CN100546054C - 光耦合装置及其制造方法以及使用光耦合装置的电子设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及光耦合装置及其制造方法以及使用光耦合装置的电子设备。元件单元(46)包括装载有发光模制部(48)和受光模制部(49)的引线框(50)而构成。可将收纳元件单元(46)的外包装壳体分割成上侧壳体(45)和下侧壳体(47)而用两个部件构成。通过用上侧壳体(45)和下侧壳体(47)夹着元件单元(46),能够将由引线框(50)的一端部构成的外部连接端子(43)固定在所述外包装壳体,并且使其位于连接器部(42)内。因此,部件数量减少为三个,可以不进行焊接、焊料焊接、热铆接等,而利用上侧壳体(45)和下侧壳体(47)的嵌合机构,将元件单元(46)固定在所述外包装壳体,使组装变得容易。

Description

光耦合装置及其制造方法以及使用光耦合装置的电子设备
技术领域
本发明涉及在从发光元件向受光元件的光路上具有物体通路并检测有无物体或者物体通过的光耦合装置(光断续器)及其制造方法、以及使用所述光耦合装置的电子设备。
背景技术
作为现有的具有连接端子的光耦合装置,有如图26A-图26C所示的光耦合装置(特许第3176496号公报)、如图27所示的光半导体装置(特开平8-125218号公报)以及如图28所示的半导体光耦合装置(特开平8-116085公报)。
首先,说明特许第3176496号公报。图26A以及图26B表示光耦合装置的制造工序的中间状态,图26C表示完成品的剖面。
如图26A所示,粘合并连接发光元件(未图示)和受光元件(未图示),在适当的位置弯曲用透光性的树脂模制的引线框1,使所述受光元件与所述发光元件相对。此外,在图26A中,2是发光元件的模制树脂,3是受光元件的模制树脂。此时,在弯曲引线框1的弯曲工序中,由引线切割来切割引线框1的一端(托架),形成连接器连接部4、5、6。
其次,如图26B所示,通过点焊所述引线框1的连接器连接部4、5、6和连接器7的针脚8(参照图26C),由此连接引线框1和连接器7。
最后,如图26C所示,将与所述连接器7连接的引线框1收容在所述外包装壳体9内,在设置在引线框1的孔(未图示)中插进在外包装壳体9与引线框1的密接部设置的固定用的热可塑性树脂制的针脚10,另一方面,在连接器连接部4、5、6之间插进设置在外包装壳体9中的引线框1的连接器连接部4、5、6(在图26C中只看得见连接器连接部4)附近的固定用的热可塑性树脂制的针脚11,通过热使热可塑性树脂的针脚10、11变形,由此固定引线框1和外包装壳体9。另外,在图26C中,因为热使针脚10、11变形,所以没有呈现变形前的针脚形状。
下面,说明特开平8-125218号公报。如图27所示,将装载有发光元件21以及受光元件22的基板23以使得发光元件21的装载面向上方的方式收纳在收纳体27内,所述收纳体27在中央具有槽部24,并且在夹着槽部24两侧的内部具有反射面25、26。然后,在基板23的端部通过例如焊料焊接等电连接多根外部连接用的连接针脚28。
下面,说明特开平8-116085号公报。如图28所示,将发光元件33以及受光元件34从上方插入由可塑树脂嵌入成型并具有连接端子31和元件的插口部的薄导电板而构成的连接部件32中,在其上安装由遮光性树脂成型的壳体35后,将连接器套36压入所述连接端子31,形成半导体光耦合装置。此时,与被连接的相对侧的连接器37对应地选择连接器套36。
然而,在特许第3176496号公报中公开的现有的光耦合装置、特开平8-125218号公报中公开的以往的光半导体装置以及特开平8-116085公报中公开的以往的半导体光耦合装置中存在以下问题。
即,在特许第3176496号公报中公开的现有的光耦合装置和特开平8-125218号公报中公开的以往的光半导体装置中,需要如下工序,对由连接器、引线框(基板)、外包装壳体(收纳体)构成的不同的三个部件,将连接器和引线框(基板)连接的工序(点焊或焊料焊接等);以及接合相互连接的连接器以及引线框(基板)和外包装壳体(收纳体)的工序(热铆接等)。因此,存在部件数量多、需要组装工序诸多问题。
另外,在特开平8-116085公报中公开的以往的半导体光耦合装置中,连接器套36相对于所述薄导电板的端子31由压入固定。因此,在例如镀锡的端子31的情况下,从端子31中的被施加压力处产生须刺(ウイスカ),从而存在端子31间和发光元件33以及受光元件34的端子之间发生电气短路这样的问题。
另外,在例如端子31的间距是1.5mm的情况下,也存在不能插入间距是2mm的相对侧的连接器37这样的问题。通常的连接器种类多,因此,需要事先准备不同连接器数量的半导体光耦合装置,在库存管理以及生产管理上存在问题。
发明内容
因此,本发明的课题在于提供一种部件数量少、组装容易的光耦合装置。
为了解决所述课题,本发明提供一种光耦合装置,其特征在于,
包括:引线框,该引线框装载由透光性树脂模制的发光元件以及受光元件,并且,在一端具有外部连接用的外部连接端子;以及
外包装壳体,该外包装壳体由遮光性树脂形成并具有连接器部,将所述引线框收纳在内部并与所述引线框形成一体,
所述连接器部能够分割成包含第一分割连接器套的第一分割连接器部和包含第二分割连接器套的第二分割连接器部,
所述外包装壳体能够分割成包含所述第一分割连接器部的第一分割壳体和包含所述第二分割连接器部的第二分割壳体,并且,通过由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体夹着所述引线框,将所述引线框收纳在内部,
在所述引线框被收纳在所述外包装壳体内的状态下,所述外部连接端子被收纳在由所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部形成的所述连接器部内,并且由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体固定。
根据所述结构,所述外包装壳体能够分割成所述第一分割壳体和所述第二分割壳体,通过由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体夹着所述引线框,将所述引线框收纳在内部。因此,光耦合装置的部件数量能减少为三个。另外,在将所述引线框收纳在所述外包装壳体内的情况下,所述外部连接端子被收纳在所述连接器部内,并且由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体夹持固定。因此,通过利用例如嵌合机构等相互固定所述第一分割壳体和所述第二分割壳体,由此,不用焊接或焊料焊接,也能容易地组装。
此外,在第一实施方式的光耦合装置中,
在所述第一分割连接器套的与所述第二分割连接器套的接合面、和所述第二分割连接器套的与所述第一分割连接器套的接合面形成有槽,所述槽在一体地接合所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部时,形成插进所述外部连接端子的贯通孔,
在将所述外部连接端子的外径设为L1、将所述槽的宽度设为C1的情况下,具有C1≥L1的关系。
根据该实施方式,在将所述外部连接端子的外径设为L1、将形成插进所述外部连接端子的贯通孔的槽的宽度设为C1的情况下,具有C1≥L1的关系,所以在将所述外部连接端子插进一体地接合所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部时形成的所述贯通孔时,在所述外部连接端子和所述贯通孔的交界,不会对所述外部连接端子施加压力,能抑制须刺的产生。
此外,在第一实施方式的光耦合装置中,
在所述第一分割连接器套和所述第二分割连接器套的任何一方形成插进所述外部连接端子的贯通孔,
在将所述外部连接端子的外径设为L1、将所述贯通孔的内径设为C1的情况下,具有C1≥L1的关系。
根据该实施方式,由于在将所述外部连接端子的外径设为L1、将在所述第一分割连接器套以及所述第二分割连接器套的任何一方上形成的插进所述外部连接端子的贯通孔的内径设为C1的情况下,具有C1≥L1的关系,所以,在所述贯通孔中插进所述外部连接端子时,在所述外部连接端子和所述贯通孔的交界,不会对所述外部连接端子施加压力,能抑制须刺的产生。
此外,在第一实施方式的光耦合装置中,在所述第一分割连接器套的与所述第二分割连接器套的接合面、和所述第二分割连接器套的与所述第一分割连接器套的接合面形成有槽,所述槽在一体地接合所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部时,形成插进所述外部连接端子的贯通孔,
在所述槽的内面设置有沿着与所述槽的中心轴正交的面环状排列的多个突起,
所述突起设置成不位于所述第一分割连接器套和所述第二分割连接器套的外端面,
在将所述外部连接端子的外径设为L1、将沿所述槽的宽度方向测量的所述突起的间隔设为C1的情况下,具有C1<L1的关系。
