JP3478379B2 - 光結合素子の製造方法 - 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、該発
光素子の出射光を受光する出力用受光素子並びにモニタ
用受光素子とを一体化してなる光結合素子及びその製造
方法に関する。
光素子の出射光を受光する出力用受光素子並びにモニタ
用受光素子とを一体化してなる光結合素子及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】１次側と２次側を電気的に絶縁した状態
で、１次側の発光素子から２次側の受光素子へと光によ
り信号を伝達する光結合素子においては、リードフレー
ム上に発光素子と受光素子を搭載し、該各素子間の光路
を透光性樹脂で形成し、それらを遮光性樹脂で覆う構造
となっている。
で、１次側の発光素子から２次側の受光素子へと光によ
り信号を伝達する光結合素子においては、リードフレー
ム上に発光素子と受光素子を搭載し、該各素子間の光路
を透光性樹脂で形成し、それらを遮光性樹脂で覆う構造
となっている。
【０００３】最近では、受光素子を２つ備え、一方の受
光素子を本来の信号伝達に用い、他方の受光素子をモニ
ターに用いる光結合素子も提案されている。すなわち、
モニター用の受光素子を１次側に設けて、発光素子の発
光出力をモニターし、その結果を発光素子にフィードバ
ックしている。そうすることにより、発光素子特有の温
度特性等の非線形性の問題を解消して、発光出力の安定
化を図っている。
光素子を本来の信号伝達に用い、他方の受光素子をモニ
ターに用いる光結合素子も提案されている。すなわち、
モニター用の受光素子を１次側に設けて、発光素子の発
光出力をモニターし、その結果を発光素子にフィードバ
ックしている。そうすることにより、発光素子特有の温
度特性等の非線形性の問題を解消して、発光出力の安定
化を図っている。
【０００４】図１０は従来の光結合素子の一例を示す平
面図であり、図１１は該光結合素子を示す断面図であ
る。図１０及び図１１において、発光素子１０１は、１
次側リードフレーム１０２ａ上に導電性ペースト等によ
り搭載され、結線用リードフレーム１０３にＡｕワイヤ
ー１０４等により接続されている。出力用受光素子１０
５は、２次側リードフレーム１０２ｂ上に搭載され、結
線用リードフレーム１０６にＡｕワイヤー１０４等によ
り接続されている。モニター用受光素子１０７は、発光
素子１０１と同様に、１次側リードフレーム１０２ａ上
に搭載され、結線用リードフレーム１０８にＡｕワイヤ
ー１０４等により接続されている。
面図であり、図１１は該光結合素子を示す断面図であ
る。図１０及び図１１において、発光素子１０１は、１
次側リードフレーム１０２ａ上に導電性ペースト等によ
り搭載され、結線用リードフレーム１０３にＡｕワイヤ
ー１０４等により接続されている。出力用受光素子１０
５は、２次側リードフレーム１０２ｂ上に搭載され、結
線用リードフレーム１０６にＡｕワイヤー１０４等によ
り接続されている。モニター用受光素子１０７は、発光
素子１０１と同様に、１次側リードフレーム１０２ａ上
に搭載され、結線用リードフレーム１０８にＡｕワイヤ
ー１０４等により接続されている。
【０００５】発光素子１０１、出力用受光素子１０５及
びモニター用受光素子１０７は、同一平面上に配置さ
れ、シリコーン樹脂等の透光性のポッティング樹脂から
なる透光性樹脂体１０９によって覆われている。そし
て、この周囲に発光素子１０１の光信号を反射したり外
乱光を遮光するために、エポキシ樹脂等の遮光性樹脂に
よってモールド体１１０を形成している。
びモニター用受光素子１０７は、同一平面上に配置さ
れ、シリコーン樹脂等の透光性のポッティング樹脂から
なる透光性樹脂体１０９によって覆われている。そし
て、この周囲に発光素子１０１の光信号を反射したり外
乱光を遮光するために、エポキシ樹脂等の遮光性樹脂に
よってモールド体１１０を形成している。
【０００６】図１２は、発光素子１０１、出力用受光素
子１０５及びモニター用受光素子１０７からなる回路を
概略的に示している。これらの素子１０１，１０５，１
０７は、電気的に絶縁され、光信号のみを伝達する。
子１０５及びモニター用受光素子１０７からなる回路を
概略的に示している。これらの素子１０１，１０５，１
０７は、電気的に絶縁され、光信号のみを伝達する。
【０００７】この様な構成において、発光素子１０１
は、結線用リードフレーム１０３を通じて伝送されてき
た電気信号を入力すると、この電気信号を光信号に光電
変換し、この光信号を出射する。この光信号は、透光性
樹脂体１０９を伝搬して、透光性樹脂体１０９とモール
ド体１１０間の界面で反射され、この反射された光信号
が出力用受光素子１０５及びモニター用受光素子１０７
に入射する。出力用受光素子１０５は、光信号を電気信
号に変換し、この電気信号を出力する。同様に、モニタ
ー用受光素子１０７も、光信号を電気信号に変換して出
力する。モニター用受光素子１０７からの電気信号は、
発光素子１０１の出力を制御するためにフィードバック
される。
は、結線用リードフレーム１０３を通じて伝送されてき
た電気信号を入力すると、この電気信号を光信号に光電
変換し、この光信号を出射する。この光信号は、透光性
樹脂体１０９を伝搬して、透光性樹脂体１０９とモール
ド体１１０間の界面で反射され、この反射された光信号
が出力用受光素子１０５及びモニター用受光素子１０７
に入射する。出力用受光素子１０５は、光信号を電気信
号に変換し、この電気信号を出力する。同様に、モニタ
ー用受光素子１０７も、光信号を電気信号に変換して出
力する。モニター用受光素子１０７からの電気信号は、
