DE2312338C3 - Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Kopplers - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Kopplers, nach dem Oberbegriff des Anspruches 1. Solche Verfahren sind aus der DE-AS 1299087 und der DE-OS 2 118391 bereits bekannt. Bei einem opto-elektronischen Koppler besteht der Lichtstrahler meistens aus einer elektrolumineszierendcn Halbleiterdiode. Der Lichtempfänger ist dann eine Halbleiterphotodiode oder ein Phototransistor.

Nach einem aus der DE-AS 1299 087 bekannten Herstellungsverfahren wird der Lichtempfänger auf ein Bodenteil und der Lichtstrahler auf ein Deckclteil eines evakuierbaren Gehäuses angebracht. Das Gehäuse eines derartigen Photokopplers muß äußerst genau bearbeitet werden, um den gewünschten Abstand und eine gerraue Parallelität zwischen Lichtstrahlerund Lichtempfänger zu erhalten. Die Herstellung eines derartigen Kopplcrs ist relativ kostspielig und umfangreich. Auch ergeben sich verhältnismäßig große Abmessungen.

Eine andere Herstellungsmethode ist aus der DE-OS 2 118 391 bekannt. Hierbei werden ein Lichtstrahler und ein Lichtempfänger auf je einem anderen streifenförmigen metallischen Träger fustgeschweißt und einander gegenüber angeordnet. Das Ausrichten des Lichtstrahlers und des Lichtempfämgers auf dieselbe optische Achse ist hierbei kompliziert. Auch das Anordnen der beiden Träger derart, daß der Lichtstrahler und Empfänger sich in einem vorbestimmten Abstand in genau parallelen Ebenen befinden, läßt sich nur schwer durchführen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, durch eine einfache Herstellungsmethode einwandfreie optoelektronische Koppler zu erhalten. Dies wird erfindungsgemäß bei einem Verfahren nach dem Oberbe-

"> griff des Anspruches I durch die in dessen Kennzeichen genannten Merkmale gelöst.

Der Lichtstrahler und der Lichtempfänger wevden zunächst auf einfache Weise und genau auf dem biegsamen Streifen festgelötet, der dann auf die Metall-

I« platte geklebt wird. Die Metallplatte dient ,:ur Gewährleistung der U-Form und damit zur mechanischen Festigkeit. Der Abstand zwischen dem Lichtstrahler und dem Lichtempfänger und auch die Parallelität ist genau einstellbar und reproduzierbar. Es ist folglich

möglich, hierdurch den Ubertragungswirkungsgrad wesentlich zu verbessern.

Der isolierende, biegsame Streifen wird zweckmäßig aus einem elastischen Kunststoff hergestellt.
Die Erfindung wird im folgenden anhand eines in

2Q der Zeichnung dargestellten Ausfiihriingsbeispieles näher erläutert.

Wie in der Figur dargestellt, enthält der optoelektronische Koppler eine Platte 1, beispielsweise aus Aluminium, die einen mechanischen Träger bildet und U-förmig gebogen ist. Auf der Platte 1 wird ein isolierender und biegsamer Streifen 2 mit Metallschichten 3 und 4 festgeklebt, auf denen einander gegenüber eine elektrolumineszierende Diode 5 mit ihrem Teil 5a und eine Photozelle 6 mit ihrem Teil 6a festgelötet

)o sind.

Die Metallschichten 7 und 8, die gegenüber den Metallschichten 3 und 4 isoliert sind, ermöglichen die elektrische Verbindung, und zwar mittels der Drähte 9 und 10, mit den Teilen 5b und 6b der Diode 5 bzw. der Photozelle 6.

Der biegsame Streifen 2 und die Metallschichten 3, 4, 7 und 8 bedecken vorzugsweise die Außenflächen der lateralen Seite der Platte 1. Es ist also möglich, die Anordnung entweder in einer starren Schaltungsanordnung oder in einem oder mehreren Verbindungselementen anzuordnen.

Was die Photozelle 6 anbelangt, besteht diese in der Figur aus einer Photodiode, wodurch in diesem Fall zwei Metallschichten 4 und 8 ausreichen, aber es dürfte einleuchten, daß, wenn die Photozelle ein Phototransistor oder ein Photothyristor ist, drei oder sogar vier Metallschichten notwendig sind.

Um eine derartige Anordnung zu erhalten, wird zunächst ein mechanischer Träger, ausgehend von einer

so Metallplatte, beispielsweise aus Aluminium, U-förmig gebogen, entweder zuvor oder als letzte Handlung, wonach ein biegsamer isolierender Streifen 2 vorbereitet wird, auf dem eine leitende Metallschicht niedergeschlagen ist, welche durch ein Photo-Ätzverfah-

V) ren und chemische Einwirkung auf die gewünschte Form geschnitten ist um beispielsweise die Metallschichten 3, 4, 7 und 8 zu erhalten.

Nach dem Verlöten der Halbleiterkristalle mit der Diode 5 und der Photozelle 6 mit den Metallschich-

bo ten 3 und 4 an den Teilen 5a und 6a werden die Teile 5b und 6b mit den Metallschichten 7 und 8 durch die Drähte 9 und 10 verbunden, wonach der vorbereitete Streifen 2 festgeklebt wird, wenigstens an den äußeren Enden, auf den inneren und äußeren Flächen der lateralen Wände der Platte 1.

Wenn die genannte Platte 1 bereits gebogen ist, nimmt der Streifen 2 automatisch die Form eines U an, wenn nicht, wird das Gebilde zur Erhaltung der

gewünschten Form gebogen.

Das angewandte Verfahren besteht aus einfachen Mitteln, die dem Halbleiterfachmann bekannt sind. Hierbei müssen Halbleiterkristalle mit Metallschichten verlötet werden und müssen Halbleiterkristalle gegeniibereinander zentriert und andererseits gegenübereinander parallel gebracht werden.

Um den Lichtstrahler 5 und die Photozelle 6 vor äußeren atmosphärischen Mitteln zu schützen, werden sie vorzugsweise mit einer transparenten Lackschicht 11 bzw. 12 hedeckt, bevor der biegsame Streifen 2 auf der Platte 1 aufgebracht wird.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Kopplers

a) mit einem Lichtstrahler (5) und einem Lichtempfänger (6),

b) die einander gegenüberliegen,

c) die in einem festgelegten Abstand parallel zueinander angeordnet werden,

d) gegeneinander zentriert werden,

e) und auf verschiedenen Metallschichten (3,4) befestigt werden,

dadurch gekennzeichnet, daß

f) zunächst auf eine einstückige, metallene Platte (1),

g) ein isolierender, biegsamer Streifen (2) geklebt wird,

h) auf den Streifen (2) mindestens vier Metallschichten (3,4, 7 und 8) aufgebracht werden, auf deren eine jeweils der Lichtstrahler bzw. der Lichtempfänger befestigt werden,
i) der Platte (1) die Form eines »U« gegeben wird, derart, daß der Lichtstrahler (5) und der Lichtempfänger (6) - sich auf je einem Schenkel der U-förmigen Platte (1) befinden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

j) die metallene Platte (1) bereits teilweise gebogen wird, bevor der isolierende, biegsame Streifen (2) auf ihr festgeklebt wird.