根据该实施方式,在将所述外部连接端子的外径设为L1、将在形成插进所述外部连接端子的贯通孔的槽的宽度方向测量的所述突起的间隔设为C1的情况下,具有C1<L1的关系。因此,在一体地接合所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部时形成的所述贯通孔中插进所述外部连接端子的情况下,由所述遮光性树脂形成的所述突起发生弹性形变,能夹着所述外部连接端子。因此,在接合所述第一分割连接器套以及所述第二连接器套构成的连接器套与所述外部连接端子之间不会产生间隙,从而不会使所述外部连接端子松动而固定在所述连接器部。另外,由于所述突起设置成不位于所述第一分割连接器套和所述第二分割连接器套的外端面,所以在所述外部连接端子和所述贯通孔的交界,即使对所述外部连接端子施加压力而产生须刺,所产生的须刺也不会从所述连接器套的外端面突出到外面,能抑制由于须刺引起的电气短路的发生。
此外,在第一实施方式的光耦合装置中,
具有多个收纳由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体固定的所述外部连接端子而形成的所述连接器部。
根据该实施方式,在将所述多个连接器部作为例如所述外部连接端子的排列间距等不同的连接器部的情况下,不需要事先储备连接器部不同的多个光耦合装置,使得光耦合装置的库存管理以及生产管理变得容易。
另外,在第一实施方式的光耦合装置中,
在所述引线框的由透光性树脂模制所述发光元件而形成的发光模制部和由透光性树脂模制所述受光元件而形成的受光模制部的任何一方,设置有与所述多个连接器部的具有同一功能的针脚连接的多个焊盘,
将所述连接在具有同一功能的针脚的多个焊盘彼此,在所述发光模制部或所述受光模制部内电连接。
根据该实施方式,由于在所述发光模制部和所述受光模制部的任何一方内,将连接在所述多个连接器部的具有同一功能的针脚的多个焊盘彼此电连接,所以,通过考虑在所述发光模制部或者所述发光模制部内的所述各焊盘的配置,能够将所述多个连接器部的针脚配置形成所期望的配置。即,根据本发明,能够使不同的连接器部的针脚配置相同。
此外,本发明提供一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有排列间距在中途从第一排列间距变化为第二排列间距的外部连接用的外部连接端子,
在包括形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框的所述外部连接端子的所述第一排列间距区域、或者所述外部连接端子的所述第二排列间距区域中的任何一个的位置选择性地进行引线切割,
在将所述引线框在包括所述第一排列间距区域的位置进行引线切割的情况下,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一排列间距的外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第一下侧壳体,所述第一下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一排列间距的外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述第一下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成具有所述外部连接端子的排列间距为所述第一排列间距的连接器部的光耦合装置,
另一方面,在将所述引线框在包括所述第二排列间距的区域的位置进行引线切割的情况下,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二排列间距的外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第二下侧壳体,所述第二下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二排列间距的外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第二上侧壳体和所述第二下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成具有所述外部连接端子的排列间距为所述第二排列间距的连接器部的光耦合装置。
根据所述构成,只改变一端侧具有排列间距在中途从第一排列间距变化到第二排列间距的外部连接端子的引线框的切断位置,就能选择性地形成具有所述外部连接端子的排列间距为所述第一排列间距的连接器部的光耦合装置、和具有所述第二排列间距的连接器部的光耦合装置的任何一种。因此,不需要分别制造所述外部连接端子的排列间距是第一排列间距的引线框和是第二排列间距的引线框,能够由一种引线框选择性地制造具有不同连接器部的光耦合装置。
即,根据本发明,使所述引线框的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
此外,本发明提供一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有外部连接用的外部连接端子,
在包括形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框的所述外部连接端子的第一规定位置、或者比所述第一规定位置更位于外侧的第二规定位置中的任何一个的位置选择性地进行引线切割,
在将所述引线框在包括所述第一规定位置的位置进行引线切割的情况下,
制成第一下侧壳体,所述第一下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有在水平方向插进所述引线框的外部连接端子的槽的下侧连接器套,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有在水平方向插进所述引线框的外部连接端子的槽的上侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述第一下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,形成具有所述外部连接端子的延长方向是水平的连接器部的光耦合装置,
另一方面,在将所述引线框在包括所述第二规定位置的位置进行引线切割的情况下,将所述外部连接端子向与所述发光模制部的光射出侧的相反侧弯曲,
制成第二下侧壳体,所述第二下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有形成有在大致垂直方向插进所述引线框的所述弯曲的外部连接端子的贯通孔的下侧连接器套,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有与所述第二下侧壳体的所述下侧连接器套密接的上侧连接器套,
通过将所述引线框用所述第二下侧壳体和所述第二上侧壳体夹持,而形成具有所述外部连接端子的延伸方向相对于主体大致垂直的连接器部的光耦合装置,所述引线框在形成于所述第二下侧壳体的所述下侧连接器套的所述贯通孔中插进所述弯曲的外部连接端子。
根据所述构成,将引线框的外部连接端子的切断位置改变为第一规定位置和第二规定位置,只在所述第二规定位置切断的情况下弯曲,能选择性地形成具有所述外部连接端子的延长方向相对于主体水平的连接器部的光耦合装置和具有所述外部连接端子的延长方向相对于主体大致垂直的连接器部的光耦合装置中的任何一种。因此,能由一种引线框选择性地制造具有不同的连接器部的光耦合装置。
即,根据本发明,使所述引线框的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
此外,本发明提供一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有第一外部连接端子,在另一端侧具有第二外部连接端子,
在包括形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框的所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的根部、所述第一外部连接端子的根部及所述第二外部连接端子的前端侧、或者所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的前端侧中的任何一个的位置选择性地进行引线切割,
在将所述引线框在包括所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的根部的位置进行引线切割的情况下,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,在一端侧一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第一下侧壳体,所述第一下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,在一端侧一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述第一下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成所述在一端具有连接器部的光耦合装置,
