JPS6328352B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6328352B2 JPS6328352B2 JP56006824A JP682481A JPS6328352B2 JP S6328352 B2 JPS6328352 B2 JP S6328352B2 JP 56006824 A JP56006824 A JP 56006824A JP 682481 A JP682481 A JP 682481A JP S6328352 B2 JPS6328352 B2 JP S6328352B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- receiving element
- light emitting
- emitting element
- light receiving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は混成集積回路の基板の上に直接チツプ
状の発光素子と受光素子とを取付けて形成される
光結合装置に関するものである。
状の発光素子と受光素子とを取付けて形成される
光結合装置に関するものである。
絶縁基板上に形成する膜技術を利用して、抵抗
体、導電体等の受動素子を形成し、トランジス
タ、IC等の能動素子または発光素子等を搭載し
て集積化する原膜混成ICの生産プロセスは、印
刷技術が主体となるため平面的な拡がりをもつ回
路構成を採つている。
体、導電体等の受動素子を形成し、トランジス
タ、IC等の能動素子または発光素子等を搭載し
て集積化する原膜混成ICの生産プロセスは、印
刷技術が主体となるため平面的な拡がりをもつ回
路構成を採つている。
例えば、第１図に示すように、抵抗体１や導電
体２が基板３上に平面的に形成され、半導体チツ
プ４は基板３上にダイボンデイングされ、極細線
５で電極６と電気的に接続されている。しかし、
このような基板３の上に、チツプ状態の発光素子
と受光素子を塔載して光結合装置を形成すること
は、発光素子の発光面と受光素子の受光面とを対
向させる必要がある点から実現が困難であつた。
このため、従来は、発光素子７と受光素子８とを
対向し１対として１つのパツケージ９内に収納
し、１つの部品として完成したものを基板３を実
装する方法が採られていた。このように、発光素
子と受光素子とを１つのパツケージに収納して部
品を完成してから基板に実装する生産プロセス
は、生産プロセスが複雑で、しかも周辺回路の集
積化が困難であることからコスト高を招き集積回
路の小型化を困難にしていた。
体２が基板３上に平面的に形成され、半導体チツ
プ４は基板３上にダイボンデイングされ、極細線
５で電極６と電気的に接続されている。しかし、
このような基板３の上に、チツプ状態の発光素子
と受光素子を塔載して光結合装置を形成すること
は、発光素子の発光面と受光素子の受光面とを対
向させる必要がある点から実現が困難であつた。
このため、従来は、発光素子７と受光素子８とを
対向し１対として１つのパツケージ９内に収納
し、１つの部品として完成したものを基板３を実
装する方法が採られていた。このように、発光素
子と受光素子とを１つのパツケージに収納して部
品を完成してから基板に実装する生産プロセス
は、生産プロセスが複雑で、しかも周辺回路の集
積化が困難であることからコスト高を招き集積回
路の小型化を困難にしていた。
本発明は上述の点に鑑みなされたもので、同一
基板上に直接発光素子と受光素子とを塔載し、こ
の発光素子の発光面と受光素子の受光面に臨ませ
て両者間を光学的に結合するライトガイドを設け
たものである。このように同一基板上に直接発光
素子と受光素子とを塔載することにより、これら
の素子と電極とのワイヤボンデイング等の生産プ
ロセスを簡易にするとともに、素子の直ぐ近くの
基板上に周辺回路等を形成できるようにして混成
集積回路の小型化を容易とし、さらに発光素子と
受光素子との相互の位置関係を正確に決めて光結
合装置の精度を高めるようにしたものである。
基板上に直接発光素子と受光素子とを塔載し、こ
の発光素子の発光面と受光素子の受光面に臨ませ
て両者間を光学的に結合するライトガイドを設け
たものである。このように同一基板上に直接発光
素子と受光素子とを塔載することにより、これら
の素子と電極とのワイヤボンデイング等の生産プ
ロセスを簡易にするとともに、素子の直ぐ近くの
基板上に周辺回路等を形成できるようにして混成
集積回路の小型化を容易とし、さらに発光素子と
受光素子との相互の位置関係を正確に決めて光結
合装置の精度を高めるようにしたものである。
以下、本発明の実施例を第２図以下の図面に基
づいて説明する。
づいて説明する。
１０はガラスやセラミツクなどで形成された基
板で、この基板１０には、抵抗体１１や導電体１
２等が印刷形成され、チツプ状に形成された
LED等の発光素子１３と、チツプ状に形成され
たフオトダイオードやフオトトランジスタ等の受
光素子１４とが直接ダイボンデイングされてい
る。これらの発光素子１３と受光素子１４は、極
細線１５によつて電極１６，１７に接続され、こ
れらの電極１６，１７は周辺回路（図示せず）に
接続されている。
