JPH0918025A - 光受信装置及び光空間伝送装置 - Google Patents

光受信装置及び光空間伝送装置

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JPH0918025A
JPH0918025A JP16031995A JP16031995A JPH0918025A JP H0918025 A JPH0918025 A JP H0918025A JP 16031995 A JP16031995 A JP 16031995A JP 16031995 A JP16031995 A JP 16031995A JP H0918025 A JPH0918025 A JP H0918025A
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JP
Japan
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light
optical
light receiving
lead frame
receiving device
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JP16031995A
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English (en)
Inventor
Masayuki Sugizaki
雅之 杉崎
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Toshiba Corp
Toshiba Development and Engineering Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Toshiba Electronic Engineering Co Ltd
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Publication date
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
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    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30Technical effects
    • H01L2924/301Electrical effects
    • H01L2924/3025Electromagnetic shielding

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  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 外乱光や外来ノイズを遮断する効果を、従来
よりも向上させ、併せて従来必要とされていたシールド
パターンやシールドカバーを不要とし、これらに係る部
品数や工程数を削減し、コストを減少させることを目的
とする。 【構成】 従来よりモールドパッケージ15内部に存在
するリードフレーム16を、外乱光及び外来ノイズを遮
断するために、受光素子12の上面に光を透過させるた
めの所定の直径の透光性窓21を設けたたうえで延長
し、受光素子21に近接させて形成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は光伝送装置及び光空間伝
送装置、特に、数cmから数m程度の短距離で、光空間
伝送を行うための光空間伝送装置及び、受信側の装置で
ある光受信装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の光空間伝送用の光受信装置の一例
を図3を参照して説明する。ここで図3(a)は装置の
上面図、図3(b)は図3(a)のA方向から見た側面
図、図3(c)は図3(a)のB方向から見た側面図、
図3(d)は装置の裏面図、図3(e)は図3(a)の
C−C面の断面図である。図3の各図において、111
はリードフレーム、112はリードフレーム111主面
に載置され、光軸方向と直交するように受光面が固定さ
れた光通信半導体素子(以下、単に受光素子と称す
る。)、113は外部リード、114は受光素子112
の入出力端子と外部リード113とを接続するボンディ
ングワイヤ、115は受光素子112等を封止し、受信
装置全体の外形を形成する外囲器としての透光性樹脂か
らなるモールドパッケージである。
