JP3467174B2 - 光結合素子 - Google Patents
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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
が光学的に結合され、一体化された光結合素子に関す
る。
が光学的に結合され、一体化された光結合素子に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来例の光結合素子を示す略断面
図であり、主としてガリウム砒素ＬＥＤや、ガリウムア
ルミニウム砒素ＬＥＤ等で構成された発光素子５１を発
光側リードフレーム５２上に搭載し、また、フォトダイ
オードと信号処理回路を含む受光素子５３を受光側リー
ドフレーム５４に搭載し、発光側リードフレーム５２と
受光側リードフレーム５４とを発光素子５１と受光素子
５３とが向かい合うように対向して配置した後、透明な
シリコン樹脂等の材料で構成された透光性樹脂５５を用
いて発光素子５１と受光素子５３とを光学的に結合した
後、不透明なエポキシ樹脂等の材料で構成された遮光性
樹脂５６でトランスファーモールド成形を行って形成さ
れている。
図であり、主としてガリウム砒素ＬＥＤや、ガリウムア
ルミニウム砒素ＬＥＤ等で構成された発光素子５１を発
光側リードフレーム５２上に搭載し、また、フォトダイ
オードと信号処理回路を含む受光素子５３を受光側リー
ドフレーム５４に搭載し、発光側リードフレーム５２と
受光側リードフレーム５４とを発光素子５１と受光素子
５３とが向かい合うように対向して配置した後、透明な
シリコン樹脂等の材料で構成された透光性樹脂５５を用
いて発光素子５１と受光素子５３とを光学的に結合した
後、不透明なエポキシ樹脂等の材料で構成された遮光性
樹脂５６でトランスファーモールド成形を行って形成さ
れている。
【０００３】発光素子５１および受光素子５３はそれら
の素子電極部とリードフレームとがＡｕワイヤ５７によ
ってそれぞれ接続されている。また、発光側リードフレ
ーム５２と受光側リードフレーム５４は発光素子５１と
受光素子５３が対向して配置できるとともに、発光素子
５１と受光素子５３の絶縁距離を確保できるよう、素子
の搭載部分が折り曲げられている。
の素子電極部とリードフレームとがＡｕワイヤ５７によ
ってそれぞれ接続されている。また、発光側リードフレ
ーム５２と受光側リードフレーム５４は発光素子５１と
受光素子５３が対向して配置できるとともに、発光素子
５１と受光素子５３の絶縁距離を確保できるよう、素子
の搭載部分が折り曲げられている。
【０００４】図７は別の従来例の光結合装置を示す略断
面図である。発光素子５１は発光側リードフレーム５２
に搭載され、透光性樹脂５５ａで封止されている。ま
た、受光素子５３は受光側リードフレーム５４に搭載さ
れ、透光性樹脂５５ｂで封止されている。透光性樹脂５
５ａと透光性樹脂５５ｂとの間には光導波路５８が設置
されている。光導波路５８は発光側リードフレーム５２
および受光側リードフレーム５６上にその両端が設置さ
れている。透光性樹脂５５ａ、透光性樹脂５５ｂと光導
波路５８とで発光素子５１と受光素子５３は光学的に接
続されている。上述の部品は不透明の封止樹脂５６で一
体的にトランスファーモールド成形されている。
面図である。発光素子５１は発光側リードフレーム５２
に搭載され、透光性樹脂５５ａで封止されている。ま
た、受光素子５３は受光側リードフレーム５４に搭載さ
れ、透光性樹脂５５ｂで封止されている。透光性樹脂５
５ａと透光性樹脂５５ｂとの間には光導波路５８が設置
されている。光導波路５８は発光側リードフレーム５２
および受光側リードフレーム５６上にその両端が設置さ
れている。透光性樹脂５５ａ、透光性樹脂５５ｂと光導
波路５８とで発光素子５１と受光素子５３は光学的に接
続されている。上述の部品は不透明の封止樹脂５６で一
体的にトランスファーモールド成形されている。
【０００５】上述の光結合素子において発光素子５１か
ら発せられた光信号は透光性樹脂５５ａ、光導波路５
８、透光性樹脂５５ｂを通過して、受光素子５３に達す
る。この光結合素子においては、発光素子５５ａおよび
受光素子５５ｂを並置しているので、浮遊容量が少な
く、図５に示される光結合装置よりも高いＣＭＲ（Ｃｏ
ｍｍｏｎ Ｍｏｄｅ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）特性を得る
ことができる。
ら発せられた光信号は透光性樹脂５５ａ、光導波路５
８、透光性樹脂５５ｂを通過して、受光素子５３に達す
