FR2564266A1 - PHOTOCOUPLER - Google Patents

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FR2564266A1 FR8506955A FR8506955A FR2564266A1 FR 2564266 A1 FR2564266 A1 FR 2564266A1 FR 8506955 A FR8506955 A FR 8506955A FR 8506955 A FR8506955 A FR 8506955A FR 2564266 A1 FR2564266 A1 FR 2564266A1
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Abstract

PHOTOCOUPLEUR ET PROCEDE DE PRODUCTION DE CE DERNIER. L'EMETTEUR 1 ET LE RECEPTEUR 2 SONT SEPARES GALVANIQUEMENT ET ENCAPSULES DANS UNE MATIERE PLASTIQUE HYALINE, TRANSPARENTE CONSTITUANT LE BOITIER 4. LE COMPOSANT EST ENSUITE REVETU D'UNE MASSE PLASTIQUE REFLECHISSANTE 5, PRODUISANT AINSI UN FACTEUR DE COUPLAGE SUFFISAMMENT ELEVE.PHOTOCOUPLER AND PRODUCTION PROCESS OF THE LATEST. EMITTER 1 AND RECEIVER 2 ARE GALVANICALLY SEPARATED AND ENCAPSULATED IN A HYALINE, TRANSPARENT PLASTIC MATERIAL CONSTITUTING THE BOX 4. THE COMPONENT IS THEN COATED WITH A REFLECTING PLASTIC MASS 5, THUS PRODUCING A SUFFICIENT COUPLING FACTOR.

Description

La présente invention concerne un photocoupleur comportant un composant àThe present invention relates to a photocoupler comprising a component

semiconducteurs émetteur de lumière et un composant à semiconducteurs récepteur de lumière, dans lequel les deux composants sont fixés avec isolation entre eux sur un support et encapsulés dans une matière plastique. Des photocoupleurs sont utilisés pour transmettre un signal électrique, sous forme d'un signal lumineux, entre un circuit émetteur et un circuit récepteur qui est totalement isolé du circuit émetteur et par suite isolé galvaniquement. Des photocoupleurs sont par exemple  semiconductor light emitter and a semiconductor light receiving component, wherein the two components are secured with insulation to each other on a carrier and encapsulated in a plastics material. Photocouplers are used to transmit an electrical signal, in the form of a light signal, between an emitter circuit and a receiver circuit which is totally isolated from the emitter circuit and therefore galvanically isolated. Photocouplers are for example

employés pour la séparation de potentiel et l'augmentation de l'immu-  employees for the separation of potential and the increase of

nité dans la commutation téléphonique de centraux manuels et dans le traitement de données. Des photocoupleurs sont également utilisés pour la séparation de potentiel des circuits de commande et de charge en électronique de puissance, pour la commande d'amorçage de triacs  in telephone switching of central offices and in data processing. Photocouplers are also used for potential separation of control and load circuits in power electronics, for triac tripping control

et de thyristors.and thyristors.

Dans un procédé connu pour la production d'un photocoupleur, les composants à semiconducteurs émetteur et récepteur sont fixés dans un plan sur des parties voisines, présentant un écartement défini, d'un ruban de contact structuré et continu. Un réflecteur plastique est ensuite placé sur les deux composants à semiconducteurs, puis l'espace compris entre les composants et le récepteur est rempli par une matière plastique transparente, entourant aussi les broches de contact. Le réflecteur est ensuite encapsulé avec la matière plastique transparente dans une matière plastique opaque, constituant le boîtier. Les ligaments reliant les rubans de contact sont ensuite découpés. Les deux composants à semiconducteurs sont par exemple dans un  In a known method for the production of a photocoupler, the emitter and receiver semiconductor components are fixed in a plane on adjacent parts, having a defined spacing, of a structured and continuous contact strip. A plastic reflector is then placed on the two semiconductor components, and then the space between the components and the receiver is filled with a transparent plastic material, also surrounding the contact pins. The reflector is then encapsulated with the transparent plastic material in an opaque plastic material constituting the housing. The ligaments connecting the contact ribbons are then cut. The two semiconductor components are for example in a

coupleur du type cité une diode électroluminescente et un phototran-  coupler of the type cited a light-emitting diode and a phototran-

