JPH07254623A - 光電変換装置及びその製造方法 - Google Patents

光電変換装置及びその製造方法

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JPH07254623A
JPH07254623A JP6071666A JP7166694A JPH07254623A JP H07254623 A JPH07254623 A JP H07254623A JP 6071666 A JP6071666 A JP 6071666A JP 7166694 A JP7166694 A JP 7166694A JP H07254623 A JPH07254623 A JP H07254623A
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transparent resin
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Osamu Yamagata
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Original Assignee
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  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は光電変換装置の製造方法において、従
来に比して型離れが良くかつ美観検査による不良品の発
生し難い光電変換装置の製造方法を実現する。 【構成】光電変換素子を透明樹脂によつて封止した光電
変換装置の製造時、成形金型として、光電変換素子と対
面する型面部分に鏡面仕上げされた金型部品を取り付け
た型面梨地の第１の成形金型と、型面梨地の第２の成形
金型とを用いる。これにより光電変換素子と対向する表
面部分だけが鏡面に形成され、他の表面部分は梨地に形
成される。このように大部分が梨地であることにより型
離れは良くなる。また透明パツケージのうち光通過領域
以外の部分に生じたヒケ等は梨地によつて覆われて確認
できないため、この種のヒケ等によつて不良品と判断さ
れるおそれを低減できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【目次】以下の順序で本発明を説明する。 産業上の利用分野 従来の技術（図８） 発明が解決しようとする課題 課題を解決するための手段（図１〜図７） 作用 実施例（図１〜図７） （１）第１の実施例（図１〜図４） （１−１）光電変換装置（図１） （１−２）製造装置（図２〜図４） （２）他の実施例（図５） 発明の効果
【０００２】
【産業上の利用分野】本発明は光電変換装置及びその製
造方法に関し、例えばコンパクトデイスク再生装置の光
ピツクアツプ部に用いられるものに適用して好適なもの
である。またその製造方法に適用して好適なものであ
る。
【０００３】
【従来の技術】今日、発光ダイオードやフオトダイオー
ド等の光電変換素子は光ピツクアツプ部を始めとして数
多くの分野で用いられている。例えばオートフオーカス
用の光源やカメラの露出計としても用いられている。こ
れら光電変換素子は用途に応じて様々な材質や形状のパ
ツケージ内に収納されている。これらパツケージ材料の
１つに透明樹脂がある。先に述べた光ピツクアツプ用の
フオトダイオードは透明樹脂をパツケージ材料とする光
電変換素子の１つである。図８にこの種のフオトダイオ
ード１の構造を示す。
【０００４】このフオトダイオード１の受光部である受
光素子２はダイパツド３Ａ上に導電性のエポキシ樹脂を
介して接着されている。受光素子２の上面に形成された
ボンデイングパツド２Ａはそれぞれダイパツド３Ａの周
囲に配置されたリード端子３Ｂと金線４を介して電気的
に接続されている。これを透明プラスチツク樹脂（酸無
水物系又はフエノール系）でなる透明パツケージ５によ
つて封止したものがフオトダイオード１である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところでこの種のフオ
トダイオード１の受光感度は透明パツケージ５を透過し