在将所述引线框在包括所述第一外部连接端子的根部及所述第二外部连接端子的前端侧的位置进行引线切割的情况下,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,在另一端侧一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第二下侧壳体,所述第二下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,在另一端侧一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第二上侧壳体和所述第二下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成所述在另一端具有连接器部的光耦合装置,
在将所述引线框在包括所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的前端侧的位置进行引线切割的情况下,
制成第三上侧壳体,所述第三上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,在一端侧一体地形成有第一上部连接器部,所述第一上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的第一上侧连接器套,另一方面,在另一端侧一体地形成有第二上部连接器部,所述第二上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的第二上侧连接器套,
制成第三下侧壳体,所述第三下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,在一端侧一体地形成有第一下部连接器部,所述第一下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的第一下侧连接器套,另一方面,在另一端侧一体地形成有第二下部连接器部,所述第二下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端于的槽的第二下侧连接器套,
通过由所述第三上侧壳体和所述第三下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成在两端具有连接器部的光耦合装置。
根据所述构成,只改变一端侧和另一端侧具有外部连接端子的引线框的切断位置,能选择性地形成一端侧具有连接器部的光耦合装置、另一端侧具有连接器部的光耦合装置、两端侧具有连接器部的光耦合装置中的任何一种。因此,由一种引线框能选择性地制造具有排列间距、设置位置、设置数量不同的连接器部的光耦合装置。
即,根据本发明,所述引线框的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
此外,本发明提供一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有外部连接用的外部连接端子,
对形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框进行引线切割,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框的所述发光模制部的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的受光元件收纳室,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述外部连接端子的槽的上侧连接器套,并且,具有如下结构,能够由被收纳在所述受光元件收纳室的所述受光模制部的所述受光元件检测光,所述光从被收纳在所述发光元件收纳室的所述发光模制部的所述发光元件射出并通过在所述发光元件收纳室与所述受光元件收纳室之间设置且使检测对象所通过的空间,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框的所述发光模制部的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的受光元件收纳室,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述外部连接端子的槽的上侧连接器套,并且,具有如下结构,能够由被收纳在所述受光元件收纳室的所述受光模制部的所述受光元件检测光,所述光从被收纳在所述发光元件收纳室的所述发光模制部的所述发光元件射出,并由从所述发光元件收纳室与所述受光元件收纳室之间通过的检测对象所反射,
制成下侧壳体,所述下侧壳体收纳所述引线框的下侧,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,选择性地形成光遮断型的光耦合装置,另一方面,通过由所述第二上侧壳体和所述下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,选择性地形成光反射型的光耦合装置。
根据所述结构,只将上侧壳体改变为具有用所述受光元件可以检测从所述发光元件射出并从所述检测对象所通过的空间通过的光的结构的第一上侧壳体、和具有用所述受光元件可以检测从所述发光元件射出并由所述检测对象反射的光的结构的第二上侧壳体,就能选择性地形成所述光遮断型的光耦合装置和所述光反射型光耦合装置中的任何一种。因此,由一个种类的下侧壳体能选择性地制造不同检测类型的光耦合装置。
即,根据本发明,使所述下侧壳体的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
另外,本发明提供一种电子设备,其特征在于,
使用所述的光耦合装置。
根据所述结构,由于使用了能减少部件数量、能实现组装工序的简化的光耦合装置,所以能廉价地制造复印机或打印机等的电子设备。
此外,本发明提供一种电子设备,其特征在于,
使用由所述光耦合装置的制造方法制造的光耦合装置。
根据所述结构,由于使用通过能实现制造成本降低的光耦合装置的制造方法制造的光耦合装置,所以能廉价地制造复印机或打印机等的电子设备。
如以上所述,本发明的光耦合装置可以将外包装壳体分割成第一分割壳体和第二分割壳体,通过由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体夹着引线框,将所述引线框收纳在内部,所以能使光耦合装置的部件数量减少到三个。另外,在将所述引线框收纳在所述外包装壳体内的情况下,所述外部连接端子被收纳在所述连接器部内,并且由于由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体夹持固定,所以能不使用焊接或焊料焊接而容易地组装。
此外,本发明的光耦合装置的制造方法,由于改变一端侧具有排列间距在中途从第一排列间距变化到第二排列间距的外部连接端子的引线框的切断位置,选择性地形成具有所述外部连接端子的排列间距为第一排列间距的连接器部的光耦合装置和具有第二排列间距的连接器部的光耦合装置中的任何一种,因此,不需要与所述外部连接端子的排列间距对应地准备多种所述引线框,能由一种引线框选择性地制造具有不同连接器部的光耦合装置。因此,所述引线框的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
另外,本发明的光耦合装置的制造方法,由于将引线框的外部连接端子的切断位置改变为第一规定位置和第二规定位置中任何一个位置,并且,在所述第二规定位置切断的情况下弯曲,选择性地形成具有所述外部连接端子的延长方向水平的连接器部的光耦合装置、和具有所述外部连接端子的延长方向相对于主体大致垂直的连接器部的光耦合装置中的任何一种,因此,不需要与所述连接器部的延长方向对应地准备多种所述引线框,能由一种引线框选择性地制造具有不同的连接器部的光耦合装置。因此,所述引线框的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
此外,本发明的光耦合装置的制造方法,由于改变一端侧和另一端侧具有外部连接端子的引线框的切断位置,选择性地形成一端侧具有连接器部的光耦合装置、另一端侧具有连接器部的光耦合装置、两端侧具有连接器部的光耦合装置中的任何一种,因此,不需要与光耦合装置的所述连接器部的排列间距、位置、数量对应地准备多种所述引线框,由一种引线框能选择性地制造具有不同的连接器部的光耦合装置。因此,所述引线框的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
