JPS5858825B2 - 光結合半導体装置 - Google Patents
光結合半導体装置Info
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- JPS5858825B2 JPS5858825B2 JP52065983A JP6598377A JPS5858825B2 JP S5858825 B2 JPS5858825 B2 JP S5858825B2 JP 52065983 A JP52065983 A JP 52065983A JP 6598377 A JP6598377 A JP 6598377A JP S5858825 B2 JPS5858825 B2 JP S5858825B2
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- light emitting
- semiconductor
- recess
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means 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
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/4805—Shape
- H01L2224/4809—Loop shape
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-
- H—ELECTRICITY
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
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- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
- H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
- H01L2924/161—Cap
- H01L2924/1615—Shape
- H01L2924/16195—Flat cap [not enclosing an internal cavity]
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、発光素子と受光素子とからなる光結合半導
体装置に関するものである。
体装置に関するものである。
最近新しい固体素子として、半導体発光素子と半導体受
光素子とを組み合わせてなる光結合半導体装置（ホトカ
プラ）が注目されている。
光素子とを組み合わせてなる光結合半導体装置（ホトカ
プラ）が注目されている。
ホトカプラにおいては信号伝達が光によってなされ、入
出力間は電気的にアイソレーションされているので、電
位の異なる部分の間での信号伝達に適している。
出力間は電気的にアイソレーションされているので、電
位の異なる部分の間での信号伝達に適している。
また出力側から入力側へのフィードバックがなく、信号
の伝達の方向性が優れている。
の伝達の方向性が優れている。
このような従来のホトカプラの構造を第１図によって説
明する。
明する。
第１図において、１０は発光側、２０は受光側を示す。
発光側１０において、１１は半導体発光素子であり、半
導体発光素子１１の一方の電極１２は金属リード１３上
に固着されている。
導体発光素子１１の一方の電極１２は金属リード１３上
に固着されている。
半導体発光素子１１の他方の電極１４は、リード細線１
５により他の金属リード１６と電気的に接続さｈている
。
５により他の金属リード１６と電気的に接続さｈている
。
受光側２０において、２１は半導体受光素子であり、こ
の半導体受光素子２１の一方の電極２２は、金属リード
２３上に固着されており、他方の電極２４はリード細線
２５により、他の金属リード２６と電気的に接続されて
いる。
の半導体受光素子２１の一方の電極２２は、金属リード
２３上に固着されており、他方の電極２４はリード細線
２５により、他の金属リード２６と電気的に接続されて
いる。
第１図では省略したが、半導体発光素子１１と、半導体
受光素子２１との間には、通常屈折率の大きい透明な絶
縁物、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等が配置され
、半導体発光索子１１から半導体受光素子２１へ到達す
る光束を増加させる工夫がなされる。
受光素子２１との間には、通常屈折率の大きい透明な絶
縁物、例えばエポキシ樹脂やシリコン樹脂等が配置され
、半導体発光索子１１から半導体受光素子２１へ到達す
る光束を増加させる工夫がなされる。
発光側１０の金属リード１３と金属り−ド１６との間に
電圧を印加すれば、半導体発光素子１１内で光が発生す
る。
電圧を印加すれば、半導体発光素子１１内で光が発生す
る。
これらの光は半導体発光素子１１０表面（主面１７）か
ら放射され、一部の光は半導体受光素子２１へ到達する
