JPS6276684A - 反射光型光結合半導体装置 - Google Patents

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】 、〔発明の技術分野〕 本発明は反射光型光結合半導体装置に関する。

〔発明の技術的背景〕

反射光型光結合半導体装置はセンサとしての機能を有し
、光電スイッチ、論理回路結合、位置検出、タイミング
検出等に使用されている。

第４図は従来の反射光型光結合半導体装置の一例を示す
斜視図であり、第５図は第４図のｖ−Ｖ線に沿う断面図
である。これらの図において、１はセラミック等の遮光
性材料でできた外囲器である。該外囲器１は周囲壁２、
底壁３および隔壁４からなり、上方が解放され且つ隔壁
４で隔てられた発光素子用の凹部と受光素子用の凹部と
が設けられている。発光素子用凹部には、その底面に設
けられた素子マウント用のヘッダー５上に半導体発光素
子６がダイボンディングされている。該半導体発光素子
６はボンディングワイヤ７を介してパッド８に接続され
ている。また、受光素子用凹部の底面に設けられたヘッ
ダ９上には、半導体受光素子１０がダイボンディングさ
れている。該半導体受光素子１０はボンディングワイヤ
１１を介してパッド１２に接続されている。そして、各
へラダおよびパッドに接続されたリード１３・・・が外
囲器の底壁３から下方に延出されている。そして、画素
子部共に透明なエポキシ樹脂層１４で封止されている。

上記の光結合半導体装置では、半導体発光素子６から発
射された光が物体に反射され、この反射光を受光素子１
０が検出することによりセンサーとして機能するもので
ある。

従来の反射光型光結合半導体装置の他の例を第６図〜第
８図に示す。この例では、第６図に示すように、まず二
組のヘッダおよびパッド５，８゜９．１２を具備したリ
ードフレームを用い、夫々に半導体発光素子６および半
導体受光素子１０のダイボンディング、ワイヤボンディ
ングを行なう。

続いて、第７図に示すように発光素子部および受光素子
部を夫々独立に透明なモールド樹脂層１４゜１４で封止
した後、第８図に示すようにその頂面を除く外側を遮光
性の樹脂モールド籍１５で一体に成型する。

〔背景技術の問題点〕

第４図および第５図の従来例の場合、予め設けられた凹
部の中に発光素子６および受光素子１０をマウントし、
更にワイヤボンディングを行なうから、各凹部には素子
を掴むコレットやワイヤボンディングを行なうキャピラ
リーがその中で充分に動けるスペースが必要である。こ
のため、装置の小型化が阻害される問題がある。また、
樹脂封止を行なう際に樹脂層１４．１４の表面が凹面と
なり、指向特性が低下する問題がある。

他方、第６図〜第８図の従来例の場合には、一旦各素子
部を透明樹脂層１４．１４で独立に樹脂封止した後、更
に遮光性樹脂層１５で一体成型しなければならないため
、工程が繁雑になる問題がある。また、透明樹脂層１４
．１４と遮光性樹脂層１５との間の密着性が悪いため、
信頼性の点で問題がある。更に、二回目の樹脂モールド
を行なう分だけ外囲器の構造が大きくなる問題がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、装置の小型
化を達成でき、また製造工程の簡略化、更には信頼性の
向上を達成できる反射光型光結合半導体装置を提供する
ものである。

〔発明の概要〕

本発明による反射光型光結合半導体装置は、夫々が別々
のヘッダ上にダイボンディングされ且つボンディングワ
イヤを介して夫々別々のパッドに接続された半導体発光
素子および半導体受光素子と、これら発光素子部および
受光素子部を一体に封止する単一の透明樹脂層と、前記
ヘッダおよびパッドの夫々から前記透明樹脂層の外方に
延出されたリードとを具備し、前記半導体発光素子がそ
の頂面の限られた領域のみから光を放射し、他のチップ
表面からは光を放射せず、且つ前記透明樹脂層の表面で
該樹脂層内部に反射した光が前記半導体受光素子に到達
しないように前記透明樹脂層の形状および前記両素子間
の距離を設定したことを特徴とするものである。

本発明において、半導体発光素子がその頂面の限られた
領域のみから発光するようにするためには、例えばそれ
以外の発光素子表面を遮光性のコーティング躾で覆えば
よい。

また、透明樹脂層表面で反射された光が受光素子に到達
しないようにするためには、発光素子からの光が透明樹
脂層表面に対して臨海角よりも大きくならないように発
光素子からの光の広がりを抑制し、且つ反射光が受光素
子に当らないように両素子間の距離を設定すればよい。