て受光素子２に達するレーザスポツト光や散乱光の透過
率によつて左右される。そこでフオトダイオード１７は
一般に、パツケージ表面を鏡面仕上げするようになされ
ている。このようにパツケージ表面を鏡面に加工するに
は内周面の全面を鏡面仕上げした金型が成形金型として
用いられる。ところがこの成形金型をこのように加工す
るのには一般に費用がかかり、またメンテナンス費用が
高くなる問題がある。
【０００６】一方でこの成形金型で製造された製品は表
面の全面が鏡面状に仕上がるため成形金型と製品との密
着性が高く、金型を開いて製品を取りはずす際に、成形
金型と製品との型離れが悪くなるおそれがあつた。加え
てこのように全面が鏡面状に製造された製品は、注入時
に生じた樹脂の乱流によつて発生したヒケやボイド、ま
たゴミ等の回り込みによる異物が外観検査の際に認識さ
れ易い。このため機能上関係のない受光面以外の領域に
生じたこれら欠陥により不良品と判定されるおそれがあ
つた。
【０００７】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、成形金型に対する型離れの良い光電変換装置及びそ
の製造方法を提案しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め本発明においては、光電変換素子（２）が透明樹脂で
封止されてなる光電変換装置の製造方法において、光電
変換装置の製造時、光電変換素子（２）と対面する型面
部分に鏡面仕上げされた金型部品（１６Ｂ）を取り付け
てなる型面梨地の第１の成形金型（１６）と、型面梨地
の第２の成形金型（１７）とを光電変換素子を両側から
挟みつけた状態で型締めし、互いに型締めされた第１及
び第２の成形金型（１６）、（１７）の隙間部分に透明
樹脂を注入するようにする。
【０００９】また本発明においては、発光素子が透明樹
脂によつて封止されてなる発光装置において、一体成形
によつて形成される発光素子の透明樹脂パツケージには
発光素子の発光面と対向する部分に、表面が鏡面に形成
された凸レンズ（２５Ａ）が設けられている。同様に、
本発明においては、受光素子が透明樹脂によつて封止さ
れてなる受光装置において、一体成形によつて形成され
る受光素子の透明樹脂パツケージには受光素子の受光面
と対向する部分に、表面が鏡面に形成された凸レンズ
（２５Ａ）が設けられている。
【００１０】さらに本発明においては、光電変換素子
（２）が透明樹脂で封止されてなる光電変換装置の製造
方法において、光電変換装置の製造時、光電変換素子
（２）と対面する型面部分に鏡面仕上げされた金型部品
（１６Ｂ）を取り付けてなる型面梨地の第１の成形金型
（１６）と、型面梨地の第２の成形金型（１７）とを光
電変換素子（２）を両側から挟みつけた状態で型締め
し、互いに型締めされた第１及び第２の成形金型（１
６）、（１７）の隙間部分に透明樹脂を注入して光電変
換素子（２）を当該透明樹脂で封止し、第１及び第２の
成形金型（１６）、（１７）から取り出された成形品の
うち金型部品（１６Ｂ）によつて形成された透明樹脂パ
ツケージの窪み部分に所定帯域の光のみを透過させる光
学フイルタ（２６）を設けるようにする。
【００１１】また本発明においては、発光素子が透明樹
脂によつて封止されてなる発光装置において、一体成形
によつて形成される発光素子の透明樹脂パツケージには
発光素子の発光面と対向する部分に形成された窪み部分
に所定帯域の光のみを透過させる光学フイルタ（２６）
が設けられている。同様に、本発明においては、受光素
子が透明樹脂によつて封止されてなる受光装置におい
て、一体成形によつて形成される受光素子の透明樹脂パ
ツケージには受光素子の受光面と対向する部分に形成さ
れた窪み部分に所定帯域の光のみを透過させる光学フイ
ルタ（２６）が設けられている。
【００１２】
【作用】光電変換素子（２）を透明樹脂によつて封止す
ることにより形成される光電変換装置の製造時、成形金
型として、光電変換素子（２）と対面することになる型
面部分に鏡面仕上げされた金型部品（１６Ｂ）を取り付
けてなる型面梨地の第１の成形金型（１６）と、金面梨
地の第２の成形金型（１７）とを用いる。これにより光
電変換素子（２）と対向する表面部分だけが鏡面に形成