此外,本发明的光耦合装置的制造方法,由于将上侧壳体改变为具有用所述受光元件可以检测从所述发光元件射出的从所述检测对象所通过的空间通过的光的结构的第一上侧壳体、和具有用所述受光元件可以检测从所述发光元件射出的由所述检测对象反射的光的结构的第二上侧壳体中的一种,选择性地形成光遮断型的光耦合装置和所述光反射型的光耦合装置的任何一种,因此,由一种下侧壳体能选择性地制造不同检测类型的光耦合装置。因此,所述下侧壳体的库存管理以及生产管理变得容易,能实现光耦合装置的制造成本的降低。
此外,本发明的电子设备,由于使用了能减少部件数量、能实现组装工序的简化的光耦合装置,所以能廉价地制造复印机或打印机等的电子设备。
此外,本发明的电子设备,由于使用通过能实现制造成本降低的光耦合装置的制造方法制造的光耦合装置,所以能廉价地制造复印机或打印机等的电子设备。
附图说明
本发明从以下的详细说明和附图中能充分地理解。附图只是为了说明,并不限制本发明。
图1A~C是表示本发明的光耦合装置结构的图;
图2A、B是表示图1A~C所示的光耦合装置剖面的图;
图3是表示图2A、B中的元件单元的结构的图;
图4是图1A~C所示的光耦合装置中所使用的OPIC的电路图;
图5A、B是图2A、B中的元件单元的形成方法的说明图;
图6A、B是向图2A、B中的元件单元的连接器部安装结构的说明图;
图7A、B是继续图6A、B的安装结构的说明图;
图8A、B是向以往的元件单元的连接器部的安装结构说明图;
图9A、B是继续图8A、B的安装结构说明图;
图10A~C是表示与图1A~C不同的光耦合装置的结构的图;
图11A、B是表示图10A~C所示的光耦合装置的剖面的图;
图12是表示图11A、B中的元件单元的结构的图;
图13A、B是图12中的元件单元的形成方法的说明图;
图14是表示与图1A~C及图10A~C不同的光耦合装置的剖面的图;
图15是表示图14中的元件单元的结构的图;
图16A、B是图15中的元件单元的形成方法的说明图;
图17A、B是向与图6A、B及图7A、B不同的元件单元的连接器部安装结构的说明图;
图18A~C是继续图17A、B的安装结构的说明图;
图19A~D是表示与图1A~C、图10A~C及图14不同的光耦合装置的结构的图;
图20是表示图19A~D所示的光耦合装置的剖面的图;
图21是表示图20中的元件单元的结构的图;
图22A~D是图20中的元件单元的形成方法的说明图;
图23是图2A、B、图11A、B、图14及图20所示的光耦合装置中共同的光路的说明图;
图24是表示以带有棱镜的上侧壳体代替图23所示的光耦合装置中的上侧壳体的情况下的光路的图;
图25是表示以与图24不同的上侧壳体代替图23所示的光耦合装置中的上侧壳体、并且以另一元件单元代替元件单元的情况下的光路的图;
图26A~C是现有的光耦合装置中的连接器连接结构的说明图;
图27是表示与图26A~C不同的现有的光耦合装置中的剖面的图;
图28是表示与图26A~C及图27不同的现有的光耦合装置中的结构的图。
具体实施方式
以下,根据图示的实施方式详细说明本发明。
第一实施方式
图1是表示本实施方式的光耦合装置的结构图。其中,图1A是前面图,图1B是上面图,图1C是侧面图。另外,图2A、B表示图1A~C所示的光耦合装置的剖面。
首先,根据图1A~C简单说明本光耦合装置的外形。如图1A及图1B所示,与连接器部42一体地形成外包装壳体41,在连接器部42形成外部连接端子43。另外,连接器部42被形成如下形状,即,如图1B所示,从上侧能看到外部连接端子43,但是如图1C所示,从侧面看不到外部连接端子43。然而,连接器部42的形状不限定于此,只要是与被连接的凹形连接器对应的形状,不特别限制。
在所述外包装壳体41的底部的四角设置有用于安装在外部基板(未图示)或外部设备上的安装脚44。另外,如图1A所示,在连接器部42的前面形成有外部连接端子43。
下面,根据图2A、B说明本光耦合装置的内部结构。其中,图2B表示图2A所示的本光耦合装置的如下状态,即,将本光耦合装置分离成作为所述第一分割壳体的上侧壳体45、元件单元46、作为所述第二分割壳体的下侧壳体47的状态。
如图2B所示,本光耦合装置包括三个部件:上侧壳体45,该上侧壳体45利用遮光性树脂一体地形成有作为所述第一分割连接器部的上部连接器部42a;元件单元46,该元件单元46包括装载了发光模制部48及受光模制部49的引线框50;以及下侧壳体47,该下侧壳体47利用遮光性树脂一体地形成有作为所述第二分割连接器部的下部连接器部42b。另外,一体地结合上侧壳体45和下侧壳体47,形成外包装壳体41。
在所述上侧壳体45形成:设置有使从发光模制部48内的发光芯片(未图示)的射出光反射的第一反射面51的发光元件收纳室52、设置了使向受光模制部49内的受光芯片(未图示)的入射光反射的第二反射面53的受光元件收纳室54、下侧壳体47的固定爪55嵌合的嵌合孔56。此外,在下侧壳体47中形成:安装脚44、嵌合在上侧壳体45的嵌合孔56的固定爪55、发光模制部48的位于引线框50的下侧进行嵌合的发光侧凹部57、以及受光模制部49的位于引线框50的下侧进行嵌合的受光侧凹部58。此外,在元件单元46形成有成为引线框50的连接器部42侧的端部的外部连接端子43。
所述上侧壳体45及下侧壳体47由注射成型制造。这种情况下,第一反射面51及第二反射面52由反射率大约是90%的包含氧化钛的白色树脂容易地形成。
下面,根据图3说明所述元件单元46。其中,图3是通过所述遮光性树脂部分看得见模制树脂的内部的透视图。
如下地获得所述元件单元46,在由铁合金或铜合金形成的引线框50的表面将发光芯片59及受光芯片60芯片接合,对发光芯片59及受光芯片60用金线等引线接合后,将对来自环氧树脂等的发光芯片59的射出光透明的透光性树脂进行递模成型而形成发光模制部48及受光模制部49。
在此,图3所示的所述元件单元46的针脚配置,是与使用接受来自图4所示的LED(发光二极管)61的光的OPIC(光IC)62的现有的光耦合装置的针脚配置相一致的,外部连接端子43的针脚配置,从图3中的左侧开始是GND、Vout、Vcc。
图3所示的元件单元46,如图5B所示,在具有规定图形的引线框50上如上所述那样形成多组发光模制部48及受光模制部49后,由引线切割在各模制部48、49的周边及直线A-A’的位置切断引线框50,最后,切割固定周边部的引线框50而切分成各个器件。这样,如图5A所示,得到装载了发光模制部48及受光模制部49的元件单元46。
具有所述结构的光耦合装置,在所述下侧壳体47的发光侧凹部57及受光侧凹部58使元件单元46的发光模制部48及受光模制部49的位于引线框50的下侧嵌合,并且,使由引线框50的一端部构成的外部连接端子43位于下侧壳体47的下部连接器部42b,将元件单元46载放到下侧壳体47上。之后,使上侧壳体45的发光元件收纳室52及受光元件收纳室54位于元件单元46的发光模制部48及受光模制部49的位于引线框50的上侧,并且,将上侧壳体45载放到元件单元46上,以使得上侧壳体45的上部连接器部42a位于由引线框50的一端部构成的外部连接端子43上。并且,上侧壳体45压住下侧壳体47。
这样,通过下侧壳体47的固定爪55嵌合在所述上侧壳体45的嵌合孔56,由此,在中间配置元件单元46的状态下,上侧壳体45和下侧壳体47被牢固地结合固定,形成外包装41及连接器部42。这里,固定爪55及嵌合孔56的结构、位置、数量不限于本实施方式,可以适当地设定。
在本实施方式中的所述连接器部42上,如图6A、B及图7A、B所示,在作为上部连接器部42a的所述第一分割连接器套的上部连接器套63a和作为下部连接器部42b的所述第二分割连接器套的下部连接器套63b设置有插进三个外部连接端子43的三个槽64a、64b。在这种情况下,将外部连接端子43的外径尺寸“L1”和槽64a、64b的内径尺寸“C1”的关系设定为“C1≥L1”。
图8A、B表示以往的连接器部65的前面图。此外,图9A及图9B分别是图8A的B-B’及图8B的C-C’箭头方向的剖面图。在连接器部65的连接器套66上设置了插进外部连接端子67的贯通孔68。这里,图8A及图9A表示在贯通孔68中插进外部连接端子67前的状态,图8B及图9B表示在贯通孔68中插进外部连接端子67后的状态。在以往的连接器部65中,由压入外部连接端子67插入贯通孔68中。因此,在外部连接端子67的外径尺寸“P1”和贯通孔68的内径尺寸“H1”具有“H1<P1”的关系的情况下,会在外部连接端子67与贯通孔68的交界69对外部连接端子67施加压力而产生须刺。
与此相对,在本实施方式中,外部连接端子43的外径尺寸“L1”和槽64a、64b的内径尺寸“C1”具有“C1≥L1”的关系,通过由上部连接器部42a和下部连接器部42b夹着外部连接端子43,由此将外部连接端子43安装在连接器部42上。此外,图6A及图7A表示在槽64a、64b中插进外部连接端子43前(连接器部42组装前)的状态,图6B及图7B表示在槽64a、64b中插进外部连接端子43后(连接器部42组装后)的状态。因此,由于在槽64a、64b与外部连接端子43之间产生间隙,因此,不会由于槽64a、64b对外部连接端子43施加压力,从而能够抑制须刺的产生。