上記本発明の装置では、第４図および第５図の従来例の
ような外囲器を用いないから、その場合の問題は全く生
じない。また、樹脂モールドは一回のみでよいから、第
６図〜第８図の従来例における問題も生じない。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の一実施例になる反射光型光結合半導体
装置の断面図である。同図において、１１．１２はヘッ
ダである。ヘッダ１１には半導体発光素子１３がダイボ
ンディングされ、ヘッダ１２には半導体受光素子１４が
ダイボンディングされている。これら画素子１３．１４
は夫々図示しないＡｕ等のボンディングワイヤを介して
夫々のパッド（図示せず）に接続されている。これらの
発光素子部および受光素子部は、単一の透明樹脂（１５
で一体に封止されている。また、夫々のヘッダ１１．１
２及びパッドからは図示しないり一ドが透明樹脂層１５
の外方に延出されている。そして、前記半導体発光素子
１３は、図示のようにその頂面の限定された領域のみか
ら光を放出するようになっている。加えて、発光素子１
３から透明樹脂層１５の表面に入射する光の入射角が臨
界角θＣよりも大きくならないように、発光素子１３の
光の広がりが抑制されている。また、透明樹脂層１５の
表面で反射した光が受光素子１４に到達しないように、
画素子１３．１４間の距離がとられている。

上記実施例の反射光型光結合半導体装置では、上記のよ
うに単一の透明樹脂層１５で発光素子部および受光素子
部を封止しているが、両素子間の光伝達を防止している
から正常に動作することができる。

そして、その製造に際しては、まず第２図で説明したの
と同様にして発光素子１３および受光素子１４のグイボ
ンディングを行なう。従って、第５図の従来例における
ような問題は生じず、装置の小型化を図ることができる
。また、その後は透明樹脂層１５を形成するために一回
の樹脂モールドを行なうだけでよいから、第６図〜第８
図の従来例におけるような外囲器の大型化や、異なる樹
脂層間の密着性不良による信頼性低下の問題は回避され
る。更に、透明樹脂１１５はモールド成型により形成さ
れるから、第４図および第５図の従来例のように透明樹
脂層の表面が凹面になり、指向性が低下するようなこと
もない。

第２図は本発明の他の実施例を示す断面図である。この
実施例では、透明樹脂層１５の表面に発光素子部用およ
び受光素子部用の二つの凸レンズ部１６．１７を形成し
、装置の指向性を向上させたものである。

第３図は本発明の更に別お実施例を示す断面図で、発光
素子部および受光素子部の間で透明調脂！１５の表面か
ら凹溝を形成し、該凹溝内に不透明な遮蔽物を埋め込ん
である。これにより、もし透明樹脂表面で発光素子１３
からの光が反射された場合にも、その反射光が受光素子
１４に到達して誤動作を生じるのを防止することができ
る。

なお、発光素子１３の側面からも僅かに光が放出されて
しまう場合には、発光素子側に反射板を設けるのがよい
。

（発明の効果〕 以上詳述したように、本発明による反射光型光結合半導
体装置は装置の小型化を達成でき、また製造工程の簡略
化、更には信頼性の向上を図ることができる等、顕著な
効果を奏するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第３図は夫々本発明の実施例を示す断面図、第
４図は従来の反射光型光結合半導体装置の一例を示す斜
視図であり、第５図は第４図Ｖ−Ｖ線に沿う断面図、第
６図〜第８図は従来の反射光型光結合半導体装置の他の
例を示す説明図である。 １１．１２・・・ヘッダ、１３・・・半導体発光素子、
１４・・・半導体受光素子、１５・・・透明樹脂層、１
６゜１７・・・凸レンズ部、１８・・・遮蔽物層。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦 第１図 第２図 第６図 １１７　　図 第８図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 夫々が別々のヘッダ上にダイボンディングされ且つボン
   ディングワイヤを介して夫々別々パッドに接続された半
   導体発光素子および半導体受光素子と、これら発光素子
   部および受光素子部を一体に封止する単一の透明樹脂層
   と、前記ヘッダおよびパッドの夫々から前記透明樹脂層
   の外方に延出されたリードとを具備し、前記半導体発光
   素子がその頂面の限られた領域のみから光を放射し、他
   のチップ表面からは光を放射せず、且つ前記透明樹脂層
   の表面で該樹脂層内部に反射した光が前記半導体受光素
   子に到達しないように前記透明樹脂層の形状および前記
   両素子間の距離を設定したことを特徴とする反射光型光
   結合半導体装置。