JP2750972B2 - 光学装置およびその製造方法 - Google Patents
光学装置およびその製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、光学装置およびその製
造方法に関する。
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光学装置（例えば受光装置）は、
図５〜７の如く、光学素子１（受光チツプ）を接続用リ
ードフレーム２の搭載片２ａにＡｇペースト等の接着剤
でダイボイド接着し、受光チツプ１の電極３と接続用リ
ードフレーム２の接続片２ｂをＡｕワイヤ４等にてワイ
ヤボンデイング配線を行つた後、透光性エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂を用いてトランスフアーモールド法によ
りモールドパツケージ５を成形していた。なお、図５〜
７中、６は集光レンズ、図７中、１ａは受光チツプの有
効受光面である。
図５〜７の如く、光学素子１（受光チツプ）を接続用リ
ードフレーム２の搭載片２ａにＡｇペースト等の接着剤
でダイボイド接着し、受光チツプ１の電極３と接続用リ
ードフレーム２の接続片２ｂをＡｕワイヤ４等にてワイ
ヤボンデイング配線を行つた後、透光性エポキシ樹脂等
の熱硬化性樹脂を用いてトランスフアーモールド法によ
りモールドパツケージ５を成形していた。なお、図５〜
７中、６は集光レンズ、図７中、１ａは受光チツプの有
効受光面である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の光学装置では、
以下のような欠点が指摘されていた。
以下のような欠点が指摘されていた。
【０００４】（１）トランスフアーモールド方式では、
成形後の金型からの離型性の問題を考慮し、モールドす
る前に離型剤を金型に散布していた。そのため、離型剤
が少ない場合に、金型分割の際、モールドパツケージ５
にクラツクを生じる場合があつた。
成形後の金型からの離型性の問題を考慮し、モールドす
る前に離型剤を金型に散布していた。そのため、離型剤
が少ない場合に、金型分割の際、モールドパツケージ５
にクラツクを生じる場合があつた。
【０００５】また、逆に離型剤が多すぎる場合に、集光
レンズ６等の透光部が白濁し、出力の低下を招く場合が
あつた。
レンズ６等の透光部が白濁し、出力の低下を招く場合が
あつた。
【０００６】（２）トランスフアーモールド後の離型剤
除去のため、フロン等の溶剤で洗浄を行わなければなら
ず、工程上、手間がかかつていた。また、離型剤が洗浄
不足となることがあり、光学装置を利用する取付装置
（フオトインタラプタ等）の接着工程において接着不良
が発生することがあつた。
除去のため、フロン等の溶剤で洗浄を行わなければなら
ず、工程上、手間がかかつていた。また、離型剤が洗浄
不足となることがあり、光学装置を利用する取付装置
（フオトインタラプタ等）の接着工程において接着不良
が発生することがあつた。
【０００７】（３）離型剤の問題で、パツケージ５に大
きな抜きテーパ５ａを設けなければならず、光学装置を
使用する取付装置の外装ケース等に寸法をピツタリ合わ
せようとすると、外装ケースを設計する際に抜きテーパ
を考慮して設計する必要がある。従つて、寸法の設計や
仕上精度の点検等に手間がかかる。
きな抜きテーパ５ａを設けなければならず、光学装置を
使用する取付装置の外装ケース等に寸法をピツタリ合わ
せようとすると、外装ケースを設計する際に抜きテーパ
を考慮して設計する必要がある。従つて、寸法の設計や
仕上精度の点検等に手間がかかる。
【０００８】（４）金型からの離型性が悪いため、透光
性樹脂のモールド形状を複雑にすると、離型時に破損が
生じやすく、したがつて、例えば外部装置への取付用フ
ツク（図４参照）の成形等を行うことができなかつた。
性樹脂のモールド形状を複雑にすると、離型時に破損が
生じやすく、したがつて、例えば外部装置への取付用フ
ツク（図４参照）の成形等を行うことができなかつた。
【０００９】（５）ワイヤ４により結線を行つていたた
め、粘性の低い熱硬化性樹脂を使用しなければならず、
硬化に至るまでのトランスフアーモールド時間が１分以
上かかり、大量生産の限界となつていた。このことか
ら、光学装置を１個製造するに当たつての金型の製作費
が高くついていた。
め、粘性の低い熱硬化性樹脂を使用しなければならず、
硬化に至るまでのトランスフアーモールド時間が１分以
上かかり、大量生産の限界となつていた。このことか
ら、光学装置を１個製造するに当たつての金型の製作費
が高くついていた。
【００１０】（６）モールド時、熱硬化性樹脂の粘性が
低いために金型パーテイング部に薄バリが発生し、薄バ
リ除去工程が必要となり、手間がかかつていた。
