JP2003282935A - 光結合素子、その製造方法、及び電子機器 - Google Patents

光結合素子、その製造方法、及び電子機器

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light emitting
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Hiroyuki Shoji
弘之 小路
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Abstract

(57)【要約】 【課題】発光素子と受光素子間の光路を透光性樹脂によ
り容易に形成することができ、特性及び品質を安定化さ
せる。 【解決手段】透光性樹脂19を保持枠12の内側に塗布
して、発光素子15と受光素子16間の光伝達経路とな
る透光性樹脂19を形成しており、未硬化の透光性樹脂
19を保持枠12により保持するので、低粘度状態の透
光性樹脂19が保持枠12から各リードフレーム13,
14の裏面側や端子側へと流れ出ることがなく、透光性
樹脂19を容易に形成することができ、光結合素子11
の特性及び品質を安定化させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と受光素
子を対向配置した光結合素子、その製造方法、及び電子
機器に関する。
【0002】
【従来の技術】周知の様に、この種の光結合素子では、
発光素子と受光素子を対向配置しており、電気信号を発
光素子により光信号に変換して、この光信号を発光素子
から受光素子へと送受し、この光信号を受光素子により
電気信号に変換し、これにより入力側と出力側を電気的
に絶縁している。
【0003】図12は、従来の平面搭載型の光結合素子
を例示している。また、図13は、この平面搭載型の光
結合素子の製造工程を示すフローチャートである。ここ
では、発光素子302及び受光素子303を各リードフ
レーム304,305上に導電性接着剤306により接
着して(図13の工程401)、これらの素子302,
303をワイヤボンドによりそれぞれのリードフレーム
304,305に結線し(図13の工程402)、発光
素子302と受光素子303間の光路となる透光性樹脂
307を形成し(図13の工程403)、外乱光の侵入
や内部からの光漏れを防ぐ遮光性樹脂308をモールド
成形により形成し(図13の工程404)、遮光性樹脂
308の外壁面にメッキを施して(図13の工程40
5)、光結合素子301を完成させている。この後、光
結合素子301の絶縁耐圧検査、電気的特性検査、及び
外観検査を行ない(図13の各工程406,407,4
08)、検査に合格した光結合素子301を梱包して出
荷する(図13の各工程409,410)。
【0004】この光結合素子301においては、発光素
子302からの光が透光性樹脂307の内壁面で反射さ
れて受光素子303に入射する。
【0005】図14は、従来のドッキング型の光結合素
子を例示している。また、図15は、このドッキング型
の光結合素子の製造工程を示すフローチャートである。
ここでは、発光素子502をリードフレーム504上に
導電性接着剤505により接着して(図15の工程60
1)、この素子502をワイヤボンドによりリードフレ
ーム504に結線し(図15の工程602)、また受光
素子503をリードフレーム506上に導電性接着剤5
05により接着して(図15の工程603)、この素子
503をワイヤボンドによりリードフレーム506に結
線する(図15の工程604)。そして、各リードフレ
ーム504,506の位置決めにより発光素子502及
び受光素子503を対向配置し(図15の工程60
5)、この状態で発光素子502と受光素子503間の
光路となる透光性樹脂507を形成し(図15の工程6
06)、外乱光の侵入や内部からの光漏れを防ぐ遮光性
樹脂508をモールド成形により形成し(図15の工程
607)、遮光性樹脂508の外壁面にメッキを施して
(図15の工程608)、光結合素子501を完成させ
ている。この後、光結合素子501の絶縁耐圧検査、電
気的特性検査、及び外観検査を行ない(図15の各工程
609,610,611)、検査に合格した光結合素子
501を梱包して出荷する(図15の各工程612,6
13)。
【0006】この光結合素子501においては、発光素
子502からの光が透光性樹脂507を通じて受光素子