这里,如上所述,在所述槽64a、64b与外部连接端子43之间产生间隙,如图2所示,由于由上侧壳体45和下侧壳体47夹着与外部连接端子43连续的引线框50固定,所以不会产生使用上有问题的松动。
如上所述,在本实施方式中,可以将外包装壳体41分割成上侧壳体45和下侧壳体47,用两个部件构成外包装壳体41,所述外包装壳体41收纳元件单元46,所述元件单元46包含装载了所述发光模制部48及受光模制部49的引线框50。这样,通过用上侧壳体45和下侧壳体47夹着引线框50,由此能将由引线框50的一端部构成的外部连接端子43固定在外包装壳体41上,并且使其位于连接器部42内。
因此,根据本实施方式,能够使部件数量减少为三件。此外,如上所述特许文献1公开的现有的光耦合装置及所述特许文献2公开的以往的光半导体装置那样,不必进行焊接、焊料焊接、热铆接等,也能利用上侧壳体45和下侧壳体47的嵌合机构进行固定,使组装变得容易。
第二实施方式
图10A~C是表示本实施方式的光耦合装置的结构图。其中,图10A是前面图,图10B是上面图,图10C是侧面图。此外,图11A、B表示图10A~C所示的光耦合装置的剖面。
本实施方式的光耦合装置与所述第一实施方式的光耦合装置相比只是元件单元的外部连接端子和连接器部不同,对元件单元的外部连接端子及连接器部以外的部件附加与图1A~C及图2A、B所示的所述第一实施方式中的光耦合装置的情况相同的标记,详细的说明省略。
在所述第一实施方式的元件单元46的连接器部42侧的端部设置了排列间距为1.5mm的外部连接端子43。对此,在本实施方式的元件单元71的连接器部72侧的端部,如图12所示,设置排列间距为2mm的外部连接端子73。结果,本实施方式的连接器部72比所述第一实施方式的连接器部42大,结构也不同。
本实施方式的元件单元71,如图12(透视图)所示,在由铁合金或铜合金形成的引线框50的表面芯片接合发光芯片59及受光芯片60,对发光芯片59及受光芯片60利用金线等进行金属线接合后,将对来自环氧树脂等的发光芯片59的射出光透明的透光性树脂进行递模成型,而形成发光模制部48及受光模制部49。其中,扩大了外部连接端子73部分的间隔,如上所述,排列间距变为2mm。
所述结构的元件单元71如下形成。如图13B所示,在具有与所述第一实施方式的情况完全相同的图形的引线框50上,如上所述那样在形成多组发光模制部48及受光模制部49后,通过引线切割在各模制部48、49的周边及直线D-D’的位置切断引线框50,最后,切割固定了周边部的引线框50,切分成各个器件。这样,如图13A所示,得到装载了发光模制部48及受光模制部49的元件单元71。
在这种情况下,被所述引线切割前的引线框50的图形,在外部连接端子73的部分,从虚线A-A’到受光模制部49侧的排列间距是1.5mm,与此相对,从虚线A-A’到周边部侧的排列间距扩大,前端侧的排列间距是2mm。这样的引线框50的图形与所述第一实施方式的情况完全相同,在引线切割时,在虚线A-A’的位置(即,图5A、B中的直线A-A’的位置)切断引线框50,形成所述第一实施方式的具有排列间距是1.5mm的外部连接端子43的元件单元46。另一方面,在直线D-D’的位置切断引线框50,形成本实施方式的具有排列间距是2mm的外部连接端子43的元件单元71。
这样,在本实施方式中,使被所述引线切割前的引线框50的图形,在所述外部连接端子的部分,从虚线A-A’到受光模制部49侧与从虚线A-A’到周边部侧具有不同的排列间距。因此,当在虚线A-A’的位置切断引线框50时和在周边部的直线D-D’的位置切断引线框50的情况下,能够形成具有排列间距不同的外部连接端子的元件单元。
因此,可以由相同的引线框50制造种类不同的元件单元46、71,不仅实现了不同外部连接端子的制造装置的共享而使制造装置的投资回收容易,而且,在生产管理、制造管理上也具有很大的优点。
这里,在本实施方式的情况下,与所述第一实施方式的情况相同,外部连接端子73的外径尺寸“L1”与插进外部连接端子73的槽的内径尺寸“℃1”具有“C1≥L1”的关系,通过由上部连接器部72a和下部连接器部72b夹着外部连接端子73,由此将外部连接端子73安装在连接器部72。因此,由于用在所述槽与外部连接端子73之间产生间隙,所以不会由于所述槽对外部连接端子73施加压力,能抑制须刺的产生。
此外,在所述第二实施方式中,在外部连接端子73的部分使排列间距变化为两个等级,使被所述引线切割前的引线框50的图形可以对应两种间距的相对侧的连接器。然而,本发明不限于此,如果所述外部连接端子73的长度充裕,也可以使排列间距变化三个等级以上,可以对应三种以上间距的相对侧的连接器。
第三实施方式
图14是表示本实施方式的光耦合装置结构的纵剖面图。
本实施方式的光耦合装置与所述第一实施方式的光耦合装置相比只是外包装的连接器部及外部连接端子不同。因此,对除此以外的部件附加与图1A~C及如2A、B所示的所述第一实施方式的光耦合装置的情况相同的标记,详细的说明省略。
本实施方式的外部连接端子80相对于引线框50主体向发光模制部48的光射出面相反侧大致直角地弯曲。此外,因此连接器部79也相对于引线框50主体向发光模制部48的光射出面相反侧延伸地形成。
即,构成所述连接器部79的与下侧壳体78一体地形成的下部连接器部79b沿着外部连接端子80延伸地形成,并且,形成连接器部79的大致整体结构。并且,在下部连接器部79b的下部连接器套81设置了在垂直方向插入外部连接端子80的贯通孔82。与此相对,只是使构成连接器部79的与上侧壳体76一体地形成的上部连接器部79a,由与下部连接器套81密接而按压外部连接端子80的平板形成的上部连接器套构成。
本实施方式的元件单元77,如图15(透视图)所示,在由铁合金或铜合金形成的引线框50的表面芯片接合发光芯片59及受光芯片60,对发光芯片59及受光芯片60利用金线等进行引线接合后,将对于来自环氧树脂等的发光芯片59的射出光透明的透光性树脂进行递模成型,而形成发光模制部48及受光模制部49。其中,外部连接端子80的部分形成排列间距是1.5mm的直线状。
所述结构的元件单元77如下形成。如图16B所示,在具有规定图形的引线框50如上所述形成多组发光模制部48及受光模制部49后,通过引线切割在各模制部48、49的周边及直线F-F’的位置切断引线框50,最后,切割固定周边部的引线框50而切分成各个器件。这样,如图16A所示,得到装载了发光模制部48及受光模制部49的元件单元77。并且,在图16A的直线G-G’的位置弯曲引线框50,由此完成如图14及图15的元件单元77。
在这种情况下,被所述引线切割前的引线框50的图形,在外部连接端子80的部分形成排列间距是1.5mm的直线状。并且,在引线切割时,在虚线E-E’的位置切断引线框50,形成所述第一实施方式的具有排列间距为1.5mm的外部连接端子43的元件单元46。另一方面,在直线F-F’的位置切断引线框50,并且,在直线G-G’的位置弯曲,形成本实施方式的排列间距是1.5mm、具有向发光模制部48的光射出面相反侧大致被弯曲成直角的外部连接端子80的元件单元77。
因此,由相同的引线框50能制造种类不同的元件单元46、77,不仅实现了不同外部连接端子的制造装置的共享,使制造装置的投资回收变得容易,而且,在生产管理、制造管理上也具有很大的优点。
此外,本实施方式,所述外部连接端子80的外径尺寸“L1”和设置在下部连接器套81的贯通孔82的内径尺寸“C1”具有“C1≥L1”的关系,通过将外部连接端子80插进下部连接器套81的贯通孔82,由此将外部连接端子80安装在连接器部79。因此,在贯通孔82与外部连接端子80之间产生间隙,所以不会由于贯通孔82对外部连接端子施加压力,能抑制须刺的产生。
此外,如上所述,在所述贯通孔82与外部连接端子80之间产生间隙,但如图14所示,由于用上侧壳体76和下侧壳体78夹着与外部连接端子80连续的引线框50进行固定,所以不会产生使用上成为问题的大的松动。
第四实施方式
本实施方式涉及外部连接端子对连接器部的安装结构。
图17A、B表示本实施方式的光耦合装置的连接器部85的结构。其中,图17A表示连接器部85组装前的状态,图17B表示连接器部85组装后的状态。此外,图18A~C表示构成连接器部85的下部连接器部85b的平面图。其中,图18A表示连接器部85组装前的状态,图18B表示组装后的状态,图18C是图18B的H-H’箭头方向的剖面图。
本实施方式的光耦合装置与所述第一实施方式的光耦合装置相比,只是连接器部85不同,连接器部85以外的说明省略。
如图17A、B及图18A~C所示,在所述下部连接器部85b的下部连接器套86b设置插进三个外部连接端子87的三个槽88。并且,在各槽88的内壁形成有圆筒状突出的圆筒突起89和半球状突出的半球突起90。此外,如图17A所示,在上部连接器部85a的上部连接器套86a也与下部连接器部85b的情况相同,在与下部连接器部85b侧的槽88相对的位置设置形成了圆筒突起92和半球突起93的三个槽91。
