JP2017147364A - 半導体モジュール - Google Patents

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黒澤　哲也
Tetsuya Kurosawa
哲也 黒澤
義久 井守
Yoshihisa Imori
義久 井守
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Abstract

【課題】絶縁素子を内蔵した半導体モジュールを提供する。【解決手段】半導体モジュールは、第１光を放射可能な第１発光素子１３と、第１出力回路と第１受光回路とが設けられた第１半導体素子１１と、前記第１発光素子と前記第１半導体素子との間にあって、前記第１光に対して透光性を有する材料で形成され、前記第１発光素子と対向する第１面と前記第１半導体素子と対向する第２面とを有し、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一部に粗面を有する第１絶縁体１４と、前記第１発光素子と前記第１絶縁体との間及び前記第１絶縁体と前記第１半導体素子との間に設けられた前記第１光に対する透光性を有する第１接合樹脂１５ａ、ｂと、を備える。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、半導体モジュールに関する。
一般に、動作電圧の低い１次側回路と動作電圧の高い２次側回路との間の信号のやり取
りは、安全性確保等のためにフォトカプラ等の絶縁素子を介して行われる。
特開２０１３−２５１４１０号公報
本実施形態が解決しようとする課題は、絶縁素子を内蔵した半導体モジュールを提供す
ることである。
本実施形態の半導体モジュールは、第１光を放射可能な第１発光素子と、第１出力回路
と第１受光回路とが設けられた第１半導体素子と、前記第１発光素子と前記第１半導体素
子との間にあって、前記第１光に対して透光性を有する材料で形成され、前記第１発光素
子と対向する第１面と前記第１半導体素子と対向する第２面とを有し、前記第１面及び前
記第２面の少なくとも一部に粗面を有する第１絶縁体と、前記第１発光素子と前記第１絶
縁体との間及び前記第１絶縁体と前記第１半導体素子との間に設けられた前記第１光に対
する透光性を有する第１接合樹脂と、を備える。
第１の実施形態に係る半導体モジュールを示す断面図。 第１の実施形態に係る半導体モジュールの絶縁体を示す模式図。 第１の実施形態に係る半導体モジュールの発光素子を示す断面図。 第１の実施形態に係る半導体モジュールの回路構成の概要を示すブロック図。 第１の実施形態に係る半導体モジュールの製造工程を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る半導体モジュールが外囲器に収納された状態を示す図。 第１の実施形態に係る半導体モジュールを用いたパワー半導体素子のドライブ回路を示すブロック図。 第２の実施形態に係る半導体モジュールの絶縁体を示す模式図。 第３の実施形態に係る半導体モジュールの絶縁体を示す模式図。
以下、発明を実施するための実施形態について説明する。
（第１の実施形態）
第１の実施形態の半導体モジュールを図１乃至図７を用いて説明する。図１は本実施形
態の半導体モジュールを示す断面図である。半導体モジュール１０は第１半導体素子が設
けられた第１半導体モジュール１００と第２半導体素子が設けられた第２半導体モジュー
ル２００とを備える。第１半導体モジュール１００と第２半導体モジュール２００はワイ
ヤ等で接続されている。
以下、半導体モジュール１０の構成について説明する。図１に示すように、第１半導体
モジュール１００は１次側回路が設けられた第１半導体素子１１を有する。第１半導体素
子１１の上部にはその上下面に凹凸を有した第１絶縁体１４が位置する。なお、第１半導
体素子１１は後述する受光素子（フォトダイオード）を有している。
第１発光素子１３は、第１放射光１２に対して透光性を有する材料で形成された第１絶
