DE3106285C2 - Optokoppler - Google Patents

Abstract

Die Isolationsspannung eines Optokopplers, der ein lichtdurchlässiges inneres Gebiet (20) und ein reflektierendes oder lichtundurchlässiges äußeres Gebiet (22) enthält, wobei die Grenzfläche (24) zwischen diesen Gebieten durch Eingangs- und Ausgangsklemmen (16, 18) geschnitten wird, wird dadurch verbessert, daß eine Schicht (30) aus einem Durchschlagsspannungserhöhungsmaterial an der Grenzfläche vorgesehen wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird eine Schicht aus Glasfritte an der Grenzfläche vorgesehen, wobei sich die Fritteteilchen (32) in jedes der Gebiete erstrecken.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Optokoppler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches I.

Bei einem solchen Optokoppler wird im Betrieb von der Übertragung von Licht Gebrauch gemacht, und zwar einschließlich des dem sichtbaren nahen Lichtes, wie Infrarot und/oder Ultraviolett, um eine Ausgangsvorrichtung durch eine Eingangsvorrichtung zu steuern, die von dieser elektrisch getrennt ist. Optokoppler gestatten daher das Koppeln von Systemen, ohne daß zwischen diesen eine elektrische Verbindung benötigt wird.

Eine wichtige Kenngröße von Optokopplern ist die Größe der Spannungsdifferenz, die zwischen den Anschlußdrähten anliegen kann, ohne einen Durchschlag des Kopplers zu verursachen. In vielen Fällen ist es erwünscht, einen Optokoppler zur Verfügung zu haben, der in der Lage ist, Potentialdifferenzen von tausenden von Volt zwischen seinen Anschlußdrähten auszuhalten. Solche Trenneigenschaften sind theoretisch zwar leicht zu erzielen, indem der Abstand zwischen der Eingangs- und der Ausgangsvorrichtung f>n vergrößert wird und/oder Materialien mit hoher Durchschlagsfestigkeit zwischen ihnen verwendet werden, die Brauchbarkeit von Optokopplern hängt jedoch nicht nur von den Trennspannungskenndaten der Vorrichtung ab, sondern, auch von den Übertragungs- oder Übersetzungskenndaten der Vorrichtung, d. h. von der Größe des Ausgangssignals, das durch ein bestimmtes Eingangssignal erzeugt wird, sowie von den Kosten der Vorrichtung. Das Vergrößern des Abstandes zwischen Strahlungsemitter und Strahlungsempfänger eines Optokopplers vergrößert nicht nur die Kosten der Vorrichtung, sondern verschlechtert auch deren Leistungsfähigkeit hinsichtlich der Obertragungskenngrößen, da die Dämfpung des Übertragungsweges zwischen Emitter und Empfänger mit dem Quadrat der Entfernung zwischen diesen zunimmt Unter dem Gesichtspunkt der Leistungsfähigkeit und der Kosten ist es deshalb erwünscht, einen Optokoppler zu schaffen, bei dem die Strecke zwischen Emitter und Empfänger so kurz ist wie es sich mit der Durchschlagsfestigkeit des inneren Isolierteiles verträgt

Außer dem Spannungsdurchschlag durch das innere I-joIierteil, das Emitter und Empfänger des Optokopplers voneinander trennt erfolgt der Durchschlag gewöhnlich längs der Grenzfläche zwischen den ungleichen Materialien, aus denen die Isolierteile der Koppler bestehen. So wird ein transparentes Material mit hoher Durchschlagsfestigkeit zwischen dem Emitter und dem Empfänger eines Optokopplers und gleichzeitig ein Material für das ein Gehäuse des Kopplers bildende äußere isolierteil vorgesehen, welches Umgebungslicht am Eindringen in den Koppler hindert und gleichzeitig für dessen Schutz vor der Umgebung und für dessen körperliche Festigkeit sorgt. Die Durchschlagsfestigkeit des äußeren Isolierteils eines Optokopplers braucht nicht notwendigerweise so groß zu sein, wie die des inneren Isolierteils, da die Strecke zwischen dem Strahlungssender und dem Strahlungsempfänger durch das äußere Isolierteil meist größer ist als über das innere Isolierteil.