板で、この基板１０には、抵抗体１１や導電体１
２等が印刷形成され、チツプ状に形成された
LED等の発光素子１３と、チツプ状に形成され
たフオトダイオードやフオトトランジスタ等の受
光素子１４とが直接ダイボンデイングされてい
る。これらの発光素子１３と受光素子１４は、極
細線１５によつて電極１６，１７に接続され、こ
れらの電極１６，１７は周辺回路（図示せず）に
接続されている。
前記ボンデイング後、発光素子１３および受光
素子１４の上部の円孔１８，１９部分だけを残し
て基板１０上全面に、遮光性のある黒色の樹脂層
２０を一定厚さでモールドする。前記円孔１８，
１９の中にシリコン樹脂やエポキシ樹脂等の透明
な樹脂をその小径部２１，２２の体積に比しやや
多めに注入すると、表面張力によつて第１および
第２の凸レンズ２３，２４が形成される。この第
１、第２の凸レンズ２３，２４は前記発光素子１
３および受光素子１４の表面保護を兼ねている。
前記樹脂層２０の上部には、外部からの光を遮光
するための遮光板２５が設けられ、この遮光板２
５には、前記発光素子１３の発光面と受光素子１
４の受光面との上部に位置して孔２６と２７が穿
設されている。この一方の孔２６には、プラスチ
ツクやガラス等で形成され、その形状が円柱状の
ものまたは繊維を束ねたもの等からなるライトガ
イド２８の一端が挿着され、これによつて、この
ライトガイド２８の一端は空間部２９および第１
の凸レンズ２３を介して前記発光素子１３の発光
面に臨んでいる。このライトガイド２８の他端
は、前記遮光板２５の他方の孔２７に挿着されつ
つ、空間部３０および第２の凸レンズ２４を介し
て前記受光素子１４の受光面に臨んでいる。この
ようにして前記ライトガイド２８は発光素子１３
の発光面と受光素子１４の受光面とを光学的に結
合している。
素子１４の上部の円孔１８，１９部分だけを残し
て基板１０上全面に、遮光性のある黒色の樹脂層
２０を一定厚さでモールドする。前記円孔１８，
１９の中にシリコン樹脂やエポキシ樹脂等の透明
な樹脂をその小径部２１，２２の体積に比しやや
多めに注入すると、表面張力によつて第１および
第２の凸レンズ２３，２４が形成される。この第
１、第２の凸レンズ２３，２４は前記発光素子１
３および受光素子１４の表面保護を兼ねている。
前記樹脂層２０の上部には、外部からの光を遮光
するための遮光板２５が設けられ、この遮光板２
５には、前記発光素子１３の発光面と受光素子１
４の受光面との上部に位置して孔２６と２７が穿
設されている。この一方の孔２６には、プラスチ
ツクやガラス等で形成され、その形状が円柱状の
ものまたは繊維を束ねたもの等からなるライトガ
イド２８の一端が挿着され、これによつて、この
ライトガイド２８の一端は空間部２９および第１
の凸レンズ２３を介して前記発光素子１３の発光
面に臨んでいる。このライトガイド２８の他端
は、前記遮光板２５の他方の孔２７に挿着されつ
つ、空間部３０および第２の凸レンズ２４を介し
て前記受光素子１４の受光面に臨んでいる。この
ようにして前記ライトガイド２８は発光素子１３
の発光面と受光素子１４の受光面とを光学的に結
合している。
つぎに作用を説明する。
第２図において、発光素子１３から発射した光
は、矢印で示すように放射状に拡がり、第１の凸
レンズ２３によつて集光してその光軸と略平行な
光線となり、空間部２９を介してライトガイド２
８の一端に入射する。この入射光はライトガイド
２８を通り、その他端から出て、空間部３０を介
して第２の凸レンズ２４に入り、ここで集光され
受光素子１４の受光面に入る。このようにして、
発光素子１３と受光素子１４とが光学的に結合さ
れる。
は、矢印で示すように放射状に拡がり、第１の凸
レンズ２３によつて集光してその光軸と略平行な
光線となり、空間部２９を介してライトガイド２
８の一端に入射する。この入射光はライトガイド
２８を通り、その他端から出て、空間部３０を介
して第２の凸レンズ２４に入り、ここで集光され
受光素子１４の受光面に入る。このようにして、
発光素子１３と受光素子１４とが光学的に結合さ
れる。
前記実施例では、発光素子、受光素子各１個づ
つで形成した光結合装置の場合を説明したが、第
３図、第４図および第５図に示すように複数個づ
つの発光素子１３1，１３2，１３3…と受光素子
１４1，１４2，１４3…ともそれぞれ１個づつ対
として並列的に使用する多チヤンネル方式の光結
合装置を基板に形成する場合についても同様であ
る。すなわち、基板１０に塔載された発光素子１
３1，１３2，１３3…の発光面には、それぞれラ
イトガイド２８1，２８2，２８3…の一方の端が
臨設され、これらのライトガイド２８1，２８2，
２８3…の他方の端は、それぞれに対応した受光
素子１４1，１４2，１４3…の受光面に臨設して
いる。このようにして、それぞれ一対となる発光
素子１３1と受光素子１４1、１３2と１４2、１３3
と１４3…を光学的に結合している。
つで形成した光結合装置の場合を説明したが、第
３図、第４図および第５図に示すように複数個づ
つの発光素子１３1，１３2，１３3…と受光素子
１４1，１４2，１４3…ともそれぞれ１個づつ対
として並列的に使用する多チヤンネル方式の光結
合装置を基板に形成する場合についても同様であ
