JPH07283426A - 光トリガ型半導体装置 - Google Patents
光トリガ型半導体装置Info
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- JPH07283426A JPH07283426A JP6073129A JP7312994A JPH07283426A JP H07283426 A JPH07283426 A JP H07283426A JP 6073129 A JP6073129 A JP 6073129A JP 7312994 A JP7312994 A JP 7312994A JP H07283426 A JPH07283426 A JP H07283426A
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- type semiconductor
- trigger type
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- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
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- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光信号の伝達効率を向上させる。
【構成】 半導体基体１の受光部１ａにライトガイド１
０の出力端部が光結合剤２０で結合している。ライトガ
イド１０の出力端面と入力端面の双方には、二酸化シリ
コンの反射防止膜が形成されている。ライトガイド１０
の入力端に設置される光導入窓４２の双方の表面にも同
様の反射防止膜が形成されている。光導入窓４２は光信
号の通過を可能にしつつ装置内部を気密に保つために設
置される。 【効果】 反射防止膜が形成されるために光信号の伝達
効率が高く、その結果、装置の感度が向上する。
０の出力端部が光結合剤２０で結合している。ライトガ
イド１０の出力端面と入力端面の双方には、二酸化シリ
コンの反射防止膜が形成されている。ライトガイド１０
の入力端に設置される光導入窓４２の双方の表面にも同
様の反射防止膜が形成されている。光導入窓４２は光信
号の通過を可能にしつつ装置内部を気密に保つために設
置される。 【効果】 反射防止膜が形成されるために光信号の伝達
効率が高く、その結果、装置の感度が向上する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は光トリガ型半導体装置
に関し、特に光信号の伝達効率を向上させるための改良
に関する。
に関し、特に光信号の伝達効率を向上させるための改良
に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、圧接型の光サイリスタの一例を
示す正面断面図である。図９に示すように、この光サイ
リスタでは、サイリスタ素子が作り込まれた半導体基板
１の下主面に、この半導体基板１と熱膨張係数が近似し
た材料で構成される熱補償板３が取り付けられている。
この熱補償板３と半導体基板１とは、アルミニウムある
いはアルミニウム−シリコン等のろう材によって、互い
にろう付けされている。
示す正面断面図である。図９に示すように、この光サイ
リスタでは、サイリスタ素子が作り込まれた半導体基板
１の下主面に、この半導体基板１と熱膨張係数が近似し
た材料で構成される熱補償板３が取り付けられている。
この熱補償板３と半導体基板１とは、アルミニウムある
いはアルミニウム−シリコン等のろう材によって、互い
にろう付けされている。
【０００３】熱補償板３には、その端面において整形加
工が施されるとともに、化学処理が施されており、さら
に表面処理剤が塗布されている。また、熱補償板３の下
主面には、銅で構成される主電極５が当接している。こ
の主電極５は、金属板８を介して、セラミックで構成さ
れる絶縁筒６と、銀ろう付けされている。
工が施されるとともに、化学処理が施されており、さら
に表面処理剤が塗布されている。また、熱補償板３の下
主面には、銅で構成される主電極５が当接している。こ
の主電極５は、金属板８を介して、セラミックで構成さ
れる絶縁筒６と、銀ろう付けされている。
【０００４】半導体基板１の上主面には、もう一つの熱
補償板２が設置されている。この熱補償板２は、半導体
基板１の上主面にシリコーンゴム等で貼着されている。
熱補償板２の上主面には、銅で構成される主電極４が当
接している。主電極４は、金属板７を介して、セラミッ
クで構成される絶縁筒６と、銀ろう付けされている。
補償板２が設置されている。この熱補償板２は、半導体
基板１の上主面にシリコーンゴム等で貼着されている。
熱補償板２の上主面には、銅で構成される主電極４が当
接している。主電極４は、金属板７を介して、セラミッ
クで構成される絶縁筒６と、銀ろう付けされている。
【０００５】絶縁筒（外囲器）６は、２つの主電極間の
絶縁を行うとともに、主電極４、５、および金属板７、
８とともに、半導体基板１等を内部に収納するハウジン
グを構成する。絶縁筒６には、光信号を導くための金属
管１１ａおよび排気栓として機能する金属管１１ｂが銀
ろう付けによって取付られている。
絶縁を行うとともに、主電極４、５、および金属板７、
８とともに、半導体基板１等を内部に収納するハウジン
グを構成する。絶縁筒６には、光信号を導くための金属
管１１ａおよび排気栓として機能する金属管１１ｂが銀
ろう付けによって取付られている。
【０００６】金属管１１ａには、外部から入力される光
信号を受光部へ導くライトガイド１０が挿入されてい
る。このライトガイド１０は、ハンダあるいは低融点ガ
ラス等の接着剤によって金属管１１ａに気密に固着され
ている。半導体基板１の中央には受光部１ａが設けられ
ており、ライトガイド１０の出光端面は、この受光部１
ａに固定的に結合している。
信号を受光部へ導くライトガイド１０が挿入されてい
る。このライトガイド１０は、ハンダあるいは低融点ガ
ラス等の接着剤によって金属管１１ａに気密に固着され
ている。半導体基板１の中央には受光部１ａが設けられ
