JPH03288480A - 発光素子 - Google Patents
発光素子Info
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- JPH03288480A JPH03288480A JP2089893A JP8989390A JPH03288480A JP H03288480 A JPH03288480 A JP H03288480A JP 2089893 A JP2089893 A JP 2089893A JP 8989390 A JP8989390 A JP 8989390A JP H03288480 A JPH03288480 A JP H03288480A
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- lens
- light emitting
- emitting element
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
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- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
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- G—PHYSICS
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- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/751—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
- H10W90/756—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
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- Led Device Packages (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光通信用光源、光センサ用光源、光通信用モ
ジュール等に用いられる発光ダイオードやレーザダイオ
ード等の発光素子に関するものである。
ジュール等に用いられる発光ダイオードやレーザダイオ
ード等の発光素子に関するものである。
従来この種の用途に用いられる発光ダイオードなどでは
、ダイオードチップから放射される光を、レンズ等によ
り集光して光ファイノく等への結合効率を高めるように
している。
、ダイオードチップから放射される光を、レンズ等によ
り集光して光ファイノく等への結合効率を高めるように
している。
第４図、第５図（特開昭６２−１３９３６７号公報）お
よび第６図（特開昭６２−８８３７７号公報）はこの種
の発光ダイオードの従来技術を示すものである。
よび第６図（特開昭６２−８８３７７号公報）はこの種
の発光ダイオードの従来技術を示すものである。
第４図に示すものは、カンタイブのツク・ソケージ４１
にダイオードチップ４２がマウントされ、このチップ４
２の発光面４２ａに球レンズ４３が接着されている。ま
た、キャップ４４の中央にさらにもう１つの球レンズ４
５が取付けられている。
にダイオードチップ４２がマウントされ、このチップ４
２の発光面４２ａに球レンズ４３が接着されている。ま
た、キャップ４４の中央にさらにもう１つの球レンズ４
５が取付けられている。
したがって、ダイオードチップ４２をパッケージ４１内
に気密封止すべくパッケージ４１にキャップ４４を接着
することにより、チップ４２の光軸上にレンズ系が構成
される。
に気密封止すべくパッケージ４１にキャップ４４を接着
することにより、チップ４２の光軸上にレンズ系が構成
される。
１１５図に示すものでは、ダイオードチップ５１が搭載
されたステム５２と、このダイオードチップ５１を気密
封止するためにステム５２に接着されるプラスチックキ
ャップ５３とから構成されている。そして、ダイオード
チップ５１の発光面５１ａ側が球面形状にチップコート
５４されると共に、プラスチックキャップ５３の射出面
部分５３ａがレンズ状に形成されレンズ系を構成するよ
うになっている。
されたステム５２と、このダイオードチップ５１を気密
封止するためにステム５２に接着されるプラスチックキ
ャップ５３とから構成されている。そして、ダイオード
チップ５１の発光面５１ａ側が球面形状にチップコート
５４されると共に、プラスチックキャップ５３の射出面
部分５３ａがレンズ状に形成されレンズ系を構成するよ
うになっている。
第６図に示すものでは、ダイオードチップ６１が搭載さ
れたステム６２と、このダイオードチップ６１を封止す
るようにステム６２に接着される段付スリーブ６３とか
ら構成されている。そして、段付スリーブ６３の中間部
に球レンズ６４が装着され集光度が高められるようにな
っている。なお、段付スリーブ６３の絞り部分は光ファ
イバが挿入されるガイド孔６５である。
れたステム６２と、このダイオードチップ６１を封止す
るようにステム６２に接着される段付スリーブ６３とか
ら構成されている。そして、段付スリーブ６３の中間部
に球レンズ６４が装着され集光度が高められるようにな
っている。なお、段付スリーブ６３の絞り部分は光ファ
イバが挿入されるガイド孔６５である。
第４図の発光ダイオードでは、ダイオードチップ４２の