并且,与所述第一实施方式的情况相同,在由所述槽88和槽91形成的贯通孔内插进外部连接端子87。此时,由于圆筒突起89、92及半球突起90、93弹性形变而夹着外部连接端子87,因此,在连接器套86a、86b与外部连接端子87之间不会如上所述第一实施方式的情况那样产生间隙,能够将外部连接端子87毫无松动地固定在连接器部85。
进而,对于所述外部连接端子87施加压力的部位,确定在圆筒突起89、92及半球突起90、93的位置。因此,即使产生须刺,也被收纳在槽88、91中,从而能够抑制由产生的须刺引起的电气短路的发生。
第五实施方式
本实施方式涉及具有两个连接器部的光耦合装置。
图19A~D是表示本实施方式的光耦合装置的结构图。其中,图19A是前面图,图19B是上面图,图19C是背面图,图19D是侧面图。此外,图20表示图19所示的光耦合装置的剖面。
本实施方式的光耦合装置与所述第一实施方式的光耦合装置相比,只是连接器部除了设置在元件单元的前面部之外还设置在背面部这一点不同,对于设置在元件单元背面部的第二连接器部以外的部件附加与如图1A~C及图2A、B所示的所述第一实施方式的光耦合装置的情况相同的标记,详细的说明省略。
本实施方式的外包装95也与所述第一实施方式的光耦合装置的情况相同,由上侧壳体96和下侧壳体98夹着元件单元97一体地结合而形成,其中,所述上侧壳体96利用遮光性树脂形成有上部连接器部42a、发光元件收纳室52、受光元件收纳室54、以及嵌合孔56;所述下侧壳体98利用遮光性树脂形成有下部连接器部42b、安装脚44、固定爪55、发光侧凹部57、以及受光侧凹部58;所述元件单元97包括装载了发光模制部48及受光模制部49的引线框50,并且在引线框50形成有外部连接端子43。
在本实施方式中,在所述元件单元97的连接器部42侧的端部设置了外部连接端子43。另一方面,在与连接器部42相反侧的端部设置了外部连接端子99。并且,在外包装壳体95的外部连接端子99侧,形成了具有与所述第二实施方式的连接器部72相同结构的连接器部100。该连接器部100也可分割成与上侧壳体96一体地形成的上部连接器部100a、与下侧壳体98一体地形成的下部连接器部100b。以下,在本实施方式中,将外部连接端子43称为第一外部连接端子43,将连接器部42称为第一连接器部42,将上部连接器部42a称为第一上部连接器部42a,将下部连接器部42b称为第一下部连接器部42b。进而,将外部连接端子99称为第二外部连接端子99,将连接器部100称为第二连接器部100,将上部连接器部100a称为第二上部连接器部100a,将下部连接器部100b称为第二下部连接器部100b。
本实施方式的元件单元97,如图21(透视图)所示,在由铁合金或铜合金形成的引线框50的表面芯片接合发光芯片59及受光芯片60,在对于发光芯片59及受光芯片60利用金线等进行引线接合后,将对于来自环氧树脂等的发光芯片59的射出光透明的透光性树脂进行递模成型,而形成发光模制部48及受光模制部49。其中,第一外部连接端子43的部分与所述第一实施方式的情况相同,排列间距为1.5mm。与此相对,第二外部连接端子99的部分扩大了间隔,与所述第二实施方式的情况相同,排列间距为2mm。
这里,在图21中,所述第一外部连接端子43的针脚配置和第二外部连接端子99的针脚配置成点对称,如果从连接在第一连接器部42的凹形连接器及连接在第二连接器部100的凹形连接器看,形成相同的针脚配置(从外部连接端子43、99的前端侧看,从右侧是GND、Vout、Vcc的顺序)。此外,针脚配置没有规格,但是,为了替换的需要,目前的状况是,如果是具有相同连接器部的光耦合装置,不分制造厂商都形成相同的针脚配置。
此外,在图20及图21中,所述第一外部连接端子43、引线框50的主体、第二外部连接端子90在一条直线上延伸。然而,本发明不限定于此,也可以是第一外部连接端子43和第二外部连接端子99中的任何一方或两方与图14所示的所述第三实施方式的情况相同,相对于引线框50的主体向发光模制部48的光射出面相反侧大致直角地弯曲。
并且,为了使所述第一连接器部42和第二连接器部100的针脚配置相同,如上所述,只要使第一外部连接端子43的针脚配置与第二外部连接端子99的针脚配置点对称或者相对于与第一外部连接端子43和第二外部连接端子99的延伸方向正交的直线线对称即可。此外,在所述线对称的情况下,具有相同针脚配置的第一连接器部42用的凹形连接器和第二连接器部100用的凹形连接器上下颠倒插入。
以下,说明所述点对称情况下的内部布线。另外,如果能够实现所述点对称情况下的内部布线,所述线对称情况下的内部布线就能容易地实现。
“GND”的内部布线在一端形成第一外部连接端子43的GND针脚,另一方面,在另一端形成第二外部连接端子99的GND针脚,并且,由通过受光模制部49内的引线框50进行。“Vout”的内部布线如下地形成,在形成有受光模制部49内的受光芯片60的半导体基板101上,将被连接在第一外部连接端子43的Vout针脚的焊盘102和被连接在第二外部连接端子99的Vout针脚的焊盘103电连接,由此形成。“Vcc”的内部布线也同样,通过在基板101上将被连接在第一外部连接端子43的Vcc针脚的焊盘104和被连接在第二外部连接端子99的Vcc针脚的焊盘105电连接,由此形成。这里,除了使第一连接器部42和第二连接器部100的接口相同的情况之外,还可以例如使第一连接器部42的Vout为TTL输出,另一方面使第二连接器部100的Vout为模拟输出。
所述结构的元件单元97如下形成。如图22D所示,在具有规定图形的引线框50上如上所述那样形成多组发光模制部48及受光模制部49后,通过引线切割在各模制部48、49的周边及各外部连接端子43、99的位置切断引线框50,最后,切断固定周边部的引线框50,切分成各个器件。这样,如图22C所示,得到装载了发光模制部48及受光模制部49的元件单元97。
在这种情况下,所述引线切割前的引线框50的图形,在第一外部连接端子43部分的排列间距是1.5mm,与此相对,在第二外部连接端子99部分的排列间距是2mm。因此,在这样的图形的引线框50上,当在引线切割时切掉了第二外部连接端子90的部分后,形成了如图22A所示的所述第一实施方式的具有排列间距为1.5mm的外部连接端子43的元件单元46’。与此相对,当在引线切割时切掉了第一外部连接端子43的部分后,形成如图22B所示的所述第二实施方式的具有排列间距为2mm的外部连接端子99的元件单元71’。另一方面,通过在引线切割时残留第一外部连接端子43和第二外部连接端子99,由此形成如图22C所示的具有第一外部连接端子43和第二外部连接端子99的本实施方式的元件单元97。
如上所述,在本实施方式,在一端侧与所述第一实施方式的情况相同,设置具有排列间距为1.5mm的第一外部连接端子43的第一连接器部42,另一方面,在另一端侧与所述第二实施方式的情况相同,设置具有排列间距为2mm的第二外部连接端子99的第二连接器部100。因此,通过具备一个本实施方式的光耦合装置,不需要具备设置了具有排列间距为1.5mm的外部连接端子43的连接器部42的所述第一实施方式的光耦合装置、和设置了具有排列间距为2mm的外部连接端子73的连接器部72的所述第二实施方式的光耦合装置这样两个光耦合装置。
即,根据本实施方式,能够减少所述外部连接端子的排列间距不同的光耦合装置的种类,使得库存及生产管理变得容易。
此外,在本实施方式,在所述受光模制部49内设置了连接在具有同一功能的针脚(即“Vout”及“Vcc”针脚)的两个焊盘102和焊盘103、焊盘104和焊盘105。因此,通过电连接焊盘102和焊盘103及焊盘104和焊盘105,由此能够使第一连接器部42和第二连接器部100的针脚配置相同。
此外,在本实施方式,使所述第一连接器部42和第二连接器部100为不同结构。然而,本发明不限定于此,即使所述第一连接器部42和第二连接器部100为相同结构也没有关系。在所述第一连接器部42和第二连接器部100为相同结构的情况下,由于串联连接多个周边设备,容易形成雏菊链连接,所以,最适于例如I2C(I Square C)规格等的串行传送。
此外,在本实施方式,在所述受光模制部49内设置了连接在具有同一功能的针脚(即“Vout”针脚和“Vcc”针脚)的两个焊盘102、103及两个焊盘104、105,但也可以设置在发光模制部48内。
图23是用于说明所述第一实施方式(图1A~C及图2A、B)、所述第二实施方式(图10A~C及图11A、B)、所述第三实施方式(图14)及所述第五实施方式(图19A~D及图20)共同的光路的图。其中,图23是所述第一实施方式的光耦合装置的剖面图,根据所述第一实施方式的光耦合装置说明所述光路。
在图23中,从所述元件单元46的发光模制部48内的发光芯片59射出的光由设置在发光模制部48的发光侧透镜107聚光,沿着光路106,在发光元件收纳室52内向第一反射面51传播。并且,由第一反射面51向受光元件收纳室54反射的光暂时从设置在发光元件收纳室52的窗口108向外部射出。从窗口108射出的光从设置在受光元件收纳室54的窗口109入射到受光元件收纳室54内,在受光元件收纳室54内向第二反射面53传播。并且,由第二反射面53向受光模制部49反射的光由设置在受光模制部49的受光侧透镜110聚光,入射到受光模制部49内的受光芯片60。