縁体１４を介して第１半導体素子１１に積層されている。
第１発光素子１３と第１絶縁体１４との間及び第１絶縁体１４と第１半導体素子１１と
の間のそれぞれに第１放射光１２に対して透光性を有する接合樹脂（第１接合樹脂）１５
ａ、１５ｂが設けられている。つまり、第１発光素子１３と第１絶縁体１４とは、接合樹
脂１５ａによって接着され、第１絶縁体１４と第１半導体素子１１とは、接合樹脂１５ｂ
によって接着されている。
第１半導体素子１１は、導電性接着剤１６でダイパッド１７ａに接合されている。第１
半導体素子１１は、ワイヤ１８ａを介してリード１７ｂに接続されている。
第１発光素子１３は、内部樹脂（第１内部樹脂）１９で覆われる。
次に、第２半導体モジュール２００の構成について説明する。第２半導体モジュール２
００は第１半導体モジュール１００と同様な構成をしている。第２半導体モジュール２０
０は、１次側回路より動作電圧の高い２次側回路が設けられた第２半導体素子２１を有し
ている。第２半導体素子２１の上部にはその上下面に凹凸を有した第２絶縁体２４が位置
する。なお、第２半導体素子２１は後述する受光素子（フォトダイオード）を有している
。
第２発光素子２３は、第２放射光２２に対して透光性を有する材料で形成された第２絶
縁体２４を介して第２半導体素子２１に積層されている。
第２発光素子２３と第２絶縁体２４との間及び第２絶縁体２４と第２半導体素子２１と
の間のそれぞれに第２放射光２２に対して透光性を有する接合樹脂（第２接合樹脂）２５
ａ、２５ｂが設けられている。つまり、第２発光素子２３と第２絶縁体２４は、接合樹脂
２５ａによって接着され、第２絶縁体２４と第２半導体素子２１は、接合樹脂２５ｂによ
って接合されている。
第２半導体素子２１は、導電性接着剤２６でダイパッド２７ａに接合されている。第２
半導体素子２１は、ワイヤ２８ａを介してリード２７ｂに接続されている。
第２発光素子２３は、内部樹脂（第２内部樹脂）２９で覆われる。
第１発光素子１３は第２半導体素子２１とワイヤ１８ｂで接続されている。第２発光素
子２３は第１半導体素子１１とワイヤ２８ｂで接続されている。
なお、後に説明するが半導体モジュール１０は全体が外部樹脂で覆われる。
第１及び第２絶縁体１４、２４は、高い絶縁性を有するサファイア、石英ガラスなどが
適している。透光性を有していればセラミックスなども使用可能である。厚さは例えば４
５０μｍ程度である。
接合樹脂１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂはそれぞれ、例えば絶縁性のシリコーンペー
ストであるが、これに限定されない。
導電性接着剤１６、２６は、例えば銀ペースト、はんだなどである。
内部樹脂１９、２９は、内部樹脂を覆う外部樹脂（図示しない）が第１及び第２発光素
子１３、２３に及ぼす応力を低減するためのエンキャップ材で、例えばシリコーン樹脂な
どである。内部樹脂１９、２９は、外部樹脂より低い弾性率を有している。
次に、第１及び第２絶縁体１４、２４の詳細について説明する。
図２（ａ）、（ｂ）は第１絶縁体１４を示す模式図である。図２（ａ）は第１絶縁体１
４の立体図、図２（ｂ）は図２（ａ）中のＡ１−Ａ２線で切断した第１絶縁体１４の断面
図を示す。１４ａを上面（第１面）、１４ｂを下面（第２面）とする。
第１絶縁体１４は上面１４ａ及び下面１４ｂに凹凸を有する。つまり、上面１４ａ及び
下面１４ｂは粗面である。粗面の粗さは、例えば平均高さ（Ｒａ）が１ｎｍ〜７０ｎｍ、
最大高さ（Ｒｙ）が５ｎｍ〜５００ｎｍが考えられるが、Ｒａが５ｎｍ〜３０ｎｍ、Ｒｙ
が５０ｎｍ〜２００ｎｍが望ましい（Ｒａ、Ｒｙ共にＪＩＳ規格）。第１絶縁体１４の上
下面１４ａ、１４ｂに粗さを有することにより上下面１４ａ、１４ｂの表面積が増大し、
第１絶縁体１４と接合樹脂１５ａ、１５ｂとの密着性が増す。
粗面は研削砥石による加工、エッチングによる加工及びレーザーによる加工等によって
形成されるが、これに限定されない。