パッケージが気密封止により行われるため、構造的に部
品点数が多くなり組付工程が複雑になる問題があった。
パッケージが気密封止により行われるため、構造的に部
品点数が多くなり組付工程が複雑になる問題があった。
しかも、ダイオードチップ４２の光軸に両球レンズ４３
．４５の光軸を合致させる必要があり、パッケージ４１
にキャップ４４をはんだ付けする際の位置合せにかなり
の精度が要求され製造工程が複雑となり、結局、製造コ
ストが高くなってしまう問題があった。
．４５の光軸を合致させる必要があり、パッケージ４１
にキャップ４４をはんだ付けする際の位置合せにかなり
の精度が要求され製造工程が複雑となり、結局、製造コ
ストが高くなってしまう問題があった。
同様に第５図および第６図のダイオードでも、レンズ系
を持つプラスチックキャップ５３や段付スリーブ６３を
ダイオードチップ５１．６１が搭載されたステム５２，
６２にはんだ付けする際にかなりの精度が要求され、製
造工程が複雑となっていた。
を持つプラスチックキャップ５３や段付スリーブ６３を
ダイオードチップ５１．６１が搭載されたステム５２，
６２にはんだ付けする際にかなりの精度が要求され、製
造工程が複雑となっていた。
このように、気密封止により製造される発光ダイオード
に高い集光度を求めようとすると、製造コストの上昇を
余儀なくされることとなる。
に高い集光度を求めようとすると、製造コストの上昇を
余儀なくされることとなる。
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、
製造が容易でかつ高い集光度を奏する発光素子を提供す
ることをその目的とする。
製造が容易でかつ高い集光度を奏する発光素子を提供す
ることをその目的とする。
本発明は上記目的を達成すべく、フレーム上にマウント
した発光素子チップを透光性樹脂のモールドにより一体
成型して成る発光素子において、発光素子チップの発光
面側に、発光素子チップと同一光軸上に位置させて、モ
ールド樹脂内に埋め込まれたレンズと、発光素子チップ
の光が射出するモールド樹脂の射出部にレンズ作用を奏
するように形成された作用面部とを備えていることを特
徴とする。
した発光素子チップを透光性樹脂のモールドにより一体
成型して成る発光素子において、発光素子チップの発光
面側に、発光素子チップと同一光軸上に位置させて、モ
ールド樹脂内に埋め込まれたレンズと、発光素子チップ
の光が射出するモールド樹脂の射出部にレンズ作用を奏
するように形成された作用面部とを備えていることを特
徴とする。
発光素子チップからの放射光は、その発光面側に埋め込
まれたレンズによりまず収束され、続くモールド樹脂の
射出部に形成された作用面部により、さらに収束される
。このように、発光素子チップの放射光は２段階に収束
され、作用面部から外部に射出された後、作用面部の直
近で焦点を結ぶ。
まれたレンズによりまず収束され、続くモールド樹脂の
射出部に形成された作用面部により、さらに収束される
。このように、発光素子チップの放射光は２段階に収束
され、作用面部から外部に射出された後、作用面部の直
近で焦点を結ぶ。
これらのレンズや作用面部は樹脂モールドされあるいは
樹脂モールドで形成されるので、光軸合わせが精度良く
容易にでき、かつ全体が容易に製造できる。また、この
レンズは、樹脂モールドにより樹脂内に埋め込まれてし
まうので、外部の環境変化を受けずかつ振動等にも安定
となる。そして、モールドによる発光素子の一体形成は
、発光素子を任意の形状に簡単に製造できると共に、部
品点数の削減を可能にする。
樹脂モールドで形成されるので、光軸合わせが精度良く
容易にでき、かつ全体が容易に製造できる。また、この
レンズは、樹脂モールドにより樹脂内に埋め込まれてし
まうので、外部の環境変化を受けずかつ振動等にも安定
となる。そして、モールドによる発光素子の一体形成は
、発光素子を任意の形状に簡単に製造できると共に、部
品点数の削減を可能にする。
第１図を参照して本発明の発光素子の第１の実施例に係
る発光ダイオードについて説明する。
る発光ダイオードについて説明する。
この発光ダイオード１は、リードフレーム２上にマウン
トしたダイオードチップ３を透明の樹脂４でモールドし
て円柱状に一体成型したものである。
トしたダイオードチップ３を透明の樹脂４でモールドし
て円柱状に一体成型したものである。
ダイオードチップ３は、カソードリード５のヘッド部５
ａにダイボンドされ、アノードリード６の先端部６ａと
の間に渡したワイヤ７によりワイヤボンドされている。
ａにダイボンドされ、アノードリード６の先端部６ａと
の間に渡したワイヤ７によりワイヤボンドされている。
また、ダイオードチップ３の発光面３ａには、ダイオー
ドチップ３と同一の光軸り上に位置させて、球レンズ８
が接着されており、球レンズ８は、この接着状態でモー
ルド樹脂４内に埋め込まれている。したがって、発光面
３ａから拡散しながら放射される光は、この球レンズ８
に直ちに取込まれて略平行光に収束される。
ドチップ３と同一の光軸り上に位置させて、球レンズ８
が接着されており、球レンズ８は、この接着状態でモー
ルド樹脂４内に埋め込まれている。したがって、発光面
３ａから拡散しながら放射される光は、この球レンズ８
に直ちに取込まれて略平行光に収束される。
また、モールド樹脂４には、球レンズ８の前方のダイオ
ードチップ３の光が外部に射出する射出部に、ダイオー
ドチップ３と同一の光軸り上に位置させて、レンズ作用
を奏するようにな作用面部である凸面部４ａが形成され
