(57)【要約】【課題】使用される装置側の光学的および電気的特性に応じた個別の設計変更を不要とし、低コストで容易に電気信号出力を変更することが可能な半導体受光装置およびその製造方法の提供。【解決手段】受光素子に入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置１であって、受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限するための遮光用シート５を有する半導体受光装置１としたものであり、遮光用シート５により受光部への入射光量を制限することで、受光素子に入射される光信号が電気信号に変換される際の電気信号出力の大きさを制限する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光素子に入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置であって、前記受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限するための遮光用シートを有する半導体受光装置。
【請求項２】
前記遮光用シートは、前記受光部よりも小径に形成された孔を有するものである請求項１記載の半導体受光装置。
【請求項３】
前記孔は、要求される電気信号出力の大きさに応じた径とした請求項２記載の半導体受光装置。
【請求項４】
前記遮光用シートは、８６０ｎｍ以下の波長光をカットするものである請求項１から３のいずれかに記載の半導体受光装置。
【請求項５】
受光素子に入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置の製造方法であって、
前記受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限する帯状の遮光用シートを挿入した金型により一列に配置した複数の前記受光素子を樹脂封止すること、
前記樹脂封止後にダイシングして個別の樹脂パッケージに分割すること
を含む半導体受光装置の製造方法。
【請求項６】
前記遮光用シートとして、耐熱紙または耐熱フィルムを用いることを特徴とする請求項５記載の半導体受光装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
半導体受光装置は、受光素子（フォトダイオード（以下、「ＰＤ」と称す。））とオペアンプ等の半導体素子を集積化して１つのＩＣ（集積回路）チップとしたものであり、入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力するものである。この電気信号出力は半導体受光装置に内蔵されたＰＤやオペアンプ等に依存するので、この半導体受光装置が使用される装置側（例えばＣＤやＤＶＤ等の光ピックアップ装置）の光学的および電気的特性に合わせてＰＤの特性やオペアンプの帰還抵抗値等を調節する必要がある。
【０００３】
ところで、このような半導体受光装置として、例えば特許文献１に記載の受光素子内蔵集積回路が知られている。この受光素子内蔵集積回路は、受光素子に照射されるべき光の一部や漏れ光などが、この受光素子に近接して配置されているＩＣ部分に照射されることによる誤動作を防止するため、ＩＣ部分に対応する樹脂パッケージ表面には光を通さずに、受光素子に対応する樹脂パッケージ表面部分に光を通すようにしている。
【特許文献１】特開平１−１５２６６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述のように、従来の半導体受光装置は、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じてＰＤの特性やオペアンプの帰還抵抗値等を調節する必要があるため、使用される装置ごとにＩＣチップの設計変更をしなければならない。そのため、半導体受光装置の製造コストおよび納期ともに嵩むことになる。
【０００５】
そこで、本発明においては、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じた個別のＩＣチップの設計変更を不要とし、低コストで容易に電気信号出力を変更することが可能な半導体受光装置およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明の半導体受光装置は、受光素子に入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置において、受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限するための遮光用シートを有する半導体受光装置としたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の半導体受光装置では、遮光用シートにより制限する受光部への入射光量を調整することで、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じて要求される電気信号出力の大きさを任意に設定することができる。