(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が照射されると電気信号を発生する受光素子と、
素子が集積され、前記受光素子から発生した電気信号を受けて所定の動作をする受信ＩＣと、
前記受光素子と前記受信ＩＣとを電気的に接続し、前記受光素子の片面から前記受信ＩＣの片面まで弧を描く様に設けられた第１のボンディングワイヤーと、
前記受信ＩＣに電源電圧を供給する為のリードと、
前記受信ＩＣと前記リードとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第２のボンディングワイヤーと、を有し、
前記リードの一部は、前記受信ＩＣの上方に延在して設けられ、
前記リードのうち前記受信ＩＣの上方に延在して設けられた部分は、弧を描く様に設けられた前記第１又は前記第２のボンディングワイヤーの頂点と概略高さが同じであることを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
電気信号を受けると光を発生する発光素子と、
前記発光素子を駆動し、素子が集積された駆動ＩＣと、
前記発光素子と前記駆動ＩＣとを電気的に接続し、前記発光素子の片面から前記駆動ＩＣの片面まで弧を描く様に設けられた第１のボンディングワイヤーと、
前記駆動ＩＣに電源電圧を供給する為のリードと、
前記駆動ＩＣと前記リードとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第２のボンディングワイヤーと、を有し、
前記リードの一部は、前記駆動ＩＣの上方に延在して設けられ、
前記リードのうち前記駆動ＩＣの上方に延在して設けられた部分は、弧を描く様に設けられた前記第１又は前記第２のボンディングワイヤーの頂点と概略高さが同じであることを特徴とする光半導体装置。
【請求項３】
光が照射されると所定の電気信号を発生する受光素子と、
所定の素子が集積され、前記受光素子から発生した電気信号を受けて所定の動作をする受信ＩＣと、
前記受光素子から前記受信ＩＣまで伝達される電気信号を一時的に経由させる為のダミーチップと、
前記受光素子と前記ダミーチップとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第1のボンディングワイヤーと、
前記ダミーチップと前記受信ＩＣとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第２のボンディングワイヤーと、
前記受信ＩＣに電源電圧を供給する為のリードと、
前記受信ＩＣと前記リードとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第３のボンディングワイヤーと、を有し、
前記リードの一部は、前記受信ＩＣの上方に延在して設けられ、
前記リードのうち前記受信ＩＣの上方に延在して設けられた部分は、弧を描く様に設けられた前記第１、前記第２又は前記第３のボンディングワイヤーの頂点と概略高さが同じであることを特徴とする光半導体装置。
【請求項４】
所定の電気信号を受けると光を発生する発光素子と、
前記発光素子を駆動し、所定の素子が集積された駆動ＩＣと、
前記発光素子から前記駆動ＩＣまで伝達される電気信号を一時的に経由させる為のダミーチップと、
前記発光素子と前記ダミーチップとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第1のボンディングワイヤーと、
前記ダミーチップと前記駆動ＩＣとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第２のボンディングワイヤーと、
前記駆動ＩＣに電源電圧を供給する為のリードと、
前記駆動ＩＣと前記リードとを電気的に接続し、弧を描く様に設けられた第３のボンディングワイヤーと、を有し、
前記リードの一部は、前記駆動ＩＣの上方に延在して設けられ、
前記リードのうち前記駆動ＩＣの上方に延在して設けられた部分は、弧を描く様に設けられた前記第１、前記第２又は前記第３のボンディングワイヤーの頂点と概略高さが同じであることを特徴とする光半導体装置。
【請求項５】
前記ダミーチップが複数あることを特徴とする請求項３又は４記載の光半導体装置。
【請求項６】
前記リードのうち前記受信ＩＣ又は前記駆動ＩＣの上方に延在して設けられた部分は、前記受信ＩＣ又は前記駆動ＩＣの上面に設けられた固定部材により固定されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は光半導体装置に関し、特に受光素子と受光ＩＣから構成されるか、若しくは発光素子と駆動ＩＣから構成されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