503へと直線的に伝達される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記従来の
各光結合素子においては、発光素子と受光素子間の光路
となる透光性樹脂として、シリコン樹脂を用いている。
しかしながら、未硬化のシリコン樹脂が低粘度であるた
め、その塗布量が多すぎると、シリコン樹脂がリードフ
レームの裏面側や端子側に流れる。そして、最悪の場合
は、シリコン樹脂が遮光性樹脂の外側に流れ出てしま
い、光結合素子が不良となった。また、シリコン樹脂の
塗布量が少なすぎると、発光素子と受光素子間の光路が
形成されず、やはり光結合素子が不良となった。従っ
て、シリコン樹脂の塗布量のコントロールが大変に難し
く、光結合素子の特性及び品質を安定化させることが極
めて困難であった。
【0008】そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑
みてなされたものであり、発光素子と受光素子間の光路
を透光性樹脂により容易に形成することができ、特性及
び品質を安定化させることが可能な光結合素子、その製
造方法、及び電子機器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】上記従来の課題を解決す
るために、本発明は、発光素子及び受光素子をリードフ
レームの同一平面上に搭載し、発光素子及び受光素子を
透光性樹脂により覆って、この透光性樹脂を発光素子と
受光素子間の光伝達経路として用いる光結合素子におい
て、透光性樹脂の保持枠を発光素子及び受光素子の周囲
に配設している。
【0010】この様な構成の本発明によれば、透光性樹
脂の保持枠を発光素子及び受光素子の周囲に配設してい
るので、保持枠の内側に透光性樹脂を塗布すれば、発光
素子及び受光素子を透光性樹脂により覆って、この透光
性樹脂を発光素子と受光素子間の光伝達経路とすること
ができる。また、透光性樹脂の塗布に際し、未硬化の透
光性樹脂が低粘度状態であっても、保持枠により透光性
樹脂が保持されるので、透光性樹脂が保持枠からリード
フレームの裏面側や端子側へと流れ出ることが防止され
る。このため、発光素子と受光素子間の光路を透光性樹
脂により容易に形成することができ、光結合素子の特性
及び品質を安定化させることができる。
【0011】また、本発明においては、保持枠は、熱可
塑性樹脂である。
【0012】この熱可塑性樹脂としては、PPS(ポリ
フェニレンスルフィド)、PC(ポリカーボネート)、
PBT(ポリブチレンテレフタレート)、結晶ポリマ
ー、非結晶ポリマー、液晶ポリマー等がある。この様な
熱可塑性樹脂を保持枠の材料として適用すれば、保持枠
にバリが発生し難く、不良の原因を減少させることがで
きる。
【0013】更に、本発明においては、保持枠は、光を
反射する絶縁性樹脂により形成され、その壁面が反射面
もしくは鏡面状である。
【0014】この様に保持枠の壁面が反射面もしくは鏡
面状であれば、発光素子からの光が保持枠の壁面で反射
されるので、受光素子の受光量が増大し、光伝達効率を
上昇させることができる。
【0015】また、本発明においては、保持枠は、低粘
度状態の透光性樹脂の流出を防止する段差を有する。
【0016】この場合は、保持枠により低粘度状態の透
光性樹脂の流出を効果的に防止することができる。
【0017】次に、本発明は、発光素子及び受光素子を
それぞれのリードフレームに搭載して、発光素子及び受
光素子を対向配置し、発光素子及び受光素子を透光性樹
脂により覆って、この透光性樹脂を発光素子と受光素子
間の光伝達経路として用いる光結合素子において、透光
性樹脂の保持枠を各リードフレームにそれぞれ設け、各
リードフレームの保持枠を発光素子及び受光素子の周囲
に配置している。
【0018】ここでは、発光素子及び受光素子が対向配
置されていることを前提としており、保持枠を各リード
フレームにそれぞれ設け、各リードフレームの保持枠を
発光素子及び受光素子の周囲に配置している。この保持
枠の内側に未硬化の透光性樹脂を塗布すれば、この保持
枠により低粘度状態の透光性樹脂がリードフレームの裏
面側や端子側へと流れることが防止される。
【0019】また、本発明においては、各保持枠は、熱
可塑性樹脂である。
【0020】この様に熱可塑性樹脂を各保持枠の材料と
して適用すれば、各保持枠にバリが発生し難く、不良の
原因を減少させることができる。
【0021】更に、本発明においては、各保持枠は、光