発光素子１０１の出力を制御するためにフィードバック
される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ところで、光結合素子
においては、モニタ用受光素子と出力用受光素子の出力
比率や、その安定性が非常に重要な特性である為、該出
力比率に影響を与える透光性樹脂体、つまり光経路の形
成に様々な工夫を凝らしている。例えば、各素子とリー
ドフレーム間の位置を工夫したり、各素子とリードフレ
ーム間を接続するＡｕワイヤー等の張力を利用すること
によって、透光性樹脂体の形状安定化を図っている。あ
るいは、透光性樹脂として粘度の高いシリコーン樹脂を
適用することによって、透光性樹脂体の形状安定化を図
っている。
においては、モニタ用受光素子と出力用受光素子の出力
比率や、その安定性が非常に重要な特性である為、該出
力比率に影響を与える透光性樹脂体、つまり光経路の形
成に様々な工夫を凝らしている。例えば、各素子とリー
ドフレーム間の位置を工夫したり、各素子とリードフレ
ーム間を接続するＡｕワイヤー等の張力を利用すること
によって、透光性樹脂体の形状安定化を図っている。あ
るいは、透光性樹脂として粘度の高いシリコーン樹脂を
適用することによって、透光性樹脂体の形状安定化を図
っている。
【０００９】しかしながら、従来の光結合素子では、発
光素子、出力用受光素子及びモニター用受光素子が同一
平面上に配置されており、これらの素子の領域が拡がっ
ているので、これらの素子の全てを覆うには高価なシリ
コーン樹脂を多量に必要とする。このため、光結合素子
の性能を向上させるべくシリコーン樹脂を用いると、コ
ストの上昇を招いた。
光素子、出力用受光素子及びモニター用受光素子が同一
平面上に配置されており、これらの素子の領域が拡がっ
ているので、これらの素子の全てを覆うには高価なシリ
コーン樹脂を多量に必要とする。このため、光結合素子
の性能を向上させるべくシリコーン樹脂を用いると、コ
ストの上昇を招いた。
【００１０】また、先に述べた様に素子とリードフレー
ム間を接続するＡｕワイヤー等の張力を利用することに
よって、透光性樹脂体の形状安定化を図っているので、
組み立て製造過程のばらつきによってＡｕワイヤー等の
張力が変化すると、透光性樹脂体の形状が変化し、モニ
タ用受光素子と出力用受光素子の出力比率がばらつい
た。
ム間を接続するＡｕワイヤー等の張力を利用することに
よって、透光性樹脂体の形状安定化を図っているので、
組み立て製造過程のばらつきによってＡｕワイヤー等の
張力が変化すると、透光性樹脂体の形状が変化し、モニ
タ用受光素子と出力用受光素子の出力比率がばらつい
た。
【００１１】更に、透光性樹脂体とその外側のモールド
体は、熱膨張率が相互に異なり、両者間の界面の状態が
温度変化に対して不安定であって、該界面の反射状態も
不安定である。このため、温度変化に伴って発光素子と
各受光素子間の光信号の伝達効率が変化し、モニタ用受
光素子の出力に基づくフィードバック制御の信頼性が低
下した。
体は、熱膨張率が相互に異なり、両者間の界面の状態が
温度変化に対して不安定であって、該界面の反射状態も
不安定である。このため、温度変化に伴って発光素子と
各受光素子間の光信号の伝達効率が変化し、モニタ用受
光素子の出力に基づくフィードバック制御の信頼性が低
下した。
【００１２】また、光信号を反射して伝搬するため、一
般的には外側のモールド体としてフィラーの少ない白樹
脂を使用しているので、外乱光の影響を受け易く、信頼
性も劣った。
般的には外側のモールド体としてフィラーの少ない白樹
脂を使用しているので、外乱光の影響を受け易く、信頼
性も劣った。
【００１３】そこで、本発明は、上記従来の課題に鑑み
なされたもので、各受光素子間の出力比率が安定化し、
信頼性が高い光結合素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
なされたもので、各受光素子間の出力比率が安定化し、
信頼性が高い光結合素子及びその製造方法を提供するこ
とを目的とする。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】
【００１９】
【００２０】
【００２１】
【課題を解決するための手段】本発明は、発光素子と、
該発光素子の出射光を受光する出力用受光素子及びモニ
タ用受光素子とを備える光結合素子の製造方法におい
て、第１リードフレームに前記発光素子を搭載する工程
と、第２リードフレームの同一平面上に位置する各ヘッ
ダーの同じ側にある面に前記出力用受光素子及び前記モ
ニタ用受光素子をそれぞれ搭載する工程と、前記第１リ
ードフレーム及び前記第２リードフレームを組み合わ
せ、１次側に前記発光素子及び前記モニタ用受光素子を
配置し、２次側に前記出力用受光素子を配置して、該発
光素子、出力用受光素子およびモニタ用受光素子を透光
性樹脂によって覆う工程とを包含する。前記発光素子
は、前記出力用受光素子に対向配置されている。前記発
光素子、前記モニタ用受光素子及び前記出力用受光素子
のうちの少なくとも１つは、透明樹脂体によってプリコ
ートされている。
該発光素子の出射光を受光する出力用受光素子及びモニ
タ用受光素子とを備える光結合素子の製造方法におい
て、第１リードフレームに前記発光素子を搭載する工程
と、第２リードフレームの同一平面上に位置する各ヘッ
ダーの同じ側にある面に前記出力用受光素子及び前記モ
ニタ用受光素子をそれぞれ搭載する工程と、前記第１リ
ードフレーム及び前記第２リードフレームを組み合わ
せ、１次側に前記発光素子及び前記モニタ用受光素子を
配置し、２次側に前記出力用受光素子を配置して、該発
