JPH0774389A - フォトインタラプタ - Google Patents
フォトインタラプタInfo
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- JPH0774389A JPH0774389A JP21935793A JP21935793A JPH0774389A JP H0774389 A JPH0774389 A JP H0774389A JP 21935793 A JP21935793 A JP 21935793A JP 21935793 A JP21935793 A JP 21935793A JP H0774389 A JPH0774389 A JP H0774389A
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】フォトインタラプタの耐熱性の向上を図るとと
もに、その部品点数を最小限にとどめ、かつ、併害であ
る光強度の低下を防ぐ。 【構成】リード６ａ，６ｂに、発光ペレット１、受光ペ
レット５をマウント結線させ、少くとも一方に凸状の光
透過性樹脂を塗布、熱硬化法により形成する。更にその
周囲に、フィラー入りの光透過性樹脂３ａ，３ｂでモー
ルドする。耐熱性の高いフィラー入りの光透過性樹脂を
使用し、２３０℃の半田リフローに耐えることを可能と
する。次に、フィラーが入る事で光が散乱され、光強度
が減衰される事を、凸状の光透過性樹脂を設けることに
よるレンズ効果で前面放射光強度を強めて補う。
もに、その部品点数を最小限にとどめ、かつ、併害であ
る光強度の低下を防ぐ。 【構成】リード６ａ，６ｂに、発光ペレット１、受光ペ
レット５をマウント結線させ、少くとも一方に凸状の光
透過性樹脂を塗布、熱硬化法により形成する。更にその
周囲に、フィラー入りの光透過性樹脂３ａ，３ｂでモー
ルドする。耐熱性の高いフィラー入りの光透過性樹脂を
使用し、２３０℃の半田リフローに耐えることを可能と
する。次に、フィラーが入る事で光が散乱され、光強度
が減衰される事を、凸状の光透過性樹脂を設けることに
よるレンズ効果で前面放射光強度を強めて補う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は発光素子と受光素子を一
体形成したフォトインタラプタに関する。
体形成したフォトインタラプタに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、ＡＶ機器等の家庭電気製品のコス
ト・ダウンの要求が強まるにつれ、この家庭電気製品用
素子に対しても、セット組立工程に於ける半田付に自動
化に優れているリフロー半田付対応の要求が強まってい
る。
ト・ダウンの要求が強まるにつれ、この家庭電気製品用
素子に対しても、セット組立工程に於ける半田付に自動
化に優れているリフロー半田付対応の要求が強まってい
る。
【０００３】光半導体素子においても、回路間の電気的
絶縁を確保させる目的で使用するフォトカプラなどは図
６に示すように、物理的ストレスに弱い化合物半導体か
らなる発光ペレット５１の周囲を保護樹脂５２で覆った
後に、フィラーの入った熱膨張係数の小さな光透過性樹
脂５３で固定させることが一般的である。この構造を採
用する事でフォトカプラは耐熱性を向上させている。こ
の保護樹脂は、フィラーの入る事によって固くなった樹
脂のストレスから、保護樹脂内部の化合物半導体を保護
する目的で使用されている。この方法は、化合物半導体
である発光ペレットと、一方の受光ペレット５５の間が
１ｍｍ以下のフォトカプラの耐熱性向上には有効であ
る。
絶縁を確保させる目的で使用するフォトカプラなどは図
６に示すように、物理的ストレスに弱い化