る。この光結合素子においては、発光素子５５ａおよび
受光素子５５ｂを並置しているので、浮遊容量が少な
く、図５に示される光結合装置よりも高いＣＭＲ（Ｃｏ
ｍｍｏｎ Ｍｏｄｅ Ｒｅｊｅｃｔｉｏｎ）特性を得る
ことができる。
【０００６】図６、図７に示される高速応答型光結合素
子は通信速度が２０Ｍｂｐｓ程度のデジタルオーディオ
信号伝送等に利用されていた。ところが、近年ＡＴＭネ
ットワーク等の高速デジタルネットワークやパソコンと
周辺機器の接続規格であるＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４と
いった高速データ伝送のシステムでは、データ転送の高
速化及び大容量データの転送が必要であり、これらの状
況において、信号伝達の入出力回路間における電気的分
離を可能とするための通信速度が１００Ｍｂｐｓ以上の
より高速応答型の光結合素子が必要となってきた。
子は通信速度が２０Ｍｂｐｓ程度のデジタルオーディオ
信号伝送等に利用されていた。ところが、近年ＡＴＭネ
ットワーク等の高速デジタルネットワークやパソコンと
周辺機器の接続規格であるＵＳＢやＩＥＥＥ１３９４と
いった高速データ伝送のシステムでは、データ転送の高
速化及び大容量データの転送が必要であり、これらの状
況において、信号伝達の入出力回路間における電気的分
離を可能とするための通信速度が１００Ｍｂｐｓ以上の
より高速応答型の光結合素子が必要となってきた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来例
の光結合素子の構造では、高速動作時の不要輻射等によ
って生じるのノイズにより、誤動作が起こる怖れがあっ
た。また、生じたノイズによりＣＭＲ特性が劣化し高速
通信をうまく行うことができなかった。
の光結合素子の構造では、高速動作時の不要輻射等によ
って生じるのノイズにより、誤動作が起こる怖れがあっ
た。また、生じたノイズによりＣＭＲ特性が劣化し高速
通信をうまく行うことができなかった。
【０００８】本願発明は上述の課題を鑑みてなされたも
のであり、ノイズの影響を受けにくい光結合素子を提供
することを目的とする。
のであり、ノイズの影響を受けにくい光結合素子を提供
することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、光信号を発す
る発光素子と、該発光素子を搭載するための発光側リー
ドフレームと、前記発光素子から発せられる光信号を受
光するための受光素子と、該受光素子を搭載するための
受光側リードフレームを有する光結合素子において、前
記発光素子と前記受光素子との間に設けられ、接地電位
に接続されるリードフレームと、前記リードフレーム上
に設置され、前記発光素子と前記受光素子の光路の一部
を形成する光導波路とを含むことを特徴とする光結合素
子である。
る発光素子と、該発光素子を搭載するための発光側リー
ドフレームと、前記発光素子から発せられる光信号を受
光するための受光素子と、該受光素子を搭載するための
受光側リードフレームを有する光結合素子において、前
記発光素子と前記受光素子との間に設けられ、接地電位
に接続されるリードフレームと、前記リードフレーム上
に設置され、前記発光素子と前記受光素子の光路の一部
を形成する光導波路とを含むことを特徴とする光結合素
子である。
【００１０】
【００１１】
【００１２】また、本発明は、前記光導波路は前記発光
素子と前記受光素子の上方に位置し、その両端部に光の
方向を変化させるための反射部を有することを特徴とす
るものである。
素子と前記受光素子の上方に位置し、その両端部に光の
方向を変化させるための反射部を有することを特徴とす
るものである。
【００１３】また、本発明は、前記発光素子は４元系電
流狭窄型ＬＥＤであることを特徴とするものである。
流狭窄型ＬＥＤであることを特徴とするものである。
【００１４】また、本発明は、前記光導波路の透明樹脂
との接続する部分に凹部を設けたことを特徴とするもの
である。
との接続する部分に凹部を設けたことを特徴とするもの
である。
【００１５】また、本発明は、前記発光素子を駆動する
ための駆動回路用素子を有し、該駆動回路用素子を搭載
したリードフレームの一部に封止樹脂の外部に露出した
放熱部を形成してなることを特徴とするものである。
ための駆動回路用素子を有し、該駆動回路用素子を搭載
したリードフレームの一部に封止樹脂の外部に露出した
放熱部を形成してなることを特徴とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施の形態であ
る光結合装置を示す図であり、図１（ａ）はその上面の