され、他の表面部分は梨地に形成された光電変換装置を
得ることができる。この結果、成形金型（１６）、（１
７）からの型離れを良くできる。また透明パツケージの
うち光通過領域以外の部分にヒケ等が生じても梨地のた
め外部から確認できず、美観検査の際に不良品と判断さ
れないようにできる。この結果、歩留まりを一段と向上
させることができる。
【００１３】またこのとき光電変換素子（２）と対向す
る部分に表面が鏡面に形成された凸レンズを同時に形成
すれば集光効率の高い光電変換装置を容易に得ることが
できる。また光電変換素子（２）と対向する部分に鏡面
を形成する際に生じる窪み部分に所定帯域の光のみを透
過させる光学フイルタを設けることにより従来に比して
薄型の光学フイルタ付き光電変換装置を得ることができ
る。
【００１４】
【実施例】以下図面について、本発明の一実施例を詳述
する。
【００１５】（１）第１の実施例 （１−１）光電変換装置 図８との対応部分に同一符号を付して示す図１におい
て、１０は全体としてフオトダイオードを示し、透明パ
ツケージ１１のうち光通過領域部分に鏡面領域１１Ａを
設けたをことを除いて同様の構成を有している。すなわ
ち透明パツケージ１１の表面のうち受光感度に最も影響
を与える受光素子２との対向面部分に鏡面領域１１Ａを
形成し、他の部分に梨地領域１１Ｂとすることを除いて
同様の構成を有している。
【００１６】ここで鏡面領域１１Ａはほぼ円形に形成さ
れており、その口径はフオトダイオード１１が受光する
レーザ光の口径に応じて設定されている。従つてフオト
ダイオード１１によつて直径約40〔μｍ〕のスポツト光
を受光するのであれば、鏡面領域１１Ａの口径もスポツ
ト光の口径とほぼ同じ大きさに設定すれば良い。因に鏡
面領域１１Ａに許容される面精度は最大高低差で0.06
〔μｍ〕とし、また梨地領域１１Ｂに許容される面精度
は最大高低差で６±２〔μｍ〕とする。
【００１７】これにより鏡面領域１１Ａ以外の部分の透
明パツケージ１１に透明樹脂の乱流によるボイド、ヒ
ケ、断層等が発生してもこれらは梨地面で覆われている
ための美観検査の際に認識されない。この結果、受光に
は機能上関係のない部分にまで品質責任を負わなくて良
くなる。すなわち受光上直接影響が現れる部分（鏡面領
域１１Ａ）におけるボイド、ヒケ、断層等を検査するだ
けで良い。これらより美観検査欠陥の生じ難いフオトダ
イオードを得ることができることが分る。
【００１８】（１−２）製造装置 続いて図１に示す構造を有するフオトダイオード１０の
製造装置について説明する。このフオトダイオード１０
の製造には図２に示す透明樹脂封止装置１５が用いられ
る。この透明樹脂封止装置１５は一対の成形金型１６及
び１７とこれを上下動させる駆動機構によつてなる。こ
の実施例で用いる成形金型の１６及び１７の内周面は原
則として梨地に形成されており、上型である成形金型１
６の一部分にのみ鏡面仕上げされた金型領域が設けられ
ていることを特徴とする。
【００１９】一対の成形金型１６及び１７の接合面には
複数の凹部（いわゆるキヤビテイ）が設けられている。
製造時にはこのキヤビテイ部分に受光素子を並べて両側
から型締めし、型締めされた状態で透明樹脂を注入する
ことにより複数のフオトダイオード１０を一度に製造し
ている。各成形金型１６及び１７はそれぞれ次のように
構成されている。まず上型である成形金型１６は金型本
体１６Ａに２種類のピン（鏡面領域形成用ピン１６Ｂ及
びフレームイジエクトピン１６Ｃ）を取り付けることに
よつて構成されている。このうち鏡面領域形成用ピン１
６Ｂは金型本体１６Ａへの取付け後露出する部分が鏡面
仕上げされた金型部品である。
【００２０】この鏡面領域形成用ピン１６Ｂは各キヤビ
テイ内で封止されることになる受光素子２と対向する位
置に固定されている。その取り付け状態は、図３に示す
ように、取り付け後の表面部分が金型本体１６Ａの内周
面に対してわずかだけ突出するように固定されている。
この突出量は０〜ほぼ１〔μｍ〕程度である。この突部
によつてフオトダイオード１０の表面には図１（Ｂ）に
示すような窪み部分が形成されることになる。
【００２１】一方、フレームイジエクトピン１６Ｃは金
型本体１６Ａのうち各キヤビテイの両側位置に配置され