【0003】ところで光受信装置は、通常、光発信装置
と一対で光空間伝送装置を構成する。この光受信装置と
光発信装置とで構成される光空間伝送装置の模式図を図
4に示す。ここで201は通信用の光例えば赤外線を発
信する光発信装置、202は前述した光受信装置、20
3の矢印は発信された光の進行方向を示している。ここ
で光発信装置201から発信された発信光は、距離Dだ
け離れた離間して配置された光受信装置202に入射す
ることになる。従って、発信装置201の光軸と受信装
置202の光軸とが一致するように、これら2つの装置
を配置している。 しかしながら、光発信装置、光受信
装置の光軸が一致するように配置された光空間伝送装置
においては、次に示すような問題点がある。
【0004】すなわち従来の光受信装置においては図3
で説明したように、受光素子の外囲器としては透光性樹
脂が用いられている。このため光受信装置と光発信装置
の光軸を一致させたとしても、外乱光の影響を避けるこ
とができない。これは、例えば、他の光空間伝送装置が
近接して存在している場合には、その装置を構成する光
発信装置の発信光211の影響、屋外で用いた場合等
は、太陽光212の影響等を受けることになる。勿論通
常の使用状態においても照明器具等から外乱光の影響を
受ける。さらに受光素子やボンディングワイヤは、微弱
な電気信号を流すように構成され感度が高いため、電磁
波等の外来からのノイズの影響をも受け易い。
【0005】これら外乱光や外来ノイズの影響により、
光受信装置が誤動作を起こし、光空間伝送装置自体の信
頼性の低下するという問題が生じている。これら外乱光
や外来ノイズの影響を防ぐには、図5に示すように光受
信装置302の光軸を除く部分の全体に、金属性のシー
ルドカバー(シールドケース)311をかぶせたり、実
装基板313側にシールドパターン312を設け、その
上面に光受信装置302を載置する等の対策が考えられ
ている。
【0006】しかしながら、図5に示すようなシールド
カバー311を用いた場合では、シールドカバー311
は光受信装置302の外側に、適当な距離を保って配置
しなければならず、またこのため光軸の範囲を考慮して
透光性窓314を設けなければならない。例えば光受信
装置302とシールドカバー311との間隔を2 〜3mm
とした場合には、透光性窓314の直径は5 〜10mmとし
なければならない。よってこの透光性窓314から外乱
光や外来ノイズがシールドカバー311内部に進入し、
受光素子やリードフレーム等に影響を与えることがあ
り、その効果は十分とは言えない。
【0007】またこのシールドカバー311を用いるこ
とによって装置のサイズも大型化する。またシールドパ
ターン312を用いたとしても、外来ノイズに対しては
そのノイズを吸収するという点では効果を有するが、外
乱光に対してはその効果は皆無である。
【0008】さらにシールドカバーやシールドパターン
を用いる場合には、装置を構成する部品数も多くなり、
装置を製造するための工程数も増加し、コストも上昇す
ることになる。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】上記のように従来の光
受信装置は、それを光空間伝送装置に用いた場合、受光
素子の外囲器に透光性樹脂が用いられているため、他の
光発信装置や太陽光、照明器具等、外乱光の影響を避け
ることができない。
【0010】さらに受光素子やボンディングワイヤは、
微弱な電気信号を流すように構成され感度が高ため、電
磁波等、外来ノイズの影響をも受け易くなっている。従
ってこれらの影響により、光受信装置が誤動作を起こ
し、光空間伝送装置の信頼性の低下が問題となってい
る。
【0011】これらの対策としては受光装置に金属性の
シールドカバーをかぶせたり、光受信装置が載置される
実装基板側にシールドパターンを設けることが考えられ
ているが、いずれの場合でもその効果は十分ではない。
またこれらの対策によって装置を構成する部品数が増加
し、また装置を製造するための工程数も増加し、コスト
の上昇を招いている。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点を鑑
み、上記問題点を安価にまた簡易な構造で解決すべくな
されたものであり、以下に示すような手段を用いる。す
なわち、本発明の第一の手段は、光を受光する受光部を
有する光通信半導体素子と、前記光通信半導体素子が載
置された第一リードフレームと、前記光通信半導体装置
に離間して、前記受光部に対応する領域に貫通孔を有す
る導電性の第二リードフレームと、前記光通信半導体素
子と前記第一、第二リードフレームとを一体に覆う透光