第２絶縁体２４についても同様な構造を有しており、その説明は省略する。
次に、第１及び第２発光素子１３、２３について説明する。
図３は第１発光素子１３の断面図である。図３に示すように、第１発光素子１３は、ｐ
クラッド層７１上に、活性層７２と、ｎクラッド層７３と、ｎコンタクト層７４が順に積
層された構造を有している。ｐクラッド層７１は例えばｐＩｎＧａＡｌＰ、活性層７２は
例えばＩｎＧａＡｌＡｓ／ＧａＡｌＡｓＭＱＷ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｑｕａｎｔｕｍ Ｗ
ｅｌｌ）、ｎクラッド層７３は例えばｎＩｎＧａＡＬＰ、ｎコンタクト層７４は例えばｎ
ＧａＡｓである。
ｐクラッド層７１はｐＩｎＧａＰ接着層７５によりｐＧａＰ支持基板７６の第１の面７
６ａに接着されている。ｎコンタクト層７４にｎ電極７７が設けられ、ｐ支持基板７６の
第１の面７６ａにｐ電極７８が設けられている。
第１発光素子１３は、光放射面である第２の面７６ｂがフォトダイオード１１ｃの受光
面と対向するように第１半導体素子１１に載置される。
第２発光素子２３についても同様の構造を有するため省略する。
次に、半導体モジュール１０の回路構成について説明する。
図４は半導体モジュールの回路構成の概要を示すブロック図である。図４に示すように
、第１半導体素子１１は、電源電圧ＶＣＣ１を有する第１電源と基準電位ＧＮＤ１との間
に接続される。第２半導体素子２１は、電源電圧ＶＣＣ２を有する第２電源と基準電位Ｇ
ＮＤ２との間に接続される。電源電圧ＶＣＣ２は電源電圧ＶＣＣ１より高く、基準電位Ｇ
ＮＤ２は基準電位ＧＮＤ１とは電気的に絶縁されている。
第１半導体素子１１は、１次側回路として第１受光回路１１ａと第１出力回路１１ｂと
を有している。第１受光回路１１ａは、フォトダイオード（ＰＤ１）１１ｃを有している
。第２半導体素子２１は、２次側回路として第２受光回路２１ａと第２出力回路２１ｂと
を有している。第２受光回路２１ａは、フォトダイオード（ＰＤ２）２１ｃを有している
。
第２出力回路２１ｂは第１発光素子１３に電気的に接続されている。第１出力回路１１
ｂは第２発光素子２３に電気的に接続されている。
第１発光素子１３が放射する光（第１放射光）１２をフォトダイオード１１ｃが受光で
きるように第１発光素子１３を第１半導体素子１１上に載置する。第２発光素子２３は、
第２発光素子２３が放射する光（第２放射光）２２をフォトダイオード２１ｃが受光でき
るように第２発光素子２３を第２半導体素子２１上に載置する。
フォトダイオード１１ｃ、２１ｃはそれぞれシリコンフォトダイオードである。第１及
び第２発光素子１３、２３は、シリコンフォトダイオードの受光感度に対応した赤外光を
放射する発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）である
。第１及び第２発光素子１３、２３は例えば波長が７７０ｎｍの近赤外光を放射すること
が可能である。
第１出力回路１１ｂは、外部からの入力信号を処理して処理結果を第２発光素子２３に
出力する。第２発光素子２３は、処理結果に応じて第２放射光２２を放射する。第２受光
回路２１ａは、フォトダイオード２１ｃで第２放射光２２を検出し、検出結果（光電流）
を処理して処理結果を外部に出力する。
同様に、第２出力回路２１ｂは、外部からの入力信号を処理して処理結果を第１発光素
子１３に出力する。第１発光素子１３は、処理結果に応じて第１放射光１２を放射する。
第１受光回路１１ａは、フォトダイオード１１ｃで第１放射光１２を検出し、検出結果（
光電流）を処理して外部に処理結果を出力する。
これにより、１次側回路から２次側回路に信号が光結合により伝送され、２次側回路か
ら１次側回路に信号が光結合により伝送される。１次側回路から２次側回路への信号の伝
送と、２次側回路から１次側回路への信号の伝送とは、電気的に絶縁されて独立に行なわ
れる。
次に、半導体モジュール１０の製造方法について図５を用いて説明する。図５は半導体
