(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表面から上部に発光する発光用半導体チップと、前記発光する光に対して透明であり、前記発光用半導体チップを封止する樹脂封止体と、前記発光用半導体チップの上部に対応する前記樹脂封止体の表面に形成され、前記光の光路と所定の角度で交差するように形成された前記樹脂封止体から成る反射面と、前記反射面に形成されたハーフミラー膜とから成る光半導体装置であり、
前記光半導体装置は、前記ハーフミラー膜を介して前記樹脂封止体の上部から射出される光と、前記樹脂封止体の側面から射出される光を有し、
前記側面から射出される光は、光信号のデータ伝送のために使用され、前記上部から射出される光は、前記光半導体装置の上に設けられた受光素子を介して、前記上部から射出される光の強度の制御に用いられる事を特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記反射面は、前記樹脂封止体の上面に溝を成すことによって形成することを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記反射面は、樹脂封止体の一方の側面側を凸部に成すことによって形成することを特徴とする請求項１記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記ハーフミラー膜は、蒸着法やスパッタ法により成膜された金属膜であることを特徴とする請求項１、２または３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、光半導体装置に関するもので、特にこれらの構造を薄くし、この薄い側面から光を射出（または入射）させるものであり、これらを用いた機器の小型化・薄型化を実現するものである。
【０００２】
【従来の技術】
最近、サブノートパソコン、携帯情報端末、電子スチルカメラ等のマルチメディア機器がめざましい発展を遂げている。
【０００３】
しかも携帯機器は、年間７００万台も販売され、約８割がＩｒＤＡ(Infrared Data Association)規格の赤外線方式を採用している。つまり外部機器と本体との赤外線信号を介した送受信が必要で、そこには、赤外線を発光する発光素子、赤外線を受光する受光素子が必要となってくる。
【０００４】
またＭＤやＣＤ等の光学式記録再生装置で用いられる光学ヘッドは、光学記録媒体をビームで照射して光学記録媒体からの変調されたビームを検出することにより、情報の記録や再生を行う。やはりここでも発光素子、受光素子が必要となってくる。
【０００５】
しかしこれら発光素子、受光素子は、小型化が実現されていない。
例えば、図３は、特公平７−２８０８５号公報の技術を説明するもので、半導体レーザ１が半導体基板２に直接接続され、断面形状が台形のプリズム３が半導体基板２に固定されている。なお図番４は、光学記録媒体である。
半導体レーザ１と対向しているプリズム３の傾斜面５は半透過反射面で、半導体基板２と対接しているプリズム面６は、光検出器（受光素子）７以外の部分が、また面６と対向しているプリズム面８は、共に反射面となっている。
【０００６】
半導体レーザ１から発光され、傾斜面５からプリズム３に入射したビーム９は、反射面６と８で反射されてから、光検出器７で検出される。
【０００７】
一方、図４は、特開平１０−７０３０４号公報に開示される如き、従来の光半導体装置の例としての赤外線データ通信モジュールで、赤外線ＬＥＤ、ＬＥＤドライバ、ＰＩＮフォトダイオード、アンプ等が内蔵されたモジュールＭである。例えばモジュール内部に形成された基板に前記ＬＥＤが実装され、ここから射出される光は、上面に取り付けられたレンズＬ１を介して外部へ放出され、前記基板に実装されたフォトダイオードは、上面に取り付けられたレンズＬ２を介してモジュールＭ内に入射される。このようなモジュールを任意の回路が形成されたプリント基板に装着して動作をさせていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
図３や図４のモジュールに於いて、半導体基板上に光学機器が実装され、また半導体基板がモールドされたモジュールの上に更にレンズが実装されたりするため、これらを組み込んだセットには、小型化が実現できない問題があった。
【０００９】
また、図４のモジュールは、レンズが上面に取り付けられているため、プリント基板に対して垂直方向のみにしか光の出し入れができず、上述した携帯機器などに組み込む際に、光の入出方向に対して垂直にプリント基板を接地する必要があり、機器の小型化を困難にしていた。また、薄型に形成された携帯機器の場合、携帯機器の側面から光の出し入れをすることが困難であった。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、発光用半導体チップまたは受光用半導体チップと、所定波長の光に対して透明であり、前記発光用及び受光用半導体チップを封止する樹脂封止体と、該樹脂封止体の表面上において、前記発光用または受光用半導体チップの上部に形成するとともに、光の光路と所定の角度で交差する反射面を有する溝と、前記反射面上に形成されたハーフミラー膜とから成ることを特徴とする。前記反射面は、前記樹脂封止体の上面に溝を成すことによって形成することを特徴とする。前記反射面は、樹脂封止体の一方の側面側を凸部に成すことによって形成することを特徴とする。