これにより、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じた個別のＩＣチップの設計変更が不要となり、低コストで容易に電気信号出力を変更することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本願の第１の発明は、受光素子に入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置であって、受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限するための遮光用シートを有する半導体受光装置としたものであり、遮光用シートにより受光部への入射光量を制限することで、受光素子に入射される光信号が電気信号に変換される際の電気信号出力の大きさを制限することができる。したがって、遮光用シートにより制限する受光部への入射光量を調整することで、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じて要求される電気信号出力の大きさを任意に設定することができる。これにより、この半導体受光装置が使用される装置側の光学的および電気的特性に応じた個別のＩＣチップの設計変更が不要となり、低コストで容易に電気信号出力を変更することが可能となる。
【０００９】
本願の第２の発明は、前記遮光用シートが、受光部よりも小径に形成された孔を有する半導体受光装置としたものであり、受光部よりも小径に形成された孔を有する遮光用シートにより、受光素子の受光部への入射光の一部を遮断し、受光部への入射光量を制限することができる。これにより、この遮光用シートの孔の径を変更するだけで、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じた電気信号出力の半導体受光装置が容易に得られる。
【００１０】
本願の第３の発明は、前記孔が、要求される電気信号出力の大きさに応じた径とした半導体受光装置としたものであり、孔を要求される電気信号出力の大きさに応じた径とすることで、任意の電気信号出力の半導体受光装置が容易に得られる。
【００１１】
本願の第４の発明は、前記遮光用シートが、８６０ｎｍ以下の波長光をカットするものである半導体受光装置としたものであり、受光素子に入射されると光信号へと変換される可能性のある８６０ｎｍ以下の波長光をカットする遮光用シートにより受光部への入射光量を制限することで、出力される電気信号の大きさを制御することが容易となり、要求される電気信号出力の大きさを容易に設定することが可能となる。
【００１２】
本願の第５の発明は、受光素子に入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置の製造方法であって、受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限する帯状の遮光用シートを挿入した金型により一列に配置した複数の受光素子を樹脂封止すること、樹脂封止後にダイシングして個別の樹脂パッケージに分割することを含む半導体受光装置の製造方法としたものであり、金型に挿入された遮光用シートは、受光素子の樹脂封止の際に、樹脂注入の圧力により樹脂パッケージの天面に貼り付けられ、樹脂パッケージと一体化される。その後、ダイシングにより個別の樹脂パッケージに分割され、受光素子の受光部の一部を覆うことによりこの受光部への入射光量を制限するための遮光用シートを有する半導体受光装置が得られる。
【００１３】
本願の第６の発明は、前記遮光用シートとして、耐熱紙または耐熱フィルムを用いることを特徴とする半導体受光装置の製造方法としたものであり、遮光用シートとして、耐熱紙または耐熱フィルムを用いることにより、トランスファー封止（熱間成型）を行うことが可能となり、またダイシングを容易に行うことが可能となる。
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における半導体受光装置の斜視図、図２は図１の遮光用シートを省略した斜視図である。
【００１６】
図１および図２に示すように、本発明の実施の形態における半導体受光装置１は、基板２に受光素子（ＰＤ）やオペアンプ等の半導体素子を集積化したＩＣチップ３が搭載されたものである。基板２は、平面視して矩形状に形成され、両端部には電極２ａが断面コ字状に設けられている。基板２の材質は、樹脂系であり、ガラスエポキシ樹脂、フェノール系樹脂やポリイミド系樹脂等が使用できる。
【００１７】
ＩＣチップ３に集積化されたＰＤは、光を受光部３ａに入射して、光信号を電気信号へ変換する光電変換素子である。電極２ａは、基板２に形成された配線パターン２ｂと接続され、ＩＣチップ３とワイヤボンディングにより接続されることで導通している。基板２の電極２ａおよび配線パターン２ｂの間には、レジスト膜２ｃが形成されている。なお、基板２上に配置された配線パターン２ｂ、レジスト膜２ｃおよびＩＣチップ３は、樹脂封止部４により封止されている。
【００１８】
