の距離特性を示す図である。
【0016】図1の如く、本実施例の反射型光結合装置
(フオトインタラプタ)は、被検出物体Xに光を照射
し、その反射光を検出することによつて被検出物体Xの
有無を確認する光電変換装置であつて、基板としての樹
脂パツケージ11上に、発光部12および受光部13を
一体的に有するモノリシツク型光電変換素子14が搭載
されたものである。
【0017】前記樹脂パツケージ11の表面には、光電
変換素子14を搭載するための矩形の凹部15が形成さ
れている。該凹部15の底面、側面および樹脂パツケー
ジ11の上面には、図2の如く、Cu,Ni,Au等を
用いた配線パターン15a,15bが形成されている。
該配線パターン15a,15bは、無電界メツキ法、電
界メツキ法あるいは薄膜蒸着技術等の手法により全面的
に金属膜を形成した後、エツチング等により三次元的に
立体金属配線される。ここで、15aはN電極、15b
はP電極である。なお、図2中、16は絶縁部を示して
いる。
【0018】前記光電変換素子14は、図3,4に示す
ように、受発光両特性を有するモノリシツク素子が使用
されている。すなわち、該光電変換素子14は、GaA
s半絶縁性基板21上に、エピタキシヤル成長によりP
型クラツド層(P−Ga1−yAlAs)22と、P
型活性層(P−Ga1−xAlAs)23と、N型ク
ラツド層(N−Ga1−yAlAs)24とを順次成
長をさせた上、N電極25として例えばAuGe/Ni
をスパツタ等で形成し、次にGaAs半絶縁性基板21
にZn26を部分的に拡散させた後、P電極として例え
ばAu/AuZn27をスパツタ等で形成する。そし
て、最後にスリツト28をエツチング手法またはダイシ
ング法等で形成し、GaAs半絶縁性基板21を一体に
したまま、P型クラツド層22、P型活性層23および
N型クラツド層24を発光部12および受光部13に分
離形成する。このようにして、発光部12および受光部
13が電気的に絶縁されたモノリシツク型光電変換素子
14を得る。なお、上記化学式において、であ
る。
【0019】そして、該光電変換素子14は、図1,2
の如く、前記樹脂パツケージ11の凹部15内に搭載さ
れ、ボンデイングワイヤ29によりワイヤ結線される。
【0020】また、光電変換素子14の発光部12と受
光部13との間で光学的分離を行うため、遮光壁として
の樹脂板31(以下、遮光板という)をスリツト28へ
挿入する。ここで、遮光板31の長さは、樹脂パツケー
ジ11の凹部15の内壁で反射する反射光が受光素子1
3へ入り込まないよう、樹脂パツケージ11の凹部15
の幅寸法と同寸に設定されている。
【0021】その後、凹部15内を透光性樹脂32でモ
ールドし、反射型光結合装置は完成する。
【0022】上記構成によると、発光部12および受光
部13をモノリシツクに形成しているため、発光部12
と受光部13との相対位置は高精度に決まることから、
発光部を出射し受光部に戻る光路が安定する。
【0023】したがつて、光結合装置の感度特性の一つ
である距離特性、すなわち焦点距離および焦点深度のば
らつきが抑制できる。
【0024】また、発光部12と受光部13との間を、
スリツト28および遮光板31を介して接近でき、光電
変換素子14の間隔を従来方式よりも容易に狭く構成で
きる。このため、受発光間の光路が短くなり、従来品に
比べ大きな光出力を得ることが可能となる。
【0025】なお、図5は、反射型光結合装置と、被検
出物体Xとの離間距離(mm)に対して、相対光電流を
測定した結果を示している。ここで、L1は本実施例に
よるもの、L2は図8,9に示した従来例によるもので
あり、L2のピーク値を100%としている。図5の如
く、本実施例による方が従来例より高い相対光電流を示
していることがわかる。
【0026】さらに、基板11の配線パターン15a,
15bをメツキ法あるいは蒸着法により形成しているた
め、従来必要であつたリードフレームを省略でき、反射
型光結合装置の小型化を図り得る。
【0027】(第二実施例)図6は本発明の第二実施例
を示す反射型光結合装置の断面図、図7は反射型光結合
装置の斜視図である。
【0028】図示の如く、本実施例の反射型光結合装置
は、第一実施例において使用したモノリシツク型光電変
換素子14を樹脂パツケージ11の凹部15へ搭載した
後、透光性樹脂32a,32bおよび不透明樹脂33で
モールドしたものである。すなわち、受発光間の光学的
分離に関しては、発光部12の上面から樹脂パツケージ
11の上面まで透光性樹脂で発光路32aを形成し、受
光部13の上面から樹脂パツケージ11の上面まで透光
性樹脂で受光路32bで形成した後、その他の領域を不
透明樹脂33で形成することにより、発光部12と受光
部13との間に遮光壁31を形成している。ここで、前
記透光性樹脂は粘性を有するものを用い、ポツテイング
等の手法にて塗布した後、硬化させる。なお、ポツテイ
ングによると、受発光路32a,32bの形状は一定し
ないが、光学的に結合できる程度の変形であれば充分使
用可能である。
【0029】本実施例においても、第一実施例と同様の
効果を奏し得る。
【0030】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【0031】例えば、光電変換素子14としてフオトダ
イオード構造を採用したが、フオトトランジスタ構造と
しても良い。
【0032】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項1〜3によると、発光部と受光部とを一体的に形成
しているので、発光部および受光部の相対配置関係は、
従来の発光素子および受光素子を夫々別個に1個以上使
用する場合と比較して、高精度に決定される。したがつ
て、距離特性のばらつきを抑制することができる。しか
も、光電変換素子の間隔を従来方式よりも容易に狭く構
成でき、受発光間の光路が短くなり、短焦点領域での光
出力の大きな光結合装置を得ることができる。
【0033】また、製造プロセス上では、チツプのダイ
ボイド回数が一回ですみ、作業時間の短縮により低価格
化を狙えるといつた優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】図1は本発明の第一実施例を示す反射型光結合
装置の断面図である。
【図2】図2は反射型光結合装置の斜視図である。
【図3】図3は反射型光結合装置に用いられる光電変換
素子の断面図である。
【図4】図4は図3の平面図である。
【図5】図5は反射型光結合装置の受発光間の距離特性
を示す図である。
【図6】図6は本発明の第二実施例を示す反射型光結合
装置の断面図である。
【図7】図7は反射型光結合装置の斜視図である。
【図8】図8は従来の反射型光結合装置の断面図であ
る。
【図9】図9は従来の反射型光結合装置の斜視図であ
る。
【符号の説明】
11 基板 12 発光部 13 受光部 14 光電変換素子 15a,15b 配線パターン 28 スリツト 31 遮光壁