ており、ライトガイド１０の出光端面は、この受光部１
ａに固定的に結合している。
【０００７】ライトガイド１０と受光部１ａとの結合
は、光学的透過性があり屈折率がライトガイド１０のそ
れと近似し、かつ緩衝作用のあるシリコーンゴム等の光
結合剤２１によって行われている。ライトガイド１０が
固定されるのは、光伝送系の結合効率の低下を防いで、
できるだけ大きな光パワーを受光部１ａへ伝達するため
である。
は、光学的透過性があり屈折率がライトガイド１０のそ
れと近似し、かつ緩衝作用のあるシリコーンゴム等の光
結合剤２１によって行われている。ライトガイド１０が
固定されるのは、光伝送系の結合効率の低下を防いで、
できるだけ大きな光パワーを受光部１ａへ伝達するため
である。
【０００８】上述したハウジングの内部は、気密となっ
ており、しかも不活性ガスが封入されている。ハウジン
グの中に、半導体基板１、熱補償板２、および熱補償板
３が収納された状態で、主電極５に銀ろう付けされた金
属板８の端面と絶縁筒６とを最後に溶接した後、内部に
残留するガスを金属管１１ｂを通して排気ししかも不活
性ガスで置換し、その後、金属管１１ｂの端部をアーク
溶接することによって、ハウジングの気密性と不活性ガ
スの封入とが実現されている。
ており、しかも不活性ガスが封入されている。ハウジン
グの中に、半導体基板１、熱補償板２、および熱補償板
３が収納された状態で、主電極５に銀ろう付けされた金
属板８の端面と絶縁筒６とを最後に溶接した後、内部に
残留するガスを金属管１１ｂを通して排気ししかも不活
性ガスで置換し、その後、金属管１１ｂの端部をアーク
溶接することによって、ハウジングの気密性と不活性ガ
スの封入とが実現されている。
【０００９】光信号は、光源となる外部のＬＥＤもしく
はＬＤ等（図示せず）から、外部の光ファイバー（図示
せず）を通して伝達され、外部のコネクタ（図示せず）
を介してライトガイド１０の入光端面へと導かれる。ラ
イトガイド１０は、入射された光信号の進行方向を９０
゜変えて、半導体基板１の受光部１ａに対向する出光端
面より受光部１ａへ照射する。
はＬＤ等（図示せず）から、外部の光ファイバー（図示
せず）を通して伝達され、外部のコネクタ（図示せず）
を介してライトガイド１０の入光端面へと導かれる。ラ
イトガイド１０は、入射された光信号の進行方向を９０
゜変えて、半導体基板１の受光部１ａに対向する出光端
面より受光部１ａへ照射する。
【００１０】半導体基板１は、この光信号を受光部１ａ
の付近で光電流に転換し、この光電流を増幅することに
よって、２つの主電極４、５の間を導通状態とする。す
なわち、この装置は光信号をトリガとしてスイッチング
動作を行う。
の付近で光電流に転換し、この光電流を増幅することに
よって、２つの主電極４、５の間を導通状態とする。す
なわち、この装置は光信号をトリガとしてスイッチング
動作を行う。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来の半導体装置は以
上のように構成されているので、光信号は光源から半導
体基板１の受光部１ａへ伝達されるまでに、各伝達要素
内および要素間の結合部において損失が生じ、そのため
に装置の感度が低いという問題点があった。この損失を
低減することは、光トリガ型半導体装置の重要な課題の
１つとなっていた。
上のように構成されているので、光信号は光源から半導
体基板１の受光部１ａへ伝達されるまでに、各伝達要素
内および要素間の結合部において損失が生じ、そのため
に装置の感度が低いという問題点があった。この損失を
低減することは、光トリガ型半導体装置の重要な課題の
１つとなっていた。
【００１２】この発明は、上記のような問題点を解消す
るためになされたもので、光信号を効率よく導入端から
半導体基板の受光部まで伝送する光トリガ型半導体装置
を提供することを目的とする。
るためになされたもので、光信号を効率よく導入端から
半導体基板の受光部まで伝送する光トリガ型半導体装置
を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる請求項
１記載の光トリガ型半導体装置は、半導体基板と、当該
半導体基板に光信号を伝達する光導入経路と、を備え、
前記光導入経路の端面に光散逸防止処理がなされてい
る。
１記載の光トリガ型半導体装置は、半導体基板と、当該
半導体基板に光信号を伝達する光導入経路と、を備え、
前記光導入経路の端面に光散逸防止処理がなされてい
る。
【００１４】この発明にかかる請求項２記載の光トリガ
型半導体装置は、請求項１記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記光導入経路が、光信号の入力端に光導入
窓を備え、当該光導入窓の表面に反射防止膜が形成され
ている。
型半導体装置は、請求項１記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記光導入経路が、光信号の入力端に光導入
窓を備え、当該光導入窓の表面に反射防止膜が形成され
ている。
【００１５】この発明にかかる請求項３記載の光トリガ
型半導体装置は、請求項１記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記光導入経路が線状のライトガイドを備
え、当該ライトガイドにおける前記光信号が通過する端
面に反射防止膜が形成されている。
型半導体装置は、請求項１記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記光導入経路が線状のライトガイドを備
え、当該ライトガイドにおける前記光信号が通過する端
面に反射防止膜が形成されている。
【００１６】この発明にかかる請求項４記載の光トリガ
型半導体装置は、請求項３記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記ライトガイドの入光端面に前記反射防止
膜が形成されている。
型半導体装置は、請求項３記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記ライトガイドの入光端面に前記反射防止
