JPS61134083A - Photocoupler - Google Patents
PhotocouplerInfo
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- JPS61134083A JPS61134083A JP59256234A JP25623484A JPS61134083A JP S61134083 A JPS61134083 A JP S61134083A JP 59256234 A JP59256234 A JP 59256234A JP 25623484 A JP25623484 A JP 25623484A JP S61134083 A JPS61134083 A JP S61134083A
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Classifications
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- H—ELECTRICITY
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- H01L31/12—Semiconductor 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
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、発光素子フリップチップと、受光素子フリッ
プチップとを、同一基板上に配設した薄板型のフォトカ
ップラに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a thin plate photocoupler in which a light emitting element flip chip and a light receiving element flip chip are disposed on the same substrate.
［従来の技術］
従来のフォトカップラは、発光素子と、受光素子とを、
平行に相対向させた構造になっていた。[Conventional technology] A conventional photocoupler connects a light emitting element and a light receiving element.
They were constructed in parallel and facing each other.
このため、発光素子を保持する基板と、受光素子を保持
する基板とを、平行に保持する必要があり製造に時間が
かかるという欠点があった。又平行に保持することから
厚さが大きくなると共に素子への配線をワイヤーボンデ
ィングによらなければならず、組み付けに時間がかかる
という欠点があった。Therefore, it is necessary to hold the substrate holding the light emitting element and the substrate holding the light receiving element parallel to each other, resulting in a disadvantage that manufacturing takes time. Furthermore, since they are held in parallel, the thickness becomes large and the wiring to the elements must be wire bonded, which takes time to assemble.
［発明の解決しようとする問題点］
本発明は、従来のこのような欠点を改良するためになさ
れたものであり、製造の容易な且つ薄型のフォトカップ
ラを提供することを目的とする。[Problems to be Solved by the Invention] The present invention has been made in order to improve these conventional drawbacks, and an object of the present invention is to provide a thin photocoupler that is easy to manufacture.
［問題点を解決するための手段］
本発明は、基板と、該基板上に相対向して配設された発
光素子フリップチップと、
前＆！基板上に相対向して前記発光素子フリップチップ
に隣接して配設された受光素子フリップチップと、
前記発光素子フリップチップから放射された光を前記受
光素子フリップチップへ導く、前記基板上に形成された
導光路と、
前記基板を保護し、電気端子を有したパッケジングと、
から成るフォトカップラである。[Means for Solving the Problems] The present invention provides a substrate, a light emitting element flip chip disposed opposite to each other on the substrate, and a front &! a light receiving element flip chip disposed opposite to each other on a substrate adjacent to the light emitting element flip chip; and a light receiving element flip chip formed on the substrate that guides light emitted from the light emitting element flip chip to the light receiving element flip chip. The present invention is a photocoupler comprising: a light guide path formed by a light guide; and packaging that protects the substrate and has an electrical terminal.
ここで基板は、発光素子フリップチップ、受光素子フリ
ップチップ、その他これらを駆動するための集積回路（
ｒｃ）チップを保持するものでありセラミックス、アル
ミナ、樹脂等の絶縁体が望ましい。発光素子フリップチ
ップ、受光素子フリップチップ、の基板への配設はバン
プのハンダ付けによって行なうことができる。Here, the substrate includes a light emitting element flip chip, a light receiving element flip chip, and other integrated circuits (
rc) Holds the chip, and is preferably made of an insulator such as ceramics, alumina, or resin. The light emitting element flip chip and the light receiving element flip chip can be disposed on the substrate by soldering bumps.
