JP2000068552A - ヒューズ機能内蔵型光結合素子 - Google Patents
ヒューズ機能内蔵型光結合素子Info
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 外付けでヒューズを付加することなく、光結
合素子が故障した場合に確実にオープンとなる光結合素
子を提供する。 【解決手段】 電気信号を光信号に変換する発光素子１
と、光信号を電気信号に変換する受光素子２と、発光素
子１に接続される発光素子用第１リードフレーム３１ａ
と、発光素子１に発光素子用ワイヤ４１を介して接続さ
れる発光素子用第２リードフレーム３１ｂと、受光素子
２に接続される受光素子用第１リードフレーム３２ａ
と、受光素子２に受光素子用ワイヤ４２を介して接続さ
れる受光素子用第２リードフレーム３２ｂと、発光素子
１、受光素子２、発光素子用ワイヤ４１および受光素子
用ワイヤ４２の全体を被覆する被覆部材５とから構成さ
れた光結合素子であって、前記被覆部材５の発光素子用
ワイヤ４１および（または）受光素子用ワイヤ４２を含
む周辺部が中空状態であることを特徴とする。
合素子が故障した場合に確実にオープンとなる光結合素
子を提供する。 【解決手段】 電気信号を光信号に変換する発光素子１
と、光信号を電気信号に変換する受光素子２と、発光素
子１に接続される発光素子用第１リードフレーム３１ａ
と、発光素子１に発光素子用ワイヤ４１を介して接続さ
れる発光素子用第２リードフレーム３１ｂと、受光素子
２に接続される受光素子用第１リードフレーム３２ａ
と、受光素子２に受光素子用ワイヤ４２を介して接続さ
れる受光素子用第２リードフレーム３２ｂと、発光素子
１、受光素子２、発光素子用ワイヤ４１および受光素子
用ワイヤ４２の全体を被覆する被覆部材５とから構成さ
れた光結合素子であって、前記被覆部材５の発光素子用
ワイヤ４１および（または）受光素子用ワイヤ４２を含
む周辺部が中空状態であることを特徴とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と、受光
素子と、発光素子に接続される発光素子用第１配線と、
発光素子にワイヤを介して接続される発光素子用第２配
線と、受光素子に接続される受光素子用第１配線と、受
光素子にワイヤを介して接続される受光素子用第２配線
と、発光素子、受光素子およびワイヤの全体を被覆する
被覆部材とを備えた、例えば、フォトカプラやソリッド
ステートリレーなどの光結合素子に関する。
素子と、発光素子に接続される発光素子用第１配線と、
発光素子にワイヤを介して接続される発光素子用第２配
線と、受光素子に接続される受光素子用第１配線と、受
光素子にワイヤを介して接続される受光素子用第２配線
と、発光素子、受光素子およびワイヤの全体を被覆する
被覆部材とを備えた、例えば、フォトカプラやソリッド
ステートリレーなどの光結合素子に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の光結合素子の一例を図６に示す。
図６（ａ）は従来の光結合素子の一例を示す側面図であ
り、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す光結合素子の領域
Ｃを示す平面図である。
図６（ａ）は従来の光結合素子の一例を示す側面図であ
り、図６（ｂ）は、図６（ａ）に示す光結合素子の領域
Ｃを示す平面図である。
【０００３】従来の光結合素子の一例であるフォトトラ
イアックカプラは、図６に示すように、電気信号を光信
号に変換する発光素子１０１と、光信号を電気信号に変
換する受光素子１０２と、発光素子１０１の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される発光
素子用第１配線１３１ａと、発光素子１０１の他方のリ
ード端子に発光素子用ワイヤ１４１を介して電気的に接
続される発光素子用第２配線１３１ｂと、受光素子１０
２の一方のリード端子にダイボンド等によって電気的に
接続される受光素子用第１配線１３２ａと、受光素子１
０２の他方のリード端子に受光素子用ワイヤ１４２を介
して電気的に接続される受光素子用第２配線１３２ｂと
を具備しており、これら発光素子１０１、受光素子１０
２、発光素子用ワイヤ１４１および受光素子用ワイヤ１
４２の全体を被覆部材であるモールド樹脂１０５で覆っ
た構成としている。
イアックカプラは、図６に示すように、電気信号を光信
号に変換する発光素子１０１と、光信号を電気信号に変
換する受光素子１０２と、発光素子１０１の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される発光
素子用第１配線１３１ａと、発光素子１０１の他方のリ
ード端子に発光素子用ワイヤ１４１を介して電気的に接
続される発光素子用第２配線１３１ｂと、受光素子１０
２の一方のリード端子にダイボンド等によって電気的に
接続される受光素子用第１配線１３２ａと、受光素子１
０２の他方のリード端子に受光素子用ワイヤ１４２を介
して電気的に接続される受光素子用第２配線１３２ｂと
を具備しており、これら発光素子１０１、受光素子１０
２、発光素子用ワイヤ１４１および受光素子用ワイヤ１
４２の全体を被覆部材であるモールド樹脂１０５で覆っ
た構成としている。
【０００４】このような構成のフォトトライアックカプ
ラにおいて、発光素子の一例としては、ガリウムひ素Ｌ
ＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）や
ガリウムアルミニウムひ素ＬＥＤがあげられ、受光素子
の一例としては、フォトトライアックがあげられる。
ラにおいて、発光素子の一例としては、ガリウムひ素Ｌ
ＥＤ（ｌｉｇｈｔ ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）や
ガリウムアルミニウムひ素ＬＥＤがあげられ、受光素子
の一例としては、フォトトライアックがあげられる。
【０００５】また、従来の光結合素子の他の例であるソ
リッドステートリレーは、図示は省略しているが、電気
信号を光信号に変換する発光素子と、光信号を電気信号
に変換する受光素子と、この受光素子に電気的に接続さ
れる駆動用トライアック素子とを備えている。さらに、