低いために金型パーテイング部に薄バリが発生し、薄バ
リ除去工程が必要となり、手間がかかつていた。
【００１１】（７）以上のような熱硬化性樹脂の欠点を
考慮して、粘性が高く金型との離型性に優れた熱可塑性
樹脂を用いてパツケージ成形しようとしても、樹脂の粘
性でワイヤ４が押し流され、ワイヤ不良が起こつて断線
が生じるため、実際上熱可塑性樹脂を用いて成形できな
かつた。
考慮して、粘性が高く金型との離型性に優れた熱可塑性
樹脂を用いてパツケージ成形しようとしても、樹脂の粘
性でワイヤ４が押し流され、ワイヤ不良が起こつて断線
が生じるため、実際上熱可塑性樹脂を用いて成形できな
かつた。
【００１２】本発明は、上記課題に鑑み、樹脂バリの発
生を防止し、かつ金型からの離型性に優れた光学装置お
よびその製造方法の提供を目的とする。
生を防止し、かつ金型からの離型性に優れた光学装置お
よびその製造方法の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明請求項１による課
題解決手段は、図１〜３の如く、リードフレーム１１の
搭載片１６ａに光学素子１３が搭載され、該光学素子１
３とリードフレーム１１の接続片１６ｂ，１６ｃとが電
気的に接続され、これらが透光性樹脂１４により封止さ
れてなる光学装置において、前記光学素子１３の電極部
１８とリードフレーム１１の搭載片１６ａ及び接続片１
６ｂ，１６ｃとが接続バンプ１９により電気的機械的に
直接接続され、前記透光性樹脂１４が、粘性を有しかつ
金型に対して離型性のよい熱可塑性樹脂からなり、抜き
テーパを省略した直方体状に形成されたものである。
題解決手段は、図１〜３の如く、リードフレーム１１の
搭載片１６ａに光学素子１３が搭載され、該光学素子１
３とリードフレーム１１の接続片１６ｂ，１６ｃとが電
気的に接続され、これらが透光性樹脂１４により封止さ
れてなる光学装置において、前記光学素子１３の電極部
１８とリードフレーム１１の搭載片１６ａ及び接続片１
６ｂ，１６ｃとが接続バンプ１９により電気的機械的に
直接接続され、前記透光性樹脂１４が、粘性を有しかつ
金型に対して離型性のよい熱可塑性樹脂からなり、抜き
テーパを省略した直方体状に形成されたものである。
【００１４】本発明請求項２による課題解決手段は、光
学素子１３を接続バンプ１９によりリードフレーム１１
の搭載片１６ａ及び接続片１６ｂ，１６ｃに電気的機械
的に直接接続し、これらを粘性を有しかつ金型に対して
離型性のよい熱可塑性の透光性樹脂１４によりインサー
ト射出成形して、抜きテーパを省略した直方体状に形成
するものである。
学素子１３を接続バンプ１９によりリードフレーム１１
の搭載片１６ａ及び接続片１６ｂ，１６ｃに電気的機械
的に直接接続し、これらを粘性を有しかつ金型に対して
離型性のよい熱可塑性の透光性樹脂１４によりインサー
ト射出成形して、抜きテーパを省略した直方体状に形成
するものである。
【００１５】
【作用】上記請求項１，２による課題解決手段におい
て、光学素子１３を接続バンプ１９を介してリードフレ
ーム１１の搭載片１６ａ及び接続片１６ｂ，１６ｃに直
接接続する。そうすると、従来、光学素子と接続片との
間の電気的接続に用いられていたボンデイングワイヤを
省略でき、透光性樹脂１４として粘性を有する熱可塑性
樹脂を用いてインサート射出成形しても、ワイヤの断線
を考慮する必要がなくなる。このことから、透光性樹脂
１４として前記熱可塑性樹脂を用いることにより、金型
に対して離型性をよくすることができるので、金型に対
する抜きテーパを設ける必要がなくなり、直方体状に成
形できる。
て、光学素子１３を接続バンプ１９を介してリードフレ
ーム１１の搭載片１６ａ及び接続片１６ｂ，１６ｃに直
接接続する。そうすると、従来、光学素子と接続片との
間の電気的接続に用いられていたボンデイングワイヤを
省略でき、透光性樹脂１４として粘性を有する熱可塑性
樹脂を用いてインサート射出成形しても、ワイヤの断線
を考慮する必要がなくなる。このことから、透光性樹脂
１４として前記熱可塑性樹脂を用いることにより、金型
に対して離型性をよくすることができるので、金型に対
する抜きテーパを設ける必要がなくなり、直方体状に成
形できる。
【００１６】
【実施例】図１は本発明の一実施例を示す光学装置の縦
断面図、図２は光学装置の横断面図、図３は光学装置の
正面視断面図である。
断面図、図２は光学装置の横断面図、図３は光学装置の
正面視断面図である。
【００１７】図１の如く、本実施例の光学装置は、リー
ドフレーム１１に光学素子１３が搭載され、これが透光
性樹脂１４により封止され、前記光学素子１３は、フリ
ツプチツプ法、すなわちリードフレーム１１にワイヤレ
ス方式により電気的に接続されたものである。
ドフレーム１１に光学素子１３が搭載され、これが透光