光素子、出力用受光素子およびモニタ用受光素子を透光
性樹脂によって覆う工程とを包含する。前記発光素子
は、前記出力用受光素子に対向配置されている。前記発
光素子、前記モニタ用受光素子及び前記出力用受光素子
のうちの少なくとも１つは、透明樹脂体によってプリコ
ートされている。
【００２２】以下、本発明の作用について説明する。
【００２３】本発明の光結合素子によれば、発光素子と
出力用受光素子を対向配置しているので、発光素子と出
力用受光素子間の光経路が直線状となり、発光素子の出
射光が出力用受光素子に直接入射する。従って、光信号
に対する光経路の影響が少ない。また、光経路が直線状
であって短いので、この光経路を形成するために高価な
シリコーン樹脂を必要とせず、シリコーン樹脂を用いる
にしても、少量のシリコーン樹脂で済む。更に、光信号
の伝達のために反射を利用しないので、光信号が光経路
の外形の影響を受け難く、モニタ用受光素子と出力用受
光素子の出力比率が安定化する。また、光信号の伝達の
ために反射を利用しないので、温度変化に伴う反射面の
状態変化によって発光素子と各受光素子間の光信号の伝
達効率が変化することはない。更に、光信号の伝達のた
めに反射を利用しないので、外側に黒等の遮光性樹脂を
適用することができ、外乱光を確実に遮断して、信頼性
を向上させることができる。
出力用受光素子を対向配置しているので、発光素子と出
力用受光素子間の光経路が直線状となり、発光素子の出
射光が出力用受光素子に直接入射する。従って、光信号
に対する光経路の影響が少ない。また、光経路が直線状
であって短いので、この光経路を形成するために高価な
シリコーン樹脂を必要とせず、シリコーン樹脂を用いる
にしても、少量のシリコーン樹脂で済む。更に、光信号
の伝達のために反射を利用しないので、光信号が光経路
の外形の影響を受け難く、モニタ用受光素子と出力用受
光素子の出力比率が安定化する。また、光信号の伝達の
ために反射を利用しないので、温度変化に伴う反射面の
状態変化によって発光素子と各受光素子間の光信号の伝
達効率が変化することはない。更に、光信号の伝達のた
めに反射を利用しないので、外側に黒等の遮光性樹脂を
適用することができ、外乱光を確実に遮断して、信頼性
を向上させることができる。
【００２４】また、本発明の光結合素子の製造方法によ
れば、第１リードフレームに発光素子のみを搭載し、第
２リードフレームにモニタ用受光素子及び出力用受光素
子を搭載し、各リードフレームを組み合わせて、１次側
に発光素子とモニタ用受光素子を配置し、２次側に出力
用受光素子を配置している。このため、各リードフレー
ム毎に、発光素子と各受光素子を別々にアセンブリする
ことができ、これらのアセンブリを並行させて、工程を
簡素化することができる。各リードフレームを組み合わ
せた後は、１次側に発光素子とモニタ用受光素子が配置
され、２次側に出力用受光素子が配置されるため、実用
上問題が無い。
れば、第１リードフレームに発光素子のみを搭載し、第
２リードフレームにモニタ用受光素子及び出力用受光素
子を搭載し、各リードフレームを組み合わせて、１次側
に発光素子とモニタ用受光素子を配置し、２次側に出力
用受光素子を配置している。このため、各リードフレー
ム毎に、発光素子と各受光素子を別々にアセンブリする
ことができ、これらのアセンブリを並行させて、工程を
簡素化することができる。各リードフレームを組み合わ
せた後は、１次側に発光素子とモニタ用受光素子が配置
され、２次側に出力用受光素子が配置されるため、実用
上問題が無い。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。
面を参照して説明する。
【００２６】図１は本発明の光結合素子の一実施形態を
示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’に沿う断面
図、図３は図１のＢ−Ｂ’に沿う断面図である。
示す平面図であり、図２は図１のＡ−Ａ’に沿う断面
図、図３は図１のＢ−Ｂ’に沿う断面図である。
【００２７】本実施形態の光結合素子では、１次側リー
ドフレーム１１の各ヘッダー１１ａ，１１ｂに発光素子
１２及びモニタ用受光素子１３を搭載し、２次側リード
フレーム１４のヘッダー１４ａに出力用受光素子１５を
搭載している。ヘッダー１１ｂとヘッダー１４ａが同一
平面上にあって、ヘッダー１１ａが該平面とは異なる高
さにあり、発光素子１２がモニタ用受光素子１３並びに
出力用受光素子１５に対向配置されている。
ドフレーム１１の各ヘッダー１１ａ，１１ｂに発光素子
１２及びモニタ用受光素子１３を搭載し、２次側リード
フレーム１４のヘッダー１４ａに出力用受光素子１５を
搭載している。ヘッダー１１ｂとヘッダー１４ａが同一
平面上にあって、ヘッダー１１ａが該平面とは異なる高
さにあり、発光素子１２がモニタ用受光素子１３並びに
出力用受光素子１５に対向配置されている。
【００２８】発光素子１２は、Ａｕワイヤー１６等によ
り結線用リードフレーム１７に接続されている。また、
モニタ用受光素子１３は、Ａｕワイヤー１６等により結
線用リードフレーム１８に接続され、出力用受光素子１
５は、Ａｕワイヤー１６等により結線用リードフレーム
１９に接続されている。
り結線用リードフレーム１７に接続されている。また、
モニタ用受光素子１３は、Ａｕワイヤー１６等により結
線用リードフレーム１８に接続され、出力用受光素子１
５は、Ａｕワイヤー１６等により結線用リードフレーム
１９に接続されている。
【００２９】発光素子１２は、透明なシリコーン樹脂２
１によりプリコートされている。発光樹脂１２、モニタ