此时,根据由于检测对象(物体)111遮挡光路106产生的光量变化等,检测出检测对象(物体)111的有无或通过。具有所述结构的光耦合装置通常被称为光遮断型的传感器。
图24表示以带有棱镜的上侧壳体112代替所述第一实施方式的上侧壳体45的情况的光路。此外,对上侧壳体112以外的部件附加与图1A~C及图2A、B所示的所述第一实施方式的光耦合装置的情况相同的标记,详细说明省略。
在图24中,从所述元件单元46的发光模制部48内的发光芯片59射出的光由设置在发光模制部48的发光侧透镜107聚光,沿着光路113,在发光元件收纳室114内向第一棱镜115传播。然后,被第一棱镜115折射,向检测对象(物体)116射出到外部。由检测对象(物体)116反射的光由设置在受光元件收纳室117的第二棱镜118折射,入射到受光元件收纳室117内,在受光元件收纳室117内向受光模制部49传播。然后,由设置在受光模制部49的受光侧透镜110聚光,入射到受光模制部49内的受光芯片60。
此时,根据由于所述检测对象(物体)116反射光而产生的光量变化等,检测出检测对象(物体)116的有无或通过。具有所述结构的光耦合装置通常被称为光反射型的传感器。
通常,所述光遮断型传感器和光反射型传感器作为不同的光耦合装置制造。然而,根据本实施方式,只是调换上侧壳体45和上侧壳体112,就能够制造光遮断型的传感器和光反射型的传感器。此外,带有棱镜的上侧壳体112能够以两色成型制造。
此外,在所述例中,以带有棱镜的上侧壳体112代替所述第一实施方式的上侧壳体45,但也可以用上侧壳体112代替所述第二实施方式、所述第三实施方式及所述第五实施方式的上侧壳体45、76、96。
图25表示用上侧壳体119代替所述第一实施方式的上侧壳体45、用元件单元120代替元件单元46的情况的光路。此外,对上侧壳体119及元件单元120以外的部件附加与图1A~C及图2A、B所示的所述第一实施方式的光耦合装置的情况相同的标记,详细的说明省略。
在图25中,所述元件单元120形成如下结构,使引线框50的形成有发光模制部48的部分和形成有受光模制部49的部分相对于引线框50的主体向相同侧大致直角弯曲,使发光模制部48的发光芯片59与受光模制部49的受光芯片60相互相对。
此外,所述上侧壳体119,收纳设置的发光模制部48并且用发光部固定爪122固定发光模制部48而构成发光元件收纳室121。同样,收纳设置的受光模制部49并且用受光部固定爪124固定受光模制部49而构成受光元件收纳室123。
从所述元件单元120的发光模制部48内的发光芯片59射出的光沿着光路125,在发光元件收纳室121内向窗口126传播,暂时从窗口126射出到外部。然后,从窗口126射出的光从设置在受光元件收纳室123的窗口127入射到受光元件收纳室123内,在受光元件收纳室123内向受光模制部49传播,入射到受光模制部49内的受光芯片60上。
此时,根据由于检测对象(物体)128遮挡光路125产生的光量变化等,检测出检测对象(物体)128的有无或通过。在具有所述结构的光耦合装置的情况下,与图23及图24所示的光耦合装置相比,能够缩短光程长度。因此,与光程长度缩短相应地能够提高S/N比(信噪比)。
此外,在所述例中,用上侧壳体119代替所述第一实施方式的上侧壳体45,以元件单元120代替元件单元46,但也可以用上侧壳体119代替所述第二实施方式、所述第三实施方式及所述第五实施方式的上侧壳体45、76、96,用元件单元120代替元件单元71、77、97。
以上,说明了本发明的实施方式,但本发明可以进行各种变更。这样的变更不能脱离本发明的精神和范围,对于本领域技术人员来说,能够想象出的变更都包含在本发明的技术方案所述的范围内。

Claims (12)

1、一种光耦合装置,其特征在于,
包括:引线框,该引线框装载由透光性树脂模制的发光元件以及受光元件,并且,在一端具有外部连接用的外部连接端子;以及
外包装壳体,该外包装壳体由遮光性树脂形成并具有连接器部,将所述引线框收纳在内部并与所述引线框形成一体,
所述连接器部能够分割成包含第一分割连接器套的第一分割连接器部和包含第二分割连接器套的第二分割连接器部,
所述外包装壳体能够分割成包含所述第一分割连接器部的第一分割壳体和包含所述第二分割连接器部的第二分割壳体,并且,通过由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体夹着所述引线框,将所述引线框收纳在内部,
在所述引线框被收纳在所述外包装壳体内的状态下,所述外部连接端子被收纳在由所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部形成的所述连接器部内,并且由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体固定。
2、如权利要求1所述的光耦合装置,其特征在于,
在所述第一分割连接器套的与所述第二分割连接器套的接合面、和所述第二分割连接器套的与所述第一分割连接器套的接合面形成有槽,所述槽在一体地接合所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部时,形成插进所述外部连接端子的贯通孔,
在将所述外部连接端子的外径设为L1、将所述槽的宽度设为C1的情况下,具有C1≥L1的关系。
3、如权利要求1所述的光耦合装置,其特征在于,
在所述第一分割连接器套和所述第二分割连接器套的任何一方形成插进所述外部连接端子的贯通孔,
在将所述外部连接端子的外径设为L1、将所述贯通孔的内径设为C1的情况下,具有C1≥L1的关系。
4、如权利要求1所述的光耦合装置,其特征在于,
在所述第一分割连接器套的与所述第二分割连接器套的接合面、和所述第二分割连接器套的与所述第一分割连接器套的接合面形成有槽,所述槽在一体地接合所述第一分割连接器部和所述第二分割连接器部时,形成插进所述外部连接端子的贯通孔,
在所述槽的内面设置有沿着与所述槽的中心轴正交的面环状排列的多个突起,
所述突起设置成不位于所述第一分割连接器套和所述第二分割连接器套的外端面,
在将所述外部连接端子的外径设为L1、将沿所述槽的宽度方向测量的所述突起的间隔设为C1的情况下,具有C1<L1的关系。
5、如权利要求1所述的光耦合装置,其特征在于,
具有多个所述连接器部,所述连接器部收纳所述外部连接端子,所述外部连接端子由所述第一分割壳体和所述第二分割壳体固定。
6、如权利要求5所述的光耦合装置,其特征在于,
在所述引线框的由透光性树脂模制所述发光元件而形成的发光模制部和由透光性树脂模制所述受光元件而形成的受光模制部的任何一方,设置有与所述多个连接器部的具有同一功能的针脚连接的多个焊盘,
在所述发光模制部或所述受光模制部内,将与具有同一功能的针脚连接的多个焊盘彼此之间进行电连接。
7、一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有排列间距在中途从第一排列间距变化为第二排列间距的外部连接用的外部连接端子,
在包括形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框的所述外部连接端子的所述第一排列间距区域、或者所述外部连接端子的所述第二排列间距区域中的任何一个区域的位置选择性地进行引线切割,
在将所述引线框在包括所述第一排列间距区域的位置进行引线切割的情况下,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一排列间距的外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第一下侧壳体,所述第一下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一排列间距的外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述第一下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成具有所述外部连接端子的排列间距为所述第一排列间距的连接器部的光耦合装置,
另一方面,在将所述引线框在包括所述第二排列间距的区域的位置进行引线切割的情况下,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二排列间距的外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第二下侧壳体,所述第二下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二排列间距的外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第二上侧壳体和所述第二下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成具有所述外部连接端子的排列间距为所述第二排列间距的连接器部的光耦合装置。
