(57)【要約】【課題】光半導体チップに迷光が入射し難く、かつ導電性ワイヤーの断線が生じ難い光半導体装置を提供する。【解決手段】透光性樹脂１８は、光半導体チップ１３だけではなく、導電性ワイヤー１４全体を覆っている。従って、導電性ワイヤー１４は、透光性樹脂１８及び遮光性樹脂１９を共に通ることはない。このため、透光性樹脂１８及び遮光性樹脂１９の熱膨張係数の違いにより両者の界面に剪断力が生じても、この剪断力が導電性ワイヤー１４に作用して、断線が生じることはない。また、透光性樹脂１８により覆われる範囲Ｂにおいては、光半導体チップ１３の搭載箇所及び導電性ワイヤー１４の接続箇所のみにそれぞれの銀あるいは金メッキ層１５ｃ、１６ｃを設けているので、光半導体チップ１３の搭載箇所周辺等では、各リードフレーム１１、１２の地肌が露出し、この地肌からの反射レベルが低くなって、迷光のレベルが抑えられる。【選択図】図１
2009016664.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
リードフレーム上に光半導体チップを実装し、光半導体チップを導電性ワイヤーを介してリードフレームに接続し、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、光半導体チップの入射光又は出射光が透過する透光性樹脂の面を除く該透光性樹脂の部分を遮光性樹脂により覆った光半導体装置において、
前記透光性樹脂は、前記光半導体チップだけではなく、前記導電性ワイヤー全体を覆ったことを特徴とする光半導体装置。
【請求項２】
前記透光性樹脂により覆われる範囲においては前記リードフレームの隙間を絶縁性テープにより塞いだことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項３】
前記透光性樹脂により覆われる範囲においては前記光半導体チップの搭載箇所及び導電性ワイヤーの接続箇所のみで前記リードフレーム表面にメッキ処理を施したことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項４】
前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の光半導体装置。
【請求項５】
リードフレーム上に光半導体チップを実装し、光半導体チップを導電性ワイヤーを介してリードフレームに接続し、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、光半導体チップの入射光又は出射光が透過する透光性樹脂の面を除く該透光性樹脂の部分を遮光性樹脂により覆った光半導体装置において、
前記透光性樹脂は、前記光半導体チップだけを覆い、
前記透光性樹脂により覆われる範囲においては前記光半導体チップの搭載箇所のみで前記リードフレーム表面にメッキ処理を施し、
前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成したことを特徴とする光半導体装置。
【請求項６】
リードフレーム上に光半導体チップを実装し、光半導体チップを導電性ワイヤーを介してリードフレームに接続し、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、光半導体チップの入射光又は出射光が透過する透光性樹脂の面を除く該透光性樹脂の部分を遮光性樹脂により覆った光半導体装置において、
前記光半導体チップの入射光面又は出射光面のみを透光性樹脂により覆い、
前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成したことを特徴とする光半導体装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１つの請求項に記載の光半導体装置を用いた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、樹脂封止された光半導体装置及びそれを用いた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の従来の光半導体装置としては、図４に示すようなものがある。ここでは、２つのリードフレーム１０１、１０２を隙間Ａを開けて配置し、一方のリードフレーム１０１上に光半導体チップ（例えば受光素子）１０３を搭載し、この光半導体チップ１０３を導電性ワイヤー（例えば金線）１０４を通じて他方のリードフレーム１０２に接続している。また、リードフレームのボンディング性を向上させるために、各リードフレーム１０１、１０２の表面及び裏面全体を銀あるいは金メッキ層１０５により被覆している。更に、装置の耐久性を向上させるために、光半導体チップ１０３及び導電性ワイヤー１０４等をモールド成型された透光性樹脂１０６により封止している。例えば、図４と略同様の構成の装置が特許文献１に記載されている。