モジュール１０の組み立て工程を示すフローチャートである。
図５に示すように、第１及び第２半導体素子１１、２１、第１及び第２発光素子１３、
２３、第１及び第２絶縁体１４、２４、リードフレームなどの部品を準備する。なお、上
記で説明したように第１及び第２絶縁体は上下面に粗面を有する。
第１半導体素子１１を、銀ペーストを介してリードフレームのダイパッド１７ａにマウ
ントし、第２半導体素子２１を、銀ペーストを介してリードフレームのダイパッド２７ａ
にマウントする（Ｓ１）。第１半導体素子１１とリードフレームのリード１７ｂをワイヤ
ボンディングで接続し、第２半導体素子２１とリードフレームのリード２７ｂをワイヤボ
ンディングで接続する（Ｓ２）。
第１絶縁体１４を機器等でモニタしつつ第１半導体素子１１上に塗布された接合樹脂１
５ｂにマウントする。第２絶縁体２４も同様に、機器等でモニタしつつ第２半導体素子２
１上に塗布された接合樹脂２５ｂにマウントする（Ｓ３）。第１及び第２絶縁体１４、２
４は上下面に粗面を有するため、粗面によって全体が曇ったように見える。
第１発光素子１３を、接合樹脂１５ａを介して第１絶縁体１４にマウントし、第２発光
素子２３を、接合樹脂２５ａを介して第２絶縁体２４にマウントする（Ｓ４）。この時透
明な接合樹脂１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂが第１及び第２絶縁体１４、２４の上下面
に位置し、第１及び第２絶縁体１４の粗さ部分に接合樹脂１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５
ｂが入り込むため曇りが無くなる。よって透光性は粗面加工をしない場合と同様である。
プラズマ処理により、第１及び第２発光素子１３、２３の表面をクリーニングする（Ｓ
５）。
第１発光素子１３と第２半導体素子２１のパッドとをワイヤボンディングして電気的に
接続し、第２発光素子２３と第１半導体素子１１のパッドとをワイヤボンディングして電
気的に接続する（Ｓ６）。第１及び第２発光素子１３、２３のそれぞれを、シリコーン樹
脂などでエンキャップする（Ｓ７）。
第１及び第２半導体素子１１、２１、第１及び第２発光素子１３、２３、リードフレー
ムのダイパッド１７ａ、２７ａを含む一部をエポキシ樹脂などでモールドする（Ｓ８）。
最後に、外観、特性などの検査を行う（Ｓ９）。これにより、半導体モジュール１０が完
成する。
第1の実施形態では透明な第１及び第２絶縁体１４、２４が粗面を有することにより曇
ったように見えることから、第１及び第２半導体素子１１、２１上に第１及び第２絶縁体
１４、２４をマウントする際に機械等での検出が容易となる。さらには、第１及び第２半
導体素子１１、２１と第１及び第２絶縁体１４、２４との位置あわせが容易となり、ずれ
が低減する。
なお、組み立て工程は、図５に示すフローチャートに限定されない。例えば、マウント
工程（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４）とワイヤボンディング工程（Ｓ２、Ｓ６）の順番を変更し、マ
ウント工程（Ｓ１、Ｓ３、Ｓ４）を先に連続して行い、その後にワイヤボンディング工程
（Ｓ２、Ｓ６）を連続して行ってもよい。
次に、半導体モジュール１０を外囲器に収納した状態の構成と、半導体モジュール１０
を用いた具体例について説明する。
図６（ａ）は外囲器に収納された半導体モジュールを示す平面図、図６（ｂ）は図６（
ａ）中のＡ１−Ａ２線で切断し矢印方向に眺めた断面図である。
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、半導体モジュール１０は、外囲器３０を有する。外
囲器３０は、例えば、両側面からリードが延在するＤＩＰ（Ｄｕａｌ Ｉｎｌｉｎｅ Ｐ
ａｃｋａｇｅ）型の樹脂パッケージである。
第１及び第２半導体素子１１、２１と、第１及び第２発光素子１３、２３と、ダイパッ