膜が形成されている。
【００１７】この発明にかかる請求項５記載の光トリガ
型半導体装置は、請求項３記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記ライトガイドの出光端面に前記反射防止
膜が形成されている。
型半導体装置は、請求項３記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記ライトガイドの出光端面に前記反射防止
膜が形成されている。
【００１８】この発明にかかる請求項６記載の光トリガ
型半導体装置は、請求項５記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記光導入経路が線状のライトガイドを備
え、当該ライトガイドの出光端部が光結合剤を介して前
記半導体基板に装着されている。
型半導体装置は、請求項５記載の光トリガ型半導体装置
であって、前記光導入経路が線状のライトガイドを備
え、当該ライトガイドの出光端部が光結合剤を介して前
記半導体基板に装着されている。
【００１９】この発明にかかる請求項７記載の光トリガ
型半導体装置は、請求項２または請求項３に記載の光ト
リガ型半導体装置であって、前記反射防止膜が実質的に
二酸化シリコンからなる。
型半導体装置は、請求項２または請求項３に記載の光ト
リガ型半導体装置であって、前記反射防止膜が実質的に
二酸化シリコンからなる。
【００２０】
＜請求項１記載の発明の作用＞この発明の光トリガ型半
導体装置では、光導入経路の端面に光散逸防止処理がな
されているので、光信号が効率よく半導体基板へ伝達さ
れる。
導体装置では、光導入経路の端面に光散逸防止処理がな
されているので、光信号が効率よく半導体基板へ伝達さ
れる。
【００２１】＜請求項２記載の発明の作用＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、光導入窓の表面に反射防止
膜が形成されているので、光信号が効率よく半導体基板
へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、光導入窓の表面に反射防止
膜が形成されているので、光信号が効率よく半導体基板
へ伝達される。
【００２２】＜請求項３記載の発明の作用＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの端面に反射
防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半導体
基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの端面に反射
防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半導体
基板へ伝達される。
【００２３】＜請求項４記載の発明の作用＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの入光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの入光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
【００２４】＜請求項５記載の発明の作用＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
【００２５】＜請求項６記載の発明の作用＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端部が
光結合剤を介して前記半導体基板に装着されているの
で、ライトガイドの出光端面から半導体基板への光信号
の伝達が効率よく行われる。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端部が
光結合剤を介して前記半導体基板に装着されているの
で、ライトガイドの出光端面から半導体基板への光信号
の伝達が効率よく行われる。
【００２６】＜請求項７記載の発明の作用＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、反射防止膜が実質的に二酸
化シリコンからなるので耐熱性が高い。このため、反射
防止膜を備えた光導入窓あるいはライトガイドを装置に
設置した後にろう付け作業などの高温下での処理を実行
し得る。
光トリガ型半導体装置では、反射防止膜が実質的に二酸
化シリコンからなるので耐熱性が高い。このため、反射
防止膜を備えた光導入窓あるいはライトガイドを装置に
設置した後にろう付け作業などの高温下での処理を実行
し得る。
【００２７】
【実施例】以下、この発明の一実施例を図に沿って説明
する。図１はこの実施例における圧接型の光サイリスタ
の正面断面図である。この装置では、半導体基板１の上
主面の中央部に受光部１ａが設けられている。この受光
部１ａには、外部より入力される光信号を伝達するライ
トガイド（光導入経路）１０の出光端面が対向してい
る。
する。図１はこの実施例における圧接型の光サイリスタ
の正面断面図である。この装置では、半導体基板１の上
主面の中央部に受光部１ａが設けられている。この受光
部１ａには、外部より入力される光信号を伝達するライ
トガイド（光導入経路）１０の出光端面が対向してい
る。
【００２８】半導体基板１の上主面および下主面には、
それぞれ熱補償板２および熱補償板３が当接している。
これらの熱補償板２、３は、いずれも半導体基板１には
ろう付けなどによって合金されることなく、いわゆるア
ロイフリーで半導体基板１の両主面に圧接される。
それぞれ熱補償板２および熱補償板３が当接している。
これらの熱補償板２、３は、いずれも半導体基板１には
ろう付けなどによって合金されることなく、いわゆるア
ロイフリーで半導体基板１の両主面に圧接される。
【００２９】熱補償板２、３は、それぞれ主電極４、５
によって挟持されている。これらの主電極４、５は、そ
れぞれ円環状の金属板７、８を介して、例えばセラミク
スで構成される絶縁筒６に固着されている。絶縁筒６
は、沿面放電を抑えるための外方突出部、あるいは凹凸