性樹脂１４により封止され、前記光学素子１３は、フリ
ツプチツプ法、すなわちリードフレーム１１にワイヤレ
ス方式により電気的に接続されたものである。
【００１８】前記リードフレームは、図３の如く、三個
の接続リード１５ａ〜１５ｃからなり、そのうち、第一
接続リード１５ａの先端には、前記受光チツプ１３が搭
載される矩形の搭載片１６ａが延設されている。また、
第二、第三接続リード１５ｂ，１５ｃの先端には、光学
素子１３に接続するためのＬ字形の接続片１６ｂ，１６
ｃが延設されている。そして、前記第一接続リード１５
ａの搭載片１６ａの中央部付近には、図３の如く、外部
よりの入射光が光学素子１３へ入射するための矩形ある
いは円形の採光窓１７が形成されている。
の接続リード１５ａ〜１５ｃからなり、そのうち、第一
接続リード１５ａの先端には、前記受光チツプ１３が搭
載される矩形の搭載片１６ａが延設されている。また、
第二、第三接続リード１５ｂ，１５ｃの先端には、光学
素子１３に接続するためのＬ字形の接続片１６ｂ，１６
ｃが延設されている。そして、前記第一接続リード１５
ａの搭載片１６ａの中央部付近には、図３の如く、外部
よりの入射光が光学素子１３へ入射するための矩形ある
いは円形の採光窓１７が形成されている。
【００１９】前記光学素子１３は、フオトトランジスタ
等の受光チツプであり、その受光面の四隅には、各接続
リード１５ａ〜１５ｃに接続される電極部１８が形成さ
れている。該各電極部１８には、各接続リード１５ａ〜
１５ｃに機械的に固定されるとともに、電気的に接続さ
れるための接続バンプ１９が形成されている。該接続バ
ンプ１９は、半田または金等を用いて前記電極部１８か
ら突出形成され、その材質に応じて半田リフロー方式ま
たは超音波方式によつて各接続リード１５ａ〜１５ｃに
接続される。これにより、光学素子１３はリードフレー
ムに対してワイヤレスにて電気的に接続される（フリツ
プチツプ法）。
等の受光チツプであり、その受光面の四隅には、各接続
リード１５ａ〜１５ｃに接続される電極部１８が形成さ
れている。該各電極部１８には、各接続リード１５ａ〜
１５ｃに機械的に固定されるとともに、電気的に接続さ
れるための接続バンプ１９が形成されている。該接続バ
ンプ１９は、半田または金等を用いて前記電極部１８か
ら突出形成され、その材質に応じて半田リフロー方式ま
たは超音波方式によつて各接続リード１５ａ〜１５ｃに
接続される。これにより、光学素子１３はリードフレー
ムに対してワイヤレスにて電気的に接続される（フリツ
プチツプ法）。
【００２０】なお、光学素子１３の有効受光面は、電極
部１８以外の全ての領域とされているが、リードフレー
ムへの搭載後は、搭載片１６ａの採光窓１７から露出す
る部分に制限される。
部１８以外の全ての領域とされているが、リードフレー
ムへの搭載後は、搭載片１６ａの採光窓１７から露出す
る部分に制限される。
【００２１】前記透光性樹脂１４は、例えばポリカーボ
ネートやアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられ、粘
性の高い状態でインサート射出成形方式にてインジエク
シヨンモールドされる。すなわち、前述の如く、光学素
子１３とリードフレーム１１との接続をボンデイングワ
イヤではなく接続バンプ１９で行つているため、透光性
樹脂１４として粘性の高い熱可塑性樹脂を用いても、ワ
イヤの断線を考慮する必要がなくなり、光学装置の信頼
性を確保し得る。
ネートやアクリル樹脂等の熱可塑性樹脂が用いられ、粘
性の高い状態でインサート射出成形方式にてインジエク
シヨンモールドされる。すなわち、前述の如く、光学素
子１３とリードフレーム１１との接続をボンデイングワ
イヤではなく接続バンプ１９で行つているため、透光性
樹脂１４として粘性の高い熱可塑性樹脂を用いても、ワ
イヤの断線を考慮する必要がなくなり、光学装置の信頼
性を確保し得る。
【００２２】ここで、熱可塑性樹脂は、熱硬化性樹脂に
比べて離型性がよく、故に従来用いていた離型剤を省略
できるとともに、粘性を有するが故、薄バリが発生しに
くく、また、モールド時間も短いといつた特性を有して
いる。
比べて離型性がよく、故に従来用いていた離型剤を省略
できるとともに、粘性を有するが故、薄バリが発生しに
くく、また、モールド時間も短いといつた特性を有して
いる。
【００２３】なお、該透光性樹脂１４の射出成形と同時
に、図１〜３の如く、レンズ部２１が形成される。これ
に加えて、図４の如く、外部装置に取り付けるためのフ
ツク部２２等を成形してもよい。すなわち、フツク２２
等の薄板成形など、トランスフアーモールド方式では不
可能な成形も、インサート射出方式によりインジエクシ
ヨンモールドにすることで容易に成形可能となる。な
