JP2528023Y2 - 光結合装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案は、光結合装置に関し、特に発光部と受光部と
を同一パツケージ内に持ち、入力信号を発光部で一旦光
に変換し、この光を受光部で再び電気信号に変換する光
結合装置に係る。

〈従来技術〉 一般に、光結合装置（フオトカプラ）は、第3,4図の
如く、発光側リードフレーム１および受光側リードフレ
ーム２に夫々搭載された発光素子（赤外線発光ダイオー
ド）３および受光素子（フオトトランジスタ）４が対向
配置され、発光素子３および受光素子４が透光性樹脂５
により一次モールドされ、さらに遮光性樹脂６（黒色エ
ポキシ樹脂）により二次モールドされて成る。

そして、リードフレーム1,2が共にストレートの形状
になっているため、リードフレーム1,2は封止樹脂内で
短く、したがってリードフレーム1,2と封止樹脂との密
着面積は小さくなっている。

なお、第４図中、5aは発光素子３を保護するためのプ
リコート樹脂である。

〈考案が解決しようとする課題〉 第３図に示す、光結合装置において、透光性樹脂５は
光を透過させることに関し優れているが、シリコン系樹
脂が使用されているため、金属性のリードフレーム1,2
との熱膨張係数の差により、リードフレーム1,2との密
着性ははなはだ良くない。

また、光結合装置の組立工程上、発光側リードフレー
ム１と受光側リードフレーム２との間に透光性樹脂５を
滴入するので、滴入量の制御および粘度のばらつきによ
り、本来リードフレーム1,2が遮光性樹脂６に密着すべ
き部分までリードフレーム1,2に沿ってその領域が拡大
し、リードフレーム1,2と接する面積が異常に大となる
ことがある。遮光性樹脂６は、本来リードフレーム1,2
との密着性を保持するものであるが、上記の状態に至っ
ては、遮光性樹脂６のリードフレーム1,2との密着性に
支障をきたしてしまう。

これにより、リードフレーム1,2に搭載された発光素
子３および受光素子４を二重モールドした後に洗浄する
と、リードフレーム２と封止樹脂との界面より洗浄剤も
しくは水分が微妙ながらも浸透し、リード端子間同士に
電流のリーク現象が生じる。

また、水分が各素子3,4に達するような場合には、各
素子3,4上にリーク現象を生じさせ、光結合装置の機能
を害するまでに至る可能性がある。

ゆえに、透光性樹脂５についての滴入量の管理、粘度
のばらつきの管理等を充分に行なわなければ信頼性の高
い光結合装置を提供することは不可能である。

また、第４図に示す光結合装置でも、同様な問題点が
指摘されている。すなわち、発光側リードフレーム１に
搭載された発光素子３には、光路設計上、発光素子３を
保護するシリコン系のプリコート樹脂5aが不可能であ
り、リードフレーム1,2との密着面積がばらつきが生
じ、プリコート樹脂5aの滴入量の管理、粘度のばらつき
の管理を必要とする。

本考案は、上記に鑑み、リードフレームと封止樹脂と
の密着性を高め、信頼性の高い光結合装置の提供を目的
とする。

〈課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するために本考案は、発光素子及び受
光素子がそれぞれ個別に搭載される２つのリードフレー
ムを有し、前記両素子が互いに対向するよう配置され、
前記両素子間にシリコン系の透光性樹脂が一次モールド
されてなるとともに、その外周がさらに遮光性樹脂によ
って二次モールドされてなる光結合装置において、前記
２つのリードフレームは、前記遮光性樹脂との密着面積
が大となるよう略平面的に複数のコーナーを有するジグ
ザグ状の屈曲形成されてなることを特徴とする。

また、発光素子及び受光素子がそれぞれ個別に搭載さ
れる２つのリードフレームを有し、前記両素子が互いに
対向するよう配置され、前記発光素子がシリコン系のプ
リコート樹脂によってプリコートされ、さらに前記両素
子がエポキシ系の透光性樹脂によって一次モールドさ
れ、その外周がさらに遮光性樹脂によって二次モールド
されてなる光結合装置において、前記２つのリードフレ
ームは、前記遮光性樹脂との密着面積が大となるよう略
平面的に複数のコーナーを有するジグザグ状に屈曲形成
されてなることを特徴とする。

〈作用〉 上記課題解決手段において、発光素子11および受光素
子12を素子搭載用リード端子17a,17bに搭載し、発光素
子11と受光素子12が対向するよう素子搭載用リード端子
17a,17bを配置する。そして、封止樹脂により樹脂封止
する。