部を外周に有する。また、絶縁筒６はその内周に沿って
内方へ突出した突起部６ａを有する。
によって挟持されている。これらの主電極４、５は、そ
れぞれ円環状の金属板７、８を介して、例えばセラミク
スで構成される絶縁筒６に固着されている。絶縁筒６
は、沿面放電を抑えるための外方突出部、あるいは凹凸
部を外周に有する。また、絶縁筒６はその内周に沿って
内方へ突出した突起部６ａを有する。
【００３０】熱補償板３と主電極５とは、ねじピン３２
によって定位されている。すなわち、熱補償板３の中央
に貫通孔が設けられるとともに、対応する主電極５の中
央にネジ孔が設けられており、ネジ孔に螺合するネジ３
２が熱補償板３の貫通孔に嵌合することによって、熱補
償板３の半径方向の動きが拘束されている。熱補償板３
が半径方向に移動しないので、半導体基体１を破損する
恐れがない。また、半導体基板１の外周に取り付けられ
た後述する絶縁樹脂２３を破損したり移動させる恐れも
ない。
によって定位されている。すなわち、熱補償板３の中央
に貫通孔が設けられるとともに、対応する主電極５の中
央にネジ孔が設けられており、ネジ孔に螺合するネジ３
２が熱補償板３の貫通孔に嵌合することによって、熱補
償板３の半径方向の動きが拘束されている。熱補償板３
が半径方向に移動しないので、半導体基体１を破損する
恐れがない。また、半導体基板１の外周に取り付けられ
た後述する絶縁樹脂２３を破損したり移動させる恐れも
ない。
【００３１】また、ねじピン３２は、主電極５のネジ孔
に螺合することによって貫通孔の軸方向へは動かないの
で、半導体基板１に衝突して半導体基板１を破損させる
恐れがない。さらに、ねじピン３２は、熱補償板３と主
電極５の中央の一箇所のみで係合するという、最も簡単
な構造で熱補償板３における半径方向の移動を阻止して
いる。
に螺合することによって貫通孔の軸方向へは動かないの
で、半導体基板１に衝突して半導体基板１を破損させる
恐れがない。さらに、ねじピン３２は、熱補償板３と主
電極５の中央の一箇所のみで係合するという、最も簡単
な構造で熱補償板３における半径方向の移動を阻止して
いる。
【００３２】ねじピン３２の代わりに、ネジを有しない
ピンを用いることも可能である。図２および図３にその
例を示す。これらの図２、図３は、図１に示した熱補償
板３の中央付近の部分拡大断面図である。
ピンを用いることも可能である。図２および図３にその
例を示す。これらの図２、図３は、図１に示した熱補償
板３の中央付近の部分拡大断面図である。
【００３３】図２に示す例では、熱補償板３の中央には
貫通孔の代わりに有底孔が設けられ、対応する主電極５
の中央にはネジ孔の代わりに熱補償板３と同様の有底孔
が設けられている。そして、ねじピン３２の代わりにネ
ジを有しないピン３３が用いられ、このピン３３が双方
の有底孔に嵌合することによって熱補償板３と主電極５
との定位が実現されている。
貫通孔の代わりに有底孔が設けられ、対応する主電極５
の中央にはネジ孔の代わりに熱補償板３と同様の有底孔
が設けられている。そして、ねじピン３２の代わりにネ
ジを有しないピン３３が用いられ、このピン３３が双方
の有底孔に嵌合することによって熱補償板３と主電極５
との定位が実現されている。
【００３４】この例においても、熱補償板３の半径方向
の動きが拘束されるので、半導体基板１の外周に取り付
けられた絶縁樹脂２３を破損したり移動させる恐れがな
い。また、熱補償板３に設けられる孔が貫通孔ではなく
有底孔であるので、ピン３３が半導体基板１に衝突して
半導体基板１を破損させる恐れがない。
の動きが拘束されるので、半導体基板１の外周に取り付
けられた絶縁樹脂２３を破損したり移動させる恐れがな
い。また、熱補償板３に設けられる孔が貫通孔ではなく
有底孔であるので、ピン３３が半導体基板１に衝突して
半導体基板１を破損させる恐れがない。
【００３５】図３に示す例では、ピン３３は主電極５の
有底孔に単に嵌合するだけでなく、ろう材２５によって
ろう付けされている。このため、ピン３３は孔の軸方向
に移動することがないので、熱補償板３に設けられる孔
は、図２に示すように貫通孔であってもよい。また、ピ
ン３３を主電極５へろう付けする代わりに、熱補償板３
へろう付けしてもよい。これらのいずれの構成によって
も、ねじピン３２を用いた構成と同様の効果が得られ
る。
有底孔に単に嵌合するだけでなく、ろう材２５によって
ろう付けされている。このため、ピン３３は孔の軸方向
に移動することがないので、熱補償板３に設けられる孔
は、図２に示すように貫通孔であってもよい。また、ピ
ン３３を主電極５へろう付けする代わりに、熱補償板３
へろう付けしてもよい。これらのいずれの構成によって
も、ねじピン３２を用いた構成と同様の効果が得られ
る。
【００３６】図１に戻って、主電極４の外周側面と、熱
補償板２の外周側面および上主面の外縁部分とに嵌合す
る固定リング３０によって、熱補償板２の半径方向の動
きが拘束されている。このため、熱補償板２が半導体基
体１に沿って滑動することによって半導体基体１に損傷
を与えたり、絶縁樹脂２３を破損したりする恐れがな
い。なお、固定リング３０は、樹脂もしくはアルミなど
の金属で構成される。
補償板２の外周側面および上主面の外縁部分とに嵌合す
る固定リング３０によって、熱補償板２の半径方向の動
きが拘束されている。このため、熱補償板２が半導体基
体１に沿って滑動することによって半導体基体１に損傷
を与えたり、絶縁樹脂２３を破損したりする恐れがな
い。なお、固定リング３０は、樹脂もしくはアルミなど
の金属で構成される。
【００３７】また主電極４は、その外周側面の上端部
に、外側へ張り出したフランジ部４ｃを備えている。こ
のフランジ部４ｃの下面と固定リング３０の上端面との
間にスプリングコイル、波状リングバネ、あるいは皿バ
ネなどのバネ３１が介挿されている。
に、外側へ張り出したフランジ部４ｃを備えている。こ
のフランジ部４ｃの下面と固定リング３０の上端面との
間にスプリングコイル、波状リングバネ、あるいは皿バ
ネなどのバネ３１が介挿されている。
【００３８】このバネ３１の弾性力によって、固定リン
グ３０は熱補償板２、３と半導体基板１とを、主電極５