前記フォトトライアックカプラと同様に、発光素子の一
方のリード端子にダイボンドによって電気的に接続され
る発光素子用第１配線と、発光素子の他方のリード端子
に発光素子用ワイヤを介して電気的に接続される発光素
子用第２配線と、受光素子の一方のリード端子にダイボ
ンドによって電気的に接続される受光素子用第１配線
と、受光素子の他方のリード端子に受光素子用ワイヤを
介して電気的に接続される受光素子用第２配線とを具備
しており、これら発光素子、受光素子、第１ワイヤおよ
び第２ワイヤの全体をモールド樹脂で覆った構成となっ
ている。
リッドステートリレーは、図示は省略しているが、電気
信号を光信号に変換する発光素子と、光信号を電気信号
に変換する受光素子と、この受光素子に電気的に接続さ
れる駆動用トライアック素子とを備えている。さらに、
前記フォトトライアックカプラと同様に、発光素子の一
方のリード端子にダイボンドによって電気的に接続され
る発光素子用第１配線と、発光素子の他方のリード端子
に発光素子用ワイヤを介して電気的に接続される発光素
子用第２配線と、受光素子の一方のリード端子にダイボ
ンドによって電気的に接続される受光素子用第１配線
と、受光素子の他方のリード端子に受光素子用ワイヤを
介して電気的に接続される受光素子用第２配線とを具備
しており、これら発光素子、受光素子、第１ワイヤおよ
び第２ワイヤの全体をモールド樹脂で覆った構成となっ
ている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来の光結合素子にお
いて、発光素子や受光素子に過電流が印加された場合、
発光素子や受光素子の破壊、または発光素子用ワイヤや
受光素子用ワイヤの溶断により、光結合素子が故障する
ことがある。過電流により発光素子や受光素子が破壊さ
れた場合、光結合素子はたいていショート状態となる。
また、発光素子用ワイヤや受光素子用ワイヤが溶断した
場合においても、ワイヤを含む周辺部がモールド樹脂で
覆われているためワイヤが炭化し、その部分がショート
状態となる。
いて、発光素子や受光素子に過電流が印加された場合、
発光素子や受光素子の破壊、または発光素子用ワイヤや
受光素子用ワイヤの溶断により、光結合素子が故障する
ことがある。過電流により発光素子や受光素子が破壊さ
れた場合、光結合素子はたいていショート状態となる。
また、発光素子用ワイヤや受光素子用ワイヤが溶断した
場合においても、ワイヤを含む周辺部がモールド樹脂で
覆われているためワイヤが炭化し、その部分がショート
状態となる。
【０００７】特にソリッドステートリレーはモータやヒ
ータ、またはランプ等の負荷を制御するデバイスである
ため、ソリッドステートリレーが故障した場合にオープ
ン（ＯＦＦ状態）となることが各機器の使用時の安全性
を高める点で望ましい。そこで、ソリッドステートリレ
ーが故障したときにオープンとなるように、ソリッドス
テートリレーに外付けでヒューズを付加することが考え
られるが、回路規模が大きくなり生産コストが増加する
といった問題があった。
ータ、またはランプ等の負荷を制御するデバイスである
ため、ソリッドステートリレーが故障した場合にオープ
ン（ＯＦＦ状態）となることが各機器の使用時の安全性
を高める点で望ましい。そこで、ソリッドステートリレ
ーが故障したときにオープンとなるように、ソリッドス
テートリレーに外付けでヒューズを付加することが考え
られるが、回路規模が大きくなり生産コストが増加する
といった問題があった。
【０００８】本発明はこのような問題を解決すべく創案
されたもので、外付けでヒューズを付加することなく、
光結合素子が故障した場合に確実にオープン（ＯＦＦ状
態）となる光結合素子を提供することを目的とする。
されたもので、外付けでヒューズを付加することなく、
光結合素子が故障した場合に確実にオープン（ＯＦＦ状
態）となる光結合素子を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のヒューズ機能内
蔵型光結合素子は、電気信号を光信号に変換する発光素
子と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素
子の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用
第１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介
して電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素
子の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用
第１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介
して電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤ全体を被覆する被覆部材とか
ら構成された光結合素子であって、前記被覆部材のワイ
ヤを含む周辺部が中空状態であることを特徴とする。つ
まり、ワイヤ周辺部が被覆部材で覆われていないので、
ワイヤに過電流が流れたときにワイヤがヒューズのよう
に溶断して確実に切れるので、光結合素子がオープンと
なる。
蔵型光結合素子は、電気信号を光信号に変換する発光素
子と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素
子の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用
第１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介
して電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素
子の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用
第１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介
して電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤ全体を被覆する被覆部材とか
ら構成された光結合素子であって、前記被覆部材のワイ
