JPS60126873A - 光結合半導体装置 - Google Patents
光結合半導体装置Info
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- JPS60126873A JPS60126873A JP58233587A JP23358783A JPS60126873A JP S60126873 A JPS60126873 A JP S60126873A JP 58233587 A JP58233587 A JP 58233587A JP 23358783 A JP23358783 A JP 23358783A JP S60126873 A JPS60126873 A JP S60126873A
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- Japan
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- light
- emitting element
- receiving element
- insulating substrate
- receiving
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- Pending
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4295—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with semiconductor devices activated by light through the light guide, e.g. thyristors, phototransistors
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4219—Mechanical fixtures for holding or positioning the elements relative to each other in the couplings; Alignment methods for the elements, e.g. measuring or observing methods especially used therefor
- G02B6/4236—Fixing or mounting methods of the aligned elements
- G02B6/4245—Mounting of the opto-electronic elements
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- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
- G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
- G02B6/24—Coupling light guides
- G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4274—Electrical aspects
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10F—INORGANIC SEMICONDUCTOR DEVICES SENSITIVE TO INFRARED RADIATION, LIGHT, ELECTROMAGNETIC RADIATION OF SHORTER WAVELENGTH OR CORPUSCULAR RADIATION
- H10F55/00—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto
- H10F55/20—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto wherein the electric light source controls the radiation-sensitive semiconductor devices, e.g. optocouplers
- H10F55/25—Radiation-sensitive semiconductor devices covered by groups H10F10/00, H10F19/00 or H10F30/00 being structurally associated with electric light sources and electrically or optically coupled thereto wherein the electric light source controls the radiation-sensitive semiconductor devices, e.g. optocouplers wherein the radiation-sensitive devices and the electric light source are all semiconductor devices
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- G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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- G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
- G02B6/4256—Details of housings
- G02B6/4257—Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate
- G02B6/4259—Details of housings having a supporting carrier or a mounting substrate or a mounting plate of the transparent type
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (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】
〔発明の属する技術分野〕
この発明は発光−素子と受光素子の受光面が対向され、
前記発光素子の光信号によって受光素子を駆動すること
のできる光結合半導体装置に関する。
前記発光素子の光信号によって受光素子を駆動すること
のできる光結合半導体装置に関する。