へ押圧付勢している。このため、金属板７および８のバ
ネ作用が引き起こす振動に起因して、半導体基板１や熱
補償板２、３が軸方向に個別に動き、その結果、半導体
基板１およびライトガイド１０を破損するという恐れが
ない。また、ライトガイド１０の出光端面と、半導体基
板の受光部１ａの結合を損なうなどの障害も防止され、
装置の歩留りの低下が抑えられる。また同時に、バネ３
１の作用によって熱補償板２、３と半導体基板１の面接
触が均一となり、放熱特性等が改善される。
グ３０は熱補償板２、３と半導体基板１とを、主電極５
へ押圧付勢している。このため、金属板７および８のバ
ネ作用が引き起こす振動に起因して、半導体基板１や熱
補償板２、３が軸方向に個別に動き、その結果、半導体
基板１およびライトガイド１０を破損するという恐れが
ない。また、ライトガイド１０の出光端面と、半導体基
板の受光部１ａの結合を損なうなどの障害も防止され、
装置の歩留りの低下が抑えられる。また同時に、バネ３
１の作用によって熱補償板２、３と半導体基板１の面接
触が均一となり、放熱特性等が改善される。
【００３９】半導体基板１の半径方向の動きは、半導体
基板１の外周に固着された側壁保護用の絶縁樹脂２３
と、絶縁筒内部の突起６ａを接着剤２４で固着すること
によって拘束されている。半導体基体１の半径方向の動
きが拘束されるので、半導体基体１が熱補償板２、３の
間で滑動することによる損傷、あるいは絶縁筒６の内壁
に当接することによる損傷が防止される。さらに、絶縁
樹脂２を介して固着されているので、外部から付与され
る振動、衝撃が、この絶縁樹脂２３によって吸収され
る。このため、これらの振動、衝撃による半導体基板１
の破損も抑制される。
基板１の外周に固着された側壁保護用の絶縁樹脂２３
と、絶縁筒内部の突起６ａを接着剤２４で固着すること
によって拘束されている。半導体基体１の半径方向の動
きが拘束されるので、半導体基体１が熱補償板２、３の
間で滑動することによる損傷、あるいは絶縁筒６の内壁
に当接することによる損傷が防止される。さらに、絶縁
樹脂２を介して固着されているので、外部から付与され
る振動、衝撃が、この絶縁樹脂２３によって吸収され
る。このため、これらの振動、衝撃による半導体基板１
の破損も抑制される。
【００４０】また、半導体基板１の半径方向の動きが拘
束されていることは、同時にライトガイド１０の出光端
面と半導体基板の受光部１ａとの位置決めにも役立って
いる。すなわち、ライトガイド１０の出光端面と受光部
１ａとの位置を合わせておき、その後、接着剤２４によ
る固着を行うならば、ライトガイド１０の寸法公差等に
よる部品間の寸法上の誤差を調整して正確な位置決めを
行うことができる。
束されていることは、同時にライトガイド１０の出光端
面と半導体基板の受光部１ａとの位置決めにも役立って
いる。すなわち、ライトガイド１０の出光端面と受光部
１ａとの位置を合わせておき、その後、接着剤２４によ
る固着を行うならば、ライトガイド１０の寸法公差等に
よる部品間の寸法上の誤差を調整して正確な位置決めを
行うことができる。
【００４１】図４は、半導体基体１が突起部６ａへ固定
される様子を示す平面図である。図４に示すように、接
着剤２４は、半導体基体１の周囲に間隔をおいて塗布さ
れている。そして、突起部６ａには、それらの接着剤２
４が塗布されない部分に、突起部６ａの上面と下面との
間を貫通する貫通孔６ｂが設けられている。図１に戻っ
て、このことにより、半導体基板１の上方と下方とが互
いに連通する。その結果、半導体基体１の上方に設けら
れた排気栓１１ｂを通じて、ハウジング内で発生した酸
化性ガス、水蒸気等のガスを排出し、さらにハウジング
内のガスを不活性ガスと置換することが可能である。
される様子を示す平面図である。図４に示すように、接
着剤２４は、半導体基体１の周囲に間隔をおいて塗布さ
れている。そして、突起部６ａには、それらの接着剤２
４が塗布されない部分に、突起部６ａの上面と下面との
間を貫通する貫通孔６ｂが設けられている。図１に戻っ
て、このことにより、半導体基板１の上方と下方とが互
いに連通する。その結果、半導体基体１の上方に設けら
れた排気栓１１ｂを通じて、ハウジング内で発生した酸
化性ガス、水蒸気等のガスを排出し、さらにハウジング
内のガスを不活性ガスと置換することが可能である。
【００４２】図１に示すように、主電極４にはライトガ
イド１０を導入するための切欠き４ａ、４ｂが形成され
ている。ところで、半導体基板１で発生する損失熱は主
電極４、５を伝導することによって装置の外部へ放散さ
れる。損失熱を効率よく伝導するためには、切欠き４
ａ、４ｂによって主電極４に形成される空洞の容積は小
さい方が望ましい。この要請に沿うために、主電極４の
断面図である図５および底面図である図６に示すよう
に、主電極４の中央部の切欠き４ｂの形状は円筒形では
なく円錐台形、すなわちテーパ状となっている。
イド１０を導入するための切欠き４ａ、４ｂが形成され
ている。ところで、半導体基板１で発生する損失熱は主
電極４、５を伝導することによって装置の外部へ放散さ
れる。損失熱を効率よく伝導するためには、切欠き４
ａ、４ｂによって主電極４に形成される空洞の容積は小
さい方が望ましい。この要請に沿うために、主電極４の
断面図である図５および底面図である図６に示すよう
に、主電極４の中央部の切欠き４ｂの形状は円筒形では
なく円錐台形、すなわちテーパ状となっている。
【００４３】このことによって、ライトガイド１０の出
光端部およびその付属部材の挿入を容易としつつ、しか
も主電極４の金属部分の体積を増すことによって損失熱
の伝達効率を改善している。切欠き４ｂの形状は、円錐
台形である代わりに、半球であってもよく、また開口面
積が底面に至るほど大きくなるその他の形状であっても
よい。また図示を略するが、切欠き４ａの形状も同様
に、溝の底部から開口部に至るほど広くなるように設定
されるのが望ましい。
光端部およびその付属部材の挿入を容易としつつ、しか
も主電極４の金属部分の体積を増すことによって損失熱
の伝達効率を改善している。切欠き４ｂの形状は、円錐
台形である代わりに、半球であってもよく、また開口面
積が底面に至るほど大きくなるその他の形状であっても