sistor. Au lieu d'un phototransistor, il est également possible d'utiliser un phototransistor à effet de champ, une photodiode, un autre composant à semiconducteurs photosensible ou un circuit intégré photosensible. Le photocoupleur connu présente certes une tension d'isolement élevée, mais ne convient pas pour la miniaturisation et l'emploi préférentiel de circuits à couches en technique hybride, car les  sistor. Instead of a phototransistor, it is also possible to use a field effect phototransistor, a photodiode, another photosensitive semiconductor component or a photosensitive integrated circuit. The known photocoupler certainly has a high isolation voltage, but is not suitable for miniaturization and the preferential use of hybrid layer circuits because the

dimensions du boîtier sont relativement grandes par suite de sa cons-  The case dimensions are relatively large as a result of its

titution. L'invention a donc pour objets un photocoupleur et un procédé de production de ce photocoupleur, de dimensions plus réduites et se prêtant à l'emploi dans des circuits hybrides.  tution. The subject of the invention is therefore a photocoupler and a process for producing this photocoupler, of smaller dimensions and suitable for use in hybrid circuits.

Dans le cas d'un photocoupleur comportant un composant à semi-  In the case of a photocoupler comprising a semiconductor component

conducteurs émetteur de lumière et un composant à semiconducteurs  light emitting conductors and a semiconductor component

récepteur de lumière, et dans lequel les deux composants sont dispo-  light receiver, and in which both components are

sés avec isolation entre eux sur un support et encapsulés dans une  with insulation between them on a support and encapsulated in a

matière plastique transparente, et selon une caractéristique essen-  transparent plastic material, and according to an essential characteristic

tielle de l'invention, la matière plastique transparente constitue le boîtier du photocoupleur et est revêtue d'une mince couche de matériau  of the invention, the transparent plastic material constitutes the photocoupler housing and is coated with a thin layer of material

réfléchissant opaque.reflective opaque.

Le principe de l'invention est donc le suivant: le boîtier est pratiquement constitué par la seule matière plastique transparente, qui lui confère la stabilité mécanique requise, tandis que la couche réfléchissante doit être aussi mince que possible et ne contribue  The principle of the invention is therefore as follows: the housing is practically constituted by the only transparent plastic material, which gives it the required mechanical stability, while the reflecting layer must be as thin as possible and does not contribute

pratiquement pas à la stabilité mécanique du boîtier. La couche réflé-  virtually no mechanical stability of the housing. The reflective layer

chissante doit être dans la mesure du possible juste assez mince pour  pitting should be as far as possible just thin enough for

que son épaisseur suffise à assurer la réflexion requise.  that its thickness is sufficient to ensure the required reflection.

Pour obtenir un facteur de couplage élevé, et selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, le boîtier plastique  To obtain a high coupling factor, and according to another advantageous characteristic of the invention, the plastic housing

miniaturisé est revêtu par immersion d'une couche plastique réflé-  miniaturized is coated by immersion of a reflective plastic

chissante en résine époxyde blanche.  pumping white epoxy resin.

Le photocoupleur selon l'invention présente l'avantage essentiel suivant: la matière plastique transparente (avec le revêtement réfléchissant très mince, d'environ 0,3 mm) constitue le boîtier et  The photocoupler according to the invention has the following essential advantage: the transparent plastic (with the very thin reflective coating, of about 0.3 mm) constitutes the housing and

permet ainsi d'éviter un boîtier extérieur distinct en matière plas-  thus avoids a separate outer case made of

tique opaque. Une réduction importante des dimensions du boîtier est  opaque tick. A significant reduction in the dimensions of the case is

ainsi possible.so possible.

Un photocoupleur selon l'invention se prête à l'utilisation de  A photocoupler according to the invention lends itself to the use of

grande série dans des circuits hybrides pour la séparation de poten-  large series in hybrid circuits for the separation of

tiel et le découplage immune. Lorsque les dimensions du boîtier sont choisies égales à celles d'un boîtier miniature normalisé, du type SOT 143 par exemple, il en résulte un avantage supplémentaire: Ces composants peuvent être traités sur les automates d'équipement du commerce. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront  and immune decoupling. When the dimensions of the housing are chosen to be equal to those of a standard miniature housing, of the SOT 143 type, for example, the result is an additional advantage: These components can be processed on commercial equipment controllers. Other features and advantages of the invention will be