図１は光半導体素子の上面図を示している。図１に示した様に、外部から光が照射されると電気信号、例えば微少な電流を発生する受光素子１と、この受光素子１から発生した電気信号を受けて所定の動作を行う受光ＩＣ２とはボンディングワイヤー３により電気的に接続されており、受光素子１と受光ＩＣ２とは基板８の片面に固定されている。また、受光ＩＣ２は受光素子１から発生した電気信号を増幅する等の所定の動作を行い、所定の信号を出力する。受光ＩＣ２から出力した所定の信号は、所定のボンディングワイヤー４及びリード６を介して光半導体装置１０の外へ伝播される。
【０００３】
ここで、受光素子１、受光ＩＣ２、基板８、リード６の一部、ボンディングワイヤー３、４は樹脂７により樹脂封止されているが、実際には透明な樹脂で封止されている。従って、光半導体素子１０の外部から入射した光は受光素子１に入射する事が出来る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述の様に受光素子１等は樹脂で封止されており、この樹脂には所定の誘電率を有している。従って、ボンディングワイヤー３と、ボンディングワイヤー４との間に樹脂（図示せず）が存在する為、ボンディングワイヤー３とボンディングワイヤー４との間に寄生容量が存在する。即ち、電磁結合が存在する。
【０００５】
受光ＩＣ２の出力に振幅が大きいパルス出力が発生すると、ノイズがボンディングワイヤー４から発生する。そして、ボンディングワイヤー３、４の間に存在する電磁結合により、ボンディングワイヤー３に結合される。このボンディングワイヤー３は微少信号を伝播する為、ノイズの影響を受けやすく、受光ＩＣ２の中に設けられた電気回路において発振が起きてしまう。この寄生容量の存在による発振を抑制する為、従来より種々の対策がなされており、幾つかの例を図２〜図４に示した。
【０００６】
図２にはボンディングワイヤー間の寄生容量の存在による発振を抑制した光半導体装置の断面図を示している。図２に示される様に、この光半導体装置は金属からなる導電板５により覆われている。また、受光素子１には外部から光が入射できる様に窓１１が設けられている。
【０００７】
ここで、前述と同様にボンディングワイヤー３とボンディングワイヤー４との間には寄生容量Ｃ３が形成される。更に、導電板５とボンディングワイヤー３との間に寄生容量Ｃ１が形成され、導電板５とボンディングワイヤー４との間にも寄生容量Ｃ２が形成される。従って、パルスを出力するボンディングワイヤー４がノイズを発生したとしても、ノイズの一部は寄生容量Ｃ２の存在により導電板５に伝播するので、寄生容量Ｃ３を介する結合が弱まり発振を抑制できる。窓１１から侵入する外部ノイズは寄生容量Ｃ１に吸収されボンディングワイヤー３に結合しにくくなる。また、発振を更に効果的に抑制する為には、寄生容量Ｃ３のキャパシタンスを寄生容量Ｃ３のキャパシタンスよりも大きくすれば良い。この為には導電板５とボンディングワイヤー４との距離を短くすれば良い。しかし、あまり距離を短くすると、この光半導体装置を組み立てる際、導電板５とボンディングワイヤー３とが短絡してしまい、不良となってしまう可能性がある。また、これらの距離を全ての製品で一定にする事はむずかしい。
【０００８】
更に、図３に他の例を示した。図３（１）、（２）に示されている様に、図１及び図２における、シールド用の金属膜５と基板８とが一体となっている。また、図４に示した様に、シールド用の金属膜５を樹脂の中に埋め込んだ例を示しているが、いずれも上述の様な問題点は解決できない。
本願発明は、上述の様な問題に鑑みてなされたものであり、電気的発振及び動作速度の低下を抑制した光半導体装置を提供する事を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成する為、本願発明にかかる光半導体装置は、光が照射されると所定の電気信号を発生する受光素子と、所定の素子が集積され、前記受光素子から発生した電気信号を受けて所定の動作をする受信ＩＣと、前記受光素子と前記受信ＩＣとを電気的に接続し、前記受光素子の片面から前記受信ＩＣの片面まで弧を描く様に設けられたボンディングワイヤーと、前記素子から所定の信号を出力するリードとを有し、前記リードの一部は、前記受信ＩＣの上方にまで延在して設けられている事を特徴とする。
【００１０】
また、所定の電気信号を受けると光を発生する発光素子と、前記発光素子を駆動し、所定の素子が集積された駆動ＩＣと、前記駆動ＩＣに集積された前記素子に所定の信号を入力するリードとを有し、前記発光素子と前記駆動ＩＣとを電気的に接続し、前記発光素子の片面から前記駆動ＩＣの片面まで弧を描く様に設けられたボンディングワイヤーと、前記リードの一部は、前記駆動ＩＣの上方にまで延在して設けられている事も特徴とする。