よい。また図示を略するが、切欠き４ａの形状も同様
に、溝の底部から開口部に至るほど広くなるように設定
されるのが望ましい。
【００４４】図７は、Ｌ字型に屈曲したライトガイド１
０における水平な入光端部付近の拡大正面断面図であ
る。絶縁筒６には、光信号を伝達するための貫通孔が水
平方向に形成されている。この貫通孔には金属管４０が
固定的に嵌挿されている。金属管４０には、外部からの
光信号が通過する光透過性の光導入窓４２が円環状の固
定治具４１を介して気密に固着されている。光導入窓４
２は、光信号の通過を可能にしつつハウジング内の気密
を保持するために設置されている。金属管４０の内側面
には、筒体４３が螺合することによって固定的に貫挿さ
れている。
０における水平な入光端部付近の拡大正面断面図であ
る。絶縁筒６には、光信号を伝達するための貫通孔が水
平方向に形成されている。この貫通孔には金属管４０が
固定的に嵌挿されている。金属管４０には、外部からの
光信号が通過する光透過性の光導入窓４２が円環状の固
定治具４１を介して気密に固着されている。光導入窓４
２は、光信号の通過を可能にしつつハウジング内の気密
を保持するために設置されている。金属管４０の内側面
には、筒体４３が螺合することによって固定的に貫挿さ
れている。
【００４５】筒体４３は、例えば樹脂または金属等で構
成され、その内径はライトガイド１０の直径より幾分大
きく、互いに接触しないように構成される。筒体４３
は、絶縁筒６の内側面よりもさらに内方へ向かって突出
している。図１における主電極４が、例えば溶接前の組
立作業中に回転することがあっても、筒体４３が備わる
ために、切欠き４ａはライトガイド１０に直接には当接
しない。すなわち、筒体４３はライトガイド１０を保護
する保護部材として機能する。ライトガイド１０と切欠
き４ａとが当接しないので、当接にともなうライトガイ
ド１０の破損が防止されるとともに、半導体基板１の受
光部１ａからのライトガイド１０の出光端面の変位が生
じない。
成され、その内径はライトガイド１０の直径より幾分大
きく、互いに接触しないように構成される。筒体４３
は、絶縁筒６の内側面よりもさらに内方へ向かって突出
している。図１における主電極４が、例えば溶接前の組
立作業中に回転することがあっても、筒体４３が備わる
ために、切欠き４ａはライトガイド１０に直接には当接
しない。すなわち、筒体４３はライトガイド１０を保護
する保護部材として機能する。ライトガイド１０と切欠
き４ａとが当接しないので、当接にともなうライトガイ
ド１０の破損が防止されるとともに、半導体基板１の受
光部１ａからのライトガイド１０の出光端面の変位が生
じない。
【００４６】また、図７に示すように、筒体４３とライ
トガイド１０の間には、シリコーンゴム系などの柔軟性
のある弾性筒体４４が介挿されている。この弾性筒体４
４を間に挟むことによって、ライトガイド１０は金属管
４０に柔軟に支持されている。このため、例えば外部か
ら付加される振動、衝撃等が弾性筒体４４によって吸収
されるので、これらの振動、衝撃等によるライトガイド
１０の破損が防止される。
トガイド１０の間には、シリコーンゴム系などの柔軟性
のある弾性筒体４４が介挿されている。この弾性筒体４
４を間に挟むことによって、ライトガイド１０は金属管
４０に柔軟に支持されている。このため、例えば外部か
ら付加される振動、衝撃等が弾性筒体４４によって吸収
されるので、これらの振動、衝撃等によるライトガイド
１０の破損が防止される。
【００４７】また、温度変化の繰返しすなわち温度サイ
クルにともなうライトガイド１０等の部材の伸縮が弾性
筒体４４によって吸収される。このため、温度サイクル
にともなって発生する熱応力に起因する破損、疲労等も
防止できる。さらに、ライトガイド１０の出光端部の位
置決めが容易であるという利点も得られる。
クルにともなうライトガイド１０等の部材の伸縮が弾性
筒体４４によって吸収される。このため、温度サイクル
にともなって発生する熱応力に起因する破損、疲労等も
防止できる。さらに、ライトガイド１０の出光端部の位
置決めが容易であるという利点も得られる。
【００４８】光導入窓４２の両表面には、１層ないし多
層からなる二酸化シリコンなどの反射防止膜１０１、１
０２が、蒸着などの方法によって形成されている。この
ことによって、光信号の伝達損失の原因となる光信号の
反射を抑え、伝達効率を向上させている。反射防止膜の
形成は、光導入窓４２を固定治具４１にろう付けなどの
方法で固着する前に行われるので、光防止膜にはろう付
けの際の高温に十分耐え得る材料が選択される。二酸化
シリコンは、この要請に適している。
層からなる二酸化シリコンなどの反射防止膜１０１、１
０２が、蒸着などの方法によって形成されている。この
ことによって、光信号の伝達損失の原因となる光信号の
反射を抑え、伝達効率を向上させている。反射防止膜の
形成は、光導入窓４２を固定治具４１にろう付けなどの
方法で固着する前に行われるので、光防止膜にはろう付
けの際の高温に十分耐え得る材料が選択される。二酸化
シリコンは、この要請に適している。
【００４９】また同様の反射防止膜１０５が、ライトガ
イド１０の入光端面に形成されており、光信号の伝達効
率の向上を図っている。光信号の伝達効率が向上するこ
とによって、装置の感度が向上する。なお、反射防止膜
は、より多層であるほど反射防止効果が向上する。
イド１０の入光端面に形成されており、光信号の伝達効
率の向上を図っている。光信号の伝達効率が向上するこ
とによって、装置の感度が向上する。なお、反射防止膜
は、より多層であるほど反射防止効果が向上する。
【００５０】図８は、ライトガイド１０の出光端部付近
の拡大正面断面図である。ライトガイド１０の出光端面
を半導体基板１の受光部１ａに定位するために、２つの
案内環５０、５１が用いられている。案内環５０、５１
は樹脂等で構成されている。案内環５０には、その中央
部に貫通孔が形成されており、この貫通孔にライトガイ
ド１０が嵌挿されている。案内環５０は更に案内環５１
の外周に嵌合し得るように構成されている。
の拡大正面断面図である。ライトガイド１０の出光端面
を半導体基板１の受光部１ａに定位するために、２つの
