JPS6080283A - 光結合半導体装置 - Google Patents

光結合半導体装置

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JPS6080283A
JPS6080283A JP58187124A JP18712483A JPS6080283A JP S6080283 A JPS6080283 A JP S6080283A JP 58187124 A JP58187124 A JP 58187124A JP 18712483 A JP18712483 A JP 18712483A JP S6080283 A JPS6080283 A JP S6080283A
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lead frame
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light
thin metal
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Toshiki Yokogawa
横川 俊樹
Yutaka Oota
豊 太田
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Oki Electric Industry Co Ltd
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Oki Electric Industry Co Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H01L31/167Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers

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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】 (技術分野) 本発明は、半導体発光素子、半導体受光素子より構成さ
れ、両者が電気的に絶縁されていながら光学的に結合さ
れている光結合半導体装置に関するもので、特に樹脂に
よる包囲容器を有する光結合半導体装置に関するもので
ある。
(従来技術) 光結合半導体装置は、発光素ヨーと受光素子とを組合せ
て1つのデバイスとしたもので、一般にホト・カゾラ又
はオノティカリ・力、fルド・アイソレータと呼称され
、それは発光素子に電気信号を入力して、該発光素子を
発光させ、この光を媒体にして、これを正対した受光素
子で受け、電気信号に変換するものである。との稲光結
合半導体装置として良く知られたものに、電子化ボタン
電話装置、電子化PBXなどの回線切替用の通話路切替
スイッチがある。かかるスイッチ回路は第1図に示され
る様な4つのPNPN素子および4つのdv/dt 耐
量向上用の抵抗R6Kを有し、これらがブリツノ回路を
形成するように結線されl交叉回路を成しており、この
1交叉回路が複数組込まれ、ネットワークを成している
。第1図の例は2交叉回路を示したもので第1のブリッ
ジ回路イ(以下第1交叉回路と称すこともある)は、4
つのPNPN素子1,2,3および4と、4つの抵抗R
6Kt 。
RGK2 # RGK3およびRGK4から成シ、第2
のブリッジ回路口(以下第2交叉回路と称すこともある
)も、同じく4つのPNPN素子5,6.7および8と
、4つの抵抗R6K5 x ”GK6 、”GK?およ
びRGKIIとから成る。これら第1および第2のブリ
ッジ回路は、図示するようにそれぞれ結線され、端子a
1 # blおよび端子’2 * b2に図示しない直
流電位源が接続される。また端子A、Bには電話端末が
接続される。さらに端子LAは発光ダイオードLED 
J及びLED、?の共通アノード端子、LC,及びLC
2はそれぞれのカソード端子であシ、両端子間に直流電
位源が接続される。
ところで、これらのブリッジ回路を成す各PNPN素子
は、高耐圧を必要とする場合、i2図に第1 ・図の部
分拡大斜視図として示すようにPNPN 素子1.2,
3.4がそれぞれ電気的に絶縁された形態で作られる。
っまシ、各PNPN素子1,2,3゜4は半導体基板9
を十字形の溝1oによって絶縁トリアノン樹脂板(以下
BTw脂板と称す)を、12はシリコン単結晶板をそれ
ぞれ示している。
さて、−第2図に示した各PNPN素子1,2.J。
4は第1図で示したネットワークを構成する為に、第3
図に示されるリードフレーム13の素子搭載部14にそ
れぞれ搭載された後、金属細線15によって外部リード
16と接続される。なお、この@3図では受光半導体素
子側のみ示しであるので注意されたい。同第3図におい
て、外部リードA及びBは各ブリッジ回路イおよび口で
それぞれ1本づつ引出されておシ、これらが後述する第
4図で外部に於て結線されるものであ不が、包囲容器内
部で結線する際、次の二つの制約がある。その1つは各
PNPN素子の電極相互を直接金属細線で接続できない
ことである。周仰の様に金属細線で半導体素子上の電極
、っまシポンディング・ぐラドと外部リードとを接続す
るには、が・−ル・ポンド法(或はネールヘッド・ボン
ディング法)ト呼ハれる球状にした金属細線の先端をが
ンディングパッドに熱圧着あるいは超音波圧着する方法
がある。
この方法は一方のPNPN素子の電極は金属球で圧着で
きるが他方の素子の電極とは、ポールポンドできないこ
とから、このボール・プントできない他方の素子の電極
との接続上の信頼性が保証できないことや、金属細線を
切断(ひきちぎる)する際、かなシの負荷がかかるため
である。もう1つの制限は、金属細線相互を交差しない
様にボンディング・ノクッドと外部リードとの相対位置