性樹脂からなる外囲器とを有することを特徴とする。ま
た本発明の第二の手段は光を発光する発光素子を有する
光発信装置と、この光発信装置に対向して設けられ、前
記発光素子が発光する光を受光する受光素子を有する光
受信装置とを有する光空間伝送装置において、前記光受
信装置は、前記受光素子が載置される第一導電板と、前
記受光素子に対向して前記発光素子が発光する光の光路
に貫通孔を有する第二導電板と、前記受光素子と前記第
一導電板と前記第二導電板とを一体に覆う透光性樹脂か
らなる外囲器とを有することを特徴とする。
【0013】
【作用】本発明によれば、外乱光及び外来ノイズを遮断
することができるシールドカバー(リードフレーム)
を、発光素子の光軸方向の上面のモールドパッケージ内
部に形成することにより、従来に比べシールドカバーを
受光素子に近接して形成することができる。従ってほと
んどの外乱光及び外来ノイズを、このシールドカバーに
より遮断することが可能となり、従来の受信装置に比
べ、外乱光及び外来ノイズを遮断する効果は格段に向上
する。
【0014】さらに本発明においては、従来のように光
受信装置の外部にシールドカバーを設けたり、実装基板
側にシールドパターンを光受信装置とは別に設ける必要
がなく、光受信装置の内部の受光素子上にリードフレー
ムを形成し、光路上に所定の直径の孔を形成すればよい
ので、これらの形成に係る部品や、これらを形成するた
めの工程が不要となり、よって部品数、工程数を削減す
ることができ、光受信装置に係るコストを低減すること
ができる。
【0015】
【実施例】本発明の光空間伝送用の光受信装置の一実施
例を、図1及び図2を参照して説明する。ここで図1
(a)は装置の上面図、図1(b)は図1(a)のA方
向から見た側面図、図1(c)は図1(a)のB方向か
ら見た側面図、図1(d)は装置の裏面図、図1(e)
は図1(a)のC−C面の断面図である。また図2
(a)は受信装置内部のリードフレーム部分の上面図、
図2(b)は受信装置内部のシールドフレーム部分の上
面図である。尚、各図とも同一の構成物については同一
の符号を記している。
【0016】各図において、11及び16はリードフレ
ーム、12はリードフレーム11主面に載置され、光軸
方向と直交するように受光面が固定された光通信半導体
素子(以下、単に受光素子と称する。)、13a〜13
c及び17a〜17bは外部リード、14は受光素子1
2の入出力端子と、外部リード13または17とを接続
するボンディングワイヤ、15は受光素子12等を封止
し、受光装置全体の外形を形成する外囲器としての透光
性樹脂からなるモールドパッケージである。このモール
ドパッケージの材料としては、エポキシ樹脂等が挙げら
れる。
【0017】以上のように本発明による光受信装置の外
観は、従来のもの同様であるが、本発明の特徴は、モー
ルドパッケージ15の内部に、受光素子12の光軸方向
上面に延長して形成されたリードフレーム16を有する
点である。このリードフレーム16は、受光素子12の
光軸と交差する部分に、受光素子12の受光面12aよ
りも大きな面積を有する透光性の窓21を有している。
例えば透光性窓の直径は、受光素子12の受光面12a
の直径を1mm とすれば、直径2 〜3mm 程度の円形の孔と
する。尚、この透光性窓21内部は、周囲と同様に透光
性樹脂が形成されている。
【0018】またこのリードフレーム16は導電性の物
質、例えばリードフレーム11と同様の物質により構成
されている。この材料としては例えば、銅の合金や、鉄
の合金等が挙げられる。またリードフレーム16は、受
光素子からの距離が約1mm 程度離れて形成されている。
尚、光の受信は、この透光性窓21を通して行われる。
本発明の受信装置により光空間伝送装置を構成する場
合には、従来と同様に光発信装置と一対で光空間伝送装
置を構成する。この際、例えば外部リード13a〜13
cを図示せぬ所定の電源端子や信号端子に接続する一
方、外部リード17a〜17cは図示せぬ接地端子に接
続して用いることにより、外来ノイズに対するシールド
効果が向上する。
【0019】本発明による光受信装置を光空間伝送装置
に用いた場合には、次に示すような効果がある。すなわ
ち従来の受信装置においては装置の外部に、外乱光及び
外来ノイズを遮断するためのシールドカバーを形成して
いたため、受光素子とシールドカバーとの距離を一定以
下に短くすることができず、シールドカバーに設ける透
光性窓の面積も、発信される光の範囲を考慮して一定以
下に小さくすることができなかった。このため、この透
光性窓から他の光発信装置や太陽光、照明器具等からの
外乱光や、電磁波等の外来ノイズが進入してしまうこと
