JPH0513068U - 発光素子と受光素子の容器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 フォトカプラ及び反射型フォトセンサのコス
トを低減させる。 【構成】 容器２１に第１及び第２の凹部２２、２３を
設ける。２つの凹部２２、２３は高さの低い光不透過性
隔壁部２４で光学的に分離する。第１の凹部２２には発
光素子４４を装着し、第２の凹部２３には受光素子４５
を装着する。フォトカプラを構成する時には反射を利用
して発光素子４４から受光素子４５までの光通過を形成
する。反射型フォトセンサを構成する時には、容器２１
の外の反射体で反射した光を受光素子４５に入力させ
る。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フォトカプラ、反射型フォトセンサ等を構成するために発光素子と 受光素子とを収容するための容器に関する。

【０００２】

【従来の技術】

発光素子と受光素子とを組み合せた光半導体装置として、発光素子の光を受光 素子が直接に受け入れる構造のフォトカプラと、発光素子の光を外部の光反射体 で反射させた後に受光素子に入力させる反射型フォトセンサ（フォトインタラプ タ）とがある。

【０００３】 図９はフォトカプラを示す。このフォトカプラでは、リード端子部材１、２の 間に発光素子３と受光素子４が対向して配置されており、これらが光透過性樹脂 ５と遮光性（光不透過性）樹脂６で順次に封止されている。

【０００４】 図１０は例えば実公昭５６−４５１６４号公報等に記載されている反射型フォ トセンサ（フォトインタラプタ）を示す。この反射型フォトセンサでは、並設さ れたリード端子部材７、８に発光素子９と受光素子１０が載置されており、これ らが光不透過性の容器１１に配置され、光透過性樹脂（図示せず）で封止されて いる。リ−ド端子部材７の折り曲げ部によって発光素子９と受光素子１０とを分 離するための遮光壁１２が形成されている。発光素子９の光は容器１１の開放口 を通って外部に放射され、外部の反射体（図示せず）の有無に対応した反射光が 受光素子１０に入力する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

図９のフォトカプラと図１０の反射型フォトセンサとは光結合方式が本質的に 相違しているため、全く別々に製造されていた。従って、コストの低減に限界が あった。

【０００６】 そこで、本考案の目的は、フォトカプラ及び反射型フォトセンサのコストの低 減を図ることができる容器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案は、発光素子を配置するための底面を有する 第１の凹部と受光素子を配置するための底面を有する第２の凹部とを有し、前記 第１及び第２の凹部は光不透過性の隔壁部によって隔てられており、前記隔壁部 の前記第１及び第２の凹部の底面からの高さが前記第１及び第２の凹部の光不透 過性の側壁部の高さよりも低く設定されていることを特徴とする発光素子と受光 素子の容器に係わるものである。

【０００８】

【作用】

この容器は反射型フォトセンサとフォトカプラとの両方に使用することができ る。反射型フォトセンサを構成する場合には、隔壁部が発光素子と受光素子との 直接の光結合を阻止する。フォトカプラの場合にも発光素子と受光素子との直接 の光結合が、隔壁部で阻止されるが、隔壁部が外壁部よりも低いため、隔壁部よ りも上方に反射面又は反射物体を配置することが可能になり、これを経由して光 結合させることができる。

【０００９】

【実施例】

次に、図１〜図８を参照して本考案の実施例に係わる容器、これを使用したフ ォトカプラ及び反射型フォトセンサを説明する。

【００１０】 図１〜図３に示すフォトカプラ及び反射型フォトセンサ用絶縁性容器２１は、 耐熱性及び成形性に優れた遮光性即ち光不透過性を有する高機能樹脂の成形体で ある。この容器２１は第１及び第２の凹部２２、２３を有し、２つの凹部２２、 ２３の間に隔壁部２４を有する。この隔壁部２４は２つの凹部２２、２３の１つ の側壁となっている。第１の凹部２２は、隔壁部２４に対向する側壁部２５とこ れに直交する方向の対の側壁部２６、２７とを有する。第２の凹部２３は隔壁部 ２４に対向する側壁部２８とこれに直交する方向の対の側壁部２９、３０を有す る。第１及び第２の凹部２２、２３は発光素子及び受光素子を配置するための底 面３１、３２を有する。隔壁部の２４の底面３１、３２からの高さＨ2 は、側壁 部２５、２８の高さＨ1 よりも低く、且つ別の側壁部２６、２７、２９、３０よ りも低い。この隔壁部２４の高さＨ2 は後述する発光素子及び受光素子の厚さよ りも大きい。