また、この樹脂封止部４上にはＩＣチップ３のＰＤの受光部３ａへの入射光量を制限するための遮光用シート５が設けられている。遮光用シート５は、受光部３ａよりも小径に形成された孔５ａを有し、受光部３ａの一部を覆うことによりこの受光部３ａへの入射光量を制限するものである。遮光用シート５の材質は、８６０ｎｍ以下の波長光をカットするものであれば良く、黒色が望ましいが、波長をカットオフするフィルタであれば色は問わない。また、遮光用シート５としては、耐熱紙または耐熱フィルムを用いることが望ましい。これにより、トランスファー封止（熱間成型）を行うことが可能となり、またダイシングを容易に行うことが可能となる。
【００１９】
本実施形態における半導体受光装置１は、要求される電気信号出力の大きさに関わらず、同じＩＣチップ３を用いるものであり、要求される電気信号出力の大きさは、遮光用シート５の孔５ａの径により調整を行う。すなわち、遮光用シート５の孔５ａの径を、要求される電気信号出力の大きさに応じた径とし、ＰＤの受光部３ａへの入射光量を制限することで、ＰＤに入射される光信号が電気信号に変換される際の電気信号出力の大きさを制限する。
【００２０】
例えば、電気信号出力の大きさを半減させたい場合には、ＰＤの受光部３ａの直径φ０．７ｍｍに対して遮光用シート５の孔５ａの直径をφ０．５ｍｍに設定する。また、電気信号出力の大きさを１／３に落としたい場合は、受光部３ａの直径φ０．７ｍｍに対して孔５ａの直径をφ０．４ｍｍに設定する。すなわち、この例では、ＰＤの最大出力の大きさと要求される電気信号出力の大きさの比率に応じて、ＰＤの受光部３ａと遮光用シート５の孔５ａの面積比を調整する。
【００２１】
次に、本実施形態における半導体受光装置１の製造方法について説明する。図３は半導体受光装置１の製造に用いられる集合基板を示す斜視図、図４は遮光用シート５の平面図、図５は樹脂封止工程を示す断面図である。
【００２２】
図３〜図５に示すように、本実施形態における金型の下型６は、樹脂封止部４を形成するためのキャビティ部６ａを複数列備え、各キャビティ部６ａに帯状の遮光用シート５を挿入して複数の半導体受光装置１を一度に樹脂封止し、その後、各個片にダイシングすることにより半導体受光装置１を製造するものである。
【００２３】
より詳しくは、まず、電極２ａと配線パターン２ｂとレジスト膜２ｃとが形成された基板２上のＩＣチップ３の搭載領域部に銀ペーストを塗布する。そして、ＩＣチップ３を載置して、熱硬化等の処理を行い、ＩＣチップ３を基板２に固着させた後、ワイヤボンディングによりＩＣチップ３と配線パターン２ｂとを接続する。
【００２４】
次に、図５に示すように金型の下型６のキャビティ部６ａに、図４に示す帯状の遮光用シート５を挿入し、ＩＣチップ３の搭載面を下側にして基板２を載せ、金型の上型７との間で挟持する。遮光用シート５には、要求される電気信号出力の大きさに応じた径の孔５ａが形成されている。なお、各孔５ａの大きさは同じ大きさでも、異なる大きさでも良い。
【００２５】
そして、金型の下型６のキャビティ部６ａに溶融した樹脂を充填して硬化させ、樹脂封止部４を形成する。このとき、キャビティ部６ａ内の遮光用シート５は、充填される樹脂の圧力によってキャビティ部６ａの下面に押圧され、樹脂封止部４の天面に貼り付く。その後、ダイシングによって各半導体受光装置１に分割される。
【００２６】
こうして得られた半導体受光装置１では、天面からは遮光用シート５に形成された孔５ａの径の受光部３ａのみが覗く形となり、他の部分は遮光用シート５によって遮光される。すなわち、本実施形態における半導体受光装置１では、遮光用シート５の孔５ａの径を変えることにより受光部３ａへ入射される光量を絞ることができるため、予め受光部３ａの径の大きいものを使用しておけば、遮光用シート５の孔５ａの径を変更するだけで電気信号出力の大きさを任意に設定することができる。したがって、本実施形態における半導体受光装置１では、ＩＣチップ３の設計変更を行うことなく容易に、必要とされる電気信号出力の大きさを得ることができ、低コストかつ短納期で要求される性能の半導体受光装置１を提供できる。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明は、入射される光信号を電気信号に変換し、増幅して出力する半導体受光装置およびその製造方法として有用であり、特に、使用される装置側の光学的および電気的特性に応じた個別の設計変更を不要とし、低コストで容易に電気信号出力を変更することが可能な半導体受光装置およびその製造方法として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態における半導体受光装置の斜視図
【図２】図１の遮光用シートを省略した斜視図
【図３】半導体受光装置の製造に用いられる金型の下型を示す斜視図
【図４】遮光用シートの平面図
【図５】樹脂封止工程を示す断面図
【符号の説明】
【００２９】
１  半導体受光装置
２  基板
２ａ  電極
２ｂ  配線パターン
２ｃ  レジスト膜
３  ＩＣチップ
３ａ  受光部
４  樹脂封止部
５  遮光用シート
５ａ  孔
６  下型
６ａ  キャビティ部
７  上型
【図１】
2007281397.tif 000003
【図２】
2007281397.tif 000004
【図３】
2007281397.tif 000005
【図４】
2007281397.tif 000006
【図５】
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