案内環５０、５１が用いられている。案内環５０、５１
は樹脂等で構成されている。案内環５０には、その中央
部に貫通孔が形成されており、この貫通孔にライトガイ
ド１０が嵌挿されている。案内環５０は更に案内環５１
の外周に嵌合し得るように構成されている。
【００５１】ライトガイド１０の出光端部を固定するに
は、まず案内環５１を半導体基板１の受光部１ａと同心
円となる位置に載置した後、接着剤５２で固着する。そ
の後、案内環５１の内部に光結合剤２０を充填する。固
化する前にはある程度の流動性があり、熱処理もしくは
常温放置によって固化した後もある程度の柔軟性を保持
し、しかも光学的透過性を有し、さらに屈折率が１．３
〜１．５程度の樹脂が光結合剤２０に選ばれる。これに
は、例えばシリコーンゴム系などが適する。
は、まず案内環５１を半導体基板１の受光部１ａと同心
円となる位置に載置した後、接着剤５２で固着する。そ
の後、案内環５１の内部に光結合剤２０を充填する。固
化する前にはある程度の流動性があり、熱処理もしくは
常温放置によって固化した後もある程度の柔軟性を保持
し、しかも光学的透過性を有し、さらに屈折率が１．３
〜１．５程度の樹脂が光結合剤２０に選ばれる。これに
は、例えばシリコーンゴム系などが適する。
【００５２】光結合剤が固化しないうちに、ライトガイ
ド１０の出光端部を光結合剤２０の中に挿入し、予めラ
イトガイド１０に挿入されている案内環５０を案内環５
１に嵌合させる。すでに案内環５１が所定の位置に固定
されているので、案内環５０、５１同士の嵌合によっ
て、ライトガイド１０の出光端部は必然的に受光部１ａ
の上方に定位される。このことによって、光信号が半導
体基板１の受光部１ａへ確実に伝達される。
ド１０の出光端部を光結合剤２０の中に挿入し、予めラ
イトガイド１０に挿入されている案内環５０を案内環５
１に嵌合させる。すでに案内環５１が所定の位置に固定
されているので、案内環５０、５１同士の嵌合によっ
て、ライトガイド１０の出光端部は必然的に受光部１ａ
の上方に定位される。このことによって、光信号が半導
体基板１の受光部１ａへ確実に伝達される。
【００５３】また、光結合剤２０には柔軟性があるの
で、温度サイクルによるライトガイド１０等の部材の伸
縮が光結合剤２０によって吸収される。このことによっ
て、温度サイクルにともなう熱応力に起因するライトガ
イド１０の破損等が防止される。
で、温度サイクルによるライトガイド１０等の部材の伸
縮が光結合剤２０によって吸収される。このことによっ
て、温度サイクルにともなう熱応力に起因するライトガ
イド１０の破損等が防止される。
【００５４】なお、ライトガイド１０の出光端面にも、
二酸化シリコン等の反射防止膜１０６が形成されてお
り、伝達効率の一層の向上を図っている。
二酸化シリコン等の反射防止膜１０６が形成されてお
り、伝達効率の一層の向上を図っている。
【００５５】＜変形例＞上述の実施例では、圧接型の光
サイリスタについて述べたが、反射防止膜および光結合
剤は、圧接型でない光サイリスタに対しても同様の効果
を奏する。更に、光サイリスタに限らず、一般の光トリ
ガ型半導体装置に対しても同様の効果を奏する。
サイリスタについて述べたが、反射防止膜および光結合
剤は、圧接型でない光サイリスタに対しても同様の効果
を奏する。更に、光サイリスタに限らず、一般の光トリ
ガ型半導体装置に対しても同様の効果を奏する。
【００５６】
＜請求項１記載の発明の効果＞この発明の光トリガ型半
導体装置では、光導入経路の端面に光散逸防止処理がな
されているので、光信号が効率よく半導体基板へ伝達さ
れる。このため、装置の感度が向上する。
導体装置では、光導入経路の端面に光散逸防止処理がな
されているので、光信号が効率よく半導体基板へ伝達さ
れる。このため、装置の感度が向上する。
【００５７】＜請求項２記載の発明の効果＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、光導入経路を構成する光導
入窓の表面に反射防止膜が形成されているので、光信号
が効率よく半導体基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、光導入経路を構成する光導
入窓の表面に反射防止膜が形成されているので、光信号
が効率よく半導体基板へ伝達される。
【００５８】＜請求項３記載の発明の効果＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの端面に反射
防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半導体
基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの端面に反射
防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半導体
基板へ伝達される。
【００５９】＜請求項４記載の発明の効果＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの入光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの入光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
【００６０】＜請求項５記載の発明の効果＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端面に
反射防止膜が形成されているので、光信号が効率よく半
導体基板へ伝達される。
【００６１】＜請求項６記載の発明の効果＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端部が
光結合剤を介して前記半導体基板に装着されているの
で、ライトガイドの出光端面から半導体基板への光信号
の伝達が効率よく行われる。
光トリガ型半導体装置では、ライトガイドの出光端部が
光結合剤を介して前記半導体基板に装着されているの
で、ライトガイドの出光端面から半導体基板への光信号
の伝達が効率よく行われる。
【００６２】＜請求項７記載の発明の効果＞この発明の