用受光素子１３及び出力用受光素子１５は、透光性樹脂
２２により覆われ、更に透光性樹脂２２が遮光性樹脂２
３によって覆われている。
１によりプリコートされている。発光樹脂１２、モニタ
用受光素子１３及び出力用受光素子１５は、透光性樹脂
２２により覆われ、更に透光性樹脂２２が遮光性樹脂２
３によって覆われている。
【００３０】発光樹脂１２、モニタ用受光素子１３及び
出力用受光素子１５からなる回路は、図１２に示すもの
と同様であり、該各素子が電気的に相互に絶縁され、該
各素子間で光信号のみが伝達される。
出力用受光素子１５からなる回路は、図１２に示すもの
と同様であり、該各素子が電気的に相互に絶縁され、該
各素子間で光信号のみが伝達される。
【００３１】この様な構成において、発光素子１２は、
結線用リードフレーム１７を通じて伝送されてきた電気
信号を入力すると、この電気信号を光信号に光電変換
し、この光信号を出射する。この光信号は、透光性樹脂
２２を伝搬して、出力用受光素子１５及びモニター用受
光素子１３に入射する。出力用受光素子１５は、光信号
を電気信号に変換し、この電気信号を結線用リードフレ
ーム１９を通じて出力する。同様に、モニター用受光素
子１３も、光信号を電気信号に変換し結線用リードフレ
ーム１８を通じて出力する。モニター用受光素子１３か
らの電気信号は、発光素子１２の出力を制御するために
フィードバックされる。
結線用リードフレーム１７を通じて伝送されてきた電気
信号を入力すると、この電気信号を光信号に光電変換
し、この光信号を出射する。この光信号は、透光性樹脂
２２を伝搬して、出力用受光素子１５及びモニター用受
光素子１３に入射する。出力用受光素子１５は、光信号
を電気信号に変換し、この電気信号を結線用リードフレ
ーム１９を通じて出力する。同様に、モニター用受光素
子１３も、光信号を電気信号に変換し結線用リードフレ
ーム１８を通じて出力する。モニター用受光素子１３か
らの電気信号は、発光素子１２の出力を制御するために
フィードバックされる。
【００３２】ここで、発光素子１２がモニタ用受光素子
１３並びに出力用受光素子１５に対向配置され、発光素
子１２が各受光素子１３，１５間に位置決めされてい
る。このため、モニタ用受光素子１３の受光レベルと出
力用受光素子１５の受光レベルがほぼ同一となり、該各
受光素子１３，１５の出力がほぼ同一となる。
１３並びに出力用受光素子１５に対向配置され、発光素
子１２が各受光素子１３，１５間に位置決めされてい
る。このため、モニタ用受光素子１３の受光レベルと出
力用受光素子１５の受光レベルがほぼ同一となり、該各
受光素子１３，１５の出力がほぼ同一となる。
【００３３】発光素子１２とモニタ用受光素子１３間の
光経路、及び発光素子１２と出力用受光素子１５間の光
経路は直線状である。このため、透光性樹脂２２の形状
に誤差があったり、該形状が変化しても、モニタ用受光
素子１３と出力用受光素子１５の出力比率が変化せずに
済む。また、透光性樹脂２２の形状を厳密に設定する必
要がないことから、透光性樹脂２２の形状安定化のため
に、透光性樹脂２２として高価なシリコーン樹脂を用い
る必要がなく、コストの上昇を招かずに済む。あるい
は、シリコーン樹脂を用いるにしても、発光素子１２と
モニタ用受光素子１３並びに出力用受光素子１５間の狭
い範囲にのみシリコーン樹脂を用いれば良いので、少量
のシリコーン樹脂で済み、コストの上昇を抑えることが
できる。
光経路、及び発光素子１２と出力用受光素子１５間の光
経路は直線状である。このため、透光性樹脂２２の形状
に誤差があったり、該形状が変化しても、モニタ用受光
素子１３と出力用受光素子１５の出力比率が変化せずに
済む。また、透光性樹脂２２の形状を厳密に設定する必
要がないことから、透光性樹脂２２の形状安定化のため
に、透光性樹脂２２として高価なシリコーン樹脂を用い
る必要がなく、コストの上昇を招かずに済む。あるい
は、シリコーン樹脂を用いるにしても、発光素子１２と
モニタ用受光素子１３並びに出力用受光素子１５間の狭
い範囲にのみシリコーン樹脂を用いれば良いので、少量
のシリコーン樹脂で済み、コストの上昇を抑えることが
できる。
【００３４】更に、本実施形態では、従来の様に透光性
樹脂と遮光性樹脂間の界面による光信号の反射を利用し
ていない。このため、温度変化によって透光性樹脂２２
と遮光性樹脂２３間の界面の状態が変化したとしても、
発光素子１２とモニタ用受光素子１３並びに出力用受光
素子１５間の光信号の伝達効率が変化することがなく、
モニタ用受光素子１３と出力用受光素子１５の出力比率
が変化せずに済み、モニタ用受光素子１３の出力に基づ
くフィードバック制御を良好に行うことができる。
樹脂と遮光性樹脂間の界面による光信号の反射を利用し
ていない。このため、温度変化によって透光性樹脂２２
と遮光性樹脂２３間の界面の状態が変化したとしても、
発光素子１２とモニタ用受光素子１３並びに出力用受光
素子１５間の光信号の伝達効率が変化することがなく、
モニタ用受光素子１３と出力用受光素子１５の出力比率
が変化せずに済み、モニタ用受光素子１３の出力に基づ
くフィードバック制御を良好に行うことができる。
【００３５】また、透光性樹脂２２と遮光性樹脂２３間
の界面による光信号の反射を利用しないので、遮光性樹
脂２２として黒等の遮光性樹脂を適用することができ、
この遮光性樹脂２３によって外乱光を確実に遮断し、光
結合素子の信頼性を向上させることができる。
の界面による光信号の反射を利用しないので、遮光性樹
脂２２として黒等の遮光性樹脂を適用することができ、
この遮光性樹脂２３によって外乱光を確実に遮断し、光
結合素子の信頼性を向上させることができる。