In einigen Anwendungsfällen wird zur weiteren Verbesserung der Übertragungskenndaten eines Optokopplers eine zusätzliche Schicht die in bezug auf die durch den Emi tter erzeugte bzw. den Empfänger erfaßte Strahlung reflektierend ist zwischen dem strahlungsdurchlässigen Material des inneren Isolierteils und einem strahlungsundurchlässigen Euiicapselungsmaterial des äußeren Isolierteils angeordnet. Ein derartiger Aufbau ist beispielsweise in der US-PS 4179 619 beschrieben, von der die vorliegende Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 ausgeht.

In der DE-AS 25 06 373 ist ein Optokoppler beschrieben, bei dem das innere Isolierteil, dort Lichtleiter genannt aus einem Tropfen eines ersten transparenten Harzes, z. B. einem Epoxyharz, mit einem verhältnismäßig hohen Brechungsindex gebildet wird, der in das äußere Isolierteil aus einem zweiten transparenten Kunstharz, z. B. einem Silikonelastomer, dessen Brechungsindex niedriger als der des ersten Ha/zes ist, eingebettet ist.

In der DE-AS 10 72 285 ist allgemein eine anorganische pulverförmige Einbettungsmasse mit großer Wärmeleitfähigkeit für elektrische in ein abgedichtetes Gehäuse eingekapselte Geräte beschrieben, die aus mit Silikonharz überzogenen AfcOs-Teilchen besteht.

Der vorliegenden Erfindung iag die Aufgabe zugrunde, den Optokoppler gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 dahingehend zu verbessern, daß er eine höhere Durchschlagsfestigkeit ohne Beeinträchtigung der Strahlungsübertragung aufweist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine zwischen dem inneren und äußeren Isolierteil angeordnete, die Durchschlagsfestigkeit längs der Grenzfläche erhöhende Schicht.

Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Optokopplers finden sich in den Unteransprü-

cheri.

Im folgenden wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben. Es zeigt

Fig, 1 eine Schnittansicht eines bekannten Optokopplers,

F i g. 2 und 3 Schnittansichten eines Optokopplers für hohe Spannung nach der Erfindung, wobei F i g, 3 einen vergrößerten Teil des Optokopplers von Fig.2 und insbesondere die Grenzfläche zwischen dem inneren und dem äußeren Isolierteil desselben zeigt,

Fig.4 eine Schnittansicht einer weiteren Ausführungsform des Optokopplers nach der Erfindung,

F i g. 5 in einer Flußdiagramrndarstellung die Schritte zum Herstellen eines Optokopplers für hohe Spannung nach der Erfindung, und

F i g. 6 schematisch eine Vorrichtung zum Aufbringen der die Durchschlagsspannung erhöhenden Schicht

F i g. 1 zeigt eine Querschnittsansicht eines bekannten Optokopplers. In einigen Fällen kann die Vorrichtung von Fig. 1 ein Optokoppler sein, der in eine als »Dual In-Üne«-Gehäuse 22 wirkenden äußeren Isolierteil untergebracht ist, bei dem die Erfindung besonders einfach anwendbar ist Die wesentlichen Elemente dieses und anderer Optokoppler sind ein Strahlungssender 12 und ein Strahlungsempfänger 14, welche in gegenseitigem Abstand auf einem ersten bzw. zweiten Anschlußdraht 16 bzw. 18 angeordnet sind. Es können noch weitere elektrische Verbindungen mit dem Sender bzw. Emitter 12 und dem Empfänger bzw. Detektor 14 sowie mit anderen Teilen eines Zuleitungsrahmens vorhanden sein, von dem die Anschlußdrähte Teil sind, die der Übersichtlichkeit halber in der Zeichnung aber weggelassen worden sind. Ein lichtdurchlässiger innerer Isolierteil 20 umgibt den Emitter 12 und den Detektor 14, um sowohl den Grad der elektrischen Trennung zwischen ihnen zu vergrößern als auch eine wirksame Übertragung von Strahlung von dem Emitter zu dem Detektor zu ermöglichen. Zweckmäßig kann dieses lichtdurchlässige innere Isolierteil aus einem klaren Polymer wie S'likon, einem klaren Epoxidharz, Glas oder jedem anderen geeigneten Material hergestellt werden, das mit dem Emitter und dem Detektor sowohl umgebungsmäßig als auch thermisch verträglich ist und den erforderlichen Grad an Durchschlagsfestigkeit und Lichtdurchlässigkeit ergibt.