ている。この凸面部４ａは半球状に形成され等価レンズ
となっている。
ードチップ３の光が外部に射出する射出部に、ダイオー
ドチップ３と同一の光軸り上に位置させて、レンズ作用
を奏するようにな作用面部である凸面部４ａが形成され
ている。この凸面部４ａは半球状に形成され等価レンズ
となっている。
このため、球レンズ８で略平行光に収束された放射光は
、この凸面部４ａにより更に収束され、凸面部４ａの前
方直近に焦点を結ぶように収束される。これによって十
分に集光度が高められる。
、この凸面部４ａにより更に収束され、凸面部４ａの前
方直近に焦点を結ぶように収束される。これによって十
分に集光度が高められる。
この実施例ではダイオードチップ３からの放射光を球レ
ンズ８で略平行光にし凸面部４ａで焦点を結ばせるよう
にしているので、少なくとも球レンズ８の径より凸面部
４ａの径の方が大きくなるようになっている。その他側
者の大きさはそれぞれダイオードチップ３の大きさや射
出光の焦点位置等により決定される。また、球レンズ８
の材質は、モールド樹脂４の屈折率が１．５であるため
、１．７乃至１．９以上の透明物質、特にガラス球レン
ズが好ましい。したがって、この実施例で１よコスト面
を考慮し、ＴｉＯ、Ｂａｄ、５ｉｎ２系ガラスの球レン
ズが適宜用いられ、上記球レンズ８はその大きさに加え
て屈折率もある程度自由に選択できるようになっている
。
ンズ８で略平行光にし凸面部４ａで焦点を結ばせるよう
にしているので、少なくとも球レンズ８の径より凸面部
４ａの径の方が大きくなるようになっている。その他側
者の大きさはそれぞれダイオードチップ３の大きさや射
出光の焦点位置等により決定される。また、球レンズ８
の材質は、モールド樹脂４の屈折率が１．５であるため
、１．７乃至１．９以上の透明物質、特にガラス球レン
ズが好ましい。したがって、この実施例で１よコスト面
を考慮し、ＴｉＯ、Ｂａｄ、５ｉｎ２系ガラスの球レン
ズが適宜用いられ、上記球レンズ８はその大きさに加え
て屈折率もある程度自由に選択できるようになっている
。
このように、球レンズ８とレンズと等価の凸面部４ａと
で２段階に放射光の収束を行うので、きわめて集光度の
高い発光ダイオード１を得ることができる。したがって
、コア径の小さも）ファイノ〈等との結合であっても高
い結合効率が得られる。
で２段階に放射光の収束を行うので、きわめて集光度の
高い発光ダイオード１を得ることができる。したがって
、コア径の小さも）ファイノ〈等との結合であっても高
い結合効率が得られる。
また、球レンズ８はダイオードチップ３への接着により
位置決めされ、凸面部４ａは金型により位置決めされる
ため、光軸り合わせが精度よく行われる。さらに、この
実施例では、チ・ノブ３のノくツケージ方法に気密封止
ではなく樹脂モールドを採用するため、製造が容易でか
つ製品の／くラツキを少なくすることができ、低コスト
化が達成できる。
位置決めされ、凸面部４ａは金型により位置決めされる
ため、光軸り合わせが精度よく行われる。さらに、この
実施例では、チ・ノブ３のノくツケージ方法に気密封止
ではなく樹脂モールドを採用するため、製造が容易でか
つ製品の／くラツキを少なくすることができ、低コスト
化が達成できる。
しかも、発光ダイオード１の形状はそれが利用される装
置や機器の取付部分等により自由に変更できる。
置や機器の取付部分等により自由に変更できる。
第２図は本発明の第２の実施例に係る発光ダイオードで
ある。この発光ダイオード１では上記のように、樹脂モ
ールドがダイオード１を任意の外形形状に形成できるこ
とに着目し、モールド樹脂４の基部にフランジ部４ｂを
形成し機器への組付けが容易に行えるようにしている。
ある。この発光ダイオード１では上記のように、樹脂モ
ールドがダイオード１を任意の外形形状に形成できるこ
とに着目し、モールド樹脂４の基部にフランジ部４ｂを
形成し機器への組付けが容易に行えるようにしている。
また、球レンズ８に比較的小さいものを用い、凸面部４
ａを球レンズ８に近接させて形成するようにしている。
ａを球レンズ８に近接させて形成するようにしている。
このように形成されるので、集光度の高い発光ダイオー
ド１をコンパクトに形成することができる。
ド１をコンパクトに形成することができる。
第３図は本発明の第３の実施例に係る発光ダイオードで
ある。この発光ダイオード１はいわゆる横形というタイ
プで、厚みが薄く規制される機器等に用いられる。カソ
ードリード５およびアノードリード６がダイオードチッ
プ３の光軸りに直交する方向、すなわち横方向に延びて
おり、比較的幅狭なスペースに設けるようになっている
。
ある。この発光ダイオード１はいわゆる横形というタイ
プで、厚みが薄く規制される機器等に用いられる。カソ
ードリード５およびアノードリード６がダイオードチッ
プ３の光軸りに直交する方向、すなわち横方向に延びて
おり、比較的幅狭なスペースに設けるようになっている
。
なお、これらの実施例において球レンズには球形のガラ
スを使用しているが、形状・材質共これに限定されるも
のではなく、樹脂の凸レンズ等であってもよい。又、凸
面部４ａは、集光作用のあるものであれば凸面に限らず
、フレネルレンズ形状に形成しても良い。
スを使用しているが、形状・材質共これに限定されるも
のではなく、樹脂の凸レンズ等であってもよい。又、凸
面部４ａは、集光作用のあるものであれば凸面に限らず
、フレネルレンズ形状に形成しても良い。
〔発明の効果）
以上のように本発明によれば、フレーム上にマウントし