ド１７ａ、２７ａを含むリードフレームの一部は外部樹脂３１で一体に覆われる。外部樹
脂３１の両側面からは対になるようにリード１７ｂ、２７ｂが延在する。外部樹脂３１は
、例えばエポキシ樹脂などの遮光性を有する熱硬化性樹脂であり、内部樹脂１９、２９や
接合樹脂１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂと比較して硬い。
なお、図６では、リード１７ｂ、２７ｂが外部樹脂外まで延在するが、その外部樹脂内
の構造は図示していない。
次に、第１の実施形態の半導体モジュール１０を用いた具体例であるパワー半導体素子
のドライブ回路について説明する。図７に示すように、半導体モジュール１０は、三相モ
ータ（図示せず）を駆動するパワー半導体素子のゲートドライバとして用いられる。なお
、図７では、三相のうちの一相分を示している。
半導体モジュール１０は、第１半導体素子１１が三相モータの制御用マイクロコンピュ
ータ６１に接続され、第２半導体素子２１が外付けのドライバ６２を介してＩＧＢＴ（パ
ワー半導体素子）６３に接続されている。ＩＧＢＴ６３はステーターのコイル６４に接続
されている。
ドライバ６２を外付けしているのは、使用するＩＧＢＴ６３によってドライバ６２に要
求される仕様が異なるためである。これにより、半導体モジュール１０に汎用性を持たせ
ることができる。
なお、ＩＧＢＴ６３は、電流容量に応じて並列接続される。ダイオード６５はＩＧＢＴ
６３の過熱を検出するセンサとして機能する。抵抗６６は、ＩＧＢＴ６３の過電流、短絡
電流を検出するセンサとして機能する。
電源電圧ＶＣＣ１は、例えば５Ｖである。電源電圧ＶＣＣ２は、例えば３０Ｖである。
三相モータの電圧（２次側）は、例えば６００Ｖから１２００Ｖである。この場合、安全
性の観点から日本工業規格（ＪＩＳ）で定められた安全規格（ＩＥＣ６０９５０）に則っ
た絶縁耐圧を確保するために、図６に示す外囲器３０において外部沿面距離Ｌ１は５ｍｍ
以上が望ましい。空間距離Ｌ２は５ｍｍ以上が望ましい。また外部沿面距離Ｌ１と空間距
離Ｌ２は等しいことが望ましい。
ここで、外部沿面距離とは、互いに外部樹脂３１に対して反対側に延在するリード１７
ｂ、２７ｂ間の外部樹脂３１の底面及び下側の側面に沿った距離のことである。空間距離
とは、互いに外部樹脂３１に対して反対側に延在するリード１７ｂ、２７ｂの先端部間の
直線距離のことである。
また、絶縁耐圧を確保するために、第１発光素子１３の内部沿面距離Ｌ３は１．２ｍｍ
以上が望ましい。内部沿面距離とは、２つの充電部間の絶縁材の表面を沿った最小距離で
ある。つまり、第１発光素子１３から第１絶縁体１４の表面及び側面、第１半導体素子１
１の表面に沿って第１半導体素子１１のボンディングパッドに到る最短の距離である。
本実施形態に係る半導体モジュールによれば、絶縁素子を介して動作電圧の異なる一次
側回路及び二次側回路を同パッケージ内に内蔵させることにより、小型のインバータ回路
の形成が可能となる。
本実施形態において、第１及び第２絶縁体の上下面に粗面を用いることにより、接合樹
脂との密着性を向上させ、絶縁体を剥離しにくくする。同様に、ワイヤボンディング時の
接合性も向上する。ワイヤボンディングでは、ワイヤボンド材を左右に振動させながら第
１発光素子上面に押し付けて形成する。ワイヤボンド材は軟らかいため振動させることで
第１発光素子上のずれが大きくなるが、絶縁体上面に粗面を有するとワイヤボンド材が動
きにくくなり接合性が増す。
また、上下面に粗面を用いることで透明な絶縁体が曇ったようになり、マウントする際
に機器等による検出が容易になる。そのため組み立て工程で絶縁体を検出できずに起きて
いた不具合を解消できる。さらには、研磨等による鏡面加工の工程を排除でき、コストの
削減になる。
（第２の実施形態）
第２の実施形態に係る半導体モジュールについて説明する。本実施形態の半導体モジュ
ールの構成は、第１の実施形態と同様である。第１及び第２絶縁体１４、２４の構造が第