Andere MaSnahmen zum elektrischen Trennen des Emitters 12 und des Detektors 14 unter gleichzeitiger Schaffung der Strahlungsdurchlässigkeit zwischen ihnen sind bekannt, wie beispielsweise der in F i g. 4 gezeigte Aufbau, mit Ausnahme der rrfindungsgemäß benutzten Schicht zum Erhöhen der Durchschlagsspannung. Das strahlungsdurrhlässige Isolierteil 20 kann bei Bedarf einen Strahlungsreflektierenden äußeren Teil zum Verbessern der Lichtübertragung von dem Emitter zu dem Detektor haben, wie es beispielsweise aus der vorgenannten US-PS 41 79 619 bekannt ist Umgeben ist das strahlungsdurchlässige Isolierteil 20 einschließlich eines reflektierenden Teils desselben, wenn dieser vorgesehen ist, von einem äußeren lsolierteil 22, das die mechanische Festigkeit der Vorrichtung ergibt und bei Bedarf die vorgenannte reflektierende Eigenschaft aufweisen kann sowie vorzugsweise das strahlungsdurchlässige lsolierteil von der äußeren Strahlung abschirmt, die zu unerwünschtem Ansprechen führen könnte.

Bei Optokopplern »vird das erreicht, indem ein lichtundurchlässiges Mattrpl für das äußere lsolierteil 22 gewählt wird. Dieses lsolierteil 22 kann zweckmäßig aus einem Material hergestellt werden, das gleich oder ungleich dem des strahlungsdurchlässigen inneren Isolierteils 20 ist, in jedem Fall wird es zumindest so ausgewählt, daß es wenigstens die bauliche Festigkeit des inneren Isolierteils und vorzugsweise eine wesentlich größere Steifigkeit und Festigkeit hat Oftmals werden die Isolierteile 20 und 22 beide aus Silikon hergestellt, wobei dem Teil 22 ein strahlungsundurchlässiger Farbstoff oder ein anderes geeignetes Material

ίο zugesetzt wird, um die Lichtübertragung durch diese hindurch zu verhindern, und das Teil 22 wird weiter so ausgebildet, daß es eine größere bauliche Festigkeit als das Teil 20 hat Die Grenzfläche 24 zwischen den Isolierteilen 20 und 22 ist oftmals die schwächste

Ii dielektrische Strecke zwischen den Anschlußdrähten der Vorrichtung. Diese Strecke ist zwar lang, sie ist aber trotzdem häufig kürzer als das Optimum für die Maximierung ihrer Durchschlagsfestigkeit Das kann auf eine Anzahl von Faktoren zurückzuführen sein, wie unvollständige oder fehlerhafte Verbindung zwischen dem inneren und dem äußeren Isolierteil der Vorrichtung, Vorhandensein von Verunreinigungen längs der Grenzfläche, die deren Durchschlagsfestigkeit verringern, und in extremen Fällen das Vorhandensein einer oder mehrerer Spalten zwischen den Isolierteilen, wobei sich in den Spalten beispielsweise Feuchtigkeit ansammeln kann, die die Durchschlagsfestigkeit der Grenzfläche beträchtlich verringert

Fig.2 zeigt eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform eines Optokopplers nach der Erfindung, und Fig.3 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teils einer Grenzfläche von F i g. 2. In den F i g. 1 und 2 sowie in der gesamten übrigen Beschreibung sind gleiche Teile mit gleichen Bezugszahlen bezeichnet Ein Emitter 12

i> und ein Detektor 14 sind auf einem Eingangsanschlußdraht 16 bzw. auf einem Ausgangsanschlußdraht 18 befestigt Der Emitter 12 und der Detektor 14 können irgendeine der bekannten Vorrichtungen zum Umwandeln eines elektrischen Signals in ein Strahlungssignal,

•»ο und umgekehrt, sein. Typischerweise werden Emitter und Detektoren benutzt die eine Eigenstrahlung in dem sichtbaren oder nahen Infrarotbereich haben, worauf sich die Erfindung aber keineswegs beschränkt Zweckmäßig können die Anschlußdrähte 16 und 18 Teil

■»» eines Dual In-Line-Gehäuses bekannten Typs sein, das zur Aufnahme von Optokopplern und anderen Halbleitervorrichtungen, wie beispielsweise integrierten Schaltungen, üblicherweise benutzt wird. Die Anschlußdrähte 16 und 18 sind Beispiele für eine oder mehrere

