(57)【要約】【課題】樹脂パッケージの形成過程で欠陥が生じにくい半導体パッケージの提供を課題としている。【解決手段】本発明によって提供される半導体パッケージＡ１は、基板１と、基板１上に設けられた発光素子２および受光素子３と、発光素子２および受光素子３を覆うように形成された樹脂パッケージ５とを備えている。樹脂パッケージ５は、その光軸Ｌ１，Ｌ２が発光素子２および受光素子３を通る半球状のレンズ６，７を備えており、レンズ６，７の周縁６ｂ，７ｂに接する凹部６ａ，７ａが形成されている。樹脂パッケージ５を形成する際に、この凹部６ａ，７ａに空気が入り込むことにより、レンズ６，７を金型から容易に引き離すことができる。【選択図】  図１
2008258414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、上記基板上に設けられた発光素子または受光素子と、上記発光素子または受光素子を覆うように形成された樹脂パッケージと、を備えており、
上記樹脂パッケージは、その光軸が上記発光素子または受光素子を通る半球状のレンズを備えている半導体パッケージであって、
上記レンズの周縁に接する凹部または凸部が形成されていることを特徴とする、半導体パッケージ。
【請求項２】
上記凹部は、上記レンズの周縁の所定の２点を結ぶ溝として形成されている、請求項１に記載の半導体パッケージ。
【請求項３】
上記溝が、上記レンズの頂部を避けるように湾曲している、請求項２に記載の半導体パッケージ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子機器における光通信などに用いられる半球状のレンズを有する半導体パッケージに関する。
【背景技術】
【０００２】
このような半導体パッケージは、たとえば、特許文献１などに記載されており、その一例を図６に側面図で示す。図６に示す半導体パッケージＸは、基板９１、発光素子９２、受光素子９３、集積回路素子９４、および、樹脂パッケージ９５を備えている。発光素子９２、受光素子９３、および、集積回路素子９４は、それぞれ図示しないワイヤによって基板９１上の図示しない配線パターンと接続されている。樹脂パッケージ９５には、発光素子９２および受光素子９３の正面に位置する２つのレンズ９６，９７が形成されている。発光素子９２は、赤外線を発光可能に構成されている。発光素子９２から発せられた赤外線は、レンズ９６により指向性を高められて図中上方へと出射される。一方、図中上方から向ってきた赤外線は、レンズ９７により受光素子９３へと集光される。このようにして、半導体パッケージＸは赤外線を用いた双方向通信を行うことができる。
【０００３】
樹脂パッケージ９５は、たとえば、金型に樹脂材料を注入し、この樹脂材料が硬化した後に上記金型から引き離すことによって形成することができる。しかしながら、樹脂パッケージ９５を上記金型から引き離すときに、レンズ９６，９７が上記金型に張り付いて容易に外れないことがあった。このような場合に、無理に引き離そうと樹脂パッケージ９５に力を加えると、樹脂パッケージ９５が変形し、内部の発光素子９２、受光素子９３、集積回路素子９４、および、上記ワイヤに不当に圧力がかかり破損してしまうことがあった。さらに、樹脂パッケージ９５が割れてしまい、レンズ９６，９７が上記金型内に残ってしまうことがあった。
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３５７５９公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記した事情のもとで考え出されたものであって、樹脂パッケージの形成過程で欠陥が生じにくい半導体パッケージの提供を課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によって提供される半導体パッケージは、基板と、上記基板上に設けられた発光素子または受光素子と、上記発光素子または受光素子を覆うように形成された樹脂パッケージと、を備えており、上記樹脂パッケージは、その光軸が上記発光素子または受光素子を通る半球状のレンズを備えている半導体パッケージであって、上記レンズの周縁に接する凹部または凸部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
このような構成によれば、金型に樹脂材料を注入し、それを硬化させることによって上記樹脂パッケージを形成する際に、上記レンズが上記金型に密着することを防ぐことができる。上記凹部または凸部によって、上記金型と上記レンズとの間に隙間が生じると、そこに空気が入り込みやすくなる。このため、上記金型と上記レンズとが密着しにくくなり、上記金型から上記レンズを容易に引き離すことができるので、上記樹脂パッケージを上記金型から取り出すときに上記樹脂パッケージが変形してしまうことがない。したがって、本発明によって提供される半導体パッケージは、上記樹脂パッケージを形成する際に、欠陥が生じにくくなっている。
【０００８】