１の実施形態とは異なる。
図８（ａ）（ｂ）は第２の実施形態に係る第１絶縁体１４を示す模式図である。図８（
ａ）は第１絶縁体１４の立体図、図２（ｂ）は図８（ａ）中のＡ１−Ａ２線で切断した第
１絶縁体１４の断面図を示す。１４ａを上面、１４ｂを下面とする。
第２の実施形態において、第１絶縁体１４は上面１４ａに鏡面を有し、下面１４ｂに粗
面を有する。ここで鏡面とは、粗さが無く滑らかな状態の面である。このような第１絶縁
体１４は、研削砥石によって所望の厚さ（例えば４５０μｍ）まで削った後、研磨等によ
って上面１４ａのみを鏡面加工することで得られる。第２絶縁体２４も同様であるためそ
の説明は省略する。
第２の実施形態に係る半導体モジュールによれば、第１及び第２絶縁体１４、２４の下
面に粗面を有することで接合樹脂１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂとの密着性が向上する
。また第１の実施形態と比較して、粗面の総面積が小さくなることから、粗面上の凹凸に
ダメージ（亀裂）が入ることによって第１及び第２絶縁体１４、２４が割れやすくなるこ
とを抑制できる。
第２の実施形態において、粗面は第１及び第２絶縁体１４、２４の下面１４ｂ全面であ
るが、全面である必要は無く、一部でも良い。また下面に限定されず、上面か下面のどち
らかであれば良い。
（第３の実施形態）
第３の実施形態に係る半導体モジュールについて説明する。本実施形態の半導体モジュ
ールの構成は、第１及び第２の実施形態と同様である。第３の実施形態の半導体モジュー
ル１０は、第１及び第２の実施形態と比較して、第１及び第２絶縁体１４、２４の構造が
異なる。
図９に示すように、第３の実施形態の第１絶縁体１４は上面１４ａ及び下面１４ｂの中
心部に粗面を有する。つまり、外周部は鏡面である。このような第１絶縁体１４は、研削
砥石によって所望の厚さ（例えば４５０μｍ）まで削った後、研磨等によって上面１４ａ
及び下面１４ｂの外周部を鏡面加工することで得られる。なお、本実施形態における外周
部とは中心部に対して外側の領域を指す。また、第２絶縁体２４も同様であるためその説
明は省略する。
第３の実施形態に係る半導体モジュールによれば、第１及び第２の半導体モジュールと
比較して、第１絶縁体１４の上下面１４ａ、１４ｂの外周部は鏡面であるため、内部樹脂
１９が接合樹脂１５ｂと第１半導体素子１１に流れ伝うことを回避できる。内部樹脂１９
は第１発光素子１３と接合樹脂１５ａを覆うように、第１絶縁体１４上に位置する。例え
ば、第１絶縁体１４の外周部が粗面の場合、内部樹脂１９と第１絶縁体上面１４ａとの接
合面に位置する内部樹脂１９は表面張力が低く、第１絶縁体１４の下部に位置する接合樹
脂１５ｂや第１半導体素子１１にまで流れ伝う可能性がある。この内部樹脂１９は外部樹
脂３１とは接合しにくい性質を持つ。そのため内部樹脂１９が第１絶縁体１４下部へ流れ
伝う場合、外部樹脂３１と半導体モジュール１０との密着性が弱くなり、剥離する可能性
がある。第３の実施形態では内部樹脂１９が第１絶縁体上面１４ａで止まり、流れ伝うこ
とがないため強固に封止できる。
また、第１絶縁体１４の外周部は鏡面であるが中心部は粗面になっており、第１及び第
２の実施形態と同等の効果が得られる。
なお、第３の実施形態において、粗面は第１絶縁体１４の中心部の上下面に形成したが
、上下面に限らずどちらか片面でも良い。
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したもの
であり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他
の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省
略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要
旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