">" weitere Zuleitungen, die vorgesehen sein können, um die Verbindung mit dem Emitter 12 und dem Detektor 14 über andere metallische Elemente herzustellen, wie beispielsweise Drähte, die der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt worden sind und als solche keinen besonderen Teil der Erfindung darstellen. Der Emitter 12 und der Detektor 14 sind durch ein strahlungsdurchlässiges Isolierteil 20 gekoppelt, das so ausgewählt ist, daß die Dämfpung der charakteristischen Wellenlänge des Emitter-Detektc-Paares gering ist Zweckmäßig

t>° kann das strahlungsdurchlässige Isolierteil 20 aus einem Silikonmaterial bestehen, das in flüssigem Zustand aufgebracht und anschließend ausgehärtet vird. Es sei angemerkt, daß Fig. 2 in keinem besonderen Maßstab gezeichnet ist und daß das strahlungsdurchlässige Isolierteil 20 eine G.öße gegenüber den anderen Abmessungen der Vorrichtung haben kann, die auf der Basis von Überlegungen festgelegt wird, welche zusätzlich zu den für die Zwecke der Erfindung

relevanten berücksichtigt werden. Beispielsweise ist es erwünscht, daß das strahlungsdurchlässige Isolierteil 20 so klein wie möglich ist, um die Lichtübertragung zwischen dem Emitter und dem Detektor zu steigern. Andererseits kann ein größeres Gebiet erwünscht sein, weil es eine ausgedehntere äußere Grenzfläche ergibt, die die Durchschlagsfestigkeit der Vorrichtung vergrößert. Weiter kann das Isolierteil 20 einen reflektierenden äußeren Teil, wie er in der vorgenannten US-Patentschrift beschrieben ist, aufweisen, um die m Strahlungsübertragung zwischen dem Emitter und dein Detektor zu steigern. Wenn ein solches reflektierendes Teil benutzt wird, sollte es vorzugsweise mit dem übrigen Teil des Isolierteils 20 homogen sein und mit diesem keine Grenze haben. Das lichtdurchlässige r. Isolierteil 20 ist von einem äußeren Isolierteil 22 umgeben, der in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ebenfalls aus Silikon besteht. Das Teil 22 jedoch anzunehmen, daß sogar nicht-isolierende Körper einige Vorteile bringen können, wenn sie gemäß den Lehren der Erfindung benutzt werden. Demgemäß liegt es für den Fachmann auf der Hand, daß außer Glas auch Materialien mit etwas geringerer Durchschlagsfestigkeit, wie beispielsweise fein gemahlenes Epoxidharz. fein gemahlene Walnußschalen und dgl., benutzt werden können. Es ist zu erwarten, daß sogar leitende Teilchen eine gewisse Verbesserung bringen, wenn sie in gegenseitigem Abstand längs der Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen und dem äußeren Isolierteil so angeordnet werden laß sie einander mehl berühren und keine Strecke niedrigen Widerstandes /v ischen dem Eingangsdraht und dem Ausgangsdmht an der (ircn/-fläche erzeugen. Wenn die Kapazität, die durch solche nicht-isolierenden Körper hinzugefügt wird, nicht zulässig ist, sollten isolierende Körper benutzt werden. Wenn ein Epoxidharz oder ein ähnliches Material, das

ISl vuijf.ugswcisc cm tin vri.Mrimit-iictι 3it.iii..\ liCmüfi-

durchlässiges Isolierteil, das zweckmäßig in flüssiger .>n Form gegossen, gespritzt oder gepreßt und anschließend ausgehärtet werden kann. Während das strahlungsdurchlässige Isolierteil 20 selbst im vollständig ausgehärteten Zustand keine außergewöhnliche Steifigkeit aufzuweisen braucht, sollte das einkapselnde äußere :-, Isolierteil 22 in seiner endgültigen Form starr sein, um eine ausreichende mechanische Festigkeit zum Haltern der Anschlußdrähte 16 und 18 zu haben.