その後、光結合装置は、洗浄剤等により洗浄される
が、金属素材である素子搭載用リード端子17a,17bと封
止樹脂との界面より洗浄剤もしくは水分が微妙ながら浸
透し、リード端子間同士、または受発光素子、11,12上
に電流のリーク現象が生じ、光結合装置の機能を害する
可能性がある。

しかし、素子搭載用リード端子17a,17bを、封止樹脂
との密着面積が大となるよう略平面的にジグザグ状に屈
曲形成しているので、素子搭載用リード端子17a,17bと
封止樹脂との密着面積が大となり、封止樹脂の素子搭載
用リード端子17a,17bとの密着性が保持され、水分、洗
浄剤等の侵入を抑制することができる。

また、リードフレームの長さを従来構造よりも長くで
きるので、仮に外部から水分等の侵入があったとして
も、その水分等はリードフレームの途中で止まり、受発
光素子にまで水分等が達する可能性を極めて低くでき
る。この結果、非常に信頼性の高い光結合装置を提供で
きる。

〈実施例〉 ［第一実施例］ 以下、本考案の第一実施例を第１図に基づき説明す
る。

第１図は本考案第一実施例の光結合装置を示す一部断
面斜視図である。

第１図の如く、本実施例の光結合装置（フオトカプ
ラ）は、入力信号を発光部で一旦光に変換し、この光を
受光部で再び電気信号に変換して出力するもので、発光
素子11と受光素子12が対向してリードフレーム13,14に
搭載され、これがシリコン系の透光性樹脂18により一次
モールドされ、さらに遮光性樹脂（黒色エポキシ樹脂）
19により二次モールドされて成り、前記リードフレーム
1,2は、遮光性樹脂19との密着面積が大となるようジグ
ザグ状に折曲形成されたものである。

前記発光素子11は、発光ダイオードチツプが使用さ
れ、前記受光素子12は、受光サイリスタチツプが使用さ
れている。該発光素子11および受光素子12は、リードフ
レーム13,14に夫々銀ペーストで接着されており、その
電極より金線等のボンデイングワイヤ15,16で内部結線
され電気的に接続されている。

前記リードフレーム13,14は、略Ｌ字形に折曲形成さ
れており、発光素子11、受光素子12が搭載される搭載用
リード端子17a,17bと、発光素子11、受光素子12と、前
記ボンデイングワイヤ15,16を介して内部結線される結
線用リード端子17c,17dとから構成されている。そし
て、搭載用リード端子17a,17bは、外部に入出力する第
一リード部23,24と、該第一リード部23,24の先端から延
設され、発光素子12が搭載される四角形のヘツダ部21,2
2とから成る。一方、結線用リード端子17c,17dは、外部
に入出力する第二リード部27,28と、該第二リード部27,
28の先端から延設され発光素子11、受光素子12に内部結
線される結線部29とから成る。

前記第一リード部23,24は、遮光性樹脂19との密着面
積を大とし遮光性樹脂19との密着性が向上するよう、複
数のコーナーを有するジグザグ状に折曲形成されてい
る。そして、第一リード部23,24は、前記ヘツダ部21,22
の側部25、すなわち発光素子11、受光素子12のボンデイ
ングエリアの横から取り出されている。また、このボン
デイングエリアの横から取り出す第一リード部23,24の
幅は、透光性樹脂のリードフレーム13,14への広がりを
抑えることが可能となるよう、細く設けられている。

なお、リードフレーム13,14の表面は、より一層遮光
性樹脂19との密着面積をより大とするよう、めっき方式
あるいは機械的方式により梨地状に加工されている。

上記構成の光結合装置は、以下のようにして製造され
る。

まず、発光素子11および受光素子12を搭載用リード端
子17a,17bのヘツダ部21,22に搭載し、ボンデイングワイ
ヤ15,16により発光素子11および受光素子12との結線用
リード端子17c,17dの結線部29との間に内部結線を施
す。

しかる後、発光素子11と受光素子12が対向するようリ
ードフレーム13,14を配置し、発光素子11と受光素子12
との間に透光性樹脂18を充填して一次モールド、さらに
遮光性樹脂19で二次モールドする。

その後、光結合装置は、洗浄剤等により洗浄される
が、金属素材であるリードフレーム13,14と遮光性樹脂1
9との界面より洗浄剤もしくは水分が微妙ながら浸透
し、リードフレーム13,14のリード端子間同士、または
受発光素子11,12上に電流のリーク現象が生じ、光結合
装置の機能を害する可能性がある。