好ましい実施の形態においては、上記凹部は、上記レンズの周縁の所定の２点を結ぶ溝として形成されている。このような構成によれば、上記レンズの周縁の所定の２点から入り込んだ空気が、上記溝に沿って広がっていくので、上記金型と上記レンズとをより容易に引き離すことができる。
【０００９】
さらにより好ましい実施の形態においては、上記溝が、上記レンズの頂部を避けるように湾曲している。このような構成によれば、上記溝が上記レンズの頂部を通る光に影響を与えることを防ぐことができる。
【００１０】
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行う詳細な説明によって、より明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係る半導体パッケージの第１の実施形態を側面図で示している。半導体パッケージＡ１は、基板１、発光素子２、受光素子３、集積回路素子４、および、樹脂パッケージ５を備えている。この半導体パッケージＡ１は、たとえば、赤外線などを用いた双方向通信が可能なように構成されている。さらに図２では、半導体パッケージＡ１の平面図を示している。以下の説明において、上下方向は図１における上下方向を基準とする。
【００１３】
基板１は、ガラスエポキシなどの樹脂により、全体として平面視長矩形状に形成されている。基板１の表面には図示しない配線パターンが形成されており、発光素子２、受光素子３、および、集積回路素子４が搭載されている。
【００１４】
発光素子２は、たとえば赤外線を発することができる赤外線発光ダイオードなどからなり、ワイヤにより上記配線パターンと接続されている。
【００１５】
受光素子３は、たとえば、赤外線を感知することができるＰＩＮフォトダイオードなどからなり、ワイヤによって上記配線パターンと接続されている。この受光素子３は、赤外線を受光すると、その光量に応じた出力信号を出力可能に構成されている。
【００１６】
集積回路素子４は、発光素子２および受光素子３による送受信動作を制御するためのものである。この集積回路素子４は、ワイヤにより上記配線パターンと接続されており、かつ上記配線パターンを通じて発光素子２および受光素子３に接続されている。
【００１７】
樹脂パッケージ５は、たとえば、エポキシ樹脂などによって、可視光に対しては透光性を有さず、赤外線に対しては透光性を有するように形成されている。この樹脂パッケージ５は、発光素子２、受光素子３、および、集積回路素子４を覆うように基板１上に設けられている。さらに、樹脂パッケージ５は、テーパ部５ａ，５ｂと、レンズ６，７とを備えている。図１には、レンズ６，７の光軸Ｌ１，Ｌ２を仮想線で示している。レンズ６は、その光軸Ｌ１が発光素子２を通るように発光素子２の上方に設けられており、発光素子２から放射された赤外線を集光しつつ出射することができる。一方、レンズ７は、その光軸Ｌ２が受光素子３を通るように受光素子３の上方に設けられており、半導体パッケージＡ１に送信されてきた赤外線を集光して受光素子３に入射させることができる。
【００１８】
レンズ６は、その周縁６ｂがテーパ部５ａの上端縁と重なる半球状に形成されており、その表面に互いに左右対称な形状の２本の溝６ａが形成されている。溝６ａは、図２に示すように、レンズ６の周縁６ｂ上の半周程度離れた２点間を結ぶように形成されており、その深さは数十μｍ程度である。溝６ａは、レンズ６の頂部６ｃを避けるように湾曲している。
【００１９】
レンズ７は、その周縁７ｂがテーパ部５ｂの上端縁と重なる半球状に形成されており、その表面に互いに左右対称な形状の２本の溝７ａが形成されている。溝７ａは、図２に示すように、レンズ７の周縁７ｂ上の半周程度離れた２点間を結ぶように形成されており、その深さは数十μｍ程度である。溝７ａは、レンズ７の頂部７ｃを避けるように湾曲している。
【００２０】
このような樹脂パッケージ５の形成は、トランスファーモールド法などの手法により行われる。その製造工程の一部を図３に断面図で示しており、図３における区画Ｆの拡大図を図４に示している。この工程において用いられる金型Ｍは、レンズ６，７に対応する凹部Ｃ１，Ｃ２と、上下に移動可能なエジェクタピンＥとを備えている。凹部Ｃ１，Ｃ２には、溝６ａ，７ａを形成するための凸部Ｄが形成されている。この金型Ｍを用いて樹脂パッケージ５を形成するには、まず、金型Ｍに樹脂材料を注入し、この樹脂材料を硬化させることによって樹脂成形体５Ａを形成する。次に、エジェクタピンＥを下方に押し下げることによって金型Ｍから樹脂成形体５Ａを押し出す。次に、押し出された樹脂成形体５Ａを所定の大きさにカットすることによって樹脂パッケージ５を形成することができる。
【００２１】
次に、半導体パッケージＡ１の作用について説明する。
【００２２】
このような半導体パッケージＡ１では、金型Ｍから樹脂成形体５Ａを押し出す際に、レンズ６，７の周縁６ｂ，７ｂに形成された溝６ａ，７ａの端点から、溝６ａ，７ａと凸部Ｄとの間に空気が入り込みやすくなっている。上記端点から入り込んだ空気は溝６ａ，７ａ全体に広がり、凹部Ｃ１，Ｃ２とレンズ６，７との密着を阻止する。その結果、凹部Ｃ１，Ｃ２からレンズ６，７が容易に離れるようになる。このため、樹脂成形体５Ａが変形したり、割れたりすることがない。したがって、半導体パッケージＡ１は、樹脂パッケージ５の製造過程において、欠陥が生じにくい構造となっている。