【００１１】 隔壁部２４及び側壁部２５〜３０の内周面下部は約４５度の傾斜面３３となっ ている。傾斜面３３の高さＨ3 は発光素子及び受光素子の厚さよりも大きい。

【００１２】 図１及び図３から明らかなように左右の側壁部２５、２８は側壁部２６、２７ 、２９、３０の外周面よりも僅かに突出している。また側壁部２６、２９の相互 間及び側壁部２７、３０の相互間の外周面にも突出面３４、３５がある。換言す れば、側壁部２５、２８と突出面３４、３５との間に幅広の浅い溝３６、３７、 ３８、３９がある。

【００１３】 図４〜図７は図１〜図３の容器２１を使用したフォトカプラを示す。フォトカ プラを構成する場合には、まず容器２１に電極体（配線導体層４０、４１、４２ 、４３を設ける。各電極体４０〜４３は容器２１上に形成された厚さ約１０μｍ の銅層と厚さ約２５μｍのニッケル層と厚さ約５μｍの金層をメッキで形成した 金層積層体である。電極体４０、４１は互いに電気的に分離されて第１の凹部２ ２の内側及び側壁部２６、２７の内周側、上面、外周面を通って容器２１の下面 に延びている。電極体４２、４３は互いに電気的に分離されて第２の凹部２３の 内側及び側壁部２９、３０の内周側、上面、外周面を通って容器２１の下面に延 びている。各電極体４０〜４３は側壁部２６、２７、２９、３０の外周面の溝３ ６、３７、３８、３９の中に配置され、且つ側壁部２５、２８の上面よりも僅か に低い側壁部２６、２７、２９、３０の上面を通っているので、容器２１の最も 突出している部分よりも内側に配置されていることになり、機械的に保護されて いる。

【００１４】 各電極体４０〜４３は光反射性を有し、光伝達の高効率化に寄与する。

【００１５】 次に、容器２１の第１及び第２の凹部２２、２３に発光素子（発光ダイオード チップ）４４と、受光素子（フォトダイオードチップ）４５を配設する。即ち、 発光素子４４の下面電極を凹部２２の底面３１上の電極体４１に半田で固着し、 この上面電極と電極体４０とをリード細線４６で電気的に接続する。また受光素 子４５の下面電極を凹部２３の底面３２上の電極体４３に半田で固着し、この上 面電極と電極体４２とをリード細線４３で電気的に接続する。

【００１６】 次に、図７に示すように光透過性樹脂４８を、容器２１の側壁部２５、２６、 ２７、２８、２９、３０で囲まれた領域に供給して凹部２２、２３をこれで充填 する。なお、光透過性樹脂４８は隔壁部２４を越える高さＨ4 まで充填し、発光 素子４４、受光素子４５、リード細線４６、４７を含めて隔壁部２４も被覆する 。

【００１７】 次に、光反射性を有する遮光性（光不透過性）樹脂４９を図７に示すように容 器２１の側壁部２５〜３０で囲まれた領域に供給して、光透過性樹脂４８を被覆 する。

【００１８】 上述のようにに製作されたフォトカプラでは、発光素子４４から放射された光 は、主として光透過性樹脂４８と遮光性樹脂４９との界面で反射される伝達路を へて受光素子４５に到達する。即ち、図７のフォトカプラでは、光透過性樹脂４ ８の内部に発光素子４４と受光素子４５とを結ぶ光伝達路が形成される。なお、 発光素子３０の側面側から放射された光は電極体４０、４１によって上方に向っ て良好に反射され、また第２の凹部２３に入り込んだ反射光の一部が電極体４２ 、４３で反射して受光素子４５に至るので、高い光結合効率が得られる。

【００１９】 図１〜図３の容器２１を使用して反射型フォトセンサを製造する場合には、フ ォトカプラの場合と同様に図４〜図６に示す組立体を用意する。これまでの工程 はフォトカプラの工程と同一であるので、図４〜図６に示す組立体を共通に製作 し、コストの低減を図ることができる。次に、図８に示すように、隔壁部２４の 高さＨ2 以下に光透過性樹脂５０を第１及び第２の凹部２２、２３に充填する。 なお、樹脂５０の光散乱性が少ない場合には隔壁部２４を越えるように樹脂５０ を充填してもよい。