【００３６】次に、本実施形態の光結合素子の製造方法
を説明する。
を説明する。
【００３７】図４（ａ）及び（ｂ）は第１リードフレー
ム３１を示す平面図及び断面図であり、図５（ａ）及び
（ｂ）は第２リードフレーム３２を示す平面図及び断面
図である。
ム３１を示す平面図及び断面図であり、図５（ａ）及び
（ｂ）は第２リードフレーム３２を示す平面図及び断面
図である。
【００３８】第１リードフレーム３１は、発光素子１２
を搭載するためのヘッダー１１ａや、発光素子１２を結
線するための結線用リードフレーム１７等を有する。こ
の第１リードフレーム３１は、組み立てが終了した後、
最終的には図１の１次側リードフレーム１１のみを形成
する。
を搭載するためのヘッダー１１ａや、発光素子１２を結
線するための結線用リードフレーム１７等を有する。こ
の第１リードフレーム３１は、組み立てが終了した後、
最終的には図１の１次側リードフレーム１１のみを形成
する。
【００３９】この第１リードフレーム３１において、ヘ
ッダー１１ａにはＡｇペースト等により発光素子１２が
接着され、発光素子１２がＡｕワイヤー１６等のボンデ
ィングワイヤーにより結線用リードフレーム１７に接続
される。この後、発光素子１２がシリコーン樹脂２１に
よりプリコートされる。
ッダー１１ａにはＡｇペースト等により発光素子１２が
接着され、発光素子１２がＡｕワイヤー１６等のボンデ
ィングワイヤーにより結線用リードフレーム１７に接続
される。この後、発光素子１２がシリコーン樹脂２１に
よりプリコートされる。
【００４０】第２リードフレーム３２は、モニタ用受光
素子１３及び出力用受光素子１５を搭載するための各ヘ
ッダー１１ｂ，１４ａや、該各受光素子１３，１５を結
線するための各結線用リードフレーム１８，１９等を有
する。この第２リードフレーム３２は、組み立てが終了
した後、最終的には図１の１次側リードフレーム１１及
び２次側リードフレーム１２を形成する。
素子１３及び出力用受光素子１５を搭載するための各ヘ
ッダー１１ｂ，１４ａや、該各受光素子１３，１５を結
線するための各結線用リードフレーム１８，１９等を有
する。この第２リードフレーム３２は、組み立てが終了
した後、最終的には図１の１次側リードフレーム１１及
び２次側リードフレーム１２を形成する。
【００４１】この第２リードフレーム３２において、各
ヘッダー１１ｂ，１４ａにはＡｇペースト等によりモニ
タ用受光素子１３及び出力用受光素子１５がそれぞれ接
着され、モニタ用受光素子１３及び出力用受光素子１５
がＡｕワイヤー１６等のボンディングワイヤーによりそ
れぞれの結線用リードフレーム１８，１９に接続され
る。
ヘッダー１１ｂ，１４ａにはＡｇペースト等によりモニ
タ用受光素子１３及び出力用受光素子１５がそれぞれ接
着され、モニタ用受光素子１３及び出力用受光素子１５
がＡｕワイヤー１６等のボンディングワイヤーによりそ
れぞれの結線用リードフレーム１８，１９に接続され
る。
【００４２】この様に第１及び第２リードフレーム３
１，３２別に、発光素子１２の搭載と結線、モニタ用受
光素子１３及び出力用受光素子１５の搭載と結線を行え
ば、それぞれの工程を並行させることができ、それぞれ
の工程を簡素化させることができる。これに対して、例
えば対向配置される発光素子と受光素子を同一リードフ
レーム上に搭載して結線する場合は、発光素子が搭載さ
れるリードフレームの面と受光素子が搭載されるリード
フレームの面が相互に反対側にあるので、工程が複雑化
する。
１，３２別に、発光素子１２の搭載と結線、モニタ用受
光素子１３及び出力用受光素子１５の搭載と結線を行え
ば、それぞれの工程を並行させることができ、それぞれ
の工程を簡素化させることができる。これに対して、例
えば対向配置される発光素子と受光素子を同一リードフ
レーム上に搭載して結線する場合は、発光素子が搭載さ
れるリードフレームの面と受光素子が搭載されるリード
フレームの面が相互に反対側にあるので、工程が複雑化
する。
【００４３】こうして発光素子１２、モニタ用受光素子
１３及び出力用受光素子１５の搭載と結線を行った後、
図６に示す様に第２リードフレーム３２を裏返して（左
右を逆にする）、第１リードフレーム３１及び第２リー
ドフレーム３２を組み合わせる。尚、図６においては、
第１リードフレーム３１を太線で示し、第２リードフレ
ーム３２を細線で示している。
１３及び出力用受光素子１５の搭載と結線を行った後、
図６に示す様に第２リードフレーム３２を裏返して（左
右を逆にする）、第１リードフレーム３１及び第２リー
ドフレーム３２を組み合わせる。尚、図６においては、
第１リードフレーム３１を太線で示し、第２リードフレ
ーム３２を細線で示している。
【００４４】そして、１次トランスファーモールド成形
により透光性樹脂２２を形成し、透光性樹脂２２によっ
て発光素子１２、モニタ用受光素子１３及び出力用受光
素子１５を覆い、更に２次トランスファーモールド成形
により遮光性樹脂２３を形成し、遮光性樹脂２３によっ
て透光性樹脂２２を覆う。このモールド成形に際し、１
次側に第１及び第２リードフレーム３１，３２の合わせ
部Ｃが生じ、ここからモールド樹脂がもれ出てしまうの
で、該合わせ部Ｃに対応する上下の各モールド金型の部
位に凹凸の勘合部を設け、これらの凹凸の勘合部によっ
て第１及び第２リードフレーム３１，３２の合わせ部Ｃ
を押しつぶすことにより、樹脂の流れ止めをする。更
に、第１及び第２リードフレーム３１，３２の合わせ部
Ｃを例えば図７に示す様にカギ型にする等の工夫を施す
と、樹脂の流れをより押さえることができる。
により透光性樹脂２２を形成し、透光性樹脂２２によっ
て発光素子１２、モニタ用受光素子１３及び出力用受光