を反射する絶縁性樹脂により形成され、その壁面が反射
面もしくは鏡面状である。
【0022】この場合は、発光素子からの光が保持枠の
壁面で反射されるので、受光素子の受光量が増大し、光
伝達効率を上昇させることができる。
【0023】また、本発明においては、各保持枠は、L
字型であり、発光素子及び受光素子を矩形状に囲んでい
る。
【0024】この様なL字型の各保持枠により、発光素
子及び受光素子を矩形状に囲むことができる。
【0025】更に、本発明においては、各保持枠の一方
により発光素子と受光素子間に介在する透光性シートを
支持している。
【0026】この透光性シートとして、導電性のものを
適用すれば、耐ノイズ性を向上させることができる。ま
た、この透光性シートとして、絶縁性のものを適用すれ
ば、発光素子と受光素子間の絶縁性を向上させることが
できる。
【0027】次に、本発明は、発光素子及び受光素子を
リードフレームの同一平面上に搭載し、発光素子及び受
光素子を透光性樹脂により覆って、この透光性樹脂を発
光素子と受光素子間の光伝達経路として用いる光結合素
子の製造方法において、透光性樹脂の保持枠をリードフ
レームに設け、この後に発光素子及び受光素子をリード
フレームに搭載して、保持枠を発光素子及び受光素子の
周囲に配置し、透光性樹脂を保持枠の内側に塗布してい
る。
【0028】あるいは、本発明は、発光素子及び受光素
子をそれぞれのリードフレームに搭載して、発光素子及
び受光素子を対向配置し、発光素子及び受光素子を透光
性樹脂により覆って、この透光性樹脂を発光素子と受光
素子間の光伝達経路として用いる光結合素子の製造方法
において、透光性樹脂の保持枠を各リードフレームにそ
れぞれ設け、この後に発光素子及び受光素子をそれぞれ
のリードフレームに搭載して、各リードフレームの保持
枠を発光素子及び受光素子の周囲に配置し、透光性樹脂
を各保持枠の内側に塗布している。
【0029】この様な本発明の製造方法によれば、透光
性樹脂の保持枠をリードフレームに設け、この後に発光
素子及び受光素子をリードフレームに搭載しているの
で、保持枠をリードフレームに取り付けるに際し、発光
素子及び受光素子や、それらのワイヤーに対して、熱的
もしくは機械的なストレスを与えずに済み、不良の原因
を減少させることができる。また、透光性樹脂の塗布に
際し、未硬化の透光性樹脂が低粘度状態であっても、保
持枠により透光性樹脂の流出を防止することができる。
【0030】また、本発明の電子機器は、本発明の光結
合素子を備えている。
【0031】すなわち、本発明は、光結合素子及びその
製造方法だけではなく、この光結合素子を備える電子機
器を包含している。電子機器としては、電源やプロコン
等がある。
【0032】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して詳細に説明する。
【0033】図1は、本発明の第1実施形態である平面
搭載型の光結合素子を示す断面図である。また、図2
は、本実施形態の光結合素子の製造工程を示すフローチ
ャートである。
【0034】本実施形態では、まず、図3及び図4に示
す様に光を反射する絶縁性樹脂をモールド成形して保持
枠12を形成し、保持枠12を各リードフレーム13,
14に取り付けている(図2の工程101)。保持枠1
2の形成と同時に、保持枠12を各リードフレーム1
3,14に組み込んでも良いし、また保持枠12の形成
後に、保持枠12を取り付けても良い。ここでは、複数
の保持枠12を形成して取り付けている。また、光を反
射する絶縁性樹脂からなる保持枠12の形成に際し、保
持枠12の壁面12aを滑らかにして、この壁面12a
を鏡面状に仕上げても良い。更に、保持枠12を形成す
る絶縁性樹脂として、熱可塑性樹脂を適用している。熱
可塑性樹脂には、PPS(ポリフェニレンスルフィ
ド)、PC(ポリカーボネート)、PBT(ポリブチレ
ンテレフタレート)、結晶ポリマー、非結晶ポリマー、
液晶ポリマー等がある。この熱可塑性樹脂の適用によ
り、保持枠12にバリが発生し難く、不良の原因を減少
させることができる。
【0035】そして、発光素子15及び受光素子16を
各リードフレーム13,14上に導電性接着剤17によ
り接着し(図2の工程102)、ワイヤボンドにより、
発光素子15及び受光素子16をそれぞれのワイヤー1
8a,18bを介して各リードフレーム13,14に結
線する(図2の工程103)。各素子15,16及び各