１０ 半導体モジュール
１１、２１ 第１及び第２半導体素子
１１ａ、２１ａ 第１及び第２受光回路
１１ｂ、２１ｂ 第１及び第２出力回路
１１ｃ、２１ｃ フォトダイオード
１２、２２ 第１及び第２放射光
１３、２３ 第１及び第２発光素子
１４、２４ 第１及び第２絶縁体
１５ａ、１５ｂ、２５ａ、２５ｂ 接合樹脂
１６、２６ 導電性接着剤
１７ａ、２７ａ ダイパッド
１７ｂ、２７ｂ リード
１８ａ、１８ｂ、２８ａ、２８ｂ ワイヤ
１９、２９ 内部樹脂
３０ 外囲器
３１ 外部樹脂
６１ 制御用マイクロコンピュータ
６２ ドライバ
６３ ＩＧＢＴ
６４ コイル
６５ ダイオード
６６ 抵抗
７１ ｐクラッド層
７２ 活性層
７３ ｎクラッド層
７４、８２ ｎコンタクト層
７５ ｐ接着層
７６ ｐ支持基板
７６ａ、７６ｂ、８１ａ、８１ｂ 第１及び第２の面
７６ｃ、８１ｃ 凹凸
７７ ｎ側電極
７８ ｐ側電極
７９ 基板
８１ 絶縁性支持基板
８３ ｐコンタクト層
８４ 接着層
１００ 第１半導体モジュール
２００ 第２半導体モジュール
Ｌ１ 外部沿面距離
Ｌ２ 空間距離
Ｌ３ 内部沿面距離

Claims (6)

  1. 第１光を放射可能な第１発光素子と、
    第１出力回路と第１受光回路とが設けられた第１半導体素子と、
    前記第１発光素子と前記第１半導体素子との間にあって、前記第１光に対して透光性を
    有する材料で形成され、前記第１発光素子と対向する第１面と前記第１半導体素子と対向
    する第２面とを有し、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一部に粗面を有する第１絶
    縁体と、
    前記第１発光素子と前記第１絶縁体との間及び前記第１絶縁体と前記第１半導体素子と
    の間に設けられた前記第１光に対する透光性を有する第１接合樹脂と、
    を備える半導体モジュール。
  2. 第２光を放射可能な第２発光素子と、
    第２出力回路と第２受光回路とが設けられた第２半導体素子と、
    前記第２発光素子と前記第２半導体素子との間にあって、前記第２光に対して透光性を
    有する材料で形成され、前記第２発光素子と対向する第３面と前記第２半導体素子と対向
    する第４面とを有し、前記第３面及び前記第４面の少なくとも一部に粗面を有する第２絶
    縁体と、
    前記第２発光素子と前記第２絶縁体との間及び前記第２絶縁体と前記第２半導体素子と
    の間に設けられた前記第２光に対する透光性を有する第２接合樹脂と、
    をさらに備え、
    前記第１発光素子は、前記第２出力回路と電気的に接続され、
    前記第２発光素子は、前記第１出力回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項
    １に記載の半導体モジュール。
  3. 前記粗面の粗さは、平均高さが１ｎｍ以上、最大高さが５ｎｍ以上であることを特徴と
    する請求項１または２に記載の半導体モジュール。
  4. 前記第１絶縁体は、サファイア、石英ガラス、透光性セラミックスのいずれかである請
    求項１乃至３のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
  5. 前記第１絶縁体の前記粗面は、前記第１面及び前記第２面の中心部であり外周部には鏡
    面を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の半導体モジュール。
  6. 前記第１及び第２発光素子それぞれを覆う内部樹脂と、
    前記第１及び第２半導体素子と前記第１及び第２発光素子とを一体に覆う外部樹脂と、
    を備えることを特徴とする請求項２に記載の半導体モジュール。
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