mieux compris à l'aide de la description détaillée ci-dessous d'un  better understood using the detailed description below of a

exemple de réalisation et des dessins annexés sur lesquels: la figure 1 est une vue en perspective d'un photocoupleur découpé; la figure 2 est une coupe d'un photocoupleur; et la figure 3 est une coupe d'un photocoupleur comportant une couche réfléchissante. Pour l'établissement des contacts du composant à semiconducteurs émetteur (1) et du composant à semiconducteurs récepteur (2), on utilise de préférence un ruban de contact se présentant sous forme d'une bande continue et comportant pour la production des ligaments  Embodiment and accompanying drawings in which: Figure 1 is a perspective view of a cut photocoupler; Figure 2 is a section of a photocoupler; and Figure 3 is a section of a photocoupler having a reflective layer. For establishing the contacts of the emitter semiconductor component (1) and the semiconductor receiver component (2), a contact tape in the form of a continuous strip is advantageously used and for the production of the ligaments

transversaux, des longerons extérieurs et des ligaments médians.  transverse, external and medial ligaments.

Après l'encapsulation de l'émetteur (1) et du récepteur (2) dans une matière plastique transparente (4), des outils découpent les ligaments  After the encapsulation of the transmitter (1) and the receiver (2) in a transparent plastic material (4), tools cut the ligaments

transversaux, les longerons extérieurs et les ligaments médians.  transverse, external and medial ligaments.

La matière plastique transparente (4) est constituée par une  The transparent plastic material (4) consists of a

résine époxyde hyaline dans l'exemple de réalisation selon figure 1.  hyaline epoxy resin in the embodiment according to FIG.

La mince couche opaque est constituée par une résine époxyde ou par  The thin opaque layer is constituted by an epoxy resin or by

une masse à mouler époxyde claire, réfléchissant l'infrarouge.  a clear epoxy reflective molding material.

La matière plastique (4) contenant le composant à semiconduc-  The plastics material (4) containing the semiconductor component

teurs émetteur (1) et le composant à semiconducteurs récepteur (2) est revêtu d'une couche réfléchissante opaque (5) par immersion ou  transmitter (1) and the receiver semiconductor component (2) is coated with an opaque reflecting layer (5) by immersion or

moulage. Le boîtier miniature parallélépipédique ainsi obtenu pré-  molding. The miniature parallelepipedic casing thus obtained pre-

sente les dimensions du type normalisé SOT 143, c'est-à-dire lon-  dimensions of the standardized type SOT 143, that is to say

gueur x largeur x hauteur: 2,9 x 1,3 x 1 mm.  width x height: 2.9 x 1.3 x 1 mm.

Il est également possible de réaliser les dimensions d'un  It is also possible to realize the dimensions of a

boîtier miniature normalisé de type TO 143 ou SO 6.  standardized miniature case type TO 143 or SO 6.

La couche réfléchissante opaque (5) est par exemple constituée  The opaque reflecting layer (5) is for example constituted

par une résine époxyde blanche mélangée avec de l'oxyde de titane.  by a white epoxy resin mixed with titanium oxide.

Il est possible aussi de produire des réflecteurs similaires en  It is also possible to produce similar reflectors in

mélangeant de la magnésie et d'autres matières plastiques transpa-  mixing magnesia and other transparent plastics

rentes, telles qu'un polycarbonate.annuities, such as polycarbonate.

Les plages de raccordement 3a, 3b et 6a, 6b, nécessaires pour  The connection pads 3a, 3b and 6a, 6b, necessary for

le raccordement électrique des composants à semiconducteurs émet-  the electrical connection of the semiconductor components emits

teur (1) et récepteur (2), sont produites par un procédé de pliage  (1) and receiver (2), are produced by a folding process

selon figure 1.according to figure 1.

Les références indiquées sur la figure 2 sont les mêmes que celles sur la figure 1. La lumière (7) émise par le composant à semiconducteurs émetteur (1) traverse la matière plastique (4) de  The references shown in FIG. 2 are the same as those in FIG. 1. The light (7) emitted by the emitter semiconductor component (1) passes through the plastic material (4) of FIG.

tous les côtés, comme indiqué sur la figure 2.  all sides as shown in Figure 2.