リードフレーム13,14は、保持枠12の内側に配置
される。
【0036】この後、透光性を有するシリコン樹脂やポ
ッティングエポキシ樹脂等を規定の量だけ保持枠12の
内側に塗布して、発光素子15及び受光素子16を封入
し、発光素子15と受光素子16間の光伝達経路となる
透光性樹脂19を形成する(図2の工程104)。この
とき、未硬化の透光性樹脂19が低粘度の状態であって
も、透光性樹脂19が保持枠12により保持されるの
で、透光性樹脂19が保持枠12から各リードフレーム
13,14の裏面側や端子側へと流れ出ることがない。
【0037】次に、外乱光の侵入や内部からの光漏れを
防ぐ遮光性樹脂20をモールド成形により形成し(図2
の工程105)、遮光性樹脂20の外壁面にメッキを施
して(図2の工程106)、光結合素子11を完成させ
る。この後、光結合素子11の絶縁耐圧検査、電気的特
性検査、及び外観検査を行ない(図2の各工程107,
108,109)、検査に合格した光結合素子11を梱
包して出荷する(図2の各工程110,111)。
【0038】この光結合素子11においては、発光素子
15からの光が透光性樹脂19の内壁面で反射されて受
光素子16に入射する。また、保持枠12は、光を反射
する絶縁性樹脂からなるため、発光素子15から側方に
出射された光が保持枠12の壁面12aでも反射され、
受光素子16へと入射する光量が増大する。これによ
り、発光素子15と受光素子16間の光伝達効率が向上
する。更に、先に述べた様に保持枠12の壁面12aを
鏡面状に仕上げれば、保持枠12の壁面12aの光反射
率が高くなるので、受光素子16で受光される光量がよ
り増大して、光伝達効率がより向上する。
【0039】この様に本実施形態では、透光性樹脂19
を保持枠12の内側に塗布して、発光素子15と受光素
子16間の光伝達経路となる透光性樹脂19を形成して
おり、未硬化の透光性樹脂19を保持枠12により保持
するので、低粘度状態の透光性樹脂19が保持枠12か
ら各リードフレーム13,14の裏面側や端子側へと流
れ出ることがなく、透光性樹脂19を容易に形成するこ
とができ、光結合素子11の特性及び品質を安定化させ
ることができる。また、保持枠12の材料として、熱可
塑性樹脂を適用しているので、保持枠12にバリが発生
し難く、不良の原因を減少させることができる。
【0040】また、透光性樹脂19の保持枠12を各リ
ードフレーム13,14に取り付けてから、発光素子1
5及び受光素子16を各リードフレーム13,14に搭
載しているので、保持枠12を取り付けるに際し、各素
子15,16や各ワイヤー18a,18bに対して、熱
的もしくは機械的なストレスを与えずに済み、不良の原
因を減少させることができる。
【0041】図5は、図1の光結合素子の変形例を示し
ている。この光結合素子11Aでは、図1の保持枠12
の代わりに、保持枠12Aを適用している。この保持枠
12Aは、その壁面の上端に段差12bを有しており、
この段差12bにより未硬化の透光性樹脂19の流出を
より効果的に防止する。
【0042】図6は、本発明の第2実施形態であるドッ
キング型の光結合素子を示す断面図である。また、図7
は、本実施形態の光結合素子の製造工程を示すフローチ
ャートである。
【0043】本実施形態では、まず、図8及び図9に示
す様に光を反射する絶縁性樹脂をモールド成形して各保
持枠22,23を形成し、各保持枠22,23を各リー
ドフレーム24,25に取り付けている(図7の各工程
201,202)。各保持枠22,23の形成と同時
に、各保持枠22,23をそれぞれのリードフレーム2
4,25に組み込んでも良いし、また各保持枠22,2
3の形成後に、各保持枠22,23を取り付けても良
い。ここでは、複数組の各保持枠22,23を形成して
取り付けている。また、光を反射する絶縁性樹脂からな
る各保持枠22,23の形成に際し、各保持枠22,2
3の壁面22a,23aを滑らかにして、これらの壁面
22a,23aを鏡面状に仕上げても良い。更に、各保
持枠22,23を形成する絶縁性樹脂として、熱可塑性
樹脂を適用しており、これにより各保持枠22,23の
バリの発生を防止して、不良の原因を減少させている。
【0044】次に、発光素子26をリードフレーム24
上に導電性接着剤27により接着して(図7の工程20
3)、ワイヤボンドにより、発光素子26をワイヤー2
8aを介してリードフレーム24に結線し(図7の工程
204)、また受光素子29をリードフレーム25上に
