JPH058957U - 光半導体装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 少ない素子数でもって双方向の信号伝搬を行
うことができるフォトカプラを提供する。 【構成】 ２つのチップ１１,１２を互いに対向させて
光信号の伝達を行う光半導体装置において、上記各チッ
プ１１,１２として半導体レーザチップを用いる。発光
と受光をそれぞれのチップ１１,１２に兼用させる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、光半導体装置に関し、より詳しくは、双方向タイプのフォトカプ ラに関する。

【０００２】

【従来の技術】

図５に示すように、従来のフォトカプラは、１組の発光素子１と受光素子２、 例えばＧaＡs発光ダイオードとシリコンフォトダイオードとを対向させ、これら を透光性を有する樹脂５でモールドし、さらに樹脂５の外周を黒色樹脂でモール ドして構成されている。３はリードフレーム、４はＡuワイヤを示している。発 光素子１は、入力電気信号により発光して、受光素子２がこの光を受光して電気 信号に変えて出力する。すなわち、電気信号を一度光信号に変え、この光信号を 再び電気信号に変えている。これにより入力側Ａと出力側Ｂとを電気的に完全に 分離した状態で、入力側Ａから出力側Ｂへ信号を伝達することができる。したが って、入力側Ａと出力側Ｂとの絶縁耐圧を非常に大きくでき、また、入力側Ａの 雑音が出力側Ｂに伝搬するのを防止することができる。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記フォトカプラでは、入力側Ａから出力側Ｂへの一方向の信 号伝搬しかできない。このため、双方向の信号伝搬を行うとき、従来は、図６に 示すように、発光素子１'と受光素子２'とをもう１組揃えてＢ側からＡ側への信 号伝搬を行っている。このようにした場合、素子数が増えて組み立てが困難とな り、また、端子数も増える(８本)ため、フォトカプラとして小型化することがで きないという問題がある。

【０００４】 そこで、この考案の目的は、少ない素子数でもって双方向の信号伝搬を行うこ とができる光半導体装置を提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、この考案の光半導体装置は、２つのチップを互い に対向させて光信号の伝達を行う光半導体装置において、上記各チップは半導体 レーザチップからなることを特徴としている。

【０００６】

【作用】

一般に、半導体レーザチップは、電極間に電流が注入されたとき発光素子とし て光を放出する一方、チップ内に光が入射されたとき、微弱ではあるが受光素子 として電流を発生させる。このように、半導体レーザチップは、発光素子と受光 素子の両方の性質を兼ね備えている。したがって、２つの半導体レーザチップを 互いにレーザ光出射箇所を対向させて配置した場合、一方のチップが発光素子と して働くとき他方のチップが受光素子として働き、また、上記一方のチップが受 光素子として働くとき上記他方のチップが発光素子として働く。したがって、少 ない素子数でもって双方向のフォトカプラが構成される。具体的には、双方向の 信号伝搬を行う場合に、従来に比して素子数は４個から２個へと減り、端子数も ８本から４本に減少する。

【０００７】

【実施例】

以下、この考案の光半導体装置を実施例により詳細に説明する。

【０００８】 図１は一実施例の双方向フォトカプラのブロック構成を示している。図１に示 すように、このフォトカプラは、互いに対向する一対の半導体レーザチップ１１ ,１２を備えている。１３,１４,１５,１６はリードピンを示している。このフォ トカプラを作製する場合、まず、図４(a)に示すように、半導体レーザチップ１ １,１２をそれぞれ発光面が１１a,１２aが対向するようにリードフレーム１９に ボンディングする。続いて、図４(b)に示すように、Ａuワイヤ２０,２１を用い て半導体レーザチップ１１,１２のリード配線を行う。この後、図４(c)に示すよ うに、半導体レーザチップ１１,１２を、これらのチップの発振光に対して透光 性を有する(透明または半透明)樹脂２２でモールドする。これにより、２つのチ ップ１１,１２の間に光結合路(オプティカルパス)を形成する。さらに、外乱光 が入らないように、樹脂２２の周囲を難燃性の黒色エポキシ樹脂２２でモールド する。最後に、リードフレーム１９をカットして、リードピン１３,１４,１５, １６を成形する。

【０００９】 このようにして作製した双方向フォトカプラは、半導体レーザチップ１１,１ ２がそれぞれ発光素子と受光素子の性質を兼ね備えているので、Ａ,Ｂいずれの 側から信号を入力したとしても、反対側に信号を出力することができる。すなわ ち、双方向の信号伝搬を２つの半導体レーザチップ１１,１２で行うことができ 、従来に比して少ない素子数でもって行うことができる。また、発光素子として 発光ダイオードより高速の応答性を持つ半導体レーザチップ１１,１２を用いて いるので、従来に比して高速の信号伝搬を行うことができる。

【００１０】 なお、半導体レーザチップは一般に受光感度がフォトダイオードより低いため 、上記フォトカプラの構成では受光側の出力信号を大きくできない。そこで、出 力信号を増やす手段として、図２に示すように、Ａ側の半導体レーザチップ１１ とＢ側の半導体レーザチップ１２との間にレンズ(ホログラムレンスでも良い。) ２５を挿入する。これにより、半導体レーザチップ１１と１２の間の光結合効率 を向上でき、受光側の出力信号を大きくすることができる。この場合、焦点位置 を正確に合わせる必要はなく、組み立て上、特に問題となることはない。

【００１１】 また、図６に示すように、半導体レーザチップ１１と１２の間に上記樹脂２２ よりも高屈折率を有する樹脂２８を入れることによって、光結合効率を上げるこ ともできる。

【００１２】

【考案の効果】

以上より明らかなように、この考案は、２つのチップを互いに対向させて光信 号の伝達を行う光半導体装置において、上記各チップとして半導体レーザチップ を用いているので、発光と受光をそれぞれのチップで兼用できる。したがって、 少ない素子数でもって双方向の信号伝搬を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この考案の一実施例の双方向フォトカプラの
ブロック構成を示す図である。

【図２】 上記双方向フォトカプラの構造に改良を加え
た例を示す図である。

【図３】 上記双方向フォトカプラの構造に改良を加え
た例を示す図である。

【図４】 上記双方向フォトカプラの作製工程を示す図
である。

【図５】 従来の単方向フォトカプラの断面構造を示す
図である。

【図６】 従来の双方向フォトカプラのブロック構成を
示す図である。

【符号の説明】

１１,１２ 半導体レーザチップ １３,１４,１５,１６ リードピン １９ リードフレーム ２０,２１ Ａuワイヤ ２２ シリコン樹脂 ２３ 黒色エポ
キシ樹脂 ２５ レンズ ２８ 高屈折率
樹脂

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 ２つのチップを互いに対向させて光信号
   の伝達を行う光半導体装置において、 上記各チップは半導体レーザチップからなることを特徴
   とする光半導体装置。