本願発明は、上述の様な構成を採用する事により、電気的発振及び動作速度の低下を抑制した光半導体装置を提供する事ができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面を参酌しながら説明する。図５（１）は本発明に係る光半導体装置の断面図を示しており、図５（２）は本発明に係る光半導体装置の上面透視図を示している。
【００１２】
図５（１）に示される様に、光半導体装置９００の外部から入射する光を感知して微少な電気信号を発生する受光素子３００と、この受光素子３００から発生した微少な電気信号を増幅する等の所定の動作をする為の回路が集積された受信ＩＣ２００が基板１００の片面に固定されている。
【００１３】
また、受信素子３００と受信ＩＣ２００とは、金属からなるボンディングワイヤー４００により電気的に接続されており、受信素子３００から発生した電気信号はこのボンディングワイヤー４００を介して受信素子２００へ伝達される。
【００１４】
また、受信ＩＣ２００はリード６００〜６０４と金属からなるボンディングワイヤー５００により電気的に接続されており、受信ＩＣ２００で増幅等された電気信号はこのボンディングワイヤー５００、リード６０１〜６０４の内の所定のリードを介して、光半導体装置９００の外部へ伝達される。また、リード６０４の一部は受信ＩＣ２００の上方まで延在しており、リード６０４には一定の電源電圧ＶＣＣ又はＧＮＤが供給されている。
【００１５】
次に、図５に示した受信ＩＣ２００付近の拡大図を図６に示した。図６に示される様に、ボンディングワイヤー４００及び５００は弧を描く様に設けられている。
ここで、受光素子３００の上面からボンディングワイヤー４００の頂点までの距離（高さ）をＸと仮定し、ボンディングワイヤー５００の高さもＸと仮定する。但し、この場合、ボンディングワイヤー４００とボンディングワイヤー５００の高さを同じと仮定しているが、高さは同じでなくても良い。また、リード６０４の受信ＩＣ２００の上方に延在した部分（リードの延在部分１６０４と称する）の上面Ａが上述の高さＸと一致している。
【００１６】
本願発明は以上の様に構成されている。即ち、本願発明は、リード６０４の一部が受信ＩＣ２００の上方に設けられており、かつ、リードの延在部分１６０４の上面Ａの高さがボンディングワイヤー４００の高さＸと同じになる様に設けられている。この為、従来起きていたボンディングワイヤー４００とボンディングワイヤー５００間に形成されてしまう寄生容量を断ち切る事が出来、電磁結合を防止出来る。
【００１７】
また、本実施形態ではリードの延在部分１６０４の上面Ａをボンディングワイヤー４００の高さＸとが同じである場合を説明したが、リードの延在部分が１６０４の高さが概略ボンディングワイヤー４００の高さＸと同じであれば良い。従って、リードの延在部分１６０４の下面Ｂがボンディングワイヤー４００の高さＸと同じであっても良い。更に、これらに限られず、リードの延在部分１６０４は受信ＩＣ２００の上方にあれば良い。ボンディングワイヤー間の寄生容量をある程度断ち切る事ができるからである。
【００１８】
また、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００との間に寄生容量Ｃ６が形成される。従って、ボンディングワイヤー４００にノイズが乗っても、ノイズの一部を寄生容量Ｃ６を介してリードの延在部分１６０４に伝えるので発振を防止出来る。
【００１９】
また、ノイズを効果的にリードの延在部分１６０４へ伝達させる為には、寄生容量Ｃ６のキャパシタンスを大きくすれば良い。具体的には、リードの延在部分１６０４をボンディングワイヤー４００に近づければ良い。本願はリードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００の高さを同じにして、かつ、リードの延在部分１６０４を受信ＩＣ２００の上方に設けている。この為、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００との距離を小さくし、寄生容量Ｃ６を大きくする事が出来る。
【００２０】
また、リードの延在部分１６０４はボンディングワイヤー４００とボンディングワイヤー５００との間に設けられているので、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤ−４００、５００とが接触する事は無く、受信ＩＣ２００に近接して設ける事が出来る。
【００２１】
また、上述の様にリードの延在部分１６０４はリード６０４の一部であり、このリード６０４には一定の電源電圧、例えば、ＶＣＣ又はＧＮＤを供給している為、リード６０４にノイズが乗っても、電位の変動は大きく無い。従って、受信ＩＣ２００に集積されている回路に誤動作等の悪影響を与える事は無い。更に、リードの延在部分１６０４はリードの一部である為、新たな部品も必要ない。