しかし、本実施例では、発光素子11および受光素子12
が搭載される搭載用リード端子17a,17bを、複数のコー
ナーを有するジグザグ状に折曲形成しているので、搭載
用リード端子17a,17bと遮光性樹脂19との密着面積が大
となり、遮光性樹脂19のリードフレーム13,14との密着
性が保持され、水分や洗浄剤等の侵入を抑制することが
できる。

したがって、リードフレームと封止樹脂（遮光性樹
脂）との密着性を高め、信頼性の高い光結合装置の提供
が可能となる。

また、リードフレーム13、14の長さを従来構造よりも
長くできるので、仮に外部から水分等の侵入があったと
しても、その水分等はリードフレーム13、14の途中で止
まり、受発光素子にまで水分等が達する可能性を極めて
低くできる。

また、ボンデイングエリアの横から取り出す第一リー
ド部23,24の幅を細く設けているので、透光性樹脂18の
リードフレーム13,14への広がりを抑制することがで
き、透光性樹脂18の管理が容易となり、さらに樹脂量が
低減され、製造コストが低廉化される。

さらに、リードフレーム13,14の表面を梨地状に加工
しているので、より一層封止樹脂との密着面積を大とす
ることができ、リードフレームとの密着性をより一層向
上させることができる。

［第二実施例］ 次に、本考案の第二実施例について第２図に基づき説
明する。

第２図は本考案第二実施例の光結合装置を示す一部断
面斜視図である。

本実施例の光結合装置は、第２図の如く、発光素子11
および受光素子12を樹脂封止する前に、発光素子11を保
護するためシリコン系のプリコート性樹脂18aでプリコ
ートした後、これらをエポキシ系の透光性樹脂18で一次
モールドし、さらに遮光性樹脂19で二次モールドしたも
のであり、その他の構成および作用、効果は第一実施例
と同様である。

なお、本考案は、上記実施例に限定されるものではな
く、本考案の範囲内で上記実施例に多くの修正および変
更を加え得ることは勿論である。

例えば、本考案を、被検出物体を無接点で検出する光
結合装置（フオトインタラプラ）に適用してもよい。

〈考案の効果〉 以上の説明から明らかな通り、本考案によると、素子
搭載用リード端子が、封止樹脂との密着面積が大となる
よう略平面的にジグザグ状に屈曲形成されているので、
素子搭載用リード端子と封止樹脂との密着面積が大とな
って、その密着性が保持され、水分や洗浄剤等の侵入を
抑制することができる。

以上のように、リードフレームと封止樹脂（遮光性樹
脂）との密着性を高められる上、リードフレームの長さ
を従来構造よりも長くできるので、仮に外部から水分等
の侵入があったとしても、その水分等はリードフレーム
の途中で止まり、受発光素子にまで水分等が達する可能
性を極めて低くできる。この結果、非常に信頼性の高い
光結合装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案第一実施例の光結合装置を示す一部断面
斜視図、第２図は本考案第二実施例の光結合装置を示す
一部断面斜視図、第３図は従来の光結合装置を示す一部
断面斜視図、第４図は他の従来の光結合装置を示す一部
断面斜視図である。 11,12:光半導体素子、13,14:リードフレーム、18:透光
性樹脂、18a:プリコート性樹脂、19:遮光性樹脂。

Claims (2)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】発光素子及び受光素子がそれぞれ個別に搭
   載される２つのリードフレームを有し、前記両素子が互
   いに対向するよう配置され、前記両素子間にシリコン系
   の透光性樹脂が一次モールドされてなるとともに、その
   外周がさらに遮光性樹脂によって二次モールドされてな
   る光結合装置において、 前記２つのリードフレームは、前記遮光性樹脂との密着
   面積が大となるよう略平面的に複数のコーナーを有する
   ジグザグ状に屈曲形成されてなることを特徴とする光結
   合装置。
2. 【請求項２】発光素子及び受光素子がそれぞれ個別に搭
   載される２つのリードフレームを有し、前記両素子が互
   いに対向するよう配置され、前記発光素子がシリコン系
   のプリコート樹脂によってプリコートされ、さらに前記
   両素子がエポキシ系の透光性樹脂によって一次モールド
   され、その外周がさらに遮光性樹脂によって二次モール
   ドされてなる光結合装置において、 前記２つのリードフレームは、前記遮光性樹脂との密着
   面積が大となるよう略平面的に複数のコーナーを有する
   ジグザグ状に屈曲形成されてなることを特徴とする光結
   合装置。