JPS60180176A - 光結合半導体装置 - Google Patents

光結合半導体装置

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JPS60180176A
JPS60180176A JP59034351A JP3435184A JPS60180176A JP S60180176 A JPS60180176 A JP S60180176A JP 59034351 A JP59034351 A JP 59034351A JP 3435184 A JP3435184 A JP 3435184A JP S60180176 A JPS60180176 A JP S60180176A
Authority
JP
Japan
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light
lead
emitting element
lead frame
light emitting
Prior art date
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Pending
Application number
JP59034351A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshiki Yokogawa
横川 俊樹
Yutaka Oota
豊 太田
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Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
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Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP59034351A priority Critical patent/JPS60180176A/ja
Publication of JPS60180176A publication Critical patent/JPS60180176A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/857Interconnections, e.g. lead-frames, bond wires or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10HINORGANIC LIGHT-EMITTING SEMICONDUCTOR DEVICES HAVING POTENTIAL BARRIERS
    • H10H20/00Individual inorganic light-emitting semiconductor devices having potential barriers, e.g. light-emitting diodes [LED]
    • H10H20/80Constructional details
    • H10H20/85Packages
    • H10H20/855Optical field-shaping means, e.g. lenses
    • H10H20/856Reflecting means
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10WGENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W90/00Package configurations
    • H10W90/701Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
    • H10W90/751Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires
    • H10W90/756Package 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