基板表面には、アルミニウム等の導体による配線層が形
成されており、その配線層に電気端子を接続することに
よって発光素子フリップチップと受光素子フリップチッ
プに対する信号の入出力を行なうことができる。導光路
は、基板に任意形状の溝を設け、発光素子フリップチッ
プと受光素子フリップチップとの下に当る部分に反射面
を形成することによって構成できる。上記溝には、基板
材料よりも屈折率の大きなガラスを充填してもよい。又
、基板上に光ファイバー、薄膜導波路を形成することに
よって構成してもよい。A wiring layer made of a conductor such as aluminum is formed on the surface of the substrate, and by connecting electrical terminals to the wiring layer, signals can be input and output to and from the light emitting element flip chip and the light receiving element flip chip. The light guide path can be constructed by providing a groove of an arbitrary shape in the substrate and forming a reflective surface in a portion that corresponds to the bottom of the light emitting element flip chip and the light receiving element flip chip. The groove may be filled with glass having a higher refractive index than the substrate material. Alternatively, it may be constructed by forming an optical fiber or a thin film waveguide on the substrate.
［作用］
発光素子フリップチップによって基板に向かって放射さ
れた光は、導光路によって基板に平行に伝搬し、受光素
子フリップチップに入射する。こうしてフォトカップラ
が形成される。導光路は、基板に平行に形成されており
、発光素子フリップチップ、受光素子フリップチップは
、基板に平行に隣接して設けているのでこのフォトカッ
プラは、薄型の素子となる。[Operation] Light emitted toward the substrate by the light emitting element flip chip propagates parallel to the substrate through the light guide path and enters the light receiving element flip chip. A photocoupler is thus formed. The light guide path is formed parallel to the substrate, and the light emitting element flip chip and the light receiving element flip chip are provided parallel to and adjacent to the substrate, so this photocoupler becomes a thin element.
［実施例］ 以下、本発明を具体的な一実施例に基いて説明する。[Example] The present invention will be explained below based on a specific example.
第１図は、本発明の一実施例に係るフォトカップラの構
成を示した平面図であり、第２図は、その断面図である
。セラミックス基板１上には三角状の溝１０が形成され
ている。溝１０の表面は、アルミニウム、金又は銀等が
蒸着されており、第１反射面１１と、第２反射面１２と
が形成されている。第１反射面１１は、発光素子フリッ
プチップ２から放射された光を第２反射面１２に向かっ
て反射し、第２反射面１２は、その光を受光素子フリッ
プチップ３に向かって反射する。この結果ａ−ｂ−ｃ−
ｄに示す導光路２０が形成される。−発光素子フリップ
チップ２と受光素子フリップチップ３は、発光ダイオー
ド、フォトダイオード素子を有したｔＣチップであり、
パン１６０．６１と、パン７６２．６３とによって基板
上に配設されている。基板上にはアルミニウムをメタラ
イズして形成された配線Ｈ５が設けられ、配線層５は、
電気端子４に接続されている。発光素子フリップチップ
２と、受光素子フリップチップ３は、バンプ６０．６１
，６２．６３等によって電気的に配線層５に接続されて
おり、電気端子４からの信号に応じて動作する。又他の
ＩＣチップ５０、抵抗７０は配線層５に電気的に接続さ
れている。上記基板は、第６図に示すように樹脂モール
ドされパッケジングされる。本実施例は、発光素子フリ
ッブチツブ２と、受光素子フリップチップ３とを基板に
対して平行に配設し、導光路を基板１に設けられた溝に
よって実現している。FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a photocoupler according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a sectional view thereof. A triangular groove 10 is formed on the ceramic substrate 1. Aluminum, gold, silver, or the like is deposited on the surface of the groove 10, and a first reflective surface 11 and a second reflective surface 12 are formed. The first reflective surface 11 reflects the light emitted from the light emitting element flip chip 2 toward the second reflective surface 12 , and the second reflective surface 12 reflects the light toward the light receiving element flip chip 3 . This result a-b-c-
A light guide path 20 shown in d is formed. - The light emitting element flip chip 2 and the light receiving element flip chip 3 are tC chips having a light emitting diode and a photodiode element,
A pan 160.61 and a pan 762.63 are arranged on the substrate. A wiring H5 formed by metallizing aluminum is provided on the substrate, and the wiring layer 5 is
It is connected to the electrical terminal 4. The light emitting element flip chip 2 and the light receiving element flip chip 3 have bumps 60 and 61.