略断面図であり、図１（ｂ）はその正面の略断面図であ
る。
る光結合装置を示す図であり、図１（ａ）はその上面の
略断面図であり、図１（ｂ）はその正面の略断面図であ
る。
【００１７】本発明の光結合装置１０は発光素子１１お
よび受光素子１４等をリードフレームに設置し、透明シ
リコン樹脂等で構成される透光性樹脂２０でモールドし
た後、遮光性のエポキシ樹脂等で構成される封止樹脂２
２でトランスファーモールド成形して構成されている。
よび受光素子１４等をリードフレームに設置し、透明シ
リコン樹脂等で構成される透光性樹脂２０でモールドし
た後、遮光性のエポキシ樹脂等で構成される封止樹脂２
２でトランスファーモールド成形して構成されている。
【００１８】発光ダイオード等で構成された発光素子１
１は発光側リードフレーム１３ａに搭載され、発光素子
１１を駆動するための駆動回路用素子１２は発光側リー
ドフレーム１３ｂに搭載されている。金線等で構成され
るワイヤ１７によってＬＥＤ１１は発光側リードフレー
ム１３ｃと、また、駆動回路用素子１２はで発光側リー
ドフレーム１３ｄ、１３ｃ、１３ｂとそれぞれ電気的に
接続されている。
１は発光側リードフレーム１３ａに搭載され、発光素子
１１を駆動するための駆動回路用素子１２は発光側リー
ドフレーム１３ｂに搭載されている。金線等で構成され
るワイヤ１７によってＬＥＤ１１は発光側リードフレー
ム１３ｃと、また、駆動回路用素子１２はで発光側リー
ドフレーム１３ｄ、１３ｃ、１３ｂとそれぞれ電気的に
接続されている。
【００１９】また、１４は受光素子であり、受光側リー
ドフレーム１６ａに搭載されている。１５は受光素子１
４で受信した信号を処理するための信号処理回路であ
る。信号処理回路１５は受光側リードフレーム１６ｂに
設置されている。ワイア１７によって、受光素子１４は
受光側リードフレーム１６ｃと、また、信号処理回路１
５は受光側リードフレーム１６ａ、１６ｂ、１６ｄ、１
６ｅ、１６ｆとそれぞれ電気的に接続されている。
ドフレーム１６ａに搭載されている。１５は受光素子１
４で受信した信号を処理するための信号処理回路であ
る。信号処理回路１５は受光側リードフレーム１６ｂに
設置されている。ワイア１７によって、受光素子１４は
受光側リードフレーム１６ｃと、また、信号処理回路１
５は受光側リードフレーム１６ａ、１６ｂ、１６ｄ、１
６ｅ、１６ｆとそれぞれ電気的に接続されている。
【００２０】発光素子１１と受光素子１４との間に、接
地電位に接続されるリードフレームであるダミーフレー
ム１８が形成されている。ダミーフレーム１８は中央部
が大きく形成されている。ダミーフレーム１８は光結合
素子１０が動作するときには接地電位と接続され、光結
合装置１０の動作時の不要輻射等のノイズによる誤動作
を低減することができる。
地電位に接続されるリードフレームであるダミーフレー
ム１８が形成されている。ダミーフレーム１８は中央部
が大きく形成されている。ダミーフレーム１８は光結合
素子１０が動作するときには接地電位と接続され、光結
合装置１０の動作時の不要輻射等のノイズによる誤動作
を低減することができる。
【００２１】１９は絶縁シートであり、発光側リードフ
レーム１３ａ、受光側リードフレーム１６ａおよびダミ
ーフレーム１８の下に貼り付けられている。光結合素子
１０を製造するとき、絶縁シート１９上に透光性シリコ
ン樹脂等の透光性樹脂２０を形成することにより、発光
素子１１と受光素子１４とが光学的に接続される。
レーム１３ａ、受光側リードフレーム１６ａおよびダミ
ーフレーム１８の下に貼り付けられている。光結合素子
１０を製造するとき、絶縁シート１９上に透光性シリコ
ン樹脂等の透光性樹脂２０を形成することにより、発光
素子１１と受光素子１４とが光学的に接続される。
【００２２】図１に示される光結合素子１０は発光素子
１１から発せられる光信号が透光性樹脂２０内を伝わっ
て受光素子１４で受光され、その信号が信号処理回路１
５で処理される。このとき、発光素子１１と受光素子１
４との間のダミーフレーム１８を接地電位にして使用す
ることにより、不要輻射等によるノイズに対する耐ノイ
ズ性が向上し、安定した高速データ伝送が可能になる。
１１から発せられる光信号が透光性樹脂２０内を伝わっ
て受光素子１４で受光され、その信号が信号処理回路１
５で処理される。このとき、発光素子１１と受光素子１
４との間のダミーフレーム１８を接地電位にして使用す
ることにより、不要輻射等によるノイズに対する耐ノイ
ズ性が向上し、安定した高速データ伝送が可能になる。
【００２３】図２は本発明の光結合素子の第２の実施の
形態を示す略断面図である。発光側リードフレーム１３