ヤを含む周辺部が中空状態であることを特徴とする。つ
まり、ワイヤ周辺部が被覆部材で覆われていないので、
ワイヤに過電流が流れたときにワイヤがヒューズのよう
に溶断して確実に切れるので、光結合素子がオープンと
なる。
【００１０】また、前記被覆部材が、少なくともワイヤ
を収納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹
脂とを具備しているので、ワイヤを含む周辺部を確実に
中空状態にすることができる。
を収納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹
脂とを具備しているので、ワイヤを含む周辺部を確実に
中空状態にすることができる。
【００１１】また、前記ケースが光透過性を有するケー
スであるので、受光素子の受光感度を損なうことがな
い。
スであるので、受光素子の受光感度を損なうことがな
い。
【００１２】また、前記ケースの発光素子と対向する表
面がレンズ状に加工されているので、発光素子から放出
された光を集光して受光素子に導くので、光結合素子の
受光感度を向上させることができる。
面がレンズ状に加工されているので、発光素子から放出
された光を集光して受光素子に導くので、光結合素子の
受光感度を向上させることができる。
【００１３】また、前記被覆部材のワイヤを含む周辺部
の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成されてい
るので、中空状態を容易に実現することができる。
の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成されてい
るので、中空状態を容易に実現することができる。
【００１４】本発明のヒューズ機能内蔵型光結合素子
は、電気信号を光信号に変換する発光素子と、光信号を
電気信号に変換する受光素子と、発光素子の一方のリー
ド端子に電気的に接続される発光素子用第１配線と、発
光素子の他方のリード端子にワイヤを介して電気的に接
続される発光素子用第２配線と、受光素子の一方のリー
ド端子に電気的に接続される受光素子用第１配線と、受
光素子の他方のリード端子にワイヤを介して電気的に接
続される受光素子用第２配線と、発光素子、受光素子お
よびワイヤ全体を被覆する被覆部材とから構成された光
結合素子であって、前記発光素子用第１配線、発光素子
用第２配線、受光素子用第１配線、および受光素子用第
２配線のうちの少なくとも１つの配線の一部が配線用ワ
イヤによって形成されており、前記被覆部材の配線用ワ
イヤを含む周辺部が中空状態であることを特徴とする。
つまり、配線用ワイヤ周辺部が被覆部材で覆われていな
いので、配線用ワイヤに過電流が流れたときに配線用ワ
イヤがヒューズのように溶断して確実に切れるので、光
結合素子がオープンとなる。
は、電気信号を光信号に変換する発光素子と、光信号を
電気信号に変換する受光素子と、発光素子の一方のリー
ド端子に電気的に接続される発光素子用第１配線と、発
光素子の他方のリード端子にワイヤを介して電気的に接
続される発光素子用第２配線と、受光素子の一方のリー
ド端子に電気的に接続される受光素子用第１配線と、受
光素子の他方のリード端子にワイヤを介して電気的に接
続される受光素子用第２配線と、発光素子、受光素子お
よびワイヤ全体を被覆する被覆部材とから構成された光
結合素子であって、前記発光素子用第１配線、発光素子
用第２配線、受光素子用第１配線、および受光素子用第
２配線のうちの少なくとも１つの配線の一部が配線用ワ
イヤによって形成されており、前記被覆部材の配線用ワ
イヤを含む周辺部が中空状態であることを特徴とする。
つまり、配線用ワイヤ周辺部が被覆部材で覆われていな
いので、配線用ワイヤに過電流が流れたときに配線用ワ
イヤがヒューズのように溶断して確実に切れるので、光
結合素子がオープンとなる。
【００１５】また、前記被覆部材が、配線用ワイヤを収
納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹脂と
を具備しているので、配線用ワイヤを含む周辺部を確実
に中空状態にすることができる。
納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹脂と
を具備しているので、配線用ワイヤを含む周辺部を確実
に中空状態にすることができる。
【００１６】また、前記被覆部材の配線用ワイヤを含む
周辺部の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成さ
れているので、中空状態を容易に実現することができ
る。
周辺部の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成さ
れているので、中空状態を容易に実現することができ
る。
【００１７】
【発明の実施の形態】つぎに、本発明のヒューズ機能内
蔵型光結合素子の一実施の形態について図面を参照しつ
つ説明する。
蔵型光結合素子の一実施の形態について図面を参照しつ
つ説明する。
【００１８】図１は、本発明のヒューズ機能内蔵型光結
合素子の一実施の形態を示す説明図であり、同図（ａ）
は光結合素子を示す側面図であり、同図（ｂ）は、同図
（ａ）に示す光結合素子の領域Ａを示す平面図である。
合素子の一実施の形態を示す説明図であり、同図（ａ）
は光結合素子を示す側面図であり、同図（ｂ）は、同図
（ａ）に示す光結合素子の領域Ａを示す平面図である。
【００１９】このヒューズ機能内蔵型光結合素子は、電
気信号を光信号に変換する発光素子１と、光信号を電気
信号に変換する受光素子２と、発光素子１の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される発光
素子用第１配線（以下、「発光素子用第１リードフレー
ム」ともいう）３１ａと、発光素子１の他方のリード端
子に発光素子用ワイヤ４１を介して電気的に接続される
発光素子用第２配線（以下、「発光素子用第２リードフ
レーム」ともいう）３１ｂと、受光素子２の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される受光
素子用第１配線（以下、「受光素子用第１リードフレー
ム」ともいう）３２ａと、受光素子２の他方のリード端