最近、新しい固体素子として半導体発光素子と受光素子
が光学的に且つ一体的に結合した光結合半導体装置（以
下、フォトカブラと呼ぶ）が注目されており、固体リレ
ーや伝送線のアイソレーションなどに広く使用されてい
る。
が光学的に且つ一体的に結合した光結合半導体装置（以
下、フォトカブラと呼ぶ）が注目されており、固体リレ
ーや伝送線のアイソレーションなどに広く使用されてい
る。
特にフォトカブラを同−基、板上に複数個並設したフォ
トカブラアレイやフォトカプラと集積回路とを組み合わ
せた回路装置などに論理回路又は通話回路に極めて有効
に使用されている。
トカブラアレイやフォトカプラと集積回路とを組み合わ
せた回路装置などに論理回路又は通話回路に極めて有効
に使用されている。
このフォトカブラを製造するに当って次の問題点を解決
する事が重要となる。
する事が重要となる。
（１）発光素子と受光素子間の距離を２００μｍ以上離
して両者間の絶縁耐圧を大きくする。
して両者間の絶縁耐圧を大きくする。
（２）複数の受光感度領域において一方の光信号が他方
の受光感度領域に影響を与えて誤動作をさせないこと。
の受光感度領域に影響を与えて誤動作をさせないこと。
（３）発光素子と受光素子間の光伝達効率が高いこと。
従来この種のフォトカプラは、例えば発光素子と受光素
子とをそれぞれの発光面及び受光面が存在する面を相対
向して配置し、両面間に透光性の樹脂或いはガラスを介
在させた構造となっている。
子とをそれぞれの発光面及び受光面が存在する面を相対
向して配置し、両面間に透光性の樹脂或いはガラスを介
在させた構造となっている。
この構造のフォトカブラーは、発光素子からの光が受光
素子の光感度領域だけでなく、それ以外の領域にも照射
される為、他の受光素子の光感度領域にも影響を与える
ため誤動作の原因となる。
素子の光感度領域だけでなく、それ以外の領域にも照射
される為、他の受光素子の光感度領域にも影響を与える
ため誤動作の原因となる。
したがってフォトカプラアレイやフォトカブラ付集積回
路を製作するに当って集積密度を高くする一つの弊害と
なっていた。
路を製作するに当って集積密度を高くする一つの弊害と
なっていた。
さらに発光素子の照射光風の半分以上が外部へ洩れるた
め、光結合効率が低いという欠点があった。
め、光結合効率が低いという欠点があった。
したがってこれらの欠点がフォトカプラの量産歩留りを
低下させる最大の原因になっていた。
低下させる最大の原因になっていた。
この発明は上述した従来技術の欠点を改良したもので、
信頼性が高くかつ歩留りよく量産することのできる光結
合半導体装置を提供することを目的とする。
信頼性が高くかつ歩留りよく量産することのできる光結
合半導体装置を提供することを目的とする。
この目的を達成するため、本発明の特徴とするところは
、発光素子と受光素子の間に絶縁基板を備え、この絶縁
基板に光を透過する領域と光を遮断する領域を設け、か
つ光を透過する領域に設けた発光素子を覆うように放物
面を持った反射板を具備した点にある。
、発光素子と受光素子の間に絶縁基板を備え、この絶縁
基板に光を透過する領域と光を遮断する領域を設け、か
つ光を透過する領域に設けた発光素子を覆うように放物
面を持った反射板を具備した点にある。
以下実施例について本発明を詳述する。第１図（３１〜
（ｄ）は本発明の一実施例による２つの光感度領域をも
ったフォトカプラの製造工程を示す。
（ｄ）は本発明の一実施例による２つの光感度領域をも
ったフォトカプラの製造工程を示す。
第１図（、）に示すようにシリコン基板の表面の一部分
に拡散法などにより形成されたＰＮ接合を含む受光領域
（２）を備えた受光素子（１）を用意する。
に拡散法などにより形成されたＰＮ接合を含む受光領域
（２）を備えた受光素子（１）を用意する。
次に同図（ｂ）に示した透光性絶縁基板（３））よ、た
とえば厚さ２５０μｍのガラス板を使用して、一方の面
に発光素子（以下ＬＥＤと呼ぶ）の波長の光を遮断する
フィルター機能をもった薄膜（４）を、他方の面には同
じように光を遮断すると同時に導電性の薄膜（５）を形
成し、両面マスクアライナ−等を使って受光素子の受光
領域に対応してほぼ・等しｌ、Ｘ開口部をエツチングに
よって形成する。
とえば厚さ２５０μｍのガラス板を使用して、一方の面
に発光素子（以下ＬＥＤと呼ぶ）の波長の光を遮断する
フィルター機能をもった薄膜（４）を、他方の面には同
じように光を遮断すると同時に導電性の薄膜（５）を形
成し、両面マスクアライナ−等を使って受光素子の受光
領域に対応してほぼ・等しｌ、Ｘ開口部をエツチングに
よって形成する。
この導電性薄膜は、同時にそれぞれのＬＥＤを取１ノ付
けるための電極や電極取り出し用のボンデングバット等
の配線も同一工程で形成することカーできる。
けるための電極や電極取り出し用のボンデングバット等
の配線も同一工程で形成することカーできる。
この絶縁基板は受光素子（１）と同じサイズの形状でブ
レードカッターによって切断され、同図（ｂｌ＝おいて
、受光素子（１）の上に絶縁基板（３）を精度よく固着
したものである。
レードカッターによって切断され、同図（ｂｌ＝おいて
、受光素子（１）の上に絶縁基板（３）を精度よく固着
したものである。
？
次に同図（ｅ）は、絶縁基板（３）の受光部の真上ζ：
ＬＢＤ（６）を積層し、たとえば銀ペースト等ζ：よっ
て電気的に固着し、もう一方の電極はボンデング線（７
）ζ：よってＬＥＤ （６）と電極（５）を接続する。
ＬＢＤ（６）を積層し、たとえば銀ペースト等ζ：よっ
て電気的に固着し、もう一方の電極はボンデング線（７
）ζ：よってＬＥＤ （６）と電極（５）を接続する。
さらに同図（ｄ＞に示すようにＬＥＤ （６）を覆うよ
うにプラスチック樹脂に放物面を形成し、その内部を鏡
面仕上げのメッキを施した反射板（８）は透明なシリコ
ン樹脂等によって固着することによって製作することが
できる。
うにプラスチック樹脂に放物面を形成し、その内部を鏡
面仕上げのメッキを施した反射板（８）は透明なシリコ
ン樹脂等によって固着することによって製作することが
できる。
第２図は上記実施例の平面図である。
同図中（９）は絶縁板（３）に設けた開口部で、あらか
じめエツチングや超音波加工等によってガラス板をくり
ぬき、その位置は受光素子の電極取り出し用のボンデン
グバットと対応するようＣ二しである。
じめエツチングや超音波加工等によってガラス板をくり
ぬき、その位置は受光素子の電極取り出し用のボンデン
グバットと対応するようＣ二しである。
したがって絶縁板（３）を受光素子の上に積層固着した
後開口部の下に露出している受光素子のボンデングパッ
トと、外部電極取り出し端子ヘボンデング線（１０及び
００ｉによって電気的に接続する。又同じように発゛光
４−ｊ子・・１側：、）まｔ、絶縁板（３）の上に設け
たＬＥＤのボンデングパット（５） 、 ｆ５）と外部