ａ上に発光素子１１が設置され、また、発光側リードフ
レーム１３ｂ上に駆動用回路素子１２が設置されてい
る。また、受光側リードフレーム１６ａには受光素子１
４が設置され、また受光側リードフレーム１６ｂには信
号処理回路１５が設置されている。発光素子１１、駆動
用回路素子１２、受光素子１４、信号処理回路１５は、
図１（ａ）に示される光結合素子と同様にして、リード
フレームの各部分とワイヤ１７で電気的に接続されてい
る。２２は封止樹脂であり、光結合素子１０のパッケー
ジを構成している。
形態を示す略断面図である。発光側リードフレーム１３
ａ上に発光素子１１が設置され、また、発光側リードフ
レーム１３ｂ上に駆動用回路素子１２が設置されてい
る。また、受光側リードフレーム１６ａには受光素子１
４が設置され、また受光側リードフレーム１６ｂには信
号処理回路１５が設置されている。発光素子１１、駆動
用回路素子１２、受光素子１４、信号処理回路１５は、
図１（ａ）に示される光結合素子と同様にして、リード
フレームの各部分とワイヤ１７で電気的に接続されてい
る。２２は封止樹脂であり、光結合素子１０のパッケー
ジを構成している。
【００２４】発光素子１１は４元系電流狭窄型ＬＥＤで
構成され、発光側リードフレーム１３ａ上に形成された
透光性樹脂２０ａで覆われている。受光素子１４は受光
側リードフレーム１６ａ上に形成された透光性樹脂２０
ｂで覆われている。
構成され、発光側リードフレーム１３ａ上に形成された
透光性樹脂２０ａで覆われている。受光素子１４は受光
側リードフレーム１６ａ上に形成された透光性樹脂２０
ｂで覆われている。
【００２５】接地電位に接続されて使用されるダミーフ
レーム１８上に石英ガラスや透明なプラスチックで形成
された光導波路２１が設置されている。光導波路２１は
透光性樹脂２０ａおよび２０ｂと光学的に接続してお
り、発光素子１１ａから発せられた光信号は透光性樹脂
２０ａ、光導波路２１、透光性樹脂２０ｂ、を介して受
光素子１４に到達する。受光素子１４で受光される。
レーム１８上に石英ガラスや透明なプラスチックで形成
された光導波路２１が設置されている。光導波路２１は
透光性樹脂２０ａおよび２０ｂと光学的に接続してお
り、発光素子１１ａから発せられた光信号は透光性樹脂
２０ａ、光導波路２１、透光性樹脂２０ｂ、を介して受
光素子１４に到達する。受光素子１４で受光される。
【００２６】光導波路２１により信号の減衰が少なくな
りダミーフレーム１８によって受光素子１１、発光素子
１２の距離が大きくなっても効率良く光を伝送できる。
そのため、受光素子１４の光感度を低く設定することが
できるので受光素子１４がノイズを拾いにくくなり耐ノ
イズ性が向上する。
りダミーフレーム１８によって受光素子１１、発光素子
１２の距離が大きくなっても効率良く光を伝送できる。
そのため、受光素子１４の光感度を低く設定することが
できるので受光素子１４がノイズを拾いにくくなり耐ノ
イズ性が向上する。
【００２７】また、ダミーフレーム１８上に光導波路２
１を設置することにより、光導波路の取付部分を確保す
ることができ、光導波路を正確に取付けることができ
る。
１を設置することにより、光導波路の取付部分を確保す
ることができ、光導波路を正確に取付けることができ
る。
【００２８】光導波路２１は、両端に反射部２１ａ、２
１ｂを有している。反射部２１ａ、２１ｂは光導波路２
１の端部を斜めに切断して形成されている。反射部２１
ａは発光素子１１から発せられた光を光導波路の長手方
向に反射する。反射された光は反射部２１ｂで受光素子
１４方向に反射される。反射部２１ａ、２１ｂを有する
光導波路を使用することにより、発光素子上方から発せ
られる光を効果的に受光素子に伝えることができる。特
に、発光素子として４元系電流狭窄型ＬＥＤを使用した
場合には、その発光部位が素子の上部のみであるため、
上述の光導波路の構成が特に有効である。
１ｂを有している。反射部２１ａ、２１ｂは光導波路２
１の端部を斜めに切断して形成されている。反射部２１
ａは発光素子１１から発せられた光を光導波路の長手方
向に反射する。反射された光は反射部２１ｂで受光素子
１４方向に反射される。反射部２１ａ、２１ｂを有する
光導波路を使用することにより、発光素子上方から発せ
られる光を効果的に受光素子に伝えることができる。特
に、発光素子として４元系電流狭窄型ＬＥＤを使用した
場合には、その発光部位が素子の上部のみであるため、
上述の光導波路の構成が特に有効である。
【００２９】図３は一般的なＬＥＤチップと４元系狭窄
型ＬＥＤチップの構造を示す説明図である。図３（ａ）
は一般的なＬＥＤチップの略断面図であり、図３（ｂ）