。
ら放射され、一部の光は半導体受光素子２１へ到達する
。
これらの光は半導体受光素子２１で吸収され、電気的信
号となって受光側２０の金属リード２３と金属リード２
６との間で検出される。
号となって受光側２０の金属リード２３と金属リード２
６との間で検出される。
しかし、上述の従来の構造のホトカプラには次のような
欠点がある。
欠点がある。
まず半導体発光素子１１内で発生した光は主面１７から
ばかりではなく、両側面１８からも矢印で示すように外
部に放射されるが、これらの側面１８から放射される光
は半導体受光素子２１には照射されない。
ばかりではなく、両側面１８からも矢印で示すように外
部に放射されるが、これらの側面１８から放射される光
は半導体受光素子２１には照射されない。
また主面１７から放射される光もすべて半導体受光素子
２１に照射されるのではなく、一部だけが照射に用いら
れるにすぎない。
２１に照射されるのではなく、一部だけが照射に用いら
れるにすぎない。
すなわち、光信号が発光側１０から受光側２０へ有効に
伝達されない。
伝達されない。
さらに従来の構造のホトカプラでは、半導体発光素子１
１の組み立て（グイボンド、ワイヤボンド）と半導体受
光素子２１の組み立てを独立に行い、その後、両者を一
体化させるので、組み立て工程が複雑となり、両者の位
置合せが厄介である。
１の組み立て（グイボンド、ワイヤボンド）と半導体受
光素子２１の組み立てを独立に行い、その後、両者を一
体化させるので、組み立て工程が複雑となり、両者の位
置合せが厄介である。
この発明は、上述の点にかんがみでなされたもので、半
導体発光素子から半導体受光素子へ有効に光信号の伝達
が行えるとともに、組み立て工程の簡単な光結合半導体
装置を提供するものである。
導体発光素子から半導体受光素子へ有効に光信号の伝達
が行えるとともに、組み立て工程の簡単な光結合半導体
装置を提供するものである。
第２図ａ、ｂはこの発明の第１の実施例を示すものであ
る。
る。
第２図ａはエポキシ樹脂を取り除いた平面図、第２図す
は断面図を示す。
は断面図を示す。
第２図ａ。ｂにおいて、３１は導電性金属板であり、こ
の導電性金属板３１には所要形状の凹部３２が形成され
ている。
の導電性金属板３１には所要形状の凹部３２が形成され
ている。
凹部３２の側壁の各表面３３には反射率の大きい金属、
例えばＡｇやＡＩ等のメッキ処理３４がなされており、
大きな光反射性を有する。
例えばＡｇやＡＩ等のメッキ処理３４がなされており、
大きな光反射性を有する。
凹部３２の底面には絶縁性部材３５によって導電性金属
板３１と絶縁され、かつ、この導電性金属板３１を貫通
する金属リード１３のヘッドに、半導体発光素子１１の
一方の電極１２が半田付けされている。
板３１と絶縁され、かつ、この導電性金属板３１を貫通
する金属リード１３のヘッドに、半導体発光素子１１の
一方の電極１２が半田付けされている。
同様に絶縁性部材３６によって導電性金属板３１と絶縁
され、かつこの導電性金属板３１を貫通する金属リード
１６の・＼ラドに半導体発光素子１１の他方の電極１４
がリード細線１５により電気的に接続されている。
され、かつこの導電性金属板３１を貫通する金属リード
１６の・＼ラドに半導体発光素子１１の他方の電極１４
がリード細線１５により電気的に接続されている。
また、半導体受光素子２１の一方の電極２２は凹部３２
の底面に半田付けされ、他方の電極２４は絶縁性部材３
７により導電性金属板３１と絶縁され、かつ、この導電
性金属板３１を貫通する金属リード２６のヘッドとリー
ド細線２５により電気的に接続されている。
の底面に半田付けされ、他方の電極２４は絶縁性部材３
７により導電性金属板３１と絶縁され、かつ、この導電
性金属板３１を貫通する金属リード２６のヘッドとリー
ド細線２５により電気的に接続されている。
なお、２３′は金属リードで、導電性金属板３１に一体
に設けられたものであり、第１図の金属リード２３に相
当するものである。
に設けられたものであり、第１図の金属リード２３に相
当するものである。
さらに凹部３２内にはエポキシ樹脂３８が充填されてお
り、半導体発光素子１１と半導体受光素子２１とを被覆
している。
り、半導体発光素子１１と半導体受光素子２１とを被覆
している。
次に動作について説明する。
発光側１０の金属リード１３と金属リード１６との間に
電圧を印加すれば、半導体発光素子１１内で光が発生す
る。
電圧を印加すれば、半導体発光素子１１内で光が発生す
る。
これらの光は半導体発光素子１１の主面１７．前側面１
８Ｆ、後側面１８Ｂ、左側面１８Ｌ、右側面１８Ｒから
放射される。
８Ｆ、後側面１８Ｂ、左側面１８Ｌ、右側面１８Ｒから
放射される。
これら４個面のうち、前側面１８Ｆから放射される光は
、エポキシ樹脂３８を通して直接半導体受光素子２１・
＼、左右側面１８Ｌ、１８Ｒから放射される光は凹部３
２の側壁の表面３３に設けられた光反射部分で反射され
て半導体受光素子２１・＼、主面１７から放射される光
はエポキシ樹脂３８と外部との界面３９で反射されて半
導体受光素子２１へ照射される。