【０００３】
このような光半導体装置は、例えばレーザ光の入射位置を検出するために用いられる。ところが、図４の装置では、透光性樹脂１０６により光半導体チップ１０３の周辺全体を覆っているので、いずれの方向からも光が入射し、外乱光の影響を受け易い。例えば、図６（ａ）に示すように光半導体チップ１０３の周辺に外乱光Ｌが入射すると、この外乱光Ｌがリードフレーム１０１表面の銀あるいは金メッキ層１０５や透光性樹脂１０６の内面で反射されて、迷光が生じ、この迷光が光半導体チップ１０３の受光面に入射する。そして、このような迷光の入射が原因となって、光半導体チップ１０３により検出されるレーザ光の入射位置に誤差が生じた。
【０００４】
このため、図５に示すような構成のものが提案されている。この光半導体装置では、透光性樹脂１１１をポッティング等によりリードフレーム１０１上に形成して、透光性樹脂１１１により光半導体チップ１０３だけを覆い、この後で、光半導体チップ１０３への入射光が透過する透光性樹脂１１１の面を除く該透光性樹脂１１１の部分を遮光性樹脂１１２により覆っている。例えば、図５と同様の構成の装置が特許文献２に記載されている。
【０００５】
この図５の装置では、図６（ｂ）に示すように光半導体チップ１０３周辺への外乱光Ｌが遮光性樹脂１１２により遮断されて、この外乱光Ｌが透光性樹脂１１１に殆ど入射しないので、透光性樹脂１１１内で迷光が生じ難く、光半導体チップ１０３による検出結果に誤差が生じ難い。
【特許文献１】特開２００６−１７９７１８号公報
【特許文献２】特開平７−３０１５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図５に示すように透光性樹脂１１１により光半導体チップ１０３だけを覆い、その後で、透光性樹脂１１１を遮光性樹脂１１２により覆った構成では、導電性ワイヤー１０４が透光性樹脂１１１及び遮光性樹脂１１２を共に通ることになる。この場合は、透光性樹脂１１１及び遮光性樹脂１１２の熱膨張係数の違いにより両者の界面に剪断力が生じ、これが原因となって導電性ワイヤー１０４に断線が生じた。
【０００７】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、光半導体チップに入射する迷光が生じ難く、かつ導電性ワイヤーの断線が生じ難い光半導体装置及びそれを用いた電子機器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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の光半導体装置は、リードフレーム上に光半導体チップを実装し、光半導体チップを導電性ワイヤーを介してリードフレームに接続し、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、光半導体チップの入射光又は出射光が透過する透光性樹脂の面を除く該透光性樹脂の部分を遮光性樹脂により覆った光半導体装置において、前記透光性樹脂は、前記光半導体チップだけではなく、前記導電性ワイヤー全体を覆っている。
【０００９】
また、前記透光性樹脂により覆われる範囲においては前記リードフレームの隙間を絶縁性テープにより塞いでいる。
【００１０】
更に、前記透光性樹脂により覆われる範囲においては前記光半導体チップの搭載箇所及び導電性ワイヤーの接続箇所のみで前記リードフレーム表面にメッキ処理を施している。
【００１１】
また、前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成している。
【００１２】
一方、他の本発明の光半導体装置は、リードフレーム上に光半導体チップを実装し、光半導体チップを導電性ワイヤーを介してリードフレームに接続し、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、光半導体チップの入射光又は出射光が透過する透光性樹脂の面を除く該透光性樹脂の部分を遮光性樹脂により覆った光半導体装置において、前記透光性樹脂は、前記光半導体チップだけを覆い、前記透光性樹脂により覆われる範囲においては前記光半導体チップの搭載箇所のみで前記リードフレーム表面にメッキ処理を施し、前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成している。
【００１３】
また、別の本発明の光半導体装置は、リードフレーム上に光半導体チップを実装し、光半導体チップを導電性ワイヤーを介してリードフレームに接続し、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、光半導体チップの入射光又は出射光が透過する透光性樹脂の面を除く該透光性樹脂の部分を遮光性樹脂により覆った光半導体装置において、前記光半導体チップの入射光面又は出射光面のみを透光性樹脂により覆い、前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成している。