L'immersion et le revêtement de la matière plastique (4) par une masse réfléchissante (5) produisent une réflexion totale (7) à l'intérieur de la matière plastique (4), de sorte qu'on obtient un facteur de couplage typique de 100 %, comme indiqué sur la figure 3. Les références de la figure 3 sont les mêmes que celles  Immersing and coating the plastic material (4) with a reflecting mass (5) produces a total reflection (7) inside the plastic material (4), so that a typical coupling factor is obtained. 100%, as shown in Figure 3. The references in Figure 3 are the same as those

sur les figures 1 et 2.in Figures 1 and 2.

La tension d'isolement nécessaire pour la séparation de poten-  The isolation voltage required for the separation of

tiel entre les composants à semiconducteurs émetteur (1) et récep-  between the emitting semiconductor components (1) and the

teur (2) est de 500 V au minimum.(2) is at least 500 V.

Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art au principe et aux dispositifs qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs, sans  Of course, various modifications may be made by those skilled in the art to the principle and to the devices which have just been described solely by way of nonlimiting examples, without

sortir du cadre de l'invention.depart from the scope of the invention.

Claims (8)

Revendicationsclaims 1. Photocoupleur comportant un composant à semiconducteurs émetteur de lumière et un composant à semiconducteurs récepteur de lumière, dans lequel les deux composants sont fixés avec isolation entre eux sur un support et encapsulés dans une matière plastique transparente, et caractérisé en ce que la matière plastique transparente constitue le boîtier du photocoupleur et est revêtue d'une mince couche de  A photocoupler comprising a semiconductor light-emitting component and a light-receiving semiconductor component, wherein the two components are insulatively secured to one another and encapsulated in a transparent plastic, and characterized in that the plastics material Transparent is the photocoupler housing and is coated with a thin layer of matériau réfléchissant opaque.opaque reflective material. 2. Photocoupleur selon revendication 1, caractérisé en ce que les  Photocoupler according to claim 1, characterized in that the deux composants à semiconducteurs sont disposés dans un même plan.  two semiconductor components are arranged in the same plane. 3. Photocoupleur selon une des revendications 1 ou 2, caractérisé  Photocoupler according to one of claims 1 or 2, characterized en ce que le boîtier plastique est recouvert sur toutes les faces  in that the plastic housing is covered on all sides d'une couche réfléchissante.a reflective layer. 4. Photocoupleur selon une quelconque des revendications 1 à 3,  Photocoupler according to any one of claims 1 to 3, caractérisé en ce que les dimensions de la matière plastique d'en-  characterized in that the dimensions of the plastic material of capsulation sont les mêmes que celles d'un boîtier miniature paral-  capsulation are the same as those of a parallel miniature lélépipédique normalisé de type SOT 143, TO 143 ou SO 6  Standardized elepiped of type SOT 143, TO 143 or SO 6 5. Photocoupleur selon une quelconque des revendications 1 à 4,  Photocoupler according to any of claims 1 to 4, caractérisé en ce que la matière plastique transparente est une résine  characterized in that the transparent plastic material is a resin époxyde hyaline.hyaline epoxide. 6. Photocoupleur selon une quelconque des revendications 1 à 5,  Photocoupler according to any one of claims 1 to 5, caractérisé en ce que la mince couche opaque est constituée par une  characterized in that the thin opaque layer is constituted by a résine ou une masse à mouler époxyde claire, réfléchissant l'infra-  resin or a clear epoxy casting mass, reflecting the infra- rouge.red. 7. Photocoupleur selon une quelconque des revendications 1 à 6,  Photocoupler according to any one of claims 1 to 6, caractérisé en ce que la mince couche opaque présente une épais-  characterized in that the thin opaque layer has a thick seur d'environ 0,3 mm et produit une réflexion totale à l'intérieur.  about 0.3 mm and produces a total reflection inside. 8. Procédé de production d'un photocoupleur selon une quelconque  8. Process for producing a photocoupler according to any one des revendications I à 7, caractérisé en ce que le boîtier plastique  claims I to 7, characterized in that the plastic housing transparent est revêtu d'une couche opaque par immersion ou moulage.  transparent is coated with an opaque layer by immersion or molding.
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GB2158641A (en) 1985-11-13
JPS60241279A (en) 1985-11-30
GB8511486D0 (en) 1985-06-12
GB8511061D0 (en) 1985-06-12
IT8520610A0 (en) 1985-05-07

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