、エポキシ樹脂３８を通して直接半導体受光素子２１・
＼、左右側面１８Ｌ、１８Ｒから放射される光は凹部３
２の側壁の表面３３に設けられた光反射部分で反射され
て半導体受光素子２１・＼、主面１７から放射される光
はエポキシ樹脂３８と外部との界面３９で反射されて半
導体受光素子２１へ照射される。
半導体受光素子２１に照射された光は吸収されて電気的
信号に変換され、受光側２０の金属リード２３′と金属
リード２６との間で検出される。
信号に変換され、受光側２０の金属リード２３′と金属
リード２６との間で検出される。
このようにこの発明による光結合半導体装置では、半導
体発光素子１１の主面１７および各側面１８Ｆ、１８Ｌ
、１８Ｒから放射される光が有効に半導体受光素子２１
に到達し、光伝達効率が大きい。
体発光素子１１の主面１７および各側面１８Ｆ、１８Ｌ
、１８Ｒから放射される光が有効に半導体受光素子２１
に到達し、光伝達効率が大きい。
第３図はこの発明による光結合半導体装置の第１の実施
例である。
例である。
第３図においては導電性金属板３１に形成された凹部３
２を覆蓋するように蓋４１が配置されている。
２を覆蓋するように蓋４１が配置されている。
この蓋４１の下面４２には反射率の大きい金属、例えば
ＡｇやＡＩ等のメッキ処理４３が施されており、大きな
光反射性を有する。
ＡｇやＡＩ等のメッキ処理４３が施されており、大きな
光反射性を有する。
この実施例では半導体発光素子１１の主面１Ｔから放射
される光は、蓋４１の下面４２０反射部分で反射されて
半導体受光素子２１−＼照射される。
される光は、蓋４１の下面４２０反射部分で反射されて
半導体受光素子２１−＼照射される。
側面１８Ｆ、１８Ｒ，１８Ｌから放射される光は凹部３
２の表面で反射されて半導体発光素子１１に照射される
。
２の表面で反射されて半導体発光素子１１に照射される
。
このようにして第２図に示した実施例と同様に光伝達効
率の大きい光結合半導体装置が得られる。
率の大きい光結合半導体装置が得られる。
第４図はこの発明による光結合半導体装置の第３の実施
例を示すもので、導電性金属板３１に複数個、この実施
例では３個の凹部３２を設け、各凹部３２ごとに第３図
に示す光結合半導体装置を構成したものである。
例を示すもので、導電性金属板３１に複数個、この実施
例では３個の凹部３２を設け、各凹部３２ごとに第３図
に示す光結合半導体装置を構成したものである。
この実施例では半導体発光素子１１と半導体受光素子２
１の対が１つの凹部３２内に配置され、凹部３２の開口
上を蓋４１が覆っているので、ある凹部３２内の半導体
発光素子１１から放射される光信号はその凹部３２内の
半導体受光素子２１にのみ照射され、他の凹部３２内の
半導体受光素子２１に到達することはなく、従って誤動
作が防止できる。
１の対が１つの凹部３２内に配置され、凹部３２の開口
上を蓋４１が覆っているので、ある凹部３２内の半導体
発光素子１１から放射される光信号はその凹部３２内の
半導体受光素子２１にのみ照射され、他の凹部３２内の
半導体受光素子２１に到達することはなく、従って誤動
作が防止できる。
なお、上述の実施例では凹部３２内に１個の半導体発光
素子１１と１個の半導体受光素子２１を配置したが、複
数個の半導体発光素子１１や複数個の半導体受光素子２
１を１グループとして配置してもよい。
素子１１と１個の半導体受光素子２１を配置したが、複
数個の半導体発光素子１１や複数個の半導体受光素子２
１を１グループとして配置してもよい。
また、第３図、第４図の実施例においても凹部３２内に
エポキシ樹脂やシリコン樹脂を充填しである（図示は省
略）ので、屈折率整合により、ここが空気である場合に
よりもさらに有効に半導体発光素子１１から半導体発光
素子２１へ光が伝達される。
エポキシ樹脂やシリコン樹脂を充填しである（図示は省
略）ので、屈折率整合により、ここが空気である場合に
よりもさらに有効に半導体発光素子１１から半導体発光
素子２１へ光が伝達される。
そして、これらの凹部３２内にはエポキシ樹脂やシリコ
ン樹脂以外の他の透明な屈折率の大きい絶縁物質を充填
しても、この発明の目的を達成することができる。
ン樹脂以外の他の透明な屈折率の大きい絶縁物質を充填
しても、この発明の目的を達成することができる。
また、半導体発光素子１１としては発光ダイオード、電
界発光素子の外、半導体レーザ等を用いてもよい。
界発光素子の外、半導体レーザ等を用いてもよい。
さらに、導電性金属板３１として最初から光反射率の大
きいものを使用すればメッキ処理等により反射面を形成
しなくもよい。
きいものを使用すればメッキ処理等により反射面を形成
しなくもよい。
以上詳細に説明したように、この発明の光結合半導体装
置では、半導体発光素子と半導体受光素子とを凹部底面
等の同一平面上に配置することができるので、組み立て
工程が著しく簡略化することができる。
置では、半導体発光素子と半導体受光素子とを凹部底面
等の同一平面上に配置することができるので、組み立て
工程が著しく簡略化することができる。
さらに、半導体受光素子は導電性金属板に直接固着され