はその上面図である。また、図３（ｃ）は４元系狭窄型
ＬＥＤチップの略断面図であり、図３（ｄ）はその上面
図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、一般的
なＬＥＤチップ３０はＰ型基板３１上にＰクラッド層３
２、活性層３３、Ｎクラッド層３４、を積層してなり、
上面にはＮ側電極３５が取付けられている。上から見た
発光領域３６はＮ側電極周りにある。一般的なＬＥＤチ
ップでは上方向だけでなく横方向へも光を発する。
型ＬＥＤチップの構造を示す説明図である。図３（ａ）
は一般的なＬＥＤチップの略断面図であり、図３（ｂ）
はその上面図である。また、図３（ｃ）は４元系狭窄型
ＬＥＤチップの略断面図であり、図３（ｄ）はその上面
図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）において、一般的
なＬＥＤチップ３０はＰ型基板３１上にＰクラッド層３
２、活性層３３、Ｎクラッド層３４、を積層してなり、
上面にはＮ側電極３５が取付けられている。上から見た
発光領域３６はＮ側電極周りにある。一般的なＬＥＤチ
ップでは上方向だけでなく横方向へも光を発する。
【００３０】図３（ｃ）および図３（ｄ）において、４
元系狭窄型ＬＥＤチップ４０はＰ型基板４１上にＰクラ
ッド層４２、活性層４３、Ｎクラッド層４４を積層して
いるが、活性層４３の下部にＮ電流素子層４７があり、
電流が活性層４３の中央部に集中するようになってい
る。また、活性層４３は例えばＡｌＧａＩｎＰからなっ
ている。Ｎ側電極４５は中央の発光領域４６を除く部分
に形成されている。この４元系狭窄型ＬＥＤチップ４０
はチップ上方に集中的に強い光を発することができる。
元系狭窄型ＬＥＤチップ４０はＰ型基板４１上にＰクラ
ッド層４２、活性層４３、Ｎクラッド層４４を積層して
いるが、活性層４３の下部にＮ電流素子層４７があり、
電流が活性層４３の中央部に集中するようになってい
る。また、活性層４３は例えばＡｌＧａＩｎＰからなっ
ている。Ｎ側電極４５は中央の発光領域４６を除く部分
に形成されている。この４元系狭窄型ＬＥＤチップ４０
はチップ上方に集中的に強い光を発することができる。
【００３１】４元系狭窄型ＬＥＤを使用することによ
り、一般的なＬＥＤよりも１０％程度発光効率が高くな
る。また、活性領域の上部または下部に電流狭窄層を配
置することで電流が集中し、発光効率が良くなり、寄生
容量も小さくなるため高速応答に優れている。
り、一般的なＬＥＤよりも１０％程度発光効率が高くな
る。また、活性領域の上部または下部に電流狭窄層を配
置することで電流が集中し、発光効率が良くなり、寄生
容量も小さくなるため高速応答に優れている。
【００３２】４元系電流狭窄型ＬＥＤを使用することに
より、高光出力を得ることができ、受光素子１４の光感
度を低く設定することができるので、受光素子１４がノ
イズを拾いにくくなり耐ノイズ性が向上する。
より、高光出力を得ることができ、受光素子１４の光感
度を低く設定することができるので、受光素子１４がノ
イズを拾いにくくなり耐ノイズ性が向上する。
【００３３】図４は図２に示す光結合素子の部分拡大図
である。光導波路２１と透光性樹脂２０ａ、２０ｂとの
接続部分を示している。光導波路２１は透光性樹脂に２
０ａ、２０ｂに対応する部分に凹部２１ｃ、２１ｄを有
している。透光性樹脂２０ａ、２０ｂはその上部が光導
波路２１の凹部２１ｃ、２１ｄと結合している。導波路
２１を設置した後、発光素子１１、受光素子１４のまわ
りに粘度の高い液状の透明なシリコン樹脂を流し込んで
固めることにより透光性樹脂２１ｃ、２１ｄが形成され
ているが、凹部２１ｃ、２１ｄを設けることにより、シ
リコン樹脂が凹部２１ｃ、２１ｄに流れ込んでシリコン
樹脂が安定するので、光導波路２１と透光性樹脂２０
ａ、２０ｂとの光学的な接続状態を確実にし、電流伝達
比（ＣＴＲ）のばらつきが少なくなる。さらに、凹部２
１ｃ、２１ｄをレンズ状に形成することにより、受光素
子１４で受光される光がより多くなり、電流伝達比（Ｃ
ＴＲ）が向上する。その結果、受光素子の感度を小さく
することができ、ＣＭＲ特性が向上させることができ
る。
である。光導波路２１と透光性樹脂２０ａ、２０ｂとの
接続部分を示している。光導波路２１は透光性樹脂に２
０ａ、２０ｂに対応する部分に凹部２１ｃ、２１ｄを有
している。透光性樹脂２０ａ、２０ｂはその上部が光導
波路２１の凹部２１ｃ、２１ｄと結合している。導波路
２１を設置した後、発光素子１１、受光素子１４のまわ
りに粘度の高い液状の透明なシリコン樹脂を流し込んで
固めることにより透光性樹脂２１ｃ、２１ｄが形成され