, 62, 63, etc., and operates in response to a signal from the electrical terminal 4. Further, other IC chips 50 and resistors 70 are electrically connected to the wiring layer 5. The substrate is resin molded and packaged as shown in FIG. In this embodiment, a light emitting element flip chip 2 and a light receiving element flip chip 3 are arranged parallel to the substrate, and the light guide path is realized by a groove provided in the substrate 1.
上記突ｍ例においては、導光路を反射面と空洞によって
実現しているが、第３図に示すように溝１０に基板１よ
り屈折率の大きなガラス１４を埋め込んで、全反射を利
用した導光路を形成してもよい。In the above-mentioned example, the light guide path is realized by a reflective surface and a cavity, but as shown in FIG. An optical path may also be formed.
第４図は、他の実施例に係るフォトカップラの構成を示
した断面図であり、第１図における■−■断面に対応し
た断面図である。導光路２０は、グラスファイバー３０
で構成されている。グラスファイバー３０は、基板１と
発光素子フリップチップ及び受光素子フリップチップ３
の間に配設されている。グラスファイバー３０は、基板
１の平面に対して４５１１傾斜した受光面３１と、放射
面３２とを有している。発光素子フリップチップ２から
放射された光は、受光面３１からグラスファイバー３０
へ入力しグラスファイバー３０を伝搬し放射面３２から
受光素子フリップデツプ３へ放射される。このように本
実施例は、グラスファイバー３０によって光結合をおこ
なっている。FIG. 4 is a cross-sectional view showing the configuration of a photocoupler according to another embodiment, and is a cross-sectional view corresponding to the section 2--2 in FIG. The light guide path 20 is made of glass fiber 30
It consists of The glass fiber 30 connects the substrate 1, the light emitting element flip chip, and the light receiving element flip chip 3.
is placed between. The glass fiber 30 has a light receiving surface 31 inclined by 4511 with respect to the plane of the substrate 1 and a radiation surface 32. The light emitted from the light emitting element flip chip 2 is transmitted from the light receiving surface 31 to the glass fiber 30.
The light is input to the optical fiber, propagates through the glass fiber 30, and is radiated from the radiation surface 32 to the light receiving element flip-deep 3. In this way, in this embodiment, optical coupling is performed using the glass fiber 30.
他の例として、第５図に示すようにグラスファイバーの
代りに基板１上にガラスによる光薄膜導波路２２を形成
してもよい。As another example, as shown in FIG. 5, an optical thin film waveguide 22 made of glass may be formed on the substrate 1 instead of the glass fiber.
〔発明の効果］
本発明は、基板上にそれと平行に発光素子フリップチッ
プと、受光素子フリップチップとを配設している。従っ
て素子の厚さを薄くすることができる。又発光素子フリ
ップチップと受光素子フリブプチップとを基板上に７エ
イスダウンに配設できるので製造が容易である。[Effects of the Invention] In the present invention, a light emitting element flip chip and a light receiving element flip chip are arranged on a substrate in parallel thereto. Therefore, the thickness of the element can be reduced. Further, since the light emitting element flip chip and the light receiving element flip chip can be arranged seven eighths down on the substrate, manufacturing is easy.