Landscapes

  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) この発明は、発光素子と受光素子を対向して配置してな
る光結合半導体装置に関する。
(従来技術) 従来の対向型リードフレームに半導体発光素子ならびに
半導体受光素子を搭載する光結合半導体装置を第1図の
断面図に基づいて説明する。
第1図は半導体受光素子1を搭載したリードフレーム2
と半導体発光素子3を搭載したリードフレーム4とを対
向して重ね合わせた断面図であり、各リードフレーム2
と4は半導体受光素子1と半導体発光索子3とを所定の
間隔を有して搭載するため、折曲部2a 、4aにおい
て、段差を設けて折り曲げである。
半導体受光素子1と半導体発光素子3との間には光結合
効率を向上させるため、シリコン樹脂などの光学的透明
樹脂5を挿入し、その後トランスファモールドなどの方
法でエポキシ樹脂などの樹脂封止体6を形成することに
より完成する。
半導体発光素子3は原理的にPN接合部に電流を流すと
、電流の一部が光に変換して発光するものであるが、発
光光線の放射方向は矢印で示すように四方六方に放射す
るものである。
また、半導体受光素子1は原理的にPN接合部を有し、
そのPN接合部に光が照射されると、光の一部を電流に
変換するものである。そのPN接合部は受光面に近接し
て形成されており、受光面に垂直に入射する光が電流交
換に大きく寄与するものである。
第1図に示した光結合半導体装置では、半導体発光素子
3の表面より放射した光は半導体受光素子1の受光面に
垂直に入射するため、電流交換に寄与するが、半導体発
光素子3の側面から放射する光とか斜め方向に放射する
光は透明樹脂5と樹脂封止体6との界面7での一部の反
射光を除いて全く半導体光面に到達せず、電流変換には
寄与しない。
この半導体発光素子3の側面から放射する光を有効に利
用する方法として、たとえば、米国特許明細書第376
4862号公報、実公昭51−52310号公報、実公
昭51−50452号公報、実公昭53−1.5267
号公報などに示されている。
この考え方を第1図に示した光結合半導体装置に適用す
る方法を第2図(a)および第2図(b) ’に参照し
て説明する。第2図(a)は半導体発光素子3を搭載す
るフレームの斜示図であり、第2図(b)は部分組立断
面図である。
まず、第2図(a)は図示しない発光素子を搭載する領
域のフレームを折り曲げたリードフレーム11を示すも
のであり、12は発光素子搭載用リードフレーム、13
,13aはワイヤ接続用リードであり、各リードは連結
用細条14で連結されている。
リードフレーム11は連結用細条14にて外枠部と接続
されて固定されているものであるが、この第2図(a)
では図示を省略している。
連結用細条14はトランスファモールドなどの方法でエ
ポキシ樹脂封止体を形成した後、切断によって除去され
、各リード12,13.13aは独立体となるものであ
る。
発光素子搭載用リード12の搭載領域端部は折り曲げら
れ1反射壁12aが形成されている。このり−ドフレー
ムを製作するのは、金属板を所定のリードパターンにエ
ツチングまたはプレス打ち抜き方法で形成し、しかる後
、ディグレスと称する工程にて第1図に示したごとく、
各リードフレーム2と4の折曲部2a、4aで段差を設
けて折り曲げる。
このディジレスと称する工程は、リードフレームの折曲
部2a 、4aに対応した形状を有する全型金準備し、
プレス加工することにより容易に形成できるものである
この金型に同時に発光素子搭載用フレーム12の素子搭
載領域の両端部の折曲部、すなわち、反射壁12aに対
応した形状に加工しておくことによフ、同一プレス加工
で端面部を折り曲げることもでき、第2図(a)のごと
く反射壁12ak形成することが可能となる。
第2図(b)は半導体受光素子1を搭載したIJ−ドフ
レーム2と半導体発光素子3を搭載した第2図(a)で
説明したリードフレーム11とを対向に重ね合わせた断
面図である(第1図のx−x’力方向断面に相当する)
フレーム12の両端面が折り曲げられて反射壁12aが
形成されており、発光素子3の側面に反射させて受光面
に垂直方向の光に変換することができ、光結合効率を向
上させることができる。
しかしながら、リードフレームの厚みは標準0.25s
agであり、その巾も最大1.5 m程度であり、第3
図に示すようにリード12の両端をプレスにて折り曲げ
ると、両端面のみ所定の角度に折り曲げ、発光素子を搭
載するリード中央部を平坦に保持することは困難である
。すなわち、リードの中央部がある曲率を有して円孤状
となる。
このような面に発光素子を搭載することは、ダイスボン
ド接層強度を弱くしたシ5発光面の平行度が維持できな
いこと、さらにはワイヤボンド時の応力でチップが割れ
るなどの欠点があった。
(発明の目的) この発明の目的は、半導体発光素子を搭載するリードの
中央部に平坦に保持でき、半導体受光素子の受光面に対
して垂直に入射する光量を増加できるとともにダイスボ
ンド接着力の増加などを期することができる光結合半導
体装置を得ることにある。
(発明の概要) この発明の要点は、半導体発光素子を搭載する金属片で
形成し−717一ド端部の所定の裏面領域をエツチング
などにて薄くしてから折り曲げて光反射壁として用いる
ことにある。
(実施例) 以下、この発明の光結合半導体装置の実施例について図
面に基づいて説明する。第4図(a)は厚さ0.25m
、巾1.5 mに相当するリードフレーム10の発光素
子搭載部分の拡大断面図である。
次に、第4図(b)に示すようにリードフレーム10の
両端部の所定の裏面領域15a’fi=エツチングにて
薄くしてフレーム板厚の約1/2程度の厚みにする。こ
の肉薄フレーム片が金属反射壁15となる。この金属反
射壁15の厚みは折9曲げた位置を保つ範囲なら薄けれ
ば薄いほど加工しやすい。
このエツチングは金属反射壁15となる裏面に対して行
うのがよい。これはエツチングが鏡面仕上げされ比表面
を粗面化するからである。
このような形状のリードフレーム片を従来工程で説明し
たリードフレームの折曲部4aとフレーム片を折り曲げ
に対応した形状金有する金型にてディグレス加工すると
、第4図CC)に示すようにフレーム板厚の厚みが変わ
る領域16より折れ曲がるときに発生したリードフレー
ム10の中央部がある曲率を有した円孤状にならず良好
な平坦面を有し、半導体発光素子を搭載してもダイスボ
ンド接層強度が弱くなったり、発光面の平行度が維持で
きないかどの欠点を解決することができる。
この発明の実施例では、2片のみの金属反射板の形成方
法について説明したが、3片の場合についても同様に適
用されることはいうまでもない。
さらに、第5図に示すように半導体発光素子18のアノ
ードあるいはカソードとワイヤ接続用リード19とを金
属細線17に接続する際に、折り曲げて立ち上がった金
塊反射鏡15と金属細線17との短絡が心配になる場合
に、半導体発光素子18を搭載するリードフレームlO
のみを折ジ曲げればよい。
なお、リードフレーム10を薄くするのはエツチングに
限るものではない。
(発明の効果) この発明は以上説明したように、半導体発光素子を搭載
する金属のリードフレームの端部の所定の裏面領域をエ
ツチングなどにより薄くしてから折り曲げて光反射壁を
形成するようにしたので、半導体発光素子を搭載するリ
ードの中央部は平坦さを保持でき、半導体受光素子の受
光面に対して垂直に入射する光量を増加できるとともに
、ダイスボンド接層強度を増加できるなどの利点を有す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の光結合半導体装置の断面図、第2図(a
)は半導体発光素子を搭載する領域の従来のフレームを
折り曲げたリードフレームの斜視図、第2図(b)は従
来の金属反射板付対向型リードフレームの断面図、第3
図は従来の加工方法で折り曲げたリードフレームを示す
図%第4図(a)ないし第4図(e)はこの発明の光結
合半導体装置に適用されるリードフレームの折り曲げ工
程を示す図、第5図はこの発明の光結合半導体装置の他
の実施例を示す斜視図である。 10・・・リードフレーム、15・・・金属反射鏡、1
5a・・・裏面領域、16・・・フレームの板厚の厚み
が変わる領域、17・・・金属細線、18・・・半導体
発光素子、19・・・ワイヤ接続用リード。 特許出願人 沖電気工業株式会社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 金属板で構成され、素子搭載リードを含む複数のリード
    を有する第1および第2のリードフレームと、この第1
    のリードフレームの素子搭載リードに載置された発光素
    子と、前記第2のリードフレームの素子搭載リードに載
    置された受光素子とを含み、こnらの画素子が所定間隔
    をもって対峙するように配置してなる光結合半導体装置
    において、前記第1のリードフレームの素子搭載リード
    はこの発光素子搭載領域周辺のリード板厚が肉薄に形成
    されかつこの発光素子の発光が受光素子の受光面に直角
    に反射するようにこの肉薄部分が所定の角度で折り曲げ
    られたことを特徴とする光結合半導体装置。
JP59034351A 1984-02-27 1984-02-27 光結合半導体装置 Pending JPS60180176A (ja)

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