素子１５を覆い、更に２次トランスファーモールド成形
により遮光性樹脂２３を形成し、遮光性樹脂２３によっ
て透光性樹脂２２を覆う。このモールド成形に際し、１
次側に第１及び第２リードフレーム３１，３２の合わせ
部Ｃが生じ、ここからモールド樹脂がもれ出てしまうの
で、該合わせ部Ｃに対応する上下の各モールド金型の部
位に凹凸の勘合部を設け、これらの凹凸の勘合部によっ
て第１及び第２リードフレーム３１，３２の合わせ部Ｃ
を押しつぶすことにより、樹脂の流れ止めをする。更
に、第１及び第２リードフレーム３１，３２の合わせ部
Ｃを例えば図７に示す様にカギ型にする等の工夫を施す
と、樹脂の流れをより押さえることができる。
【００４５】この様に１次及び２次トランスファーモー
ルド成形により各素子１２，１３，１５を覆えば、該各
素子が十分に保護され、該各素子の信頼性が向上する。
ルド成形により各素子１２，１３，１５を覆えば、該各
素子が十分に保護され、該各素子の信頼性が向上する。
【００４６】この後、第１及び第２リードフレーム３
１，３２の部分Ｄを切り出すと、図１に示す１次側リー
ドフレーム１１及び２次側リードフレーム１２が形成さ
れ、光結合素子が完成する。図１及び図６から明らかな
様に、第１及び第２リードフレーム３１，３２を組み合
わせた状態では、１次側リードフレーム１１に発光素子
１２及びモニタ用受光素子１３が配置され、２次側リー
ドフレーム１４に出力用受光素子１５が配置される。
１，３２の部分Ｄを切り出すと、図１に示す１次側リー
ドフレーム１１及び２次側リードフレーム１２が形成さ
れ、光結合素子が完成する。図１及び図６から明らかな
様に、第１及び第２リードフレーム３１，３２を組み合
わせた状態では、１次側リードフレーム１１に発光素子
１２及びモニタ用受光素子１３が配置され、２次側リー
ドフレーム１４に出力用受光素子１５が配置される。
【００４７】図８（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態の光結
合素子の変形例を示している。
合素子の変形例を示している。
【００４８】図８（ａ）〜（ｅ）においては、１次側リ
ードフレーム１１の発光素子１２とモニタ用受光素子１
３を同一平面上に配置し、２次側リードフレーム１４の
出力用受光素子１５を発光素子１２と対向配置してい
る。
ードフレーム１１の発光素子１２とモニタ用受光素子１
３を同一平面上に配置し、２次側リードフレーム１４の
出力用受光素子１５を発光素子１２と対向配置してい
る。
【００４９】この様な構造であれば、第１及び第２リー
ドフレームの形状を簡単にすることができる。ただし、
出力用受光素子１５は発光素子１２からの光信号を直接
受け、モニタ用受光素子１３は透光性樹脂２２と遮光性
樹脂２３間の界面からの反射光を主に受けるため、出力
用受光素子１５とモニタ用受光素子１３間に出力差が生
じてしまう。しかしながら、通常の場合、出力用受光素
子１５とモニタ用受光素子１３の出力を処理する後段の
回路定数（主に抵抗値）を変更することによって、出力
差を吸収することが可能である。
ドフレームの形状を簡単にすることができる。ただし、
出力用受光素子１５は発光素子１２からの光信号を直接
受け、モニタ用受光素子１３は透光性樹脂２２と遮光性
樹脂２３間の界面からの反射光を主に受けるため、出力
用受光素子１５とモニタ用受光素子１３間に出力差が生
じてしまう。しかしながら、通常の場合、出力用受光素
子１５とモニタ用受光素子１３の出力を処理する後段の
回路定数（主に抵抗値）を変更することによって、出力
差を吸収することが可能である。
【００５０】これらの変形例でも１次及び２次トランス
ファーモールド成形を行うことができるため、信頼性が
向上する。
ファーモールド成形を行うことができるため、信頼性が
向上する。
【００５１】また、図８（ｄ）に示す様に、発光素子１
２のみでなく、各受光素子１３，１５をシリコーン樹脂
２１によってそれぞれプリコートすれば、発光素子１２
から各受光素子１３，１５に至るそれぞれの光経路の伝
達効率が向上して、各受光素子１３，１５の出力が高く
なる。つまり、シリコーン樹脂２１の透明度をトランス
ファーモールド成形による透光性樹脂２２よりも高く設
定することが可能なため、該各光経路の透明度が部分的
に高くなり、該各光経路の伝達効率が向上して、各受光
素子１３，１５の出力が高くなる。
２のみでなく、各受光素子１３，１５をシリコーン樹脂
２１によってそれぞれプリコートすれば、発光素子１２
から各受光素子１３，１５に至るそれぞれの光経路の伝
達効率が向上して、各受光素子１３，１５の出力が高く
なる。つまり、シリコーン樹脂２１の透明度をトランス
ファーモールド成形による透光性樹脂２２よりも高く設
定することが可能なため、該各光経路の透明度が部分的
に高くなり、該各光経路の伝達効率が向上して、各受光
素子１３，１５の出力が高くなる。
【００５２】更に、図８（ｃ），（ｅ）に示す様に、発
光素子１２及びモニタ用受光素子１３を１つのシリコー
ン樹脂２１によって共に覆えば、シリコーン樹脂２１の
透明度が高いため、発光素子１２とモニタ用受光素子１
３間の光経路の伝達効率が向上して、モニタ用受光素子
１３の出力が高くなる。
光素子１２及びモニタ用受光素子１３を１つのシリコー
ン樹脂２１によって共に覆えば、シリコーン樹脂２１の
透明度が高いため、発光素子１２とモニタ用受光素子１
３間の光経路の伝達効率が向上して、モニタ用受光素子
１３の出力が高くなる。
【００５３】尚、発光素子１２及び出力用受光素子１５
を１つのシリコーン樹脂２１によって共に覆い、これに
よって出力用受光素子１５の出力を高くしても良い。