導電性接着剤27により接着して(図7の工程20
5)、ワイヤボンドにより、受光素子29をワイヤー2
8bを介してリードフレーム25に結線する(図7の工
程206)。
【0045】この後、各リードフレーム24,25の位
置決めにより発光素子26及び受光素子29を対向配置
し(図7の工程207)、この状態で透光性を有するシ
リコン樹脂やポッティングエポキシ樹脂等を規定の量だ
け各保持枠22,23の内側に塗布して、発光素子26
及び受光素子29を封入し、発光素子26と受光素子2
9間の光路となる透光性樹脂30を形成する(図7の工
程208)。このとき、未硬化の透光性樹脂30は、各
保持枠22,23により保持され、各リードフレーム2
4,25の裏面側や端子側へと流れ出ることがない。
【0046】更に、外乱光の侵入や内部からの光漏れを
防ぐ遮光性樹脂31をモールド成形により形成し(図7
の工程209)、遮光性樹脂31の外壁面にメッキを施
して(図7の工程210)、光結合素子21を完成させ
る。この後、光結合素子21の絶縁耐圧検査、電気的特
性検査、及び外観検査を行ない(図7の各工程211,
212,213)、検査に合格した光結合素子21を梱
包して出荷する(図7の各工程214,215)。
【0047】この光結合素子21においては、発光素子
26からの光が透光性樹脂30を通じて受光素子29へ
と直線的に伝達される。また、各保持枠22,23は、
光を反射する絶縁性樹脂からなるため、発光素子26か
ら側方に出射された光が保持枠22の壁面22aで反射
され、受光素子29へと入射する光量が増大し、発光素
子26と受光素子29間の光伝達効率が向上する。更
に、先に述べた様に保持枠22の壁面22aを鏡面状に
仕上げれば、壁面22aの光反射率が高くなるので、光
伝達効率がより向上する。
【0048】この様に本実施形態では、透光性樹脂30
を各保持枠22,23により保持するので、未硬化の透
光性樹脂30が各保持枠22,23から各リードフレー
ム24,25の裏面側や端子側へと流れ出ることがな
く、透光性樹脂30を容易に形成することができ、光結
合素子21の特性及び品質を安定化させることができ
る。また、各保持枠22,23の材料として、熱可塑性
樹脂を適用しているので、各保持枠22,23にバリが
発生し難く、不良の原因を減少させることができる。
【0049】また、各保持枠22,23をそれぞれのリ
ードフレーム24,25に取り付けてから、発光素子2
6及び受光素子29を各リードフレーム24,25に搭
載しているので、各保持枠22,23を取り付けるに際
し、各素子26,29や各ワイヤー28a,28bに対
して、熱的もしくは機械的なストレスを与えずに済み、
不良の原因を減少させることができる。
【0050】図10は、図6の光結合素子の変形例を示
している。この光結合素子21Aでは、図6の保持枠2
3の代わりに、保持枠23Aを適用している。この保持
枠23Aは、L字型の一辺の端部に突起23aを設けて
おり、L字型の上端部と突起23aの先端部間に透光性
シート32を架け渡している。この透光性シート32と
して、導電性のものを適用すれば、耐ノイズ性を向上さ
せることができる。また、この透光性シート32とし
て、絶縁性のものを適用すれば、発光素子26と受光素
子29間の絶縁性を向上させることができる。
【0051】図11は、図6の光結合素子の変形例を示
している。この光結合素子21Bでは、図6の各保持枠
22,23の代わりに、各保持枠22B,23Bを適用
している。これらの保持枠22B,23Bは、平板状の
ものであって、それぞれのリードフレーム24,25に
突設される。この様な単純な形状の各保持枠22B,2
3Bによっても、未硬化の透光性樹脂30を保持するこ
とができる。
【0052】尚、本発明は、上記各実施形態に限定され
るものではなく、多様に変形することができる。例え
ば、保持枠の形状や材質等を適宜に変更しても構わな
い。また、本発明は、光結合素子及びその製造方法だけ
ではなく、この光結合素子を備える電子機器を包含す
る。電子機器としては、電源やプロコン等がある。
【0053】
【発明の効果】以上説明した様に本発明の光結合素子に
よれば、透光性樹脂の保持枠を発光素子及び受光素子の
周囲に配設しているので、保持枠の内側に透光性樹脂を
塗布すれば、発光素子及び受光素子を透光性樹脂により
覆って、この透光性樹脂を発光素子と受光素子間の光伝
達経路とすることができる。また、透光性樹脂の塗布に