ている。このフレームイジエクトピン１６Ｃは型開き時
に、図４に示すようにリード端子３Ｂを突き出して成形
金型１６から成形品を取り外すのに使用される。因にフ
レームイジエクトピン１６Ｃの一端は圧縮コイルばね１
８Ａを介して金型本体１６Ａの裏面に配置されたイジエ
クトプレート１９Ａに取り付けられている。またイジエ
クトプレート１９Ａには引つ張りばね１８Ｂが取り付け
られており、この引つ張りばね１８Ｂによつて金型本体
１６Ａを支持するようになされている。従つてピストン
２０によつて成形金型１６を上方に持ち上げると、金型
本体１６Ａからフレームイジエクトピン１６Ｃが突き出
るようになされている。
【００２２】他方、成形金型１６と対をなす下型の成形
金型１７には金型本体１７Ａのキヤビテイ部分にボデイ
イジエクトピン１７Ｂが取り付けられている。このボデ
イイジエクトピン１７Ｂは先に説明したフレームイジエ
クトピン１６Ｃと同様、イジエクトプレート１９Ｂに圧
縮コイルばね２１Ａを介して取り付けられており、台座
２２から垂直上方へ伸びるピストン２３によつて成形金
型１７が引き下げられた際、金型本体１７Ａから突き出
て成形品を型面から押し出すようになされている。因に
成形金型１７の金型本体１７Ａとイジエクトプレート１
９Ｂとは引つ張りばね２１Ｂによつて支えられている。
さらにこのイジエクトプレート１９Ｂは圧縮コイルばね
２４を介して台座２２上に支えられている。
【００２３】以上の構成において、透明樹脂封止装置１
５による成形動作を説明する。まずダイパツド３Ａ上に
上向きに取り付けられた受光素子２が成形金型１６及び
１７のキヤビテイほぼ中央位置に配置される。この状態
で透明樹脂封止装置１５はピストン２０及び２３をそれ
ぞれ下方及び上方に駆動し、上型の成形金型１６と下型
の成形金型１７を互いに型締めする。続いてキヤビテイ
内に透明樹脂を注入し、受光素子を透明樹脂によつて封
止する処理を開始する。
【００２４】この処理が終了すると、透明樹脂封止装置
１５はピストン２０及び２３を型締め時とは逆向きに駆
動して成形金型１６及び１７を型開きする。これに伴い
フレームイジエクトピン１６Ｃ及びボデイイジエクトピ
ン１７Ｂには圧縮コイルばね１８Ａ及び２１Ａによる反
発力が作用し始め、フオトダイオード１０を型面から取
り外す方向に力が作用し始める。このとき成形金型１６
及び１７に設けられたキヤビテイ内の表面は固定ピン１
６Ｃの部分を除いて梨地に形成されていることにより成
形品の表面と型面との密着性は比較的小さい。従つて成
形品であるフオトダイオード１０は簡単に金型から取り
出される。この一連の型締め及び型開き動作によつて受
光素子２の対向部分だけ透明パツケージ１１が鏡面に仕
上げられたフオトダイオード１０が得られる。
【００２５】以上の構成によれば、一対の成形金型１６
及び１７のうち光の通過する領域側である成形金型１６
の一部分にのみ鏡面領域１１Ａを設け、他の領域は梨地
とすることによりこれら一対の成形金型１６及び１７の
型締め動作によつて成形された成形品を成形金型１６及
び１７から取り外す際の型離れ不良を従来に比して一段
と低減することができる。またこの成形金型１６及び１
７を用いて製造されたフオトダイオード１０は受光面を
除いて他の領域部分は梨地面に形成される。これにより
透明樹脂パツケージのうち受光領域以外に生じたヒケ等
を外部から確認できないようにすることができ、これら
領域のヒケを原因とした不良品判定のおそれを一段と低
減させることができる。この結果、歩留まりを向上させ
ることができる。
【００２６】さらにこの成形金型１６及び１７は型面の
うち大部分が梨地面であり、鏡面であるのは金型本体１
６Ａに差し込まれて固定される鏡面領域形成用ピン１６
Ｂの部分だけであることにより成形金型１６及び１７の
製造コストも一段と低減させることができる。このとき
鏡面精度が所定の規格値を満たしていない場合には金型
本体１６Ａから鏡面領域形成用ピン１６Ｂだけを取り外
して新たな鏡面領域形成用ピン１６Ｂに交換すれば良
く、透明樹脂封止装置１５の修繕に要する作業時間も一
段と短縮することができる。
【００２７】（２）他の実施例 なお上述の実施例においては、透明樹脂封止装置１５に
よつて受光素子であるフオトダイオード１０を製造する