お、図１中、２４は樹脂を注入するゲート跡である。
に、図１〜３の如く、レンズ部２１が形成される。これ
に加えて、図４の如く、外部装置に取り付けるためのフ
ツク部２２等を成形してもよい。すなわち、フツク２２
等の薄板成形など、トランスフアーモールド方式では不
可能な成形も、インサート射出方式によりインジエクシ
ヨンモールドにすることで容易に成形可能となる。な
お、図１中、２４は樹脂を注入するゲート跡である。
【００２４】ここで、光学装置の受光特性は、搭載片１
６ａに形成されている採光窓１７の面積や、レンズ部２
１の曲率を変えることにより、外部からの光の有効入射
角を制限、調整すればよい。
６ａに形成されている採光窓１７の面積や、レンズ部２
１の曲率を変えることにより、外部からの光の有効入射
角を制限、調整すればよい。
【００２５】以上のように、本実施例では、離型剤の塗
布および洗浄工程、ワイヤボンデイング工程、バリ取り
工程を省略でき、製造作業を簡素化できる。また、ボン
デイングワイヤの省略により、断線を防止でき、信頼性
を向上できる。さらに、従来品での特性を維持しつつ、
コストの低いインジエクシヨンモールドにより低設備投
資で形状を変更できる。
布および洗浄工程、ワイヤボンデイング工程、バリ取り
工程を省略でき、製造作業を簡素化できる。また、ボン
デイングワイヤの省略により、断線を防止でき、信頼性
を向上できる。さらに、従来品での特性を維持しつつ、
コストの低いインジエクシヨンモールドにより低設備投
資で形状を変更できる。
【００２６】なお、本発明は、上記実施例に限定される
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
ものではなく、本発明の範囲内で上記実施例に多くの修
正および変更を加え得ることは勿論である。
【００２７】例えば、上記実施例では、光学素子１３と
して受光チツプを使用していたが、ＬＥＤ等の発光チツ
プを用いてもよい。
して受光チツプを使用していたが、ＬＥＤ等の発光チツ
プを用いてもよい。
【００２８】また、光学素子１３は、その受発光面が電
極と逆側に配された構造であつてもよい。そうすると、
リードフレームの搭載片１６ａに採光窓を設けなくても
良く、フレーム形状の簡素化を図り得る。
極と逆側に配された構造であつてもよい。そうすると、
リードフレームの搭載片１６ａに採光窓を設けなくても
良く、フレーム形状の簡素化を図り得る。
【００２９】
【発明の効果】以上の説明から明らかな通り、本発明請
求項１，２によると、光学素子を接続バンプを介してリ
ードフレームの搭載片及び接続片に直接接続しているの
で、透光性樹脂として粘性を有しかつ金型に対して離型
性のよい熱可塑性樹脂を用いることができる。
求項１，２によると、光学素子を接続バンプを介してリ
ードフレームの搭載片及び接続片に直接接続しているの
で、透光性樹脂として粘性を有しかつ金型に対して離型
性のよい熱可塑性樹脂を用いることができる。
【００３０】したがつて、離型剤の散布を省略でき、ク
ラツク発生、レンズ部の白濁の防止および洗浄工程の削
減を実現できる。加えて、従来形成していた抜きテーパ
を省略して直方体状に形成できるので、抜きテーパを考
慮しなくてよく、さらにリードフレームの搭載片も小さ
くでき、小型化することが可能となり、高密度実装する
こともでき、しかも光学装置の外装取付装置の設計や仕
上精度の点検等が容易となる。
ラツク発生、レンズ部の白濁の防止および洗浄工程の削
減を実現できる。加えて、従来形成していた抜きテーパ
を省略して直方体状に形成できるので、抜きテーパを考
慮しなくてよく、さらにリードフレームの搭載片も小さ
くでき、小型化することが可能となり、高密度実装する
こともでき、しかも光学装置の外装取付装置の設計や仕
上精度の点検等が容易となる。
【００３１】また、離型性の良さから、トランスフアー
モールド方式では不可能であつた薄肉成形も可能とな
り、形状の複雑化および小型化が容易となる。
モールド方式では不可能であつた薄肉成形も可能とな
り、形状の複雑化および小型化が容易となる。
【００３２】さらに、熱可塑性樹脂のモールド時間が２
０〜３０秒ですむため、従来に比べてモールド時間を短
縮でき、大量生産に適応せしめることができる。
０〜３０秒ですむため、従来に比べてモールド時間を短
縮でき、大量生産に適応せしめることができる。
【００３３】さらにまた、熱可塑性樹脂が粘性を有する
ので、樹脂バリの発生を防止できる。
ので、樹脂バリの発生を防止できる。
【００３４】したがつて、バリ除去工程の削減による作
業の簡素化が実現でき、工数低減となり安値な光学装置
の提供が可能となるだけでなく、トランスフアーモール
ド金型と比べ、インサート射出成形金型はバリが発生し
ない分クリアランスをラフに設計でき、非常に安値とな