子に受光素子用ワイヤ４２を介して電気的に接続される
受光素子用第２配線（以下、「受光素子用第２リードフ
レーム」ともいう）３２ｂとを具備しており、これら発
光素子１、受光素子２、発光素子用ワイヤ４１および受
光素子用ワイヤ４２の全体がモールド樹脂である被覆部
材によって被覆されている。
気信号を光信号に変換する発光素子１と、光信号を電気
信号に変換する受光素子２と、発光素子１の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される発光
素子用第１配線（以下、「発光素子用第１リードフレー
ム」ともいう）３１ａと、発光素子１の他方のリード端
子に発光素子用ワイヤ４１を介して電気的に接続される
発光素子用第２配線（以下、「発光素子用第２リードフ
レーム」ともいう）３１ｂと、受光素子２の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される受光
素子用第１配線（以下、「受光素子用第１リードフレー
ム」ともいう）３２ａと、受光素子２の他方のリード端
子に受光素子用ワイヤ４２を介して電気的に接続される
受光素子用第２配線（以下、「受光素子用第２リードフ
レーム」ともいう）３２ｂとを具備しており、これら発
光素子１、受光素子２、発光素子用ワイヤ４１および受
光素子用ワイヤ４２の全体がモールド樹脂である被覆部
材によって被覆されている。
【００２０】前記発光素子用ワイヤ４１の両端部は、ボ
ンディングによって、発光素子１の他方のリード端子と
発光素子用第２リードフレーム３１ｂとに接続されてい
る。また、受光素子用ワイヤ４２の両端部は、ボンディ
ングによって、受光素子２の他方のリード端子とまたは
受光素子用第２リードフレーム３２ｂとに接続されてい
る。
ンディングによって、発光素子１の他方のリード端子と
発光素子用第２リードフレーム３１ｂとに接続されてい
る。また、受光素子用ワイヤ４２の両端部は、ボンディ
ングによって、受光素子２の他方のリード端子とまたは
受光素子用第２リードフレーム３２ｂとに接続されてい
る。
【００２１】また、前記被覆部材５は、受光素子用ワイ
ヤ４２を含む周辺部を中空状態にするためのケース５１
と、このケース５１表面を覆うモールド樹脂５２（図１
（ｂ）には図示していない）とを具備しており、このケ
ース５１は、本実施の形態では、受光素子２および受光
素子用ワイヤ４２の全体を収納している。これにより、
受光素子２および受光素子用ワイヤ４２を含む周辺部に
は中空部Ｓが形成される。なお、本実施の形態において
は、ケース５１の底部は開口状態となっており、この底
部からモールド樹脂５２がケース５１内に入り込むこと
を防止するために、ケース５１の底部には非電導性のシ
ール材６が貼りつけられている。
ヤ４２を含む周辺部を中空状態にするためのケース５１
と、このケース５１表面を覆うモールド樹脂５２（図１
（ｂ）には図示していない）とを具備しており、このケ
ース５１は、本実施の形態では、受光素子２および受光
素子用ワイヤ４２の全体を収納している。これにより、
受光素子２および受光素子用ワイヤ４２を含む周辺部に
は中空部Ｓが形成される。なお、本実施の形態において
は、ケース５１の底部は開口状態となっており、この底
部からモールド樹脂５２がケース５１内に入り込むこと
を防止するために、ケース５１の底部には非電導性のシ
ール材６が貼りつけられている。
【００２２】このように構成すると、光結合素子に過電
流が印加された時、受光素子用ワイヤ４２が溶断するの
で、光結合素子がオープン（ＯＦＦ状態）となる。つま
り、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実現している。な
お、受光素子２として、受光素子用ワイヤ４２が溶断す
る電流値以上の耐電流値を有するものを用いておけば、
光結合素子に過電流が印加された時、受光素子２が破壊
される前に受光素子用ワイヤ４２が溶断するので、光結
合素子が確実にオープン（ＯＦＦ状態）となる。
流が印加された時、受光素子用ワイヤ４２が溶断するの
で、光結合素子がオープン（ＯＦＦ状態）となる。つま
り、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実現している。な
お、受光素子２として、受光素子用ワイヤ４２が溶断す
る電流値以上の耐電流値を有するものを用いておけば、
光結合素子に過電流が印加された時、受光素子２が破壊
される前に受光素子用ワイヤ４２が溶断するので、光結
合素子が確実にオープン（ＯＦＦ状態）となる。
【００２３】なお、図１には、受光素子２と、この受光
素子２に接続された受光素子用第２ワイヤ４２とを含む
周辺部を中空状態にした場合の光結合素子を示している
が、これに限定されず、発光素子１や駆動用素子（図示
せず）、およびこれらの素子にボンディングされたワイ
ヤについても同様にして周辺部を中空状態にすることが
できる。
素子２に接続された受光素子用第２ワイヤ４２とを含む
周辺部を中空状態にした場合の光結合素子を示している
が、これに限定されず、発光素子１や駆動用素子（図示
せず）、およびこれらの素子にボンディングされたワイ
ヤについても同様にして周辺部を中空状態にすることが
できる。
【００２４】また、図１に示す、ケース５１を光透光性
を有する材料を用いて形成しておけば、受光素子２の受
光感度を低下させることがない。
を有する材料を用いて形成しておけば、受光素子２の受
光感度を低下させることがない。
【００２５】また、図２に示すように、ケース５１の発
光素子１と対向する表面を凸レンズ状に加工した場合、
発光素子１から放出された光（矢印Ｌで示す）を集光し
て受光素子２に導くことができるので、光結合素子の受
光感度を向上させることができる。
光素子１と対向する表面を凸レンズ状に加工した場合、
発光素子１から放出された光（矢印Ｌで示す）を集光し
て受光素子２に導くことができるので、光結合素子の受
光感度を向上させることができる。
【００２６】一方、被覆部材５の受光素子用ワイヤ４２
を含む周辺部の中空状態をケース５１で形成する代わり
に、図３に示すように、ガス支援射出成形法を用いて、
モールド樹脂からなる被覆部材５の所定の箇所（図３に
おいては、発光素子１、発光素子用ワイヤ４１、受光素
子２および受光素子用ワイヤ４２の全体を含む周辺部）