【００１４】
更に、本発明の電子機器は、上記本発明の光半導体装置を用いている。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の光半導体装置によれば、光半導体チップを透光性樹脂により覆い、この後で、透光性樹脂を遮光性樹脂により覆っており、透光性樹脂は、光半導体チップだけではなく、導電性ワイヤー全体を覆っている。従って、導電性ワイヤーは、透光性樹脂だけを通り、透光性樹脂及び遮光性樹脂を共に通ることはない。このため、透光性樹脂及び遮光性樹脂の熱膨張係数の違いにより両者の界面に剪断力が生じても、この剪断力が導電性ワイヤーに作用することはなく、これが原因となって導電性ワイヤーに断線が生じることもない。また、半導体チップ周辺への外乱光が遮光性樹脂により遮断さるので、透光性樹脂内で迷光が生じ難い。
【００１６】
また、透光性樹脂により覆われる範囲においてはリードフレームの隙間を絶縁性テープにより塞いでいるので、透光性樹脂が滴下されても、透光性樹脂がリードフレームの隙間から漏れ出すようなことはない。
【００１７】
更に、透光性樹脂により覆われる範囲においては光半導体チップの搭載箇所及び導電性ワイヤーの接続箇所のみでリードフレーム表面にメッキ処理を施している。このため、光半導体チップの搭載箇所周辺等では、リードフレームの地肌が露出しており、リードフレームの地肌の光反射率がメッキ層の光反射率よりも低いので、光半導体チップの周辺等に外乱光が入射したとしても、その反射レベルが低く、迷光のレベルも低くなって、半導体チップに入射する迷光のレベルが抑えられる。
【００１８】
また、リードフレーム表面における光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成している。このため、光半導体チップの搭載箇所周辺等に外乱光が入射しても、この外乱光が凹部により乱反射されたり吸収されて、半導体チップに入射する迷光のレベルが抑えられる。更に、リードフレーム表面の凹部には透光性樹脂が食い込むので、リードフレームと透光性樹脂間の結合力が高くなり、透光性樹脂からリードフレームが脱落し難くなる。
【００１９】
一方、他の本発明の光半導体装置によれば、透光性樹脂により光半導体チップだけを覆い、透光性樹脂により覆われる範囲においては光半導体チップの搭載箇所のみでリードフレーム表面にメッキ処理を施し、前記リードフレーム表面における前記光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成している。このため、光半導体チップの搭載箇所周辺等ではリードフレームの地肌が露出して、この地肌による外乱光の反射レベルが低くなり、かつその搭載箇所周辺等に入射した外乱光が凹部により乱反射されたり吸収され、これにより半導体チップに入射する迷光のレベルが抑えられる。また、リードフレーム表面の凹部には透光性樹脂が食い込むので、リードフレームと透光性樹脂間の結合力が高くなり、透光性樹脂からリードフレームが脱落し難くなる。
【００２０】
また、別の本発明の光半導体装置によれば、光半導体チップの入射光面又は出射光面のみを透光性樹脂により覆い、リードフレーム表面における光半導体チップの搭載箇所周辺に凹部を形成している。この場合は、透光性樹脂が光半導体チップの入射光面又は出射光面上だけに形成されるので、光半導体チップの入射光面又は出射光面から外れる周辺の外乱光が該入射光面又は出射光面に殆ど入射することはなく、光半導体チップに入射する迷光のレベルが抑えられる。また、リードフレーム表面の凹部には透光性樹脂が食い込むので、リードフレームと透光性樹脂間の結合力が高くなり、透光性樹脂からリードフレームが脱落し難くなる。
【００２１】
更に、本発明の電子機器は、上記本発明の光半導体装置を用いていることから、上記本発明の光半導体装置と同様の作用効果を奏する。電子機器としては、上記本発明の光半導体装置を光ディスクで反射されたレーザ光を受光するために用いる装置、上記本発明の光半導体装置を光センサーとして用いる装置等がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２３】
図１は、本発明の光半導体装置の第１実施形態を示す断面図である。本実施形態の光半導体装置１では、２つのリードフレーム１１、１２を隙間Ａを開けて配置し、一方のリードフレーム１１上に光半導体チップ（例えば受光素子）１３を搭載し、この光半導体チップ１３を導電性ワイヤー（例えば金線）１４を通じて他方のリードフレーム１２に接続している。
【００２４】