をレイアウトすることである。金属細線のクロスは、言
うまでもなく短絡の原因となるからである。
従って外部リードの/母ターンレイアウトト、結線に工
夫をこらしていない第4図に示す従来の光結合半導体装
置は、元来共通端子として結線されるべき端子Aおよび
Bが包囲容器17外に個々′に導出され鎖線で示すよう
に、外部で結線される結果となシ、煩しい作業を強いら
れることの他、外部リード斂、つまシピン数が増加し、
小形化がそこなわれるし、高価にもなるなど好ましくな
い種種の問題に遭遇する。
(発明の目的) 本発明の目的はリードフレームのパターン・レイアウト
及び金属細線による結線との組合せに基づく包囲容器外
部での相互接続を要しない光結合半導体装置を提供する
ことにある。
(発明の構成) 本発明は所定のリードフレームの素子搭載部に受光半導
体素子を搭載した光結合半導体装置において、前記素子
搭載部を有するリードフレームの少なくとも2つのリー
ドを互いに隣接するように配置し、前記受光半導体素子
の電極の少なくとも一つと自身を搭載した素子搭載部の
金属細線接続エリアとを包囲容器内部で金属細線によっ
て結線し、かつ前記受光半導体素子の他の電極の少なく
とも1つと前記素子搭載部に隣接した素子搭載部の金属
細線接続エリアとを前記包囲容器内部で金属細線によっ
て結線したことを特徴とする光結合半導体装置にある。
(実施例) 本発明の実施例を図面に沿って説明する。第5図は受光
素子側のリードフレーム18の平面図であp、19th
ないし19fはそれぞれ外部リードを示し、そのうち1
9cおよび19dは図示しない包囲容器内端に素子搭載
部20.21を有する。
この素子搭載部20.21はそれぞれ金属細線接続エリ
ア20a、20bおよび21a、21bを有する。そし
てこれら素子搭載部20.21上には第2図に示したP
NPN素子1ないし8(以下各素子と称する)が受光面
を上にした状態で固着されている。これら各素子は第2
図で示されている通シ、BT樹脂を十字溝によって相互
に絶縁分離されている。従って各素子と素子搭載部20
,21、ひいては外部リード19c、19dとは電気的
に絶縁された状態で搭載される。
さて、素子搭載部20および21にそれぞれ搭載された
各素子は第1図で示したように第1ノリ、ノ回路イおよ
び第2ブリッジ回路口を構成し、かつこれらのブリッジ
回路41口を相互接続すべく周知のワイヤ・ぎンディン
グが各素子の電極と外部リード19mないし191にそ
れぞれ接続されている。本発明はこの際の結線形態と外
部リードのパターンにユニーク性があるので以下第1図
に示した各接続点P0ないしP8を内部結線で得るため
の結線形態を第1図を参照しながら詳説する。
端子a1として引出される外部リード19aにPNPN
 X 子1のアノード電極とPNPN素子3のカソード
電極がワイヤリングされたものが接続点pHである。同
様に、端子す、として引出される外部リード19bにP
NPN素子2のアノード電極とPNPN素子4のカソー
ド電極とがワイヤリングされたものが接続点P2である
。端子Aとして引出される外部リード19cの素子搭載
部2oの金属細線接続エリア20aに、PNPN素子1
のカソード電極とPNPN素子2のカソード電極とがワ
イヤリングされたものが接続点P3である。同様に、端
子Bとして引出される外部リード19dの素子搭載部2
ノの金属細線接続エリア21aに、PNPN素子3およ
び4の各アノード電極がワイヤリングされたものが接続
点P4である。この様にして第1のブリッジ回路イの接
続はなされている。次に第2のブリツノ回路口の接続を
説明する。端子a2として引出される外部リード19e
にPNPN素子5のアノード電極とPNPN素子2のカ
ソード電極とがワイヤリングされたものが接続点P5で
ある。同様に、端子b2として接続される外部リード1
91にPNPN素子6のアノード電極とPNPN素子8
のカソード電極とがワイヤリングされたものが接続点P
6である。第1のブリッジ回路イの接続点P3と共通接
接され、端子Aとして引出される外部リード19cの素
子搭載部20の金属細線エリア20bにワイヤリングし
たものが接続点P7である。端子Bとして引出される外
部リード19dの素子搭載部ル免 2ノの金属細線接続エリア21bにPNPN素子7およ
び8の各アノード電極がワイヤリングされたものが接続
点P8である。この接続点P8は第1のブリッジ回路イ
の接続点P4と共通接続され、端子Bとして外部リード
19dから共通端子として引出されるが、すでに接続点
P4の結線で述べたように金属細線エリア21 a K
 PNPN素子3および4の両アノード電極がワイヤリ
ングされているので、接続点P8と接続点P4は結線さ
れたことになる。
第6図゛は、発光素子側のリードフレーム22の裏面図
であ’)、19gないし19tは、それぞれ外部リード
を示す。その内194は、素子搭載部23を有し、また
外部リード19g及び19tは発光ダイオードLED 
1およびLED、?の両力ソードをそれぞれワイヤリン
グし、端子LC1およびLC2としてそれぞれ引出され
る。なお、外部リード79h、19j、19にはダミ一
端子である。
同第6図に示した発光素子側リードフレーム22は、素
子搭載部に配置された各発光ダイオードLED 1およ
びLED2が、第5図に示した受光素子側リードクレー
ム18の各ブリッジ回路イおよび口を成す受光素子1,
2,3.4および5,6゜7.8と所定間隔をもって正
対して配置され、絶縁性樹脂で包囲されて完成する。第
7図は、12ビンの樹脂成形型で作られた2交叉回路を
有する電子化ブタン電話路用として用いられる光結合半
導体装置24である。同第7図は第5図及び第6図に示
した本発明の一実施例を組立てたものであシ、樹脂包囲
容器内部で全ての結線が得られ、外部での結線が全く不
要であることが理解されよう。