に中空部Ｓを形成してもよい。この方法を用いて中空状
態を形成することによって、非電導性のシール材６を使
用する必要がなくなり、より容易に中空状態を形成する
ことができる。
を含む周辺部の中空状態をケース５１で形成する代わり
に、図３に示すように、ガス支援射出成形法を用いて、
モールド樹脂からなる被覆部材５の所定の箇所（図３に
おいては、発光素子１、発光素子用ワイヤ４１、受光素
子２および受光素子用ワイヤ４２の全体を含む周辺部）
に中空部Ｓを形成してもよい。この方法を用いて中空状
態を形成することによって、非電導性のシール材６を使
用する必要がなくなり、より容易に中空状態を形成する
ことができる。
【００２７】前述の実施の形態においては、受光素子２
および受光素子用ワイヤ４２を含む周辺部を中空状態と
したが、例えば、発光素子用第１リードフレーム３１
ａ、発光素子用第２リードフレーム３１ｂ、受光素子用
第１リードフレーム３２ａ、および受光素子用第２リー
ドフレーム３２ｂのうちの少なくとも１つのリードフレ
ームの一部を配線用ワイヤによって形成するとともに、
この配線用ワイヤを含む周辺部が中空状態となるような
被覆部材を設けることによって、ヒューズ機能内蔵型光
結合素子を実現することができる。
および受光素子用ワイヤ４２を含む周辺部を中空状態と
したが、例えば、発光素子用第１リードフレーム３１
ａ、発光素子用第２リードフレーム３１ｂ、受光素子用
第１リードフレーム３２ａ、および受光素子用第２リー
ドフレーム３２ｂのうちの少なくとも１つのリードフレ
ームの一部を配線用ワイヤによって形成するとともに、
この配線用ワイヤを含む周辺部が中空状態となるような
被覆部材を設けることによって、ヒューズ機能内蔵型光
結合素子を実現することができる。
【００２８】以下、このようなヒューズ機能内蔵型光結
合素子について図面を参照しつつ説明する。
合素子について図面を参照しつつ説明する。
【００２９】図４は、本発明のヒューズ機能内蔵型光結
合素子の他の実施の形態を示す説明図であり、同図
（ａ）は光結合素子を示す側面図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示す光結合素子の領域Ｂを示す平面図
である。
合素子の他の実施の形態を示す説明図であり、同図
（ａ）は光結合素子を示す側面図であり、同図（ｂ）
は、同図（ａ）に示す光結合素子の領域Ｂを示す平面図
である。
【００３０】このヒューズ機能内蔵型光結合素子は、電
気信号を光信号に変換する発光素子１と、光信号を電気
信号に変換する受光素子２と、発光素子１の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される発光
素子用第１リードフレーム３１ａと、発光素子１の他方
のリード端子に発光素子用ワイヤ４１を介して電気的に
接続される発光素子用第２リードフレーム３１ｂと、受
光素子２の一方のリード端子にダイボンド等によって電
気的に接続される受光素子用第１リードフレーム３２ａ
と、受光素子２の他方のリード端子に受光素子用ワイヤ
４２を介して電気的に接続される受光素子用第２リード
フレーム３２ｂとを具備しており、これら発光素子１、
受光素子２、発光素子用ワイヤ４１および受光素子用ワ
イヤ４２の全体がモールド樹脂である被覆部材５によっ
て被覆されている。
気信号を光信号に変換する発光素子１と、光信号を電気
信号に変換する受光素子２と、発光素子１の一方のリー
ド端子にダイボンド等によって電気的に接続される発光
素子用第１リードフレーム３１ａと、発光素子１の他方
のリード端子に発光素子用ワイヤ４１を介して電気的に
接続される発光素子用第２リードフレーム３１ｂと、受
光素子２の一方のリード端子にダイボンド等によって電
気的に接続される受光素子用第１リードフレーム３２ａ
と、受光素子２の他方のリード端子に受光素子用ワイヤ
４２を介して電気的に接続される受光素子用第２リード
フレーム３２ｂとを具備しており、これら発光素子１、
受光素子２、発光素子用ワイヤ４１および受光素子用ワ
イヤ４２の全体がモールド樹脂である被覆部材５によっ
て被覆されている。
【００３１】前記発光素子用ワイヤ４１の両端部は、ボ
ンディングによって、発光素子１の他方のリード端子と
発光素子用第２リードフレーム３１ｂとに接続されてい
る。また、前記受光素子用ワイヤ４２の両端部は、ボン
ディングによって、受光素子２の他方のリード端子と受
光素子用第２リードフレーム３２ｂとに接続されてい
る。
ンディングによって、発光素子１の他方のリード端子と
発光素子用第２リードフレーム３１ｂとに接続されてい
る。また、前記受光素子用ワイヤ４２の両端部は、ボン
ディングによって、受光素子２の他方のリード端子と受
光素子用第２リードフレーム３２ｂとに接続されてい
る。
【００３２】また、受光素子用第２リードフレーム３２
ｂの一部分は配線用ワイヤとしてのリードフレーム用ワ
イヤ７で形成されている。このリードフレーム用ワイヤ
７は、受光素子用第２リードフレーム３２ｂの断線部間
をまたぐように配置されており、その両端部が受光素子
用第２リードフレーム３２ｂの対向する断線端部にボン
ディングされている。
ｂの一部分は配線用ワイヤとしてのリードフレーム用ワ
イヤ７で形成されている。このリードフレーム用ワイヤ
７は、受光素子用第２リードフレーム３２ｂの断線部間
をまたぐように配置されており、その両端部が受光素子
用第２リードフレーム３２ｂの対向する断線端部にボン
ディングされている。
【００３３】前記被覆部材５は、リードフレーム用ワイ
ヤ７を含む周辺部を中空状態にするためのケース５１
と、このケース５１表面を覆うモールド樹脂５２（図４
（ｂ）には図示していない）とを具備しており、このケ
ース５１は、本実施の形態では、リードフレーム用ワイ
ヤ７のみを収納している。これにより、リードフレーム
用ワイヤ７を含む周辺部には中空部Ｓが形成される。な
お、本実施の形態においては、ケース５１の底部は開口
状態となっており、この底部からモールド樹脂５２がケ
ース５１内に入り込むことを防止するために、ケース５
１の底部には非電導性のシール材６が貼りつけられてい
る。
ヤ７を含む周辺部を中空状態にするためのケース５１
と、このケース５１表面を覆うモールド樹脂５２（図４
（ｂ）には図示していない）とを具備しており、このケ