ているので、導電性金属板自体が受光素子の放熱板とな
り、大電流容重の光結合半導体装置が得られる。
ているので、導電性金属板自体が受光素子の放熱板とな
り、大電流容重の光結合半導体装置が得られる。
また、凹部の開口部には透帆絶縁物質を充填しであるの
で、内部の半導体発光素子や半導体受光素子がしっかり
と固定されるばかりでなく、半導体発光素子から半導体
受光素子・＼の光の伝達効率を太き（することができる
。
で、内部の半導体発光素子や半導体受光素子がしっかり
と固定されるばかりでなく、半導体発光素子から半導体
受光素子・＼の光の伝達効率を太き（することができる
。
さらに、凹部を形成した基板が、導電性金属板であるた
め凹部の表面を光反射性にすることが容易である等の優
れた幾多の利点がある。
め凹部の表面を光反射性にすることが容易である等の優
れた幾多の利点がある。
第１図は従来の光結合半導体装置の構成断面図、第２図
ａ、ｂはこの発明による光結合半導体装置の第１の実施
例を示すエポキシ樹脂を取除いた平面図および断面図、
第３図はこの発明による光結合半導体装置の第２の実施
例を示す断面図、第４図はこの発明による光結合半導体
装置の第３の実施例を示す断面図である。 図中、１０は発光側、１１は半導体発光素子、Ｔ２．１
４は電極、１３，１６は金属リード、１５はリード細線
、１７は主面、１８Ｆ、１８Ｌ。 １８Ｒは側面、２０は受光側、２１は半導体受光素子、
２２．２４は電極、２３．２６は金属リード、２５はリ
ード細線、３１は導電性金属板、３２は四部、３５〜３
７は絶縁性部材、３８はエポキシ樹脂、４１は蓋である
。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
ａ、ｂはこの発明による光結合半導体装置の第１の実施
例を示すエポキシ樹脂を取除いた平面図および断面図、
第３図はこの発明による光結合半導体装置の第２の実施
例を示す断面図、第４図はこの発明による光結合半導体
装置の第３の実施例を示す断面図である。 図中、１０は発光側、１１は半導体発光素子、Ｔ２．１
４は電極、１３，１６は金属リード、１５はリード細線
、１７は主面、１８Ｆ、１８Ｌ。 １８Ｒは側面、２０は受光側、２１は半導体受光素子、
２２．２４は電極、２３．２６は金属リード、２５はリ
ード細線、３１は導電性金属板、３２は四部、３５〜３
７は絶縁性部材、３８はエポキシ樹脂、４１は蓋である
。 なお、図中の同一符号は同一または相当部分を示す。
Claims (1)
- １ 導電性金属板に所要形状の凹部を形成し、この凹部
の表面を光反射性とし、前記凹部内に少なくとも一つの
半導体発光素子と少なくとも一つの半導体受光素子とを
配置し、さらに前記凹部の開口部に透明絶縁物質を充填
したことを特徴とする光結合半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52065983A JPS5858825B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 光結合半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP52065983A JPS5858825B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 光結合半導体装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54890A JPS54890A (en) | 1979-01-06 |
| JPS5858825B2 true JPS5858825B2 (ja) | 1983-12-27 |
Family
ID=13302740
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP52065983A Expired JPS5858825B2 (ja) | 1977-06-03 | 1977-06-03 | 光結合半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5858825B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5831594A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-24 | Oki Electric Ind Co Ltd | 光半導体装置 |
| JPS608769Y2 (ja) * | 1981-09-14 | 1985-03-28 | 研器工業株式会社 | 取っ手の構造 |
-
1977
- 1977-06-03 JP JP52065983A patent/JPS5858825B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54890A (en) | 1979-01-06 |
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