この実施例は、標準ピン薮の1つである12ビンのプー
アルインラインパッケージ成形型で作うれたものである
から3つのダミ一端子がある。
もし、外部での結線の省略と同時に外部リード数を減じ
たければ、第5図に示した外部リード19aないし19
fの1本、例えば19aを第8図の様にすれば良い。こ
の様にすると、受光素子側リードフレーム25は利料的
に無駄な部分が多くなる。しかし、パッケージ・サイズ
の小形化が図れるという利益の他に、第9図に示した発
光素子側リードフレーム26の位置合せ部(ハーフエッ
チ部)27aと合致するハーフエッチ部27bを設ける
ことにょシ、受発光素子の相互位置合せが簡単になると
いう利益も生ずる。
なお、第8図および第9図に付された符号は、第5図及
び第6図に付された符号と同一部分は同一符号を付しで
あるので説明は省略する′。第8図および第9図のリー
ドフレーム25および26によって組立られた2交叉回
路を有する光結合半導体装置28を第10図に示す。同
第10図の第2実施例装置も第5図の第1実施例装置と
同様に、樹脂包囲容器内部で全ての結線が得られ、外部
での結線が全く不要となっている事が理解できよう。
そしてこの第2実施例装置28は外部リードが10ピン
となり、小形化が図れている。
(発明の効果) 本発明装置は、電気的に独立した複敬の受光素子で構成
される光スィッチを複斂組有し、各光スィッチに発光素
子をそれぞれ有した光結合半導体装置の結線を、リード
フレームと金属細線とで、包囲容器内部で実現した事に
より、従来装置の様に容器外部での結線が不要となるか
ら、わずられしさは解消され、また誤配線によるデバイ
スの破壊も解消できる。さらに光スイツチ相互の結線時
に受光素子の電極相互を直接ワイヤリングすることがな
Iへから、接続が高い信頼性を保証すると共に通常のネ
ールへ7ドボンデイング法によるポンディングが出来る
等、この種装置に於て、種々の益を生むものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は2交叉回路を有する通話路スイッチ回路図であ
り、第2図は、第1図の部分拡大斜視図である。第3図
は、従来の2交叉回路を構成する受光素子側のリードフ
レーム及び結線態様を示す平面図、第4図は第3図のリ
ードフレームを用いて組立てられた従来の光結合半導体
装置のピンレイアウト図である。第5図、第6図、第7
図は本発明の第1の実施例図を、第8図、第9図、第1
0図は本発明の第2の実施例図で、第5図および第8図
は受光半導体素子側のリードフレームの平面図、第6図
および第9図は元光半導体素子側のリードフレームの平
面図、第7図および第1゜図は包囲容器内部で全ての結
線が施されたことを示すピンレイアウト図である。 18.22,25.26・・リード、19aないし19
t・・・外部リード、20.21・・・素子搭載凰20
a、20b、21a、21b=金属細線接続エリヤ。 特許出願人 沖電気工業株式会社 第5図 第6図 第7図 第8図 昭和 年 月 日 特許庁長官 殿 1、事件の表示 昭和58年 特 許 願第187124号3、補正をす
る者 事件との関係 特 許 出 願 人 任 所(〒105) 東京都港区虎ノ門1丁目7番12
号着」とあるのを削除する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 所定のリードフレームの素子搭載部に受光半導体素子を
    搭載した光結合半導体装置において、前記素子搭載部を
    有するリードフレームの少なくとも2つのリードを互い
    に隣接するように配置し、−前記受光半導体素子の電極
    の少なくとも一つと自身を搭載した素子搭載部の金属細
    線接続エリアとを包囲容器内部で金属細線によって結線
    し、かつ前記受光半導体素子の他の電極の少なくとも1
    つと前記素子搭載部に隣接した素子搭載部の金属細線接
    続エリアとを前記包囲容器内部で金属細線によって結線
    したことを特徴とする光結合半導体装置。
JP58187124A 1983-10-07 1983-10-07 光結合半導体装置 Granted JPS6080283A (ja)

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JP58187124A JPS6080283A (ja) 1983-10-07 1983-10-07 光結合半導体装置

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JP58187124A JPS6080283A (ja) 1983-10-07 1983-10-07 光結合半導体装置

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JPS6080283A true JPS6080283A (ja) 1985-05-08
JPH0232793B2 JPH0232793B2 (ja) 1990-07-23

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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58168284A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Nec Corp 多連光結合素子

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58168284A (ja) * 1982-03-30 1983-10-04 Nec Corp 多連光結合素子

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