Bei vorliegenden Optokoppler sind die Trennspannungseigenschaften gegenüber einem Optokoppler der χι beschriebenen Art dadurch verbessert, daß an der Grenzfläche zwischen dem strahlungsdurchlässigen Isolierkörper 20 und dem äußeren Isolierkörper 22 eine Schicht 30 aus einem die Durchschlagsfestigkeit erhöhenden Material vorgesehen wird, bei der es sich in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung um eine Schicht aus unregelmäßig geformten Glasteilchen 32 oder aus anderem Isoliermaterial handeln kann, die die Grenzfläche zwischen dem lichtdurchlässigen Isolierteil 20 und dem äußeren Isolierteil 22 schneidet, -to Die besondere Form der Teilchen ist nur insofern wichtig, als daß diese ausreichend unregelmäßig sein müssen, um sicherzustellen, daß sich die Teilchen wenigstens teilweise in jedes der Teile 20 und 22 erstrecken und nicht nur vollständig innerhalb des einen oder anderen Gebietes liegen. Es hat sich gezeigt, daß Glasfritte ein besonders wirksames Material zur Erhöhung der Durchschlagsfestigkeit ist. Die Größe der Teilchen ist nicht besonders kritisch, es hat sich aber gezeigt, daß Teilchen mit Abmessungen in der Größenordnung von etwa 5 bis etwa 10 μιη gute Ergebnisse liefern. Wenn Teilchen verwendet werden, die zu groß sind, kann die Oberflächenspannung während des Aufbringens der Teilchen zur Folge haben, daß diese vollständig in das lichtdurchlässige Isolierteil gezogen werden. Ebenso wird, wenn die Teilchen zu klein sind, deren Wirksamkeit hinsichtlich der Erhöhung der Isolationsspannung verringert. Die besondere Form der Glasteilchen ist zwar unkritisch, es hat sich aber gezeigt, daß runde Glasperlen dazu neigen, durch das bo das strahlungsdurchlässige Isolierteil 20 bildende Material vollständig überzogen und dadurch unwirksam zu werden. Ein gegenwärtig bevorzugtes Material ist eine handelsübliche Glasfritte. Es ist zu erwarten, daß andere fein gemahlene Gläser bei der Erfindung ebenfalls in to zufriedenstellender Weise verwendbar sind.

Fein gemahlenes Glas und andere unregelmäßig geformte isolierkörper werden zwar bevorzugt, es ist

UlMC UClI aiimillic lltftic ilutwci.M, /.um ι n-i IH-IItIi uus

lichtdurchlässigen Isolierteils 20 benutzt wird, können die Vorteile der Erfindung erzielt werden, indem die Oberfläche desselben aufgerauht wird, beispielsweise durch Sandstrahlen oder irgendein anderes geeignetes Verfahren zum Vergrößern der Lichtbogenweglänge derselben.

F i g. 4 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Optokopplers nach der Erfindung. Ein Emitter 42 und ein Detel.^r 44 sind auf entgegengesetzten Seilen einer strahlungsdurchlässigen Isolierschicht 46 befestigt. Der Detektor 44 ist mit einem Ausgangsdrah: W verbunden, während der Emitter 42 mit einem Eingangsdraht 50 verbunden ist. Eingangsdraht 50 imd Ausgangsdraht 48 entsprechen den Drähten 16 bzw. 18 von F i g. I und 2 sowohl hinsichtlich der Form als auch hinsichtlich der Funktion, mit Ausnahme von Modifizierungen, die gestatten, den Emitter und den Detektor anders darauf anzuordnen. Zweckmäßig handelt es sich bei dem Emitter 42 und dem Detektor 44 um dieselbe Art von Vorrichtung, wie sie oben in Verbindung mit dem Emitter 12 und dem Detektor 14 beschrieben worden ist. Gewisse Änderungen in der Form und in der Lage der Kontakte darauf können vorgenommen werden, um die Vorrichtungen der in Fig. 4 gezeigten Anordnung anzupassen. D^;e Isolierschicht 46 kann zweckmäßig eine Glasschicht sein, auf der zur Kontaktherstellung mit dem Emitter- und dem Detektorelement eine oder mehrere Elektroden als Muster aufgebracht sind. Ein inneres lichtdurchlässiges Isolierteil 52 und ein äußeres Isolierteil 54 sind durch eine Grenzfläche 56 teilweise voneinander getrennt. Die Anforderungen an die Strahlungsdurchlässigkeit des Isolie-teils 52 sind gegenüber denjenigen, die von dem oben erläuterten Isolierteil 20 verlangt werden, wesentlich geringer, da die Strahlungsübertragung von dem Emitter 42 zu dem Detektor 44 hauptsächlich über den strahlungsdurchlässigen Isolator 46 erfolgt. Es ist zu erkennen, daß der Emitter 42 und der Detektor 44 auf entgegengesetzten Seiten des strahlungsdurchlässigen Isolators 46 so befestigt sind, daß sich ihr emittierender bzw. erfassender Hauptflächenteil gegenüberliegen. Der Isolierteil 52 kann einen reflektierenden äußeren Teil aufweisen, wie er oben beschrieben worden ist, obgleich die Forderungen an diesen bei dieser Art von Struktur im Vergleich zu denen von F i g. 1 und 2 geringer sind.