【００２２】
また、リードの延在部分１６０４が受信ＩＣ２００の上方に位置しているので、光半導体装置９００の外部から入射される外部ノイズも遮断出来る。
また、受光素子３００の上方にリードの延在部分１６０４は存在しないので、光半導体素子に入射する光が遮られることは無い。
【００２３】
次に、第二の実施形態を図７に示した。図５に示した第一の実施形態と異なる点は、リードの延在部分１６０４が受信ＩＣ２００の上に設けられた絶縁体６５０により固定されている事である。この為、リードの延在部分１６０４と受信ＩＣ２００との距離を一定に保つ事が出来るので、製品の歩留まりを向上させる事が出来る。
【００２４】
また、本実施形態は第一の実施形態と同様に、本願発明は受信ＩＣ２００の上方にリードの延在部分１６０４を設けている為、従来起きていたボンディングワイヤー４００とボンディングワイヤー５００間に形成されてしまう寄生容量を断ち切る事が出来、電磁結合を防止出来る。
【００２５】
また、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００との間に寄生容量Ｃ６が形成される。従って、ボンディングワイヤー４００にノイズが乗っても、ノイズの一部を寄生容量Ｃ６を介してリードの延在部分１６０４に伝える事が出来るので発振を防止出来る。
【００２６】
また、本願はリードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００の高さを同じにして、かつ、リードの延在部分１６０４を受信ＩＣ２００の上方に設けている。この為、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００との距離を小さくし、寄生容量Ｃ６を大きくする事が出来る。
【００２７】
また、リードの延在部分１６０４はボンディングワイヤー４００及びボンディングワイヤー５００との間に設けられているので、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤ−４００、５００との接触する事は無く、受信ＩＣ２００に近接して設ける事が出来る。
【００２８】
また、上述の様にリードの延在部分１６０４はリードの一部であり、このリード６０４には一定の電源電圧を供給している為、リード６０４にノイズが乗っても、電位の変動は大きく無い。従って、受信ＩＣ２００に集積されている回路に誤動作等の悪影響を与える事は無い。更に、リードの延在部分１６０４はリードの一部である為、新たな部品は必要ない。
【００２９】
また、リードの延在部分１６０４が受信ＩＣ２００の上方に位置しているので、光半導体装置９００の外部から入射される外部ノイズも遮断出来る。
また、受光素子３００の上方にリードの延在部分１６０４は存在しないので、光半導体素子に入射する光が遮られることは無い。
【００３０】
図５では、電源電位に固定されているリード６０４と、受信ＩＣ２００に電源電位を供給するリードが兼用されていたが、図７では受信ＩＣに電位を供給するリードと、電位が固定されているリード６０４とは異なっている。これにより、電位が固定するリード６０４の電位を自由に選択できる。
【００３１】
次に、本願発明に係る第三の実施形態を図面を参酌して説明する。図８に示した様に、受光素子３００から出力した信号はボンディングワイヤー４００を介してダミーチップ４３０へ入力し、更に、ボンディングワイヤー４１０を介して受光ＩＣ２００へ入力する。これ以外の構成は第一の実施形態と同様である。
【００３２】
一本のボンディングワイヤーの長さには限度がある為、受信ＩＣ２００のボンディングパッドの位置によっては受光素子３００と受信ＩＣ２００とを一本のボンディングワイヤーで接続出来ない場合がある。この様な場合、図８に示した様に、ボンディングワイヤー４００を介して受光素子と上面を金メッキしたダミーチップ４３０とを接続させ、更にボンディングワイヤー４１０を介してダミーチップ４３０から受信ＩＣ２００へ接続すれば良い。ここで、ダミーチップは、受光素子から受信ＩＣまで伝達される電気信号を一時的に経由させる為に設けられている。
【００３３】
また、ボンディングワイヤー４００及び４１０は弧を描く様に設けられている。また、リード６０４の一部は受信ＩＣ２００の上方に延在して設けられている。このリード６０４の一部であって受信ＩＣ２００の上方に設けられた部分１６０４（延在部分）の高さは、ボンディングワイヤー４００又は４１０の高さと概略同じである。即ち、リードの延在部分１６０４は、ボンディングワイヤー４００の高さと概略同じであっても、ボンディングワイヤー４１０の高さと概略同じであっても良い。