光トリガ型半導体装置では、反射防止膜が耐熱性に優れ
る二酸化シリコンから実質的になるので、反射防止膜を
備えた光導入窓あるいはライトガイドを装置に設置した
後にろう付け作業などの高温下での処理を実行し得る。
光トリガ型半導体装置では、反射防止膜が耐熱性に優れ
る二酸化シリコンから実質的になるので、反射防止膜を
備えた光導入窓あるいはライトガイドを装置に設置した
後にろう付け作業などの高温下での処理を実行し得る。
【図１】 実施例おける光トリガ型半導体装置の正面断
面図である。
面図である。
【図２】 実施例における装置の部分拡大正面断面図で
ある。
ある。
【図３】 実施例における装置の部分拡大正面断面図で
ある。
ある。
【図４】 実施例における装置の部分平面図である。
【図５】 実施例における主電極の正面断面図である。
【図６】 実施例における主電極の底面図である。
【図７】 実施例における光導入窓付近の拡大正面断面
図である。
図である。
【図８】 実施例における受光面付近の拡大正面断面図
である。
である。
【図９】 従来の光トリガ型半導体装置の正面断面図で
ある。
ある。
１ 半導体基板、１０ ライトガイド（光導入経路）、
２０，２１ 光結合剤、４２ 光導入窓、１０１，１０
２，１０５，１０６ 反射防止膜。
２０，２１ 光結合剤、４２ 光導入窓、１０１，１０
２，１０５，１０６ 反射防止膜。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０１Ｌ 31/111 Ｈ０１Ｌ 31/10 Ｆ
Claims (7)
- 【請求項１】 光トリガ型半導体装置であって、半導体
基板と、当該半導体基板に光信号を伝達する光導入経路
と、を備え、前記光導入経路の端面に光散逸防止処理が
なされている光トリガ型半導体装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の光トリガ型半導体装置で
あって、前記光導入経路が、光信号の入力端に光導入窓
を備え、当該光導入窓の表面に反射防止膜が形成されて
いる光トリガ型半導体装置。 - 【請求項３】 請求項１記載の光トリガ型半導体装置で
あって、前記光導入経路が線状のライトガイドを備え、
当該ライトガイドにおける前記光信号が通過する端面に
反射防止膜が形成されている光トリガ型半導体装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の光トリガ型半導体装置で
あって、前記ライトガイドの入光端面に前記反射防止膜
が形成されている光トリガ型半導体装置。 - 【請求項５】 請求項３記載の光トリガ型半導体装置で
あって、前記ライトガイドの出光端面に前記反射防止膜
が形成されている光トリガ型半導体装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の光トリガ型半導体装置で
あって、前記光導入経路が線状のライトガイドを備え、
当該ライトガイドの出光端部が光結合剤を介して前記半
導体基板に装着されている光トリガ型半導体装置。 - 【請求項７】 請求項２または請求項３に記載の光トリ
ガ型半導体装置であって、前記反射防止膜が実質的に二
酸化シリコンからなる光トリガ型半導体装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6073129A JPH07283426A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 光トリガ型半導体装置 |
| US08/407,648 US5596210A (en) | 1994-04-12 | 1995-03-21 | Light trigger type semiconductor device with reflection prevention film |
| DE69510124T DE69510124T2 (de) | 1994-04-12 | 1995-03-31 | Licht-getriggerte Halbleitereinrichtung |
| EP95104845A EP0677879B1 (en) | 1994-04-12 | 1995-03-31 | Light trigger type semiconductor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6073129A JPH07283426A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 光トリガ型半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07283426A true JPH07283426A (ja) | 1995-10-27 |
Family
ID=13509304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6073129A Pending JPH07283426A (ja) | 1994-04-12 | 1994-04-12 | 光トリガ型半導体装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5596210A (ja) |
| EP (1) | EP0677879B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07283426A (ja) |
| DE (1) | DE69510124T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010517321A (ja) * | 2007-01-31 | 2010-05-20 | ヒューレット−パッカード デベロップメント カンパニー エル．ピー． | ウェハボンディングによる電子回路及び光学回路集積 |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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