る。すなわち、基板１０に塔載された発光素子１
３1，１３2，１３3…の発光面には、それぞれラ
イトガイド２８1，２８2，２８3…の一方の端が
臨設され、これらのライトガイド２８1，２８2，
２８3…の他方の端は、それぞれに対応した受光
素子１４1，１４2，１４3…の受光面に臨設して
いる。このようにして、それぞれ一対となる発光
素子１３1と受光素子１４1、１３2と１４2、１３3
と１４3…を光学的に結合している。
本発明は上記のように混成集積回路の同一基板
上に発光素子と受光素子とをチツプ状態で塔載し
て光結合装置を形成するようにしたので、発光素
子および受光素子と電極とのワイヤボンデイング
等の生産プロセスが簡易になるとともに、発光素
子や受光素子の直ぐ近くの基板上に抵抗体や導電
体または周辺回路を形成できるので混成集積回路
の小型化が可能である。
上に発光素子と受光素子とをチツプ状態で塔載し
て光結合装置を形成するようにしたので、発光素
子および受光素子と電極とのワイヤボンデイング
等の生産プロセスが簡易になるとともに、発光素
子や受光素子の直ぐ近くの基板上に抵抗体や導電
体または周辺回路を形成できるので混成集積回路
の小型化が可能である。
また、発光素子と受光素子の対を複数個設けて
多チヤンネルとしたが、ライトガイドは光ケーブ
ルを用いたので、相隣る光の通路間の干渉や悪影
響がない。さらに凸レンズは発光素子と受光素子
の表面に透明な合成樹脂をモールドしてなるもの
であるから、集光作用により光の分散を防止し、
またこれらの発光素子と受光素子が充分保護され
るばかりでなく、特別に凸レンズを構成しなくと
も樹脂の表面張力で簡単に形成されるものであ
る。
多チヤンネルとしたが、ライトガイドは光ケーブ
ルを用いたので、相隣る光の通路間の干渉や悪影
響がない。さらに凸レンズは発光素子と受光素子
の表面に透明な合成樹脂をモールドしてなるもの
であるから、集光作用により光の分散を防止し、
またこれらの発光素子と受光素子が充分保護され
るばかりでなく、特別に凸レンズを構成しなくと
も樹脂の表面張力で簡単に形成されるものであ
る。
また光の通過する孔は１枚の遮光板に穿設さ
れ、かつ各対の発光素子、受光素子が１枚の基板
上に搭載されるので孔の位置寸法も正確となりよ
り確実な光結合が可能となる。
れ、かつ各対の発光素子、受光素子が１枚の基板
上に搭載されるので孔の位置寸法も正確となりよ
り確実な光結合が可能となる。
第１図は従来例を示す側面図、第２図は本発明
による光結合装置の一実施例を示す拡大断面図、
第３図は、本発明による光結合装置を多チヤンネ
ル方式に形成した場合の正面図、第４図は同上平
面図、第５図は同上側面図である。 ３，１０……基板、４……半導体チツプ、５，
１５……極細線、６，１６，１７……電極、７，
１３，１３1，１３2，１３3……発光素子、８，
１４，１４1，１４2，１４3……受光素子、１８，
１９，２６，２７……孔、２０……樹脂層、２
３，２４……凸レンズ、２５……遮光板、２８，
２８1，２８2，２８3……ライトガイド、２９，
３０……空間部。
による光結合装置の一実施例を示す拡大断面図、
第３図は、本発明による光結合装置を多チヤンネ
ル方式に形成した場合の正面図、第４図は同上平
面図、第５図は同上側面図である。 ３，１０……基板、４……半導体チツプ、５，
１５……極細線、６，１６，１７……電極、７，
１３，１３1，１３2，１３3……発光素子、８，
１４，１４1，１４2，１４3……受光素子、１８，
１９，２６，２７……孔、２０……樹脂層、２
３，２４……凸レンズ、２５……遮光板、２８，
２８1，２８2，２８3……ライトガイド、２９，
３０……空間部。
Claims (1)
- １ 混成集積回路の同一基板上に発光素子と受光
素子を直接搭載し、該発光素子と受光素子をライ
トガイドにより光結合した光結合装置において、
複数組の対をなす発光素子と受光素子を略一直線
に、同一基板上に搭載し、上記発光素子と受光素
子の表面に保護を兼ねた透明な合成樹脂をモール
ドし、凸レンズを形成し、これらの凸レンズに臨
ませて孔を穿設した１枚の遮光板を設け、この遮
光板の対をなす孔に光ケーブルからなるライトガ
イドを挿着してなることを特徴とする光結合装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP682481A JPS57121286A (en) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | Light coupling device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP682481A JPS57121286A (en) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | Light coupling device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57121286A JPS57121286A (en) | 1982-07-28 |
| JPS6328352B2 true JPS6328352B2 (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=11648962