た発光素子チップとレンズとを透光性の樹脂でモールド
すると共に、レンズと等価の凸面部をも一体成型してい
るので、高い集光度を達成できる。また、容易に製造す
ることができ、製造コストを低減する効果を有する。
た発光素子チップとレンズとを透光性の樹脂でモールド
すると共に、レンズと等価の凸面部をも一体成型してい
るので、高い集光度を達成できる。また、容易に製造す
ることができ、製造コストを低減する効果を有する。
第１図（ａ）は本発明の第１実施例に係る発光ダイオー
ドの縦断面図、第１図（ｂ）はその平面図、第２図は第
２実施例に係る発光ダイオードの縦断面図、第３図は第
３実施例に係る発光ダイオードの横断面図、第４図乃至
第６図は従来のダイオードの縦断面図である。 １・・・発光ダイオード、２・・・リードフレーム、３
・・・ダイオードチップ、３ａ・・・発光面、４・・・
モールド樹脂、４ａ・・・凸面部、５・・・カソードリ
ード、８・・・球レンズ、Ｌ・・・光軸。
ドの縦断面図、第１図（ｂ）はその平面図、第２図は第
２実施例に係る発光ダイオードの縦断面図、第３図は第
３実施例に係る発光ダイオードの横断面図、第４図乃至
第６図は従来のダイオードの縦断面図である。 １・・・発光ダイオード、２・・・リードフレーム、３
・・・ダイオードチップ、３ａ・・・発光面、４・・・
モールド樹脂、４ａ・・・凸面部、５・・・カソードリ
ード、８・・・球レンズ、Ｌ・・・光軸。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 フレーム上にマウントした発光素子チップを透光性樹
脂のモールドにより一体成型して成る発光素子において
、 前記発光素子チップの発光面側に、当該発光素子チップ
と同一光軸上に位置させて、モールド樹脂内に埋め込ま
れたレンズと、当該発光素子チップの光が射出する当該
モールド樹脂の射出部にレンズ作用を奏するように形成
された作用面部とを備えていることを特徴とする発光素
子。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089893A JPH03288480A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 発光素子 |
| EP91105169A EP0450560B1 (en) | 1990-04-03 | 1991-04-02 | An optical device |
| DE69129817T DE69129817T2 (de) | 1990-04-03 | 1991-04-02 | Optische Vorrichtung |
| US07/680,236 US5175783A (en) | 1990-04-03 | 1991-04-03 | Optical molded device including two lenses and active element integrally |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2089893A JPH03288480A (ja) | 1990-04-04 | 1990-04-04 | 発光素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03288480A true JPH03288480A (ja) | 1991-12-18 |
Family
ID=13983423
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2089893A Pending JPH03288480A (ja) | 1990-04-03 | 1990-04-04 | 発光素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03288480A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064178A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
-
1990
- 1990-04-04 JP JP2089893A patent/JPH03288480A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2015064178A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| JPWO2015064178A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2017-03-09 | 住友電気工業株式会社 | 集光型太陽光発電ユニット、集光型太陽光発電モジュール、集光型太陽光発電パネル及び集光型太陽光発電装置 |
| US10608580B2 (en) | 2013-10-31 | 2020-03-31 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Concentrator photovoltaic unit, concentrator photovoltaic module, concentrator photovoltaic panel, and concentrator photovoltaic apparatus |
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