ース５１は、本実施の形態では、リードフレーム用ワイ
ヤ７のみを収納している。これにより、リードフレーム
用ワイヤ７を含む周辺部には中空部Ｓが形成される。な
お、本実施の形態においては、ケース５１の底部は開口
状態となっており、この底部からモールド樹脂５２がケ
ース５１内に入り込むことを防止するために、ケース５
１の底部には非電導性のシール材６が貼りつけられてい
る。
【００３４】このように構成すると、光結合素子に過電
流が印加された時、リードフレーム用ワイヤ７が溶断す
るので、光結合素子がオープン（ＯＦＦ状態）となる。
つまり、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実現してい
る。なお、受光素子２として、リードフレーム用ワイヤ
７が溶断する電流値以上の耐電流値を有するものを用い
ておけば、光結合素子に過電流が印加された時、受光素
子２が破壊される前にリードフレーム用ワイヤ７が溶断
するので、光結合素子が確実にオープン（ＯＦＦ状態）
となる。
流が印加された時、リードフレーム用ワイヤ７が溶断す
るので、光結合素子がオープン（ＯＦＦ状態）となる。
つまり、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実現してい
る。なお、受光素子２として、リードフレーム用ワイヤ
７が溶断する電流値以上の耐電流値を有するものを用い
ておけば、光結合素子に過電流が印加された時、受光素
子２が破壊される前にリードフレーム用ワイヤ７が溶断
するので、光結合素子が確実にオープン（ＯＦＦ状態）
となる。
【００３５】なお、図４には、受光素子用第２リードフ
レーム３２ｂの一部分をリードフレーム用ワイヤ７で形
成し、このリードフレーム用ワイヤ７を含む周辺部を中
空状態にした場合の光結合素子を示しているが、これに
限定されず、受光素子用第１リードフレーム３２ａや、
発光素子用第１リードフレーム３１ａまたは発光素子用
第２リードフレーム３１ｂの一部分をリードフレーム用
ワイヤ７で形成し、このリードフレーム用ワイヤ７を含
む周辺部を中空状態にした場合においても同様の効果が
得られる。
レーム３２ｂの一部分をリードフレーム用ワイヤ７で形
成し、このリードフレーム用ワイヤ７を含む周辺部を中
空状態にした場合の光結合素子を示しているが、これに
限定されず、受光素子用第１リードフレーム３２ａや、
発光素子用第１リードフレーム３１ａまたは発光素子用
第２リードフレーム３１ｂの一部分をリードフレーム用
ワイヤ７で形成し、このリードフレーム用ワイヤ７を含
む周辺部を中空状態にした場合においても同様の効果が
得られる。
【００３６】一方、前述の実施の形態と同様に、被覆部
材５のリードフレーム用ワイヤ７を含む周辺部の中空状
態をケース５１で形成する代わりに、ガス支援射出成形
法（ガスアシスト成形方法）を用いて形成してもよい。
このガス支援射出成形法は、従来から行われている成形
法であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
材５のリードフレーム用ワイヤ７を含む周辺部の中空状
態をケース５１で形成する代わりに、ガス支援射出成形
法（ガスアシスト成形方法）を用いて形成してもよい。
このガス支援射出成形法は、従来から行われている成形
法であるので、ここでは詳細な説明を省略する。
【００３７】次に、本発明のヒューズ機能内蔵型光結合
素子の一実施例を示す。このヒューズ機能内蔵型光結合
素子は、図１に示す光結合素子と同一の構造を有するも
のである。さらに、発光素子用ワイヤ４１および受光素
子用ワイヤ４２の材料として金線が使用されている。こ
の金線の大気中における溶断電流特性は、図５に示す通
りである。図５において、横軸は金線の直径（μｍ）を
示し、縦軸は金線が溶断したときの電流値（すなわち溶
断電流）（Ａ）を示す。
素子の一実施例を示す。このヒューズ機能内蔵型光結合
素子は、図１に示す光結合素子と同一の構造を有するも
のである。さらに、発光素子用ワイヤ４１および受光素
子用ワイヤ４２の材料として金線が使用されている。こ
の金線の大気中における溶断電流特性は、図５に示す通
りである。図５において、横軸は金線の直径（μｍ）を
示し、縦軸は金線が溶断したときの電流値（すなわち溶
断電流）（Ａ）を示す。
【００３８】例えば、受光素子用ワイヤ４２として直径
が１００μｍの金線を用いれば、図５に示すように、受
光素子用ワイヤ４２の溶断電流は２〜３Ａとなる。この
場合、受光素子２として耐電流値が２〜３Ａ以上のもの
を用いる。
が１００μｍの金線を用いれば、図５に示すように、受
光素子用ワイヤ４２の溶断電流は２〜３Ａとなる。この
場合、受光素子２として耐電流値が２〜３Ａ以上のもの
を用いる。
【００３９】このように構成すると、光結合素子に受光
素子用ワイヤ４２の溶断電流以上の過電流（すなわち２
〜３Ａ以上の電流）が印加された時、受光素子２が破壊
される前に受光素子用ワイヤ４２が溶断するので、光結
合素子がオープン（ＯＦＦ状態）となる。つまり、ヒュ
ーズ機能内蔵型光結合素子を実現している。
素子用ワイヤ４２の溶断電流以上の過電流（すなわち２
〜３Ａ以上の電流）が印加された時、受光素子２が破壊
される前に受光素子用ワイヤ４２が溶断するので、光結
合素子がオープン（ＯＦＦ状態）となる。つまり、ヒュ
ーズ機能内蔵型光結合素子を実現している。
【００４０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のヒューズ
機能内蔵型光結合素子によれば、フォトカプラやソリッ
ドステートリレーなどの光結合素子において、導電部で
あるワイヤを含む周辺部を中空状態にすることにより、
光結合素子に過電流が流れたときにワイヤが確実に切れ
てオープンとなる構造を実現できるので、ヒューズ機能
内蔵型光結合素子を実現することができる。
機能内蔵型光結合素子によれば、フォトカプラやソリッ
ドステートリレーなどの光結合素子において、導電部で
あるワイヤを含む周辺部を中空状態にすることにより、
光結合素子に過電流が流れたときにワイヤが確実に切れ
てオープンとなる構造を実現できるので、ヒューズ機能
内蔵型光結合素子を実現することができる。
【００４１】また、本発明のヒューズ機能内蔵型光結合
素子によれば、電気信号を光信号に変換する発光素子