があった。
【0020】しかしながら本発明によれば、外乱光を遮
断することができるリードフレームを、発光素子の光軸
方向の上面のモールドパッケージ内部に形成することに
より、リードフレームを受光素子に近接して形成するこ
とができる。例えば上記実施例においては、従来の透光
性窓の面積に比べ、その面積を1/3程度に縮小するこ
とができるため、ほとんどの外乱光及び外来ノイズを、
このリードフレームにより遮断することが可能となり、
従来の受信装置に比べ、外乱光及び外来ノイズを遮断す
る効果は格段に向上する。
【0021】さらに本発明においては、従来のように光
受信装置の外部にシールドカバーを設けたり、実装基板
側にシールドパターンを光受信装置とは別に設ける必要
がなく、光受信装置の内部の受光素子上にリードフレー
ムを形成し、光路上に所定の直径の孔を形成すればよ
い。従ってシールドカバーやシールドパターン等の部品
数や、これらを形成するための工程数を削減することが
でき、コストを低減することができる。
【0022】以上本発明の一実施例と、これによる効果
を説明したが、本発明はその主旨から逸脱しない範囲に
おいて種々態様を変えて実施することができる。例え
ば、透光性窓の直径や形状、リードフレームと受光素子
との距離等は上記に示した数値に限定されることはない
のは、勿論である。
【0023】
【発明の効果】本発明の光受信装置を用いて光空間伝送
用装置を構成した場合、従来に比べ、外乱光や、外来ノ
イズの影響をほとんど受けずに光空間伝送を行うことが
可能となる。さらに本発明の光受信装置では、従来より
あるリードフレームに簡易な加工をするのみであり、部
品数や工程数を削減することができ、光受信装置に係る
コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例を説明する説明図。
【図2】本発明の実施例の要部を説明する説明図。
【図3】従来の一例を説明する説明図。
【図4】従来の装置の問題点を説明する説明図。
【図5】従来の装置の問題点の対策を説明する説明図。
【符号の説明】
11、16、111 リードフレーム 12、112 光通信半導体素子(受光素子) 13、17、113 外部リード 14、114 ボンディングワイヤ 15、115 モールドパッケージ 21 透光性窓 201 光発信素子 202 光受信装置 203 光の進行方向 211 発光光 212 太陽光 311 シールドカバー(シールドケース) 312 シールドパターン 313 実装基板 314 透光性窓

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光を受光する受光部を有する光通信半導
    体素子と、 前記光通信半導体素子が載置された第一リードフレーム
    と、 前記光通信半導体素子に離間して、前記受光部に対応す
    る領域に貫通孔を有する導電性の第二リードフレーム
    と、 前記光通信半導体素子と前記第一、第二リードフレーム
    とを一体に覆う透光性樹脂からなる外囲器とを有するこ
    とを特徴とする光受信装置。
  2. 【請求項2】 前記第二リードフレームの貫通孔の直径
    は、前記受光部の直径より大きいことを特徴とする請求
    項1記載の光受信装置。
  3. 【請求項3】 前記第一、第二リードフレームは前記外
    囲器より突出して形成され、それぞれ所定電圧端子に接
    続されることを特徴とする請求項1記載の光受信装置。
  4. 【請求項4】 前記第二リードフレームは接地電圧端子
    に接続されることを特徴とする請求項3記載の光受信装
    置。
  5. 【請求項5】 前記第一、第二リードフレームは互いに
    平行面上にあることを特徴とする請求項1記載の光受信
    装置。
  6. 【請求項6】 光を発光する発光素子を有する光発信装
    置と、この光発信装置に対向して設けられ、前記発光素
    子が発光する光を受光する受光素子を有する光受信装置
    とを有する光空間伝送装置において、 前記光受信装置は、前記受光素子が載置される第一導電
    板と、前記受光素子に対向して前記発光素子が発光する
    光の光路に貫通孔を有する第二導電板と、前記受光素子
    と前記第一導電板と前記第二導電板とを一体に覆う透光
    性樹脂からなる外囲器とを有することを特徴とする光空
    間伝送装置。
  7. 【請求項7】 前記第二導電板は接地電圧端子に接続さ
    れることを特徴とする請求項6記載の光空間伝送装置。
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