8、一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有外部连接用的外部连接端子,
在包括形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框的所述外部连接端子的第一规定位置、或者比所述第一规定位置更位于外侧的第二规定位置中的任何一个的位置选择性地进行引线切割,
在将所述引线框在包括所述第一规定位置的位置进行引线切割的情况下,
制成第一下侧壳体,所述第一下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有在水平方向插进所述引线框的外部连接端子的槽的下侧连接器套,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有在水平方向插进所述引线框的外部连接端子的槽的上侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述第一下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,形成具有所述外部连接端子的延长方向是水平的连接器部的光耦合装置,
另一方面,在将所述引线框在包括所述第二规定位置的位置进行引线切割的情况下,将所述外部连接端子向与所述发光模制部的光射出侧的相反侧弯曲,
制成第二下侧壳体,所述第二下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有形成有在大致垂直方向插进所述引线框的所述弯曲的外部连接端子的贯通孔的下侧连接器套,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有与所述第二下侧壳体的所述下侧连接器套密接的上侧连接器套,
通过将所述引线框用所述第二上侧壳体和所述第二下侧壳体夹持,而形成具有所述外部连接端子的延伸方向相对于主体大致垂直的连接器部的光耦合装置,所述引线框在形成于所述第二下侧壳体的所述下侧连接器套的所述贯通孔中插进所述弯曲的外部连接端子。
9、一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有第一外部连接端子,在另一端侧具有第二外部连接端子,
在包括形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框的所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的根部、所述第一外部连接端子的根部及所述第二外部连接端子的前端侧、或者所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的前端侧中的任何一个的位置选择性地进行引线切割,
在包括所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的根部的位置,将所述引线框进行引线切割的情况下,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,在一端侧一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第一下侧壳体,所述第一下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,在一端侧一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述第一下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成在所述一端具有连接器部的光耦合装置,
在包括所述第一外部连接端子的根部及所述第二外部连接端子的前端侧的位置,将所述引线框进行引线切割的情况下,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,在另一端侧一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的上侧连接器套,
制成第二下侧壳体,所述第二下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,在另一端侧一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第二上侧壳体和所述第二下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成在所述另一端具有连接器部的光耦合装置,
在包括所述第一外部连接端子的前端侧及所述第二外部连接端子的前端侧的位置,将所述引线框进行引线切割的情况下,
制成第三上侧壳体,所述第三上侧壳体具有收纳所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧的上侧的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的上侧的受光元件收纳室,并且,在一端侧一体地形成有第一上部连接器部,所述第一上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的第一上侧连接器套,另一方面,在另一端侧一体地形成有第二上部连接器部,所述第二上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的第二上侧连接器套,
制成第三下侧壳体,所述第三下侧壳体具有所述引线框中作为所述发光模制部的光射出侧相反侧的下侧进行嵌合的发光侧凹部、和所述受光模制部的下侧进行嵌合的受光侧凹部,并且,在一端侧一体地形成有第一下部连接器部,所述第一下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第一外部连接端子的槽的第一下侧连接器套,另一方面,在另一端侧一体地形成有第二下部连接器部,所述第二下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述第二外部连接端子的槽的第二下侧连接器套,
通过由所述第三上侧壳体和所述第三下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,而形成在两端具有连接器部的光耦合装置。
10、一种光耦合装置的制造方法,其特征在于,包括:
在将发光元件以及受光元件装载在引线框上并进行内部布线后,对所述发光元件以及所述受光元件进行透光性树脂的模制,而形成发光模制部以及受光模制部,所述引线框在一端侧具有外部连接用的外部连接端子,
对形成有所述发光模制部以及受光模制部的所述引线框进行引线切割,
制成第一上侧壳体,所述第一上侧壳体具有收纳所述引线框的所述发光模制部的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的受光元件收纳室,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述外部连接端子的槽的上侧连接器套,并且,具有如下结构,能够由被收纳在所述受光元件收纳室的所述受光模制部的所述受光元件检测光,所述光从被收纳在所述发光元件收纳室的所述发光模制部的所述发光元件射出,并通过在所述发光元件收纳室与所述受光元件收纳室之间设置且使检测对象通过的空间,
制成第二上侧壳体,所述第二上侧壳体具有收纳所述引线框的所述发光模制部的发光元件收纳室、和收纳所述受光模制部的受光元件收纳室,一体地形成有上部连接器部,所述上部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述外部连接端子的槽的上侧连接器套,并且,具有如下结构,能够由被收纳在所述受光元件收纳室的所述受光模制部的所述受光元件检测光,所述光从被收纳在所述发光元件收纳室的所述发光模制部的所述发光元件射出,并被从所述发光元件收纳室与所述受光元件收纳室之间通过的检测对象所反射,
制成下侧壳体,所述下侧壳体收纳所述引线框的下侧,并且,一体地形成有下部连接器部,所述下部连接器部具有设置有插进所述引线框的所述外部连接端子的槽的下侧连接器套,
通过由所述第一上侧壳体和所述下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,选择性地形成光遮断型的光耦合装置,另一方面,通过由所述第二上侧壳体和所述下侧壳体夹持被所述引线切割的引线框,选择性地形成光反射型的光耦合装置。
11、一种电子设备,其特征在于,使用权利要求1所述的光耦合装置。
12、一种电子设备,其特征在于,使用由权利要求7所述的光耦合装置的制造方法所制造的光耦合装置。
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