場合について述べたが、本発明はこれに限らず、発光素
子や他の光電変換素子を透明樹脂で封止する場合に広く
適用し得る。この場合にも光通過領域の部分のみ鏡面状
に加工し、他の領域部分は梨地面に形成すれば同様の効
果を得ることができる。
【００２８】また上述の実施例においては、透明樹脂パ
ツケージのうち光の通過する領域部分を平坦になるよう
に形成する場合について述べたが、本発明はこれに限ら
ず、当該領域部分を図５に示すような凸レンズ２５Ａを
一体成形で形成しても良い。このようにすれば一段と集
光効率の高い光電変換装置を得ることができる。この場
合には図６に示すように型面が凹面形状に湾曲した鏡面
領域形成用ピン２５を用いれば良い。因にこの鏡面領域
形成用ピン２５の場合にも型面の部分を鏡面仕上げして
あれば良い。
【００２９】さらに上述の実施例においては、図１
（Ｂ）に示すように光電変換素子と対向する面が他の領
域部分に比して窪んでいるままの状態で使用する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、図７に示すよ
うにこの窪み部分に顔料入りの樹脂２６を付着させても
良い。このようにすれば特定の波長の光のみこの領域を
通過させることができるフイルタ機能付きの光電変換装
置を得ることができる。
【００３０】またこのように窪み部分に顔料入りの樹脂
２６を付着させて光電変換装置を形成すれば光電変換素
子の表面からパツケージ表面までの距離を短くでき、そ
の分、光の透過効率を一段と向上させることができる。
しかも光電変換素子の周囲は透明樹脂を厚く保つたまま
の状態に維持できることにより光電変換装置のパツケー
ジ強度も高い。
【００３１】さらに上述の実施例においては、型面が鏡
面仕上げされた鏡面領域形成用ピン１６Ｂを金型本体１
６Ａに固定する場合について述べたが、本発明はこれに
限らず、摺動自在に取り付けてボデイイジエクトピンと
して用いても良い。
【００３２】
【発明の効果】上述のように本発明によれば、光電変換
素子が透明樹脂によつて封止される光電変換装置の製造
時、成形金型として、光電変換素子と対面することにな
る型面部分に鏡面仕上げされた金型部品が取り付けた型
面梨地の第１の成形金型と、型面梨地の第２の成形金型
とを用いることにより、光電変換素子と対向する表面部
分だけを鏡面に形成することができ、他の表面部分は梨
地に形成することがきる。この結果、型面と成形品との
密着性を低下でき、製造時における型離れ不良を少なく
することができる。また透明パツケージのうち光通過領
域以外の部分にヒケ等が生じても梨地で覆われて外部か
らは見えないため美観検査によつて不良品と判定されな
いようにできる。これにより歩留まりを一段と向上させ
ることができる。
【００３３】また上述のように本発明によれば、光電変
換素子と対向する部分に表面が鏡面に形成された凸レン
ズを同時に形成することにより集光効率の高い光電変換
装置を容易に得ることができる。さらに上述のように本
発明によれば、光電変換素子と対向する部分に形成され
る透明パツケージの窪み部分に所定帯域の光のみを透過
させる光学フイルタを設けることにより従来に比して薄
型の光学フイルタ付き光電変換装置を容易に得ることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による光電変換装置の一実施例を示す略
線的斜視図である。
【図２】光電変換装置の製造に用いられる透明樹脂封止
装置の略線的断面図である。
【図３】固定ピンの断面形状及び取り付け状態を示す略
線的断面図である。
【図４】イジエクトピンによる成形部品の型抜き状態を
示す略線的断面図である。
【図５】光通過領域にレンズ部を有する光電変換装置を
示す略線的断面図である。
【図６】レンズ部を有する光電変換装置の製造に用いら
れる鏡面領域形成用ピンの断面形状及び取り付け状態を
示す略線的断面図である。
【図７】光学フイルタを有する光電変換装置を示す略線
的断面図である。
【図８】従来用いられている光電変換装置を示す略線的
断面図である。
【符号の説明】
１、１０……フオトダイオード、２……受光素子、２Ａ
……ボンデイングパツド、３Ａ……ダイパツド、３Ｂ…
…リード端子、４……金線、５、１１……透明パツケー