F i g. 4 zeigt, daß die Grenzfläche 56 zwischen dem äußeren 54 und dem lichtdurchlässigen inneren Isolierkörper 52 die Emitter-Detektor-Kombination nicht vollständig umschließt. Trotzdem hat es sich gezeigt.

daß diese Grenzfläche den wahrscheinlichsten Ort für einen Durchschlag zwischen Eingangs- und Ausgangsdraht der Vorrichtung und Hochspannungsisolationen darstellt. Das Aufbringen einer die Durchschlagsspannung erhöhenden Schicht auf die Grenze 56 des Optokopplers nach Fig.4 erfolgt auf dieselbe Weise, wie sie oben mit Bezug auf F i g. 2 beschrieben worden ist. Glf>:he lichtdurchlässige Materialien und solche für die äußere Isolierschicht sowie gleiche Materialien und Verfahren zum Aufbringen der die Durchschlagsspannung erhöhenden Schicht können ebenfalls benutzt werden.

F i g. 5 zeigt ein Flußdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines Optokopplers nach der Erfindung mit hoher Trennspannung. Zuerst werden ein Emitter und ein Detektor in gegenseitigem Abstand angeordnet. Der F.mitter und der Detektor können zweckmäßig ein llalbleiieremitter bzw. ein Halbleiterdetektor sein, wie beispielsweise eine Lieh·- ndpr pine Infrarot emittierende Diode und ein dazu passender Halbleiterdetektor, wie ein lichtempfindlicher Transistor. Thyristor oder dgl. Der geeignete Abstand kann, wie beispielsweise in F i g. I gezeigt, hergestellt werden, indem man entweder den F.mitter und den Detektor auf einem Zuleitungsrah men befestigt oder auf die in Fig.4 gezeigte Weise, indem der Emitter und der Detektor auf einen strahlungsdurchlässigen Isolator befestigt werden. Dem Fachmann werden zweifelsohne noch weitere Verfahren /ur Verfügung stehen. Das Emitter-Detektor-Paar wird dann in ein strahlungsdurchlässiges Matc-ial einge' ipselt.das Emitter- und Detektorelement uilweise oder vollständig umschließt. Das strahlung^r.d;ire!ilassige Material kann einen äußeren reflektier^.,Jen Teil zum Verbessern der Strahlungsiib^i tragung vom Emitter zum Detektor aufweisen. Vorzugsweise wird ein Material benutzt, das in flüssiger oder halbflüssiger Form aufgebracht und anschließend zu einem festen oder halbfesten Zustand ausgehärtet werden kann. Das ausgehärtete Material braucht nicht vollständig starr /u sein, denn zum Schutz des Emitters und des Detektors sowie von deren elektrischen Anschlüssen vor Beschädigung während einer Temperaturwechselbeanspruchung kann es nämlich vorzuziehen sein, ein elastisches strahlungsdurchlässiges Material zur Verfügung zu haben, welches den Emitter und den Detektor oder deren Anschlüsse während einer solchen Wechselbeanspruchung im normalen Betrieb nicht übermäßig beansprucht. Nach dem Aufbringen des strahlungsdurchlässigen Materials wird eine die Durchschlagsspannung erhöhende Schicht auf dessen Oberfläche aufgebracht. Vorzugsweise wird diese Schicht aufgebracht, während die Oberfläche noch flüssig oder wenigstens klebrig ist, so daß es zur körperlichen Befestigung an dieser kommt. In dem Fall, in welchem fein gemahlene Glasfritte benutzt wird, ist es vorzuziehen, daß das Material des inneren Isolierteils noch ausreichend weich ist, so daß die Glasfritte tatsächlich darin, wenn nicht vollständig, eindringt. Wird ein anderes Material statt der Fritte benutzt, sollte die Oberfläche des strahlungsdurchiässigen Materials für ■> das Aufbringen der die Durchschlagsspannung erhöhenden Schicht zu der Zeit, zu der diese aufgebracht wird, empfänglich sein. Nach dem Aufbringen der die Durchschlagsspannung erhöhenden Schicht wird das Ganze in das ein Gehäuse bildende Material des

to äußeren Isolierteils eingekapselt, bei welchem es sich ebenfalls um ein Material handeln kann, das in flüssiger Form aufgebracht und anschließend ausgehärtet wird, um ein starres Gehäuse für die Vorrichtung zu bilden. Vorzugsweise ist das Gehäuseinaterial für äußere , Strahlung undurchlässig und mit den übrigen Elementen der Vorrichtung physikalisch verträglich. Die die Durchschlagsspannung erhöhende Schicht wirkt mit dem äußeren Isolierteil so zusammen, daß sichergestellt ist. daß die Grenzfläche zwischen dem äußeren und dem