【００２０】 上述のように製作された反射型フォトセンサでは、発光素子４４から放射され た光は光透過性樹脂５０の上面から外側に放出された後、光反射性被検知物５１ で反射される伝達路をへて受光素子４５に到達する。即ち、図８に示す反射型フ ォトセンサでは図７に示すフォトカプラとは異なり光透過性樹脂５０の内部には 発光素子４４と受光素子４５とを直接に結ぶ光伝達路が形成されない。なお、発 光素子４４の側面側から放射された光は電極体４０、４１によって上方に向って 反射されて被検知物５１に照射されるから、高感度の反射型フォトセンサが実現 できる。

【００２１】 フォトカプラ及び反射型フォトセンサを使用する時には、チップ型回路部品と して回路基板上に装着し、容器２１の下面に導出された電極体４０、４１、４２ 、４３を配線導体に接続する。

【００２２】 この実施例では、容器２１は勿論のこと、発光素子４４と受光素子４５を組み 込んだ図４〜図６に示す組立体までをフォトカプラと反射型フォトセンサで共用 することが可能になり、コストの大幅な低減が達成される。

【００２３】

【変形例】

本考案は上述の実施例に限定されるものでなく、例えば次の変形が可能なもの である。 （１） 図７の樹脂４８にシリカの粉末等の光散乱性物質を混入し、光散乱に よる光通路を形成してもよい。この場合には、反射面を形成する樹脂４９を省く ことも可能になる。 （２） 図７のフォトカプラを製作するとき、樹脂４８及び４９を複数の異な る樹脂の積層構造とすることができる。例えば図７の樹脂４８と４９の間に反射 層を形成することができる。 （３） フォトカプラにおいて樹脂４８内の隔壁部２４の突出高さＨ2 は任意 に設定できるが、樹脂４８の内部に光伝達路が良好に形成できるように、樹脂４ ８と４９の界面と隔壁部２４の中心線との交点と発光素子４４及び受光素子４５ を結んだ仮想直線が隔壁部２４に交差しないようにするのが望ましい。また、隔 壁部２４の高さを凹部２２、２３の深さの１／３〜２／３の範囲に収めることが 望ましい。 （４） 複数のフォトカプラ又は反射型フォトセンサを一体に形成する場合に も本考案を適用し得る。この場合には第１及び第２の凹部２２、２３を１つの成 形体に複数個設ける。

【００２４】

【考案の効果】

上述から明らかなように本考案によれば、同一構成の容器を使用してフォトカ プラ及び反射型フォトセンサを構成することが可能になり、これ等のコストの低 減が可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の容器を示す平面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】図１のＢ−Ｂ線断面図である。

【図４】図１の容器に電極体を設け、発光素子及び受光
素子を組み込んだ組立体を示す平面図である。

【図５】図４のＣ−Ｃ線断面図である。

【図６】図４のＤ−Ｄ線断面図である。

【図７】図４〜図６の組立体を使用して形成したフォト
カプラの図５に対応する部分を示す断面図である。

【図８】図４〜図６の組立体を使用して形成した反射型
フォトセンサの図５に対応する部分を示す断面図であ
る。

【図９】従来のフォトカプラを示す断面図である。

【図１０】従来の反射型フォトセンサを示す一部切欠斜
視図である。

【符号の説明】

２１ 容器 ２２ 第１の凹部 ２３ 第２の凹部 ２４ 隔壁部 ２５〜３０ 側壁部 ４０〜４３ 電極体 ４４ 発光素子 ４５ 受光素子

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 発光素子を配置するための底面を有する
   第１の凹部と受光素子を配置するための底面を有する第
   ２の凹部とを有し、、 前記第１及び第２の凹部は光不透過性の隔壁部によって
   隔てられており、 前記隔壁部の前記第１及び第２の凹部の底面からの高さ
   が前記第１及び第２の凹部の光不透過性の側壁部の高さ
   よりも低く設定されていることを特徴とする発光素子と
   受光素子の容器。