を１つのシリコーン樹脂２１によって共に覆い、これに
よって出力用受光素子１５の出力を高くしても良い。
【００５４】図９（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の光結
合素子の他の変形例を示している。
合素子の他の変形例を示している。
【００５５】図９（ａ）〜（ｃ）においては、１次側リ
ードフレーム１１の発光素子１２とモニタ用受光素子１
３を異なる高さ、つまりモニタ用受光素子１３を発光素
子１２よりも低く配置し、２次側リードフレーム１４の
出力用受光素子１５を発光素子１２と対向配置してい
る。
ードフレーム１１の発光素子１２とモニタ用受光素子１
３を異なる高さ、つまりモニタ用受光素子１３を発光素
子１２よりも低く配置し、２次側リードフレーム１４の
出力用受光素子１５を発光素子１２と対向配置してい
る。
【００５６】この様な構造では、発光素子１２から出射
された光のうちの横方向の光がモニタ用受光素子１３に
有効に伝達されるため、モニタ用受光素子１３の出力が
高くなる。
された光のうちの横方向の光がモニタ用受光素子１３に
有効に伝達されるため、モニタ用受光素子１３の出力が
高くなる。
【００５７】また、図９（ｂ）に示す様に、発光素子１
２のみでなく、各受光素子１３，１５をシリコーン樹脂
２１によってそれぞれプリコートすれば、発光素子１２
から各受光素子１３，１５に至るそれぞれの光経路の伝
達効率が向上して、各受光素子１３，１５の出力が高く
なる。
２のみでなく、各受光素子１３，１５をシリコーン樹脂
２１によってそれぞれプリコートすれば、発光素子１２
から各受光素子１３，１５に至るそれぞれの光経路の伝
達効率が向上して、各受光素子１３，１５の出力が高く
なる。
【００５８】
【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、発光素子と出力用受光素子を対向配置してい
るので、発光素子と出力用受光素子間の光経路が直線状
となり、発光素子の出射光が出力用受光素子に直接入射
する。従って、光信号に対する光経路の影響が少ない。
また、光経路が直線状であって短いので、この光経路を
形成するために高価なシリコーン樹脂を必要とせず、シ
リコーン樹脂を用いるにしても、少量のシリコーン樹脂
で済む。更に、光信号の伝達のために反射を利用しない
ので、光信号が光経路の外形の影響を受け難く、モニタ
用受光素子と出力用受光素子の出力比率が安定化する。
また、光信号の伝達のために反射を利用しないので、温
度変化に伴う反射面の状態変化によって発光素子と各受
光素子間の光信号の伝達効率が変化することはない。更
に、光信号の伝達のために反射を利用しないので、外側
に黒等の遮光性樹脂を適用することができ、外乱光を確
実に遮断して、信頼性を向上させることができる。
によれば、発光素子と出力用受光素子を対向配置してい
るので、発光素子と出力用受光素子間の光経路が直線状
となり、発光素子の出射光が出力用受光素子に直接入射
する。従って、光信号に対する光経路の影響が少ない。
また、光経路が直線状であって短いので、この光経路を
形成するために高価なシリコーン樹脂を必要とせず、シ
リコーン樹脂を用いるにしても、少量のシリコーン樹脂
で済む。更に、光信号の伝達のために反射を利用しない
ので、光信号が光経路の外形の影響を受け難く、モニタ
用受光素子と出力用受光素子の出力比率が安定化する。
また、光信号の伝達のために反射を利用しないので、温
度変化に伴う反射面の状態変化によって発光素子と各受
光素子間の光信号の伝達効率が変化することはない。更
に、光信号の伝達のために反射を利用しないので、外側
に黒等の遮光性樹脂を適用することができ、外乱光を確
実に遮断して、信頼性を向上させることができる。
【００５９】また、本発明の光結合素子の製造方法によ
れば、第１リードフレームに発光素子のみを搭載し、第
２リードフレームにモニタ用受光素子及び出力用受光素
子を搭載し、各リードフレームを組み合わせて、１次側
に発光素子とモニタ用受光素子を配置し、２次側に出力
用受光素子を配置している。このため、各リードフレー
ム毎に、発光素子と各受光素子を別々にアセンブリする
ことができ、これらのアセンブリを並行させて、工程を
簡素化することができる。各リードフレームを組み合わ
せた後は、１次側に発光素子とモニタ用受光素子が配置
され、２次側に出力用受光素子が配置されるため、実用
上問題が無い。
れば、第１リードフレームに発光素子のみを搭載し、第
２リードフレームにモニタ用受光素子及び出力用受光素
子を搭載し、各リードフレームを組み合わせて、１次側
に発光素子とモニタ用受光素子を配置し、２次側に出力
用受光素子を配置している。このため、各リードフレー
ム毎に、発光素子と各受光素子を別々にアセンブリする
ことができ、これらのアセンブリを並行させて、工程を
簡素化することができる。各リードフレームを組み合わ
せた後は、１次側に発光素子とモニタ用受光素子が配置
され、２次側に出力用受光素子が配置されるため、実用
上問題が無い。
【図１】本発明の光結合素子の一実施形態を示す平面図
である。
である。
【図２】図１のＡ−Ａ’に沿う断面図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ’に沿う断面図である。
【図４】（ａ）及び（ｂ）は第１リードフレームを示す
平面図及び断面図である。
平面図及び断面図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は第２リードフレームを示す
平面図及び断面図である。
平面図及び断面図である。
【図６】第１及び第２リードフレームを組み合わせて示