.'(ι inneren Isolierteil eine hohe Durchschlagsfestigkeit hat, so daß ein Durchschlag zwischen den Eingangs- und Ausgangsdrähten der Vorrichtung längs derselben nicht auftritt. Wenn eine die Durchschlagsspannung erhöhende Schicht aus Fritte benutzt wird, erstrecken sich die Fritteteilchen vorzugsweise in beide Isolierteile.

Fig. 6 zeigt eine Querschnittsansicht einer Wirbelvorrichtung zum Aufbringen einer Glasfritte auf den inneren Isolierteil eines Optokopplers nach der Erfindung. Ein Gehäuse 60 ist mit einem Einlaßstutzen

in 62 versehen, der an eine Druckluftquelle angeschlossen ist. Eine Schicht 64 aus porösem Material, wie einem porösen Stein, unterteilt das Gehäuse 60 in eine untere Kammer 66 und eine obere Kammer 68. Die untere Kammer 66 wird durch die an den Einlaßstutzen 62

η angeschlossene Luftquelle unter Druck gesetzt, damit ein Vorrat an Glasfritte 70 in der oberen Kammer 68 suspendiert wird. Nachdem das Emitter- und das Detektorelement auf die oben mit Bezug auf Fig. 5 beschriebene Weise in ein strahlungsdurchlässigcs

»ι Material eingekapselt worden sind, wird die Vorrichtung in die obere Kammer 68 ein- und mit der Schicht aus suspendierter Glasfritte 70 in Berührung gebracht, so daß die äußere Oberfläche des strahlur.^durchlässigen Materials mit der Glasfritte überzogen wird. Die 1 Vorrichtung von Fig.6 kann leicht an besondere Formen von Optokopplern, wie die beiden oben beschriebenen und andere, dem Fachmann bekannte Formen von Optokopplern, angepaßt werden. Wenn beispielsweise eine große Anzahl von Optokopplern

in gleichzeitig auf einem Zuleitungsrahmen hergestellt wird, kann die Vorrichtung von Fig.6 leicht so ausgebildet werden, daß sie einen oder mehrere solche Zuleitungsrahmen gleichzeitig aufnimmt, um eine die Durchschlagsspannung erhöhende Schicht auf einer großen Anzahl von teilweise hergestellten Optokopplern zu niedrigen Kosten herzustellen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (7)

1. Patentansprüche;

   U Optokoppler mit einem inneren strahlungsdurchlässigen Isolierteil (20) und einem äußeren Isolierten (22), die getrennt hergestellt sind und eine Grenzfläche (24) zwischen sich haben, weiche von den Anschlußdrähten (16, 18) für Strahlungssender (12) und Strahlungsempfänger (14) durchquert wird, die im Abstand voneinander in dem inneren Isolierteil (20) angeordnet sind, gekennzeichnet durch eine zwischen dem inneren und dem äußeren Isolierten (22) angeordnete, die Durchschlagsfestigkeit längs der Grenzfläche (24) erhöhende Schicht (30).
2. 2. Optokoppler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30) den Lichtbogenweg längs der Grenzfläche (24) verlängert
3. 3. Optokoppler nach Anspruch 1 oder 2. dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30) aus einem die Durchschlagsfestigkeit erhöhenden Material besieht.
4. 4. Optokoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30) aus unregelmäßig geformten Teilchen (32) besteht,
5. 5. Optokoppler nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Teilchen (32) Teilchen aus Isoliermaterial sind.
6. 6. Optokoppler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schicht (30) aus fein gemahlener Glasfritte besteht. jo
7. 7. Optokoppler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Schipht (30) aus Glasfritte eine Schicht aus Teilchen (32) ist, die sich jeweils in den inneren und in den äußeren J=olierteil (20, 22) erstrecken. j5