電極取り出し端子ヘポンデング線（１１）及び０６Ｃ二
よって電気的Ｃ二接続する。
後開口部の下に露出している受光素子のボンデングパッ
トと、外部電極取り出し端子ヘボンデング線（１０及び
００ｉによって電気的に接続する。又同じように発゛光
４−ｊ子・・１側：、）まｔ、絶縁板（３）の上に設け
たＬＥＤのボンデングパット（５） 、 ｆ５）と外部
電極取り出し端子ヘポンデング線（１１）及び０６Ｃ二
よって電気的Ｃ二接続する。
上記第１図（ａ）〜（ｄ）で示した製作順とは別に、初
めに透光性絶縁板（３）の上に発光素子（６）並びに反
射板（８）をそれぞれ組み立てたものを受光素子（１）
の上に積層固着しても構造はまったく同じで同一の効果
が得られた。
めに透光性絶縁板（３）の上に発光素子（６）並びに反
射板（８）をそれぞれ組み立てたものを受光素子（１）
の上に積層固着しても構造はまったく同じで同一の効果
が得られた。
上記実施例におい”Ｃ１２つのＰＮ接合をもった受光素
子と発光素子を組み合わせたフォトカプラについて説明
を行なったが、ホトダイオードホトトランジスタ、 Ｍ
ｏｓ 、サイリスタ、 ＧＴＯ等とこれらを組み合わせ
た複合形の光結合半導体装置であっても本技術の筒中で
あることは当然である。
子と発光素子を組み合わせたフォトカプラについて説明
を行なったが、ホトダイオードホトトランジスタ、 Ｍ
ｏｓ 、サイリスタ、 ＧＴＯ等とこれらを組み合わせ
た複合形の光結合半導体装置であっても本技術の筒中で
あることは当然である。
本発明によれば次のような優れた効果が得られる。
（１） 発光素子と受光感度領域とが光学的に十分密に
結合されるため、光伝達効率が高い。
結合されるため、光伝達効率が高い。
（２）透光性絶縁板の一部に設けた光を遮断する領域に
よって一方の光信号によって他方の受光感度領域で形成
される受光素子の誤動作の発生が防止される。
よって一方の光信号によって他方の受光感度領域で形成
される受光素子の誤動作の発生が防止される。
（３）集積度が高くでき、量産性が良い。
＄１図（ａ）〜（ｄ）は本発明の一実施例によるフォト
カブラの製法を示す断面図、第２図は上記実施例の平面
図である。 １・・・受光素子本体、 ２・・・光感度領域、 ：３・・・透光性絶縁板、 ４・・・光を遮断する薄膜、 ５・・・導電性薄膜、 ６・・・発光素子、 ７・・・ボンデング線、 ８・・・反射板、 ９・・・透光性絶縁板に設けた一部開口部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 ２゛ 第２図
カブラの製法を示す断面図、第２図は上記実施例の平面
図である。 １・・・受光素子本体、 ２・・・光感度領域、 ：３・・・透光性絶縁板、 ４・・・光を遮断する薄膜、 ５・・・導電性薄膜、 ６・・・発光素子、 ７・・・ボンデング線、 ８・・・反射板、 ９・・・透光性絶縁板に設けた一部開口部。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑（ほか１名）第１図 ２゛ 第２図
Claims (3)
- （１） 表面の一部に光感度領域を有する半導体受光素
子と、半導体受光素子の上に積層された透光性絶縁基板
と、この透光性絶縁基板の上に前記半導□体受光素子に
対向して配置された半導体発光素子とから構成された光
結合半導体装置において、前記透光性絶縁基板の受光素
子側の面に光感度領域以外の領域に発光素子ａ波長の光
を遮断する薄膜を形成し、発光素子側の面には、光を遮
断すると同時に導電性を有する薄膜を形成した事を特徴
とする光結合半導体装置。 - （２）透光性絶縁基板の上に半導体発光素子を覆うよう
に放物面形状を有した反射板を具備したことを特徴とす
る特許請求の範囲第１項記載の光結合半導体装置。 - （３）透光性絶縁基板の一部に開口部を設け、半導体受
光素子の電極リード線をこの開口部から外部端子に接続
した事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光結合
半導体装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233587A JPS60126873A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 光結合半導体装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58233587A JPS60126873A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 光結合半導体装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60126873A true JPS60126873A (ja) | 1985-07-06 |
Family
ID=16957406
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58233587A Pending JPS60126873A (ja) | 1983-12-13 | 1983-12-13 | 光結合半導体装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60126873A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880981B2 (en) * | 2001-05-31 | 2005-04-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical coupling apparatus and method for manufacturing the same |
| WO2008117800A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Rintaro Nishina | 反射型光センサ |
-
1983
- 1983-12-13 JP JP58233587A patent/JPS60126873A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6880981B2 (en) * | 2001-05-31 | 2005-04-19 | Sharp Kabushiki Kaisha | Optical coupling apparatus and method for manufacturing the same |
| WO2008117800A1 (ja) * | 2007-03-26 | 2008-10-02 | Rintaro Nishina | 反射型光センサ |
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