際し、未硬化の透光性樹脂が低粘度状態であっても、保
持枠により透光性樹脂が保持されるので、透光性樹脂が
保持枠からリードフレームの裏面側や端子側へと流れ出
ることが防止される。このため、発光素子と受光素子間
の光路を透光性樹脂により容易に形成することができ、
光結合素子の特性及び品質を安定化させることができ
る。
【0054】また、本発明によれば、熱可塑性樹脂を保
持枠の材料として適用しているので、保持枠にバリが発
生し難く、不良の原因を減少させることができる。
【0055】更に、本発明によれば、保持枠の壁面が反
射面もしくは鏡面状であるため、発光素子からの光が保
持枠の壁面で反射され、受光素子の受光量が増大し、光
伝達効率を上昇させることができる。
【0056】また、本発明によれば、保持枠は、低粘度
状態の透光性樹脂の流出を防止する段差を有する。この
ため、低粘度状態の透光性樹脂の流出を効果的に防止す
ることができる。
【0057】更に、本発明によれば、L字型の各保持枠
により、発光素子及び受光素子を矩形状に囲んでいる。
【0058】また、本発明によれば、発光素子と受光素
子間に透光性シートを介在させている。この透光性シー
トとして、導電性のものを適用すれば、耐ノイズ性を向
上させることができる。また、この透光性シートとし
て、絶縁性のものを適用すれば、発光素子と受光素子間
の絶縁性を向上させることができる。
【0059】一方、本発明の製造方法によれば、透光性
樹脂の保持枠をリードフレームに設け、この後に発光素
子及び受光素子をリードフレームに搭載しているので、
保持枠をリードフレームに取り付けるに際し、発光素子
及び受光素子や、それらのワイヤーに対して、熱的もし
くは機械的なストレスを与えずに済み、不良の原因を減
少させることができる。また、透光性樹脂の塗布に際
し、未硬化の透光性樹脂が低粘度状態であっても、保持
枠により透光性樹脂の流出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態である平面搭載型の光結
合素子を示す断面図である。
【図2】図1の光結合素子の製造工程を示すフローチャ
ートである。
【図3】図1の光結合素子における保持枠及び各リード
フレームを示す平面図である。
【図4】図3の保持枠及び各リードフレームを拡大して
示す側面図である。
【図5】図1の光結合素子の変形例を示す断面図であ
る。
【図6】本発明の第2実施形態であるドッキング型の光
結合素子を示す断面図である。
【図7】図6の光結合素子の製造工程を示すフローチャ
ートである。
【図8】図6の光結合素子における各保持枠及び各リー
ドフレームを示す平面図である。
【図9】図8の各保持枠及び各リードフレームを拡大し
て示す側面図である。
【図10】図6の光結合素子の変形例を示す断面図であ
る。
【図11】図6の光結合素子の他の変形例を示す断面図
である。
【図12】従来の平面搭載型の光結合素子を示す断面図
である。
【図13】図12の光結合素子の製造工程を示すフロー
チャートである。
【図14】従来のドッキング型の光結合素子を示す断面
図である。
【図15】図14の光結合素子の製造工程を示すフロー
チャートである。
【符号の説明】
11,21 光結合素子 12,22,23 保持枠 13,14,24,25 リードフレーム 15,26 発光素子 16,29 受光素子 18a,18b,28a,28b ワイヤー 19,30 透光性樹脂 20,31 遮光性樹脂 32 透光性シート

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 発光素子及び受光素子をリードフレーム
    の同一平面上に搭載し、発光素子及び受光素子を透光性
    樹脂により覆って、この透光性樹脂を発光素子と受光素
    子間の光伝達経路として用いる光結合素子において、 透光性樹脂の保持枠を発光素子及び受光素子の周囲に配
    設したことを特徴とする光結合素子。
  2. 【請求項2】 保持枠は、熱可塑性樹脂であることを特
    徴とする請求項1に記載の光結合素子。
  3. 【請求項3】 保持枠は、光を反射する絶縁性樹脂によ
    り形成され、その壁面が反射面もしくは鏡面状であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の光結合素子。
  4. 【請求項4】 保持枠は、低粘度状態の透光性樹脂の流
    出を防止する段差を有することを特徴とする請求項1に