【００３４】
また、本実施例ではダミーチップが一つである場合を示しているが、複数個であっても良い
また、延在部分１６０４は、絶縁膜により受信ＩＣ２００に固定しても良い。
【００３５】
本願発明は以上の様に構成されている。即ち、本願発明は、リードの延在部分１６０４の上面の高さがボンディングワイヤー４００又は４１０の高さと同じになる様に設けられている。この為、従来起きていたボンディングワイヤー４００とボンディングワイヤー５００間に形成されてしまう寄生容量を断ち切る事が出来、電磁結合を防止出来る。
【００３６】
また、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤー４００又は４１０との間に寄生容量が形成される。従って、ボンディングワイヤー４００又は４１０にノイズが乗っても、ノイズの一部をこれら寄生容量を介してリードの延在部分１６０４に伝えるので発振を防止出来る。
【００３７】
また、リードの延在部分１６０４はボンディングワイヤー４００とボンディングワイヤー５００との間に設けられているので、リードの延在部分１６０４とボンディングワイヤ−４００、５００とが接触する事は無く、受信ＩＣ２００に近接して設ける事が出来る。
【００３８】
また、上述の様にリードの延在部分１６０４はリード６０４の一部であり、このリード６０４には一定の電源電圧を供給している為、リード６０４にノイズが乗っても、電位の変動は大きく無い。従って、受信ＩＣ２００に集積されている回路に誤動作等の悪影響を与える事は無い。更に、リードの延在部分１６０４はリードの一部である為、新たな部品も必要ない。
【００３９】
また、リードの延在部分１６０４が受信ＩＣ２００の上方に位置しているので、光半導体装置９００の外部から入射される外部ノイズも遮断出来る。
また、受光素子３００の上方にリードの延在部分１６０４は存在しないので、光半導体素子に入射する光が遮られることは無い。
【００４０】
また、延在部分１６０４を受信ＩＣ２００の上に設けられた絶縁膜により固定する場合、リードの延在部分１６０４と受信ＩＣ２００との距離を一定に保つ事が出来るので、製品の歩留まりを向上させる事が出来る。
【００４１】
また、第一乃至第三の実施形態に示した様に、リードの延在部分１６０４は複数あるリードの内の一番左端の一部であったが、どのリードであっても良い。
更に、第一乃至第三の実施形態では、受信ＩＣ２００に電源電圧を供給する為のリードと、受信ＩＣ２００の上方に一部が延在して設けられた延在部分に固定電位を供給する為のリードとが一体であったが、これらが異なっていても良い。
【００４２】
即ち、受信ＩＣ２００に電源電圧を供給する為のリードにＶＣＣ又はＧＮＤを印可し、そのリードと異なるリードに所定の固定電位を与え、一部を受信ＩＣ２００の上方に延在して設けても良い。また、固定電位はＶＣＣやＧＮＤと同じであっても異なっていても良い。
また、第一乃至第三の実施形態では受光素子と受光ＩＣとの組み合わせで説明したが、発光素子と発光ＩＣとの組み合わせであっても良い。
【００４３】
【発明の効果】
本願発明は、以上の様に構成されている為、ボンディングワイヤー間に直接の寄生容量が存在しない。即ち、電磁結合は存在しない。
また、金属板とボンディングワイヤーとの距離を短く出来、かつ、金属板とＩＣとの距離を一定に保つ事も出来る。更に、金属板とボンディングワイヤーとが短絡する事も無い。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光半導体装置の上面透視図を示した図である。
【図２】従来の光半導体装置の断面図を示した図である。
【図３】従来の光半導体装置の上面透視図及び断面図を示した図である。
【図４】従来の光半導体装置の断面図を示した図である。
【図５】本願発明に係る第一の実施形態を示した図である。
【図６】第一の実施形態における受信ＩＣ付近の拡大断面図を示した図である。
【図７】本願発明に係る第二の実施形態を示した図である。
【図８】本願発明に係る第三の実施形態を示した図である。
【符号の説明】
１００  基板
２００  受信ＩＣ
３００  受光素子
４００、５００  ボンディングワイヤー
６００〜６０４  リード
１６０４  リードの延在部分
９００  光半導体装置
【図１】
0003678392.tif 000002
【図２】
0003678392.tif 000003
【図３】
0003678392.tif 000004
【図４】
0003678392.tif 000005
【図５】
0003678392.tif 000006
【図６】
0003678392.tif 000007
【図７】
0003678392.tif 000008
【図８】
0003678392.tif 000009