ているが、凹部２１ｃ、２１ｄを設けることにより、シ
リコン樹脂が凹部２１ｃ、２１ｄに流れ込んでシリコン
樹脂が安定するので、光導波路２１と透光性樹脂２０
ａ、２０ｂとの光学的な接続状態を確実にし、電流伝達
比（ＣＴＲ）のばらつきが少なくなる。さらに、凹部２
１ｃ、２１ｄをレンズ状に形成することにより、受光素
子１４で受光される光がより多くなり、電流伝達比（Ｃ
ＴＲ）が向上する。その結果、受光素子の感度を小さく
することができ、ＣＭＲ特性が向上させることができ
る。
【００３４】図５は本発明の第３の実施の形態である光
結合素子を示す図であり、図５（ａ）はその正面の略断
面図であり、図５（ｂ）はその側面の略断面図である。
発光側リードフレーム１３ａ上に発光素子１１が設置さ
れ、また、発光側リードフレーム１３ｂ上に駆動用回路
素子１２が設置されている。また、受光側リードフレー
ム１６ａには受光素子１４が設置され、また受光側リー
ドフレーム１６ｂには信号処理回路１５が設置されてい
る。発光素子１１、駆動用回路素子１２、受光素子１
４、信号処理回路１５は、図１（ａ）に示される光結合
素子と同様にして、リードフレームの各部分とワイヤ１
７で電気的に接続されている。ダミーフレーム１８上に
は光導波路２１が設置され、発光素子１１は透光性樹脂
２０ａで封止され、受光素子１４は透光性樹脂２０ｂで
封止されており、発光素子１１と受光素子１４とは光学
的に接続されている。
結合素子を示す図であり、図５（ａ）はその正面の略断
面図であり、図５（ｂ）はその側面の略断面図である。
発光側リードフレーム１３ａ上に発光素子１１が設置さ
れ、また、発光側リードフレーム１３ｂ上に駆動用回路
素子１２が設置されている。また、受光側リードフレー
ム１６ａには受光素子１４が設置され、また受光側リー
ドフレーム１６ｂには信号処理回路１５が設置されてい
る。発光素子１１、駆動用回路素子１２、受光素子１
４、信号処理回路１５は、図１（ａ）に示される光結合
素子と同様にして、リードフレームの各部分とワイヤ１
７で電気的に接続されている。ダミーフレーム１８上に
は光導波路２１が設置され、発光素子１１は透光性樹脂
２０ａで封止され、受光素子１４は透光性樹脂２０ｂで
封止されており、発光素子１１と受光素子１４とは光学
的に接続されている。
【００３５】駆動回路用素子１２を設置するリードフレ
ーム１３ｂが下方に厚く形成されており放熱部２３を形
成しており、その表面が封止樹脂２２から露出してい
る。光結合素子の高速動作時には特にその放熱性が問題
になるが、発熱量の特に多い駆動回路用素子１２を搭載
したリードフレーム１３ｂに放熱部２３を設けることに
よって光結合素子１０の過熱を防ぐことができ、発光素
子１１の光出力の低下を防ぐことができる。
ーム１３ｂが下方に厚く形成されており放熱部２３を形
成しており、その表面が封止樹脂２２から露出してい
る。光結合素子の高速動作時には特にその放熱性が問題
になるが、発熱量の特に多い駆動回路用素子１２を搭載
したリードフレーム１３ｂに放熱部２３を設けることに
よって光結合素子１０の過熱を防ぐことができ、発光素
子１１の光出力の低下を防ぐことができる。
【００３６】
【発明の効果】本発明の光結合素子によれば、光信号を
発する発光素子と、該発光素子を搭載するための発光側
リードフレームと、前記発光素子から発せられる光信号
を受光するための受光素子と、該受光素子を搭載するた
めの受光側リードフレームを有する光結合素子であっ
て、前記発光素子と前記受光素子との間に、接地電位に
接続されるリードフレームを有することを特徴とするも
のであり、光結合装置の動作時の不要輻射等のノイズに
よる誤動作を低減することができる。
発する発光素子と、該発光素子を搭載するための発光側
リードフレームと、前記発光素子から発せられる光信号
を受光するための受光素子と、該受光素子を搭載するた
めの受光側リードフレームを有する光結合素子であっ
て、前記発光素子と前記受光素子との間に、接地電位に
接続されるリードフレームを有することを特徴とするも
のであり、光結合装置の動作時の不要輻射等のノイズに
よる誤動作を低減することができる。
【００３７】また、前記発光素子と前記受光素子の光路
の一部を光導波路で形成し、光導波路２１により信号の
減衰が少なくなり、効率良く光を伝送することができ
る。
の一部を光導波路で形成し、光導波路２１により信号の
減衰が少なくなり、効率良く光を伝送することができ
る。
【００３８】また、前記導波路は前記接地電位に接続さ
れるリードフレーム上に設置され、光導波路の取付部分
を確保することができ、光導波路を正確に取付けること
ができる。