    記載の光結合素子。
  5. 【請求項5】 発光素子及び受光素子をそれぞれのリー
    ドフレームに搭載して、発光素子及び受光素子を対向配
    置し、発光素子及び受光素子を透光性樹脂により覆っ
    て、この透光性樹脂を発光素子と受光素子間の光伝達経
    路として用いる光結合素子において、 透光性樹脂の保持枠を各リードフレームにそれぞれ設
    け、各リードフレームの保持枠を発光素子及び受光素子
    の周囲に配置したことを特徴とする光結合素子。
  6. 【請求項6】 各保持枠は、熱可塑性樹脂であることを
    特徴とする請求項5に記載の光結合素子。
  7. 【請求項7】 各保持枠は、光を反射する絶縁性樹脂に
    より形成され、それらの壁面が反射面もしくは鏡面状で
    あることを特徴とする請求項5に記載の光結合素子。
  8. 【請求項8】 各保持枠は、L字型であり、発光素子及
    び受光素子を矩形状に囲むことを特徴とする請求項5に
    記載の光結合素子。
  9. 【請求項9】 各保持枠の一方により発光素子と受光素
    子間に介在する透光性シートを支持したことを特徴とす
    る請求項5に記載の光結合素子。
  10. 【請求項10】 発光素子及び受光素子をリードフレー
    ムの同一平面上に搭載し、発光素子及び受光素子を透光
    性樹脂により覆って、この透光性樹脂を発光素子と受光
    素子間の光伝達経路として用いる光結合素子の製造方法
    において、 透光性樹脂の保持枠をリードフレームに設け、この後に
    発光素子及び受光素子をリードフレームに搭載して、保
    持枠を発光素子及び受光素子の周囲に配置し、透光性樹
    脂を保持枠の内側に塗布することを特徴とする光結合素
    子の製造方法。
  11. 【請求項11】 発光素子及び受光素子をそれぞれのリ
    ードフレームに搭載して、発光素子及び受光素子を対向
    配置し、発光素子及び受光素子を透光性樹脂により覆っ
    て、この透光性樹脂を発光素子と受光素子間の光伝達経
    路として用いる光結合素子の製造方法において、 透光性樹脂の保持枠を各リードフレームにそれぞれ設
    け、この後に発光素子及び受光素子をそれぞれのリード
    フレームに搭載して、各リードフレームの保持枠を発光
    素子及び受光素子の周囲に配置し、透光性樹脂を各保持
    枠の内側に塗布することを特徴とする光結合素子の製造
    方法。
  12. 【請求項12】 請求項1乃至9のいずれかに記載の光
    結合素子を備えることを特徴とする電子機器。
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Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005294494A (ja) * 2004-03-31 2005-10-20 Toshiba Corp 光半導体装置及びその製造方法
JP2008060344A (ja) * 2006-08-31 2008-03-13 Toshiba Corp 半導体発光装置
JP4897530B2 (ja) * 2007-03-23 2012-03-14 ルネサスエレクトロニクス株式会社 フォトカプラおよびその組立方法
US8853658B2 (en) 2012-08-08 2014-10-07 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Face-to-face opto-coupler device and method of manufacture
JP5865216B2 (ja) * 2012-09-12 2016-02-17 ルネサスエレクトロニクス株式会社 フォトカプラ
JP2016018832A (ja) * 2014-07-07 2016-02-01 パナソニックIpマネジメント株式会社 光結合装置
US10283699B2 (en) * 2016-01-29 2019-05-07 Avago Technologies International Sales Pte. Limited Hall-effect sensor isolator
US11211305B2 (en) 2016-04-01 2021-12-28 Texas Instruments Incorporated Apparatus and method to support thermal management of semiconductor-based components