と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用第
１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用第
１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤ全体を被覆する被覆部材とか
ら構成された光結合素子であって、前記被覆部材のワイ
ヤを含む周辺部が中空状態であることを特徴とする。こ
れにより、ワイヤ周辺部が被覆部材で覆われていないの
で、ワイヤに過電流が流れたときにワイヤがヒューズの
ように溶断して確実に切れるので、光結合素子がオープ
ンとなる。つまり、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実
現することができる。
素子によれば、電気信号を光信号に変換する発光素子
と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用第
１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用第
１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤ全体を被覆する被覆部材とか
ら構成された光結合素子であって、前記被覆部材のワイ
ヤを含む周辺部が中空状態であることを特徴とする。こ
れにより、ワイヤ周辺部が被覆部材で覆われていないの
で、ワイヤに過電流が流れたときにワイヤがヒューズの
ように溶断して確実に切れるので、光結合素子がオープ
ンとなる。つまり、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実
現することができる。
【００４２】また、前記被覆部材が、少なくともワイヤ
を収納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹
脂とを具備しているので、ワイヤを含む周辺部を確実に
中空状態にすることができる。
を収納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹
脂とを具備しているので、ワイヤを含む周辺部を確実に
中空状態にすることができる。
【００４３】また、前記ケースが光透過性を有するケー
スであるので、受光素子の受光感度を損なうことがな
い。
スであるので、受光素子の受光感度を損なうことがな
い。
【００４４】また、前記ケースの発光素子と対向する表
面がレンズ状に加工されているので、発光素子から放出
された光を集光して受光素子に導くので、光結合素子の
受光感度を向上させることができる。
面がレンズ状に加工されているので、発光素子から放出
された光を集光して受光素子に導くので、光結合素子の
受光感度を向上させることができる。
【００４５】また、前記被覆部材のワイヤを含む周辺部
の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成されてい
るので、中空状態を容易に実現することができる。
の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成されてい
るので、中空状態を容易に実現することができる。
【００４６】また、本発明のヒューズ機能内蔵型光結合
素子によれば、電気信号を光信号に変換する発光素子
と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用第
１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用第
１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤ全体を被覆する被覆部材とか
ら構成された光結合素子であって、前記発光素子用第１
配線、発光素子用第２配線、受光素子用第１配線、およ
び受光素子用第２配線のうちの少なくとも１つの配線の
一部が配線用ワイヤによって形成されており、前記被覆
部材の配線用ワイヤを含む周辺部が中空状態であること
を特徴とする。これにより、配線用ワイヤ周辺部が被覆
部材で覆われていないので、配線用ワイヤに過電流が流
れたときに配線用ワイヤがヒューズのように溶断して確
実に切れるので、光結合素子がオープンとなる。つま
り、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実現することがで
きる。
素子によれば、電気信号を光信号に変換する発光素子
と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用第
１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用第
１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤ全体を被覆する被覆部材とか
ら構成された光結合素子であって、前記発光素子用第１
配線、発光素子用第２配線、受光素子用第１配線、およ
び受光素子用第２配線のうちの少なくとも１つの配線の
一部が配線用ワイヤによって形成されており、前記被覆
部材の配線用ワイヤを含む周辺部が中空状態であること
を特徴とする。これにより、配線用ワイヤ周辺部が被覆
部材で覆われていないので、配線用ワイヤに過電流が流
れたときに配線用ワイヤがヒューズのように溶断して確
実に切れるので、光結合素子がオープンとなる。つま
り、ヒューズ機能内蔵型光結合素子を実現することがで
きる。
【００４７】また、前記被覆部材が、配線用ワイヤを収
納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹脂と
を具備しているので、配線用ワイヤを含む周辺部を確実
に中空状態にすることができる。
納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹脂と
を具備しているので、配線用ワイヤを含む周辺部を確実
に中空状態にすることができる。
【００４８】また、前記被覆部材の配線用ワイヤを含む
周辺部の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成さ