す平面図である。
す平面図である。
【図７】第１及び第２リードフレームの他の組み合わせ
を部分的に拡大して示す平面図である。
を部分的に拡大して示す平面図である。
【図８】（ａ）〜（ｅ）は、本実施形態の光結合素子の
変形例を示す断面図である。
変形例を示す断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は、本実施形態の光結合素子の
他の変形例を示す断面図である。
他の変形例を示す断面図である。
【図１０】従来の光結合素子の一例を示す平面図であ
る。
る。
【図１１】図１０の光結合素子を示す断面図である。
【図１２】図１０の光結合素子の回路構成を示す図であ
る。
る。
１１ １次側リードフレーム
１２ 発光素子
１３ モニタ用受光素子
１４ ２次側リードフレーム
１５ 出力用受光素子
１６ Ａｕワイヤー
１７，１８，１９ 結線用リードフレーム
２１ シリコーン樹脂
２２ 透光性樹脂
２３ 遮光性樹脂
３１ 第１リードフレーム
３２ 第２リードフレーム
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01L 31/12
Claims (3)
- 【請求項１】 発光素子と、該発光素子の出射光を受光
する出力用受光素子及びモニタ用受光素子とを備える光
結合素子の製造方法において、 第１リードフレームに前記発光素子を搭載する工程と、 第２リードフレームの同一平面上に位置する各ヘッダー
の同じ側にある面に前記出力用受光素子及び前記モニタ
用受光素子をそれぞれ搭載する工程と、 前記第１リードフレーム及び前記第２リードフレームを
組み合わせ、１次側に前記発光素子及び前記モニタ用受
光素子を配置し、２次側に前記出力用受光素子を配置し
て、該発光素子、出力用受光素子およびモニタ用受光素
子を透光性樹脂によって覆う工程とを包含する光結合素
子の製造方法。 - 【請求項２】 前記発光素子は、前記出力用受光素子に
対向配置されている請求項１に記載の光結合素子の製造
方法。 - 【請求項３】 前記発光素子、前記モニタ用受光素子及
び前記出力用受光素子のうちの少なくとも１つは、透明
樹脂体によってプリコートされている請求項１または２
に記載の光結合素子の製造方法。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00706799A JP3478379B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 光結合素子の製造方法 |
| DE60002367T DE60002367T2 (de) | 1999-01-13 | 2000-01-11 | Fotokoppler |
| EP00100502A EP1020933B1 (en) | 1999-01-13 | 2000-01-11 | Photocoupler device |
| US09/482,278 US6507035B1 (en) | 1999-01-13 | 2000-01-13 | Photocoupler device, method for fabricating the same, and lead frame for photocoupler device |
| TW089100473A TW456055B (en) | 1999-01-13 | 2000-01-13 | Photocoupler device, method for fabricating the same, and lead frame for photocoupler device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00706799A JP3478379B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 光結合素子の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000208808A JP2000208808A (ja) | 2000-07-28 |
| JP3478379B2 true JP3478379B2 (ja) | 2003-12-15 |
Family
ID=11655741
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00706799A Expired - Fee Related JP3478379B2 (ja) | 1999-01-13 | 1999-01-13 | 光結合素子の製造方法 |
Country Status (1)
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|---|---|
| JP (1) | JP3478379B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5068443B2 (ja) * | 2005-10-20 | 2012-11-07 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 光結合装置 |
-
1999
- 1999-01-13 JP JP00706799A patent/JP3478379B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000208808A (ja) | 2000-07-28 |
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