【００１１】
特に、前記反射膜は、蒸着法やスパッタ法により成膜された金属膜であることを特徴とする。また、前記反射膜は、金属膜を接着して形成することを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態に図１を参照しながら説明する。図は理解の為に、二つの図を一体にしたもので、上が光半導体装置の平面図、下が前記平面図のＡ−Ａ´線における断面図である。
【００１３】
まず、リードフレームがある。このリードフレームは、アイランド１１とリード１２とにより構成され、ここではＣｕより成り、この上に発光部となる半導体チップ１３、受光部となる半導体チップ１４が半田等の固着手段を介して固定されている。
【００１４】
また、半導体チップ１３、１４にボンディングパッド（図示せず）が形成され、これに対応してチップの周囲から外部へ複数のリード１２が延在され、チップ１３及び１４との間を金属細線（図示せず）で接続されている。
【００１５】
上記のリードの先端及び半導体チップを所定の波長に対して透明な樹脂封止体１５で封止されている。この封止体１５には、光が反射される面１６を有する溝１７が設けられている。
【００１６】
そして、本発明の特徴は、面１６の上部に、例えば金属膜から成るハーフミラー膜１８が形成されることにある。面１６のおいては、界面の両側の空気と樹脂の屈折率の違いにより反射面となる。さらに反射面１６上にハーフミラー膜１８が形成されている。このハーフミラー膜１８によって、光を反射させるだけでなく、光が容易に透過されるようになる。
【００１７】
発光用半導体チップ１３の上部から発光された光は、破線の如く、樹脂封止体１５中を上方向に進み、光は面１６で反射され図１の右方向に進むようになり、樹脂封止体１５の側面Ｅから射出される。反射膜１８により発光直後の光の強度で側面Ｅから光が射出される。また、半導体チップ１３から発光された光に一部は、ハーフミラー膜１８を透過し、半導体チップ１３の上面の面１６からも光が射出される。よって、ハーフミラー膜１８を形成することにより、樹脂封止体１５の側面で光を射出させることが可能になるとともに、樹脂封止体１５の上面からも光を射出することができる。
【００１８】
このように、樹脂封止体１５の２ヶ所から光を射出することができるので、同一の光信号を互いに異なる方向に伝送させることができる。また、樹脂封止体１５の側面Ｅからの光信号をデータ伝送の為に使用し、上面からの光信号をその強度をモニターする為に使用される。この場合には、樹脂封止体１５の上面のさらに上に、受光素子を有する外部のモニター回路を置き、発光素子から発光された光の強度を検出して、検出結果を発光素子に帰還させ、発光強度を一定に制御させる。
【００１９】
ここで、ハーフミラー膜１８として例えばＭｇなどの金属膜で形成することが考えられる。ハーフミラー膜１８は、半導体技術で使用される蒸着、スパッタ成膜により被膜される。また、金属膜１８の金属材料としては、Ｍｇの他に半導体技術で用いられてあって、反射効率の比較的高い材料とすることが望ましい。ところで、ハーフミラー膜１８の反射率や透過率は金属膜の膜厚によって変更することができる。その為、ハーフミラー膜１８の膜厚を変えることによって、樹脂封止体１５の側面Ｅから射出される光量とその上面から射出される光量との割合を任意で定めることができる。
【００２０】
図２は、他の実施の形態を示す図である。図１が樹脂封止体１５の上面に溝１７を形成することで反射面１６を構成するものに対して、図２はリードが形成される樹脂封止体１５の側面の高さと、光が入射及び射出される側面の高さとを異なるようにし、光が入射及び射出される側面側を凸部に成すことによって、反射面を形成するものである。よって、樹脂封止体１５に溝１７を形成することなく、面１６を形成することができる。尚、図２において、光の入射及び射出については、図１と同一であるので、説明を省略する。
【００２１】
【発明の効果】
本発明に依れば、樹脂封止体に反射面を持つ溝を形成したことにより樹脂封止体の側面から光を射出することができるので、小型化及び薄形化された光半導体装置を提供することができ、さらにはそれを使用したセット機器の小型化や薄形化を図ることができる。加えて、樹脂封止体の反射面上にハーフミラー膜を形成することにより、光が反射面で光を効率よく反射及び透過させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す平面図及び断面図である。
【図２】本発明の他の実施の形態を示す平面図及び断面図である。
【図３】従来の光半導体装置を示す図である。
【図４】従来の光半導体装置を示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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