US10861796B2 (en) 2016-05-10 2020-12-08 Texas Instruments Incorporated Floating die package
US10179730B2 (en) 2016-12-08 2019-01-15 Texas Instruments Incorporated Electronic sensors with sensor die in package structure cavity
US10411150B2 (en) * 2016-12-30 2019-09-10 Texas Instruments Incorporated Optical isolation systems and circuits and photon detectors with extended lateral P-N junctions
US9929110B1 (en) 2016-12-30 2018-03-27 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit wave device and method
US10074639B2 (en) 2016-12-30 2018-09-11 Texas Instruments Incorporated Isolator integrated circuits with package structure cavity and fabrication methods
US10121847B2 (en) 2017-03-17 2018-11-06 Texas Instruments Incorporated Galvanic isolation device
JP7109347B2 (ja) * 2018-12-03 2022-07-29 三菱電機株式会社 半導体装置および電力変換装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4114177A (en) * 1975-05-01 1978-09-12 Bell Telephone Laboratories, Incorporated Optically coupled device with diffusely reflecting enclosure
GB1557685A (en) * 1976-02-02 1979-12-12 Fairchild Camera Instr Co Optically coupled isolator device
JPS6092637A (ja) * 1983-10-27 1985-05-24 Nec Corp 半導体装置
US5148243A (en) * 1985-06-25 1992-09-15 Hewlett-Packard Company Optical isolator with encapsulation
JPS62105458A (ja) 1985-10-31 1987-05-15 Shinko Electric Ind Co Ltd 半導体装置用パツケ−ジ
JPS62156882A (ja) * 1985-12-28 1987-07-11 Sharp Corp ホトカプラ
JPS6353984A (ja) * 1986-08-22 1988-03-08 Matsushita Electric Works Ltd フオトカプラパツケ−ジ
JPH05136452A (ja) * 1991-09-30 1993-06-01 Nec Corp 半導体リレーおよびその製造方法
JP2787387B2 (ja) 1992-03-05 1998-08-13 シャープ株式会社 光結合装置
US5340993A (en) * 1993-04-30 1994-08-23 Motorola, Inc. Optocoupler package wth integral voltage isolation barrier
KR100271423B1 (ko) 1997-05-01 2000-11-15 송기선 광결합소자 및 그 제조방법
JP4117868B2 (ja) 1999-11-22 2008-07-16 シャープ株式会社 光結合素子

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