れるリードフレーム上に設置され、光導波路の取付部分
を確保することができ、光導波路を正確に取付けること
ができる。
【００３９】また、前記光導波路は前記発光素子と前記
受光素子の上方に位置し、その両端部に光の方向を変化
させるための反射部を有し、素子上方から発せられる強
い光を効果的に受光素子に伝えることができる。
受光素子の上方に位置し、その両端部に光の方向を変化
させるための反射部を有し、素子上方から発せられる強
い光を効果的に受光素子に伝えることができる。
【００４０】また、前記発光素子は４元系電流狭窄型Ｌ
ＥＤであることを特徴とするものである。４元系狭窄型
ＬＥＤを使用することにより、高光出力を得ることがで
きるので、受光素子の光感度を低く設定することができ
るので受光素子がノイズを拾いにくくなり耐ノイズ性が
向上する。
ＥＤであることを特徴とするものである。４元系狭窄型
ＬＥＤを使用することにより、高光出力を得ることがで
きるので、受光素子の光感度を低く設定することができ
るので受光素子がノイズを拾いにくくなり耐ノイズ性が
向上する。
【００４１】また、前記光導波路の透明樹脂との接続す
る部分に凹部を設けたことを特徴とするものである。シ
リコン樹脂が凹部に流れ込んでシリコン樹脂が安定する
ので、光導波路と透光性樹脂との光学的な接続状態を確
実にし、電流伝達比（ＣＴＲ）のばらつきが少なくな
る。
る部分に凹部を設けたことを特徴とするものである。シ
リコン樹脂が凹部に流れ込んでシリコン樹脂が安定する
ので、光導波路と透光性樹脂との光学的な接続状態を確
実にし、電流伝達比（ＣＴＲ）のばらつきが少なくな
る。
【００４２】また、前記発光素子を駆動するための駆動
回路用素子を有し、該駆動回路用素子を搭載したリード
フレームの一部に封止樹脂の外部に露出した放熱部を形
成してなることを特徴とするものであり、駆動回路素子
で発生した熱を確実に放熱することができ、光結合素子
の過熱を防ぐことができる。
回路用素子を有し、該駆動回路用素子を搭載したリード
フレームの一部に封止樹脂の外部に露出した放熱部を形
成してなることを特徴とするものであり、駆動回路素子
で発生した熱を確実に放熱することができ、光結合素子
の過熱を防ぐことができる。
【図１】本発明の一実施の形態である光結合装置を示す
図であり、（ａ）はその上面の略断面図であり、（ｂ）
はその正面の略断面図である。
図であり、（ａ）はその上面の略断面図であり、（ｂ）
はその正面の略断面図である。
【図２】本発明の光結合素子の第２の実施の形態を示す
略断面図である。
略断面図である。
【図３】一般的なＬＥＤチップと４元系狭窄型ＬＥＤチ
ップの構造を示す説明図である。
ップの構造を示す説明図である。
【図４】図２に示す光結合素子の部分拡大図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態である光結合素子を
示す図であり、（ａ）はその正面の略断面図であり、
（ｂ）はその側面の略断面図である。
示す図であり、（ａ）はその正面の略断面図であり、
（ｂ）はその側面の略断面図である。
【図６】従来例の光結合素子を示す略断面図である。
【図７】別の従来例の光結合素子を示す略断面図であ
る。
る。
１０ 光結合素子
１１ 発光素子
１２ 駆動用回路素子
１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ 発光側リー
ドフレーム １４ 受光素子 １５ 信号処理回路 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ 受
光側リードフレーム １８ ダミーフレーム ２０、２０ａ、２０ｂ 透光性樹脂 ２１ 光導波路 ２１ａ、２１ｂ （光導波路の）反射部 ２１ｃ、２１ｄ （光導波路の）凹部 ２２ 封止樹脂 ２３ 放熱部 ４０ ４元系電流狭搾型ＬＥＤチップ
ドフレーム １４ 受光素子 １５ 信号処理回路 １６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１６ｅ、１６ｆ 受
光側リードフレーム １８ ダミーフレーム ２０、２０ａ、２０ｂ 透光性樹脂 ２１ 光導波路 ２１ａ、２１ｂ （光導波路の）反射部 ２１ｃ、２１ｄ （光導波路の）凹部 ２２ 封止樹脂 ２３ 放熱部 ４０ ４元系電流狭搾型ＬＥＤチップ
Claims (5)
- 【請求項１】 光信号を発する発光素子と、該発光素子
を搭載するための発光側リードフレームと、前記発光素
子から発せられる光信号を受光するための受光素子と、
該受光素子を搭載するための受光側リードフレームを有
する光結合素子において、 前記発光素子と前記受光素子との間に設けられ、接地電