れているので、中空状態を容易に実現することができ
る。
周辺部の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成さ
れているので、中空状態を容易に実現することができ
る。
【図１】本発明のヒューズ機能内蔵型光結合素子の一実
施の形態を示す説明図である。
施の形態を示す説明図である。
【図２】本発明のヒューズ機能内蔵型光結合素子の他の
実施の形態を示す側面図である。
実施の形態を示す側面図である。
【図３】本発明のヒューズ機能内蔵型光結合素子のさら
に他の実施の形態を示す側面図である。
に他の実施の形態を示す側面図である。
【図４】本発明のヒューズ機能内蔵型光結合素子のさら
に他の実施の形態を示す説明図である。
に他の実施の形態を示す説明図である。
【図５】金線の溶断電流特性の一例を示すグラフであ
る。
る。
【図６】従来の光結合素子の一例を示す説明図である。
１ 発光素子 ２ 受光素子 ３１ａ 発光素子用第１リードフレーム（発光素子用第
１配線） ３１ｂ 発光素子用第２リードフレーム（発光素子用第
２配線） ３２ａ 受光素子用第１リードフレーム（受光素子用第
１配線） ３２ｂ 受光素子用第２リードフレーム（受光素子用第
２配線） ４１ 発光素子用ワイヤ ４２ 受光素子用ワイヤ ５ 被覆部材 ６ シール材 ７ リードフレーム用ワイヤ
１配線） ３１ｂ 発光素子用第２リードフレーム（発光素子用第
２配線） ３２ａ 受光素子用第１リードフレーム（受光素子用第
１配線） ３２ｂ 受光素子用第２リードフレーム（受光素子用第
２配線） ４１ 発光素子用ワイヤ ４２ 受光素子用ワイヤ ５ 被覆部材 ６ シール材 ７ リードフレーム用ワイヤ
Claims (8)
- 【請求項１】 電気信号を光信号に変換する発光素子
と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用第
１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用第
１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤの全体を被覆する被覆部材と
から構成された光結合素子であって、 前記被覆部材のワイヤを含む周辺部が中空状態であるこ
とを特徴とする光結合素子。 - 【請求項２】 前記被覆部材が、少なくともワイヤを収
納するケースと、このケース表面を覆うモールド樹脂と
を具備している請求項１記載の光結合素子。 - 【請求項３】 前記ケースが光透過性を有する請求項２
記載の光結合素子。 - 【請求項４】 前記ケースの発光素子と対向する表面が
レンズ状に加工されている請求項２または３記載の光結
合素子。 - 【請求項５】 前記被覆部材のワイヤを含む周辺部の中
空状態がガス支援射出成形法を用いて形成されている請
求項１記載の光結合素子。 - 【請求項６】 電気信号を光信号に変換する発光素子
と、光信号を電気信号に変換する受光素子と、発光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される発光素子用第
１配線と、発光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される発光素子用第２配線と、受光素子
の一方のリード端子に電気的に接続される受光素子用第
１配線と、受光素子の他方のリード端子にワイヤを介し
て電気的に接続される受光素子用第２配線と、発光素
子、受光素子およびワイヤの全体を被覆する被覆部材と
から構成された光結合素子であって、 前記発光素子用第１配線、発光素子用第２配線、受光素
子用第１配線、および受光素子用第２配線のうちの少な
くとも１つの配線の一部が配線用ワイヤによって形成さ
れており、 前記被覆部材の配線用ワイヤを含む周辺部が中空状態で
あることを特徴とする光結合素子。 - 【請求項７】 前記被覆部材が、配線用ワイヤを収納す
るケースと、このケース表面を覆うモールド樹脂とを具
備している請求項６記載の光結合素子。 - 【請求項８】 前記被覆部材の配線用ワイヤを含む周辺
部の中空状態がガス支援射出成形法を用いて形成されて
いる請求項６記載の光結合素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23148898A JP2000068552A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | ヒューズ機能内蔵型光結合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23148898A JP2000068552A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | ヒューズ機能内蔵型光結合素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000068552A true JP2000068552A (ja) | 2000-03-03 |
Family
ID=16924286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23148898A Pending JP2000068552A (ja) | 1998-08-18 | 1998-08-18 | ヒューズ機能内蔵型光結合素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000068552A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1333526C (zh) * | 2004-03-03 | 2007-08-22 | 夏普株式会社 | 固态继电器 |
-
1998
- 1998-08-18 JP JP23148898A patent/JP2000068552A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1333526C (zh) * | 2004-03-03 | 2007-08-22 | 夏普株式会社 | 固态继电器 |
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