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP682481A Granted JPS57121286A (en) | 1981-01-20 | 1981-01-20 | Light coupling device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57121286A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102006042806A1 (de) | 2006-09-08 | 2008-03-27 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Opto-elektronische Vorrichtung |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4893777U (ja) * | 1972-02-15 | 1973-11-09 | ||
| JPS5513975Y2 (ja) * | 1975-03-31 | 1980-03-29 | ||
| JPS51124359U (ja) * | 1975-04-01 | 1976-10-07 |
-
1981
- 1981-01-20 JP JP682481A patent/JPS57121286A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57121286A (en) | 1982-07-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US5521992A (en) | Molded optical interconnect | |
| EP0561964B1 (en) | Optoelectronic device component package and method of making the same | |
| US5418566A (en) | Compact imaging apparatus for electronic endoscope with improved optical characteristics | |
| US6364542B1 (en) | Device and method for providing a true semiconductor die to external fiber optic cable connection | |
| JP3628039B2 (ja) | 光結合素子およびその製造方法 | |
| US6513993B1 (en) | Optical communications device | |
| JPH04254807A (ja) | 光組立体 | |
| JPH07181349A (ja) | 反射光導波管を有する光モジュール | |
| JP2003503858A (ja) | 光子デバイス用気密形チップスケールパッケージ | |
| KR19990036077A (ko) | 고체 촬상 장치 및 그 제조 방법 | |
| JP2000082830A (ja) | 光通信装置用光学サブアセンブリ及びその製造方法 | |
| JP2002261265A (ja) | 光通信装置 | |
| US5539200A (en) | Integrated optoelectronic substrate | |
| US6234686B1 (en) | Optical data link | |
| JP3775069B2 (ja) | 光受信モジュール | |
| US8940563B2 (en) | Method for manufacturing optoelectronic module | |
| US6693304B2 (en) | Laminated lead frame, and optical communication module and method of manufacturing the same | |
| KR20060050316A (ko) | 광반도체 모듈과 그것을 이용한 반도체 장치 | |
| JP3890999B2 (ja) | 光送信モジュール | |
| JPH07168055A (ja) | 光インタフェース・ユニットおよびその製造方法 | |
| JP2009042469A (ja) | 光モジュール、光モジュールの製造方法、光モジュールを用いて構成された光・電子複合回路、およびその製造方法 | |
| US7036999B2 (en) | Optoelectronic module and optoelectronic system | |
| JPS6328352B2 (ja) | ||
| JPH0645584A (ja) | 光接続集積回路 | |
| US7226216B2 (en) | Optoelectronic transmission and/or reception arrangement |