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板に、受発光両特性を有する光電変換
    素子が搭載され、該光電変換素子は、同時にエピタキシ
    ヤル成長された発光部および受光部を一体的に備え、該
    発光部と受光部との間に、電気的絶縁用のスリツトが穿
    設され、該スリツトに、受発光間の直接光を遮断する遮
    光壁が形成されたことを特徴とする反射型光結合装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の遮光壁は、遮光性の絶縁
    板からなることを特徴とする反射型光結合装置。
  3. 【請求項3】 発光部の上面に透光性樹脂で発光路が形
    成され、受光部の上面に透光性樹脂で受光路が形成さ
    れ、該発光路および受光路の間に不透明樹脂が充填され
    て請求項1記載の遮光壁が形成されたことを特徴とする
    反射型光結合装置。
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Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236854A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Olympus Corp 光学式エンコーダ
JP2013235887A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Aoi Electronics Co Ltd 光源一体型光センサの製造方法
JP2013254930A (ja) * 2012-05-07 2013-12-19 Aoi Electronics Co Ltd 光源一体型光センサ
JP2016027657A (ja) * 2012-04-25 2016-02-18 京セラ株式会社 受発光素子モジュールおよびこれを用いたセンサ装置
JP2016100448A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 新日本無線株式会社 フォトリフレクタ及びその製造方法
WO2017098584A1 (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 新日本無線株式会社 フォトリフレクタ
EP3200245A4 (en) * 2014-09-24 2018-09-26 KYOCERA Corporation Light-emitting-and-receiving element module and sensor device in which same is used
WO2018199132A1 (ja) 2017-04-27 2018-11-01 京セラ株式会社 受発光素子モジュールおよびセンサー装置
CN109564976A (zh) * 2016-03-24 2019-04-02 陶氏环球技术有限责任公司 光电装置和使用方法

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009236854A (ja) * 2008-03-28 2009-10-15 Olympus Corp 光学式エンコーダ
US10121930B2 (en) 2012-04-25 2018-11-06 Kyocera Corporation Light receiving and emitting element module and sensor device using same
JP2016027657A (ja) * 2012-04-25 2016-02-18 京セラ株式会社 受発光素子モジュールおよびこれを用いたセンサ装置
US9627572B2 (en) 2012-04-25 2017-04-18 Kyocera Corporation Light receiving and emitting element module and sensor device using same
JP2013235887A (ja) * 2012-05-07 2013-11-21 Aoi Electronics Co Ltd 光源一体型光センサの製造方法
JP2013254930A (ja) * 2012-05-07 2013-12-19 Aoi Electronics Co Ltd 光源一体型光センサ
US10128222B2 (en) 2014-09-24 2018-11-13 Kyocera Corporation Light-emitting-and-receiving element module and sensor device using the same
EP3200245A4 (en) * 2014-09-24 2018-09-26 KYOCERA Corporation Light-emitting-and-receiving element module and sensor device in which same is used
JP2016100448A (ja) * 2014-11-20 2016-05-30 新日本無線株式会社 フォトリフレクタ及びその製造方法
JPWO2017098584A1 (ja) * 2015-12-08 2018-09-27 新日本無線株式会社 フォトリフレクタ
WO2017098584A1 (ja) * 2015-12-08 2017-06-15 新日本無線株式会社 フォトリフレクタ
US10418507B2 (en) 2015-12-08 2019-09-17 New Japan Radio Co., Ltd. Opto-reflector
CN109564976A (zh) * 2016-03-24 2019-04-02 陶氏环球技术有限责任公司 光电装置和使用方法
JP2019514200A (ja) * 2016-03-24 2019-05-30 ダウ グローバル テクノロジーズ エルエルシー 光電子デバイス及び使用方法
WO2018199132A1 (ja) 2017-04-27 2018-11-01 京セラ株式会社 受発光素子モジュールおよびセンサー装置
US11145781B2 (en) 2017-04-27 2021-10-12 Kyocera Corporation Light reception/emission element module and sensor device

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