り、初期設備投資も低く抑えることができ、また、パツ
ケージ形状および指向特性変更も容易に変更でき、ライ
ンナツプを豊富に揃えることが可能となるといつた優れ
た効果がある。
業の簡素化が実現でき、工数低減となり安値な光学装置
の提供が可能となるだけでなく、トランスフアーモール
ド金型と比べ、インサート射出成形金型はバリが発生し
ない分クリアランスをラフに設計でき、非常に安値とな
り、初期設備投資も低く抑えることができ、また、パツ
ケージ形状および指向特性変更も容易に変更でき、ライ
ンナツプを豊富に揃えることが可能となるといつた優れ
た効果がある。
【図１】図１は本発明の一実施例を示す光学装置の縦断
面図である。
面図である。
【図２】図２は光学装置の横断面図である。
【図３】図３は光学装置の正面視断面図である。
【図４】図４は光学装置に外部取付用フツクを形成した
状態を示す斜視図である。
状態を示す斜視図である。
【図５】図５は従来の光学装置の側面図である。
【図６】図６は従来の光学装置の平面図である。
【図７】図７は従来の光学装置の正面図である。
１３ 光学素子 １４ 透光性樹脂 １７ 採光窓 １８ 電極部 １９ 接続バンプ
Claims (2)
- 【請求項１】 リードフレームの搭載片に光学素子が搭
載され、該光学素子とリードフレームの接続片とが電気
的に接続され、これらが透光性樹脂により封止されてな
る光学装置において、前記光学素子の電極部とリードフ
レームの搭載片及び接続片とが接続バンプにより電気的
機械的に直接接続され、前記透光性樹脂が、粘性を有し
かつ金型に対して離型性のよい熱可塑性樹脂からなり、
抜きテーパを省略した直方体状に形成されたことを特徴
とする光学装置。 - 【請求項２】 光学素子を接続バンプによりリードフレ
ームの搭載片及び接続片に電気的機械的に直接接続し、
これらを粘性を有しかつ金型に対して離型性のよい熱可
塑性の透光性樹脂によりインサート射出成形して、抜き
テーパを省略した直方体状に形成することを特徴とする
光学装置の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344890A JP2750972B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 光学装置およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3344890A JP2750972B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 光学装置およびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05175522A JPH05175522A (ja) | 1993-07-13 |
| JP2750972B2 true JP2750972B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=18372788
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3344890A Expired - Fee Related JP2750972B2 (ja) | 1991-12-26 | 1991-12-26 | 光学装置およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750972B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3991018B2 (ja) * | 2003-09-01 | 2007-10-17 | シャープ株式会社 | 半導体装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0364071A (ja) * | 1989-08-02 | 1991-03-19 | Mitsubishi Electric Corp | 集積回路装置 |
| JPH03230580A (ja) * | 1990-02-05 | 1991-10-14 | Sharp Corp | 固体撮像装置 |
-
1991
- 1991-12-26 JP JP3344890A patent/JP2750972B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05175522A (ja) | 1993-07-13 |
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Legal Events
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