第１図は、本発明の具体的な一実施例に係るフォトカッ
プラの構成を示した平面図である。第２図は、同実施例
のフォトカップラの構成を示した断面図である。第３図
は、他の実施例にかかるフォトカップラの構成を示した
断面図である。第４図は、他の実施例のフォトカップラ
の構成を示した断面図である。第５図は、他の実施例の
フォトカップラの構成を示した断面図である。第６図は
、上記フォトカップラのバツケジングを示した斜視図で
ある。
１・・・基板
２・・・発光素子フリップチップ
３・・・受光素子フリップチップ
４・・・電気端子 ５・・・配線層１０・・
・溝 １１・・・第１反射面１２・・・
第２反射面 ２０・・・導光路３０・・・グラス
ファイバー ３１・・・受光面３２・・・放射面
２２・・・光薄膜導波路特許出願人 日本ｉ
＋を装株式会社代理人 弁理士 大川 宏
同 弁理士 藤谷 修
同 弁理士 丸山明夫
第１図
第２図
第３図FIG. 1 is a plan view showing the configuration of a photocoupler according to a specific embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view showing the configuration of the photocoupler of the same embodiment. FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of a photocoupler according to another embodiment. FIG. 4 is a sectional view showing the configuration of a photocoupler according to another embodiment. FIG. 5 is a sectional view showing the configuration of a photocoupler according to another embodiment. FIG. 6 is a perspective view showing the packaging of the photocoupler. 1... Substrate 2... Light emitting element flip chip 3... Light receiving element flip chip 4... Electrical terminal 5... Wiring layer 10...
・Groove 11...First reflective surface 12...
Second reflective surface 20...Light guide path 30...Glass fiber 31...Light receiving surface 32...Radiation surface
22...Optical thin film waveguide patent applicant Japan i
Agent for Plus Co., Ltd. Patent attorney: Hirodo Okawa Patent attorney: Shudo Fujitani Patent attorney: Akio Maruyama Figure 1 Figure 2 Figure 3
Claims (5)
子フリップチップと、 前記基板上に相対向して前記発光素子フリップチップに
隣接して配設された受光素子フリップチップと、 前記発光素子フリップチップから放射された光を前記受
光素子フリップチップへ導く、前記基板上に形成された
導光路と、 前記基板を保護し、電気端子を有したパッケジングと、 から成るフォトカップラ。(1) A substrate, a light emitting element flip chip disposed opposite to each other on the substrate, and a light receiving element flip chip disposed opposite to each other on the substrate adjacent to the light emitting element flip chip. A photocoupler comprising: a light guide path formed on the substrate that guides light emitted from the light emitting element flip chip to the light receiving element flip chip; and packaging that protects the substrate and has an electrical terminal.
の光を前記基板平面に平行に反射する第１反射面と、該
第１反射面によつて反射された光を、前記受光素子フリ
ップチップ側に反射する第２反射面とを有する溝を前記
基板に形成することによって構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載のフォトカップラ。(2) The light guide path includes a first reflecting surface that reflects light from the light emitting element flip chip in parallel to the substrate plane, and a first reflecting surface that reflects the light from the light receiving element flip chip. 2. The photocoupler according to claim 1, wherein the photocoupler is constructed by forming in the substrate a groove having a second reflective surface that reflects sideward.
が充填されていることを特徴とする特許請求の範囲第２
項記載のフォトカップラ。(3) The groove is filled with glass having a higher refractive index than the substrate.
Photocoupler described in section.
の光を受光する受光面と、前記発光素子フリップチップ
へ光を放射する放射面とを有する光ファイバーを前記基
板上に形成することによつて構成することを特徴とする
特許請求の範囲１項記載のフォトカップラ。(4) The light guide path is formed by forming on the substrate an optical fiber having a light receiving surface that receives light from the light emitting element flip chip and a radiation surface that emits light to the light emitting element flip chip. A photocoupler according to claim 1, characterized in that the photocoupler comprises:
路で構成されていることを特徴とする特許請求の範囲第
１項記載のフォトカップラ。(5) The photocoupler according to claim 1, wherein the light guide path is constituted by a thin film waveguide formed on the substrate.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256234A JPS61134083A (en) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | Photocoupler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59256234A JPS61134083A (en) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | Photocoupler |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61134083A true JPS61134083A (en) | 1986-06-21 |
Family
ID=17289793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59256234A Pending JPS61134083A (en) | 1984-12-04 | 1984-12-04 | Photocoupler |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61134083A (en) |
-
1984
- 1984-12-04 JP JP59256234A patent/JPS61134083A/en active Pending
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