ジ、１１Ａ……鏡面領域、１１Ｂ……梨地領域、１５…
…透明樹脂封止装置、１６、１７……成形金型、１６
Ａ、１７Ａ……金型本体、１６Ｂ、２５……鏡面領域形
成用ピン、１６Ｃ……リードフレームイジエクトピン、
１７Ｂ……ボデイイジエクトピン、１８Ａ、２１Ａ、２
４……圧縮コイルばね、１８Ｂ、２１Ｂ……引つ張りば
ね、１９Ａ、１９Ｂ……イジエクトプレート、２０、２
３……ピストン、２２……台座、２５Ａ……凸レンズ、
２６……顔料入り樹脂。

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】光電変換素子が透明樹脂で封止されてなる
    光電変換装置の製造方法において、 上記光電変換装置の製造時、 上記光電変換素子と対面する型面部分に鏡面仕上げされ
    た金型部品を取り付けてなる型面梨地の第１の成形金型
    と、型面梨地の第２の成形金型とを上記光電変換素子を
    両側から挟みつけた状態で型締めし、 互いに型締めされた上記第１及び第２の成形金型の隙間
    部分に透明樹脂を注入することを特徴とする光電変換装
    置の製造方法。
  2. 【請求項２】上記金型部品は上記第１の成形金型に対し
    て摺動自在に取り付けられており、 上記第１及び第２の成形金型によつて成形された上記光
    電変換装置を型面から取り外す際、上記第１の成形金型
    から突出して上記光電変換装置を型面から分離させるこ
    とを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置の製造方
    法。
  3. 【請求項３】上記金型部品の型面は凹面形状に湾曲され
    ていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の
    光電変換装置の製造方法。
  4. 【請求項４】発光素子が透明樹脂によつて封止されてな
    る発光装置において、 一体成形によつて形成される上記発光素子の透明樹脂パ
    ツケージには上記発光素子の発光面と対向する部分に、
    表面が鏡面に形成された凸レンズが設けられていること
    を特徴とする発光装置。
  5. 【請求項５】受光素子が透明樹脂によつて封止されてな
    る受光装置において、 一体成形によつて形成される上記受光素子の透明樹脂パ
    ツケージには上記受光素子の受光面と対向する部分に、
    表面が鏡面に形成された凸レンズが設けられていること
    を特徴とする受光装置。
  6. 【請求項６】光電変換素子が透明樹脂で封止されてなる
    光電変換装置の製造方法において、 上記光電変換装置の製造時、 上記光電変換素子と対面する型面部分に鏡面仕上げされ
    た金型部品を取り付けてなる型面梨地の第１の成形金型
    と、型面梨地の第２の成形金型とを上記光電変換素子を
    両側から挟んだ状態で型締めし、 互いに型締めされた上記第１及び第２の成形金型の隙間
    部分に透明樹脂を注入して上記光電変換素子を当該透明
    樹脂で封止し、 上記第１及び第２の成形金型から取り出された成形品の
    うち上記金型部品によつて形成された透明樹脂パツケー
    ジの窪み部分に所定帯域の光のみを透過させる光学フイ
    ルタを設けることを特徴とする光電変換装置の製造方
    法。
  7. 【請求項７】発光素子が透明樹脂によつて封止されてな
    る発光装置において、 一体成形によつて形成される上記発光素子の透明樹脂パ
    ツケージには上記発光素子の発光面と対向する部分に形
    成された窪み部分に所定帯域の光のみを透過させる光学
    フイルタが設けられていることを特徴とする発光装置。
  8. 【請求項８】受光素子が透明樹脂によつて封止されてな
    る受光装置において、 一体成形によつて形成される上記受光素子の透明樹脂パ
    ツケージには上記受光素子の受光面と対向する部分に形
    成された窪み部分に所定帯域の光のみを透過させる光学
    フイルタが設けられていることを特徴とする受光装置。
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