リードフレーム１１の表面及び裏面には、マスキングと銀あるいは金メッキ処理により銀あるいは金メッキ層１５ａ、１５ｂ、１５ｃが選択的に施されている。また、リードフレーム１２の表面及び裏面にも、マスキングと銀あるいは金メッキ処理により銀あるいは金メッキ層１６ａ、１６ｂ、１６ｃが選択的に施されている。リードフレーム１１表面の銀あるいは金メッキ層１５ｃは光半導体チップ１３の搭載箇所に形成されており、またリードフレーム１２表面の銀あるいは金メッキ層１６ｃは導電性ワイヤー１４の接続箇所に形成されている。
【００２５】
従って、光半導体チップ１３がリードフレーム１１表面の銀あるいは金メッキ層１５ｃ上に搭載され、導電性ワイヤー１４の一端がリードフレーム１２表面の銀あるいは金メッキ層１６ｃに接続される。
【００２６】
こうして半導体チップ１３を搭載して、導電性ワイヤー１４を接続した後、各リードフレーム１１、１２の隙間Ａに、該各リードフレーム１１、１２の裏面側から絶縁性粘着テープ１７を貼り付けて、隙間Ａを塞ぐ。
【００２７】
そして、透光性樹脂１８をポッティング等により各リードフレーム１１、１２上に形成して、透光性樹脂１８により光半導体チップ１３及び導電性ワイヤー１４を封止する。このとき、絶縁性粘着テープ１７により隙間Ａを塞いでいることから、透光性樹脂１８が隙間Ａより垂れ下がって流出することはない。
【００２８】
また、リードフレーム１１表面には凹部１１ａが形成され、リードフレーム１２表面にも凹部１２ａが形成されており、これらの凹部１１ａ、１２ａ間に光半導体チップ１３及び導電性ワイヤー１４が配置され、一方の凹部１１ａから他方の凹部１２ａまでの範囲に透光性樹脂１８を形成している。透光性樹脂１８の形成に際しては、各凹部１１ａ、１２ａが透光性樹脂１８の流れを遮断する役目を果たし、これにより透光性樹脂１８の形成範囲が特定される。
【００２９】
更に、透光性樹脂１８が硬化した後に、各リードフレーム１１、１２等を金型内に配置して、遮光性樹脂１９をモールド成型し、光半導体チップ１３への入射光が透過する透光性樹脂１８の上面１８ａを除く該透光性樹脂１８の部分を遮光性樹脂１９により被覆し、同時にリードフレーム１１右側部分及びリードフレーム１２左側部分を遮光性樹脂１９により被覆する。このとき、リードフレーム１１表面及び裏面の銀あるいは金メッキ層１５ａ、１５ｂが遮光性樹脂１９の左側からはみ出すように、かつリードフレーム１２表面及び裏面の銀あるいは金メッキ層１６ａ、１６ｂが遮光性樹脂１９の右側からはみ出すように、遮光性樹脂１９を形成する。
【００３０】
このような構成の光半導体装置１においては、透光性樹脂１８は、光半導体チップ１３だけではなく、導電性ワイヤー１４全体を覆っている。従って、導電性ワイヤー１４は、透光性樹脂１８及び遮光性樹脂１９を共に通ることはない。このため、透光性樹脂１８及び遮光性樹脂１９の熱膨張係数の違いにより両者の界面に剪断力が生じても、この剪断力が導電性ワイヤー１４に作用することはなく、これが原因となって導電性ワイヤー１４に断線が生じることもない。
【００３１】
また、半導体チップ１３周辺への外乱光の殆どが遮光性樹脂１９により遮断され、透光性樹脂１９内で迷光が生じ難い。
【００３２】
更に、透光性樹脂１８により覆われる範囲Ｂにおいては、光半導体チップ１３の搭載箇所及び導電性ワイヤー１４の接続箇所のみにそれぞれの銀あるいは金メッキ層１５ｃ、１６ｃを設けている。このため、光半導体チップ１３の搭載箇所周辺等では、各リードフレーム１１、１２の地肌が露出しており、各リードフレーム１１、１２の地肌の光反射率がメッキ層の光反射率よりも低いので、透光性樹脂１８の上面１８ａから光半導体チップ１３の周辺等へと外乱光が入射したとしても、その反射レベルが低く、外乱光を含む迷光のレベルも低くなって、半導体チップ１３に入射する迷光のレベルが抑えられる。
【００３３】
また、各リードフレーム１１、１２表面の凹部１１ａ、１２ａは、透光性樹脂１８の上面１８ａから光半導体チップ１３の周辺等へと入射して来た外乱光を乱反射したり吸収するので、これによっても半導体チップ１３に入射する迷光のレベルが抑えられる。更に、各リードフレーム１１、１２表面の凹部１１ａ、１２ａには透光性樹脂１３が食い込むので、各リードフレーム１１、１２と透光性樹脂１３間の結合力が高くなり、透光性樹脂１３から各リードフレーム１１、１２が脱落し難くなる。
【００３４】
図２は、本発明の光半導体装置の第２実施形態を示す断面図である。尚、図２において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付して、説明を省略する。
【００３５】
本実施形態の光半導体装置１Ａでは、図１の絶縁性粘着テープ１７を省略し、図１の透光性樹脂１８の代わりに、光半導体チップ１３だけを覆う透光性樹脂２１を形成している。また、光半導体チップ１３への入射光が透過する透光性樹脂２１の上面２１ａを除く該透光性樹脂２１の部分、リードフレーム１１右側部分、及びリードフレーム１２左側部分を遮光性樹脂１９により被覆している。