【００２３】
本実施形態においては、溝６ａ，７ａが、レンズ６，７の周縁６ｂ，７ｂ上の半周程度離れた２点間を結ぶように形成されているので、凹部Ｃ１，Ｃ２のより奥にまで空気が入り込みやすくなっている。このため、凹部Ｃ１，Ｃ２とレンズ６，７とがより離れやすくなっている。
【００２４】
さらに、溝６ａが、レンズ６の頂部６ｃを避けるように湾曲しているので、発光素子２から光軸Ｌ１に沿って真上に向って出射する赤外線が溝６ａの影響を受けにくくなっている。同様に、溝７ａが、レンズ７の頂部７ｃを避けるように湾曲しているので、レンズ７の真正面から入射して光軸Ｌ２に沿って受光素子３に向かう赤外線が溝７ａの影響を受けにくくなっている。
【００２５】
図５は、本発明に係る半導体パッケージの第２の実施形態を平面図で示している。図５に示す半導体パッケージＡ２は、レンズ６，７に形成される溝の形状以外は、半導体パッケージＡ１と同様の構造を備えている。
【００２６】
半導体パッケージＡ２では、レンズ６，７に、レンズ６，７の周縁６ｂ，７ｂからレンズ６，７の頂部６ｃ，７ｃに向かって延びる溝６ｄ，７ｄが、それぞれ９０°間隔で４本ずつ形成されている。溝６ｄ，７ｄは、頂部６ｃ，７ｃに到達する前で途切れており、レンズ６，７の高さ方向における下方側３分の２の範囲に形成されている。
【００２７】
このような半導体パッケージＡ２においても、レンズ６，７を金型から取り出すときに、レンズ６，７の周縁６ｂ，７ｂの４箇所から溝６ｄ，７ｄに空気が入り込み、レンズ６，７と金型との密着を阻止する。このため、レンズ６，７を金型から容易に取り出すことができ、樹脂パッケージ５を形成する際に欠陥が生じにくくなっている。さらに、溝６ｄ，７ｄは、レンズ６，７の高さ方向における下方側３分の２の範囲に形成されているので、レンズ６，７の頂部６ｃ，７ｃ付近を通る赤外線が溝６ｄ，７ｄの影響を受けにくくなっている。加えて、溝６ｄ，７ｄの形状が単調であるため、溝６ｄ，７ｄの形成が容易となっている。
【００２８】
本発明に係る半導体パッケージは、上述した実施形態に限定されるものではない。本発明に係る半導体パッケージの各部の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。たとえば、上述した実施形態では、金型Ｍに凸部Ｄが形成されており、レンズ６，７に溝６ａ，７ａが形成されているが、それらが逆になっていても構わない。すなわち、金型Ｍに溝が形成されており、レンズ６，７に凸部が形成されていても、本発明による効果を得ることができる。さらに、上述した実施形態では、レンズ６，７の光軸周辺を通る赤外線に影響を与えないように、敢えてレンズ６，７の頂部６ｃ，７ｃに溝を設けていないが、頂部６ｃ，７ｃに溝が形成されていてもよい。また、樹脂パッケージ５にテーパ部５ａ，５ｂを設けなくてもよい。上述した実施形態における各部の構成を組み合わせて用いたものも本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る半導体パッケージの第１の実施形態を示す側面図である。
【図２】図１の半導体パッケージの平面図である。
【図３】図１の半導体パッケージの製造工程を示す断面図である。
【図４】図３における区画Ｆの拡大図である。
【図５】本発明に係る半導体パッケージの第２の実施形態を示す平面図である。
【図６】従来の半導体パッケージを示す側面図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ１，Ａ２        半導体パッケージ
Ｌ１，Ｌ２        光軸
Ｍ                金型
Ｃ１，Ｃ２        凹部
Ｄ                凸部
Ｅ                エジェクタピン
１                基板
２                発光素子
３                受光素子
４                集積回路素子
５                樹脂パッケージ
５ａ，５ｂ        テーパ部
６                レンズ
６ａ，６ｄ        溝
６ｂ              周縁
６ｃ              頂部
７                レンズ
７ａ，７ｄ        溝
７ｂ              周縁
７ｃ              頂部
【図１】
2008258414.tif 000003
【図２】
2008258414.tif 000004
【図３】
2008258414.tif 000005
【図４】
2008258414.tif 000006
【図５】
2008258414.tif 000007
【図６】
2008258414.tif 000008