位に接続されるリードフレームと、 前記リードフレーム上に設置され、前記発光素子と前記
受光素子の光路の一部を形成する光導波路とを含むこと
を特徴とする光結合素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の光結合装置において、前
記光導波路は前記発光素子と前記受光素子の上方に位置
し、その両端部に光の方向を変化させるための反射部を
有することを特徴とする光結合素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の光結合素子において、前
記発光素子は４元系電流狭窄型ＬＥＤであることを特徴
とする光結合素子。 - 【請求項４】 請求項２または３記載の光結合素子にお
いて、前記光導波路の透明樹脂との接続する部分に凹部
を設けたことを特徴とする光結合素子。 - 【請求項５】 請求項１〜４のうちの１つに記載の光結
合素子において、前記発光素子を駆動するための駆動回
路用素子を有し、該駆動回路用素子を搭載したリードフ
レームの一部に封止樹脂の外部に露出した放熱部を形成
してなることを特徴とする光結合素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20407897A JP3467174B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 光結合素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20407897A JP3467174B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 光結合素子 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1154789A JPH1154789A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3467174B2 true JP3467174B2 (ja) | 2003-11-17 |
Family
ID=16484422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20407897A Expired - Fee Related JP3467174B2 (ja) | 1997-07-30 | 1997-07-30 | 光結合素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3467174B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002299681A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光モジュール用リードフレームおよび光モジュール |
| JP2002299645A (ja) * | 2001-03-29 | 2002-10-11 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 光モジュール用リードフレームおよび光モジュール |
| JP5309416B2 (ja) * | 2005-07-19 | 2013-10-09 | ソニー株式会社 | 光モジュール |
| DE102006042806A1 (de) * | 2006-09-08 | 2008-03-27 | Endress + Hauser Flowtec Ag | Opto-elektronische Vorrichtung |
| JP2010161202A (ja) * | 2009-01-08 | 2010-07-22 | Renesas Electronics Corp | 光結合素子及びその製造方法 |
| JP6325471B2 (ja) | 2015-03-02 | 2018-05-16 | 株式会社東芝 | 光結合装置および絶縁装置 |
-
1997
- 1997-07-30 JP JP20407897A patent/JP3467174B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1154789A (ja) | 1999-02-26 |
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Legal Events
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