【００３６】
このような光半導体装置１Ａにおいては、透光性樹脂２１により光半導体チップ１３だけを覆っているので、半導体チップ１３周辺への外乱光の殆どが遮光性樹脂１９により遮断され、透光性樹脂１９内で迷光が生じ難い。
【００３７】
また、透光性樹脂２１により覆われる範囲Ｄにおいては光半導体チップ１３の搭載箇所のみにメッキ層１５ｃを設けているので、光半導体チップ１３の搭載箇所周辺等では各リードフレーム１１、１２の地肌が露出し、各リードフレーム１１、１２の地肌の光反射率がメッキ層の光反射率よりも低いことから、外乱光の反射レベルが低くなり、半導体チップ１３に入射する迷光のレベルが抑えられる。更に、リードフレーム１１表面における光半導体チップ１３の搭載箇所周辺に凹部１１ａを形成しているので、外乱光が凹部１１ａにより乱反射されたり吸収され、半導体チップ１３に入射する迷光のレベルが抑えられる。
【００３８】
また、各リードフレーム１１、１２表面の凹部１１ａ、１２ａには透光性樹脂１３が食い込むので、各リードフレーム１１、１２と透光性樹脂１３間の結合力が高くなり、透光性樹脂１３から各リードフレーム１１、１２が脱落し難くなる。
【００３９】
図３は、本発明の光半導体装置の第３実施形態を示す断面図である。尚、図３において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付して、説明を省略する。
【００４０】
本実施形態の光半導体装置１Ｂでは、図１の絶縁性粘着テープ１７を省略し、図１の透光性樹脂１８の代わりに、光半導体チップ１３の入射光面１３ａだけを覆う透光性樹脂２２を形成し、光半導体チップ１３への入射光が透過する透光性樹脂２２の上面２２ａを除く該透光性樹脂２２の部分を遮光性樹脂１９により被覆し、同時にリードフレーム１１右側部分及びリードフレーム１２左側部分を遮光性樹脂１９により被覆している。
【００４１】
このような光半導体装置１Ｂでは、透光性樹脂２２が光半導体チップ１３の入射光面１３ａ上だけに形成されるので、光半導体チップ１３の入射光面１３ａから外れる周辺の外乱光が該入射光面１３ａに殆ど入射することはなく、光半導体チップ１３に入射する迷光のレベルが抑えられる。
【００４２】
また、リードフレーム１１表面における光半導体チップ１３の搭載箇所周辺に凹部１１ａを形成しているので、各リードフレーム１１、１２表面の凹部１１ａ、１２ａに透光性樹脂１３が食い込んで、各リードフレーム１１、１２と透光性樹脂１３間の結合力が高くなり、透光性樹脂１３から各リードフレーム１１、１２が脱落し難くなる。
【００４３】
尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で、多様に変形することができる。また、本発明は、光半導体装置に限定されず、この光半導体装置を用いた電子機器をも包含する。電子機器としては、本発明の光半導体装置を光ディスクで反射されたレーザ光を受光するために用いる装置、本発明の光半導体装置を光センサーとして用いる装置等がある。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の光半導体装置の第１実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の光半導体装置の第２実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明の光半導体装置の第３実施形態を示す断面図である。
【図４】従来の光半導体装置の一例を示す断面図である。
【図５】従来の光半導体装置の他の例を示す断面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図４及び図５の装置に対する入射光をそれぞれ示す図である。
【符号の説明】
【００４５】
１、１Ａ、１Ｂ  光半導体装置
１１、１２  リードフレーム
１３  光半導体チップ
１４  導電性ワイヤー
１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１６ａ、１６ｂ、１６ｃ  銀あるいは金メッキ層
１７  絶縁性先着テープ
１８、２１、２２  透光性樹脂
１９  遮光性樹脂
【図１】
2009016664.tif 000003
【図２】
2009016664.tif 000004
【図３】
2009016664.tif 000005
【図４】
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【図５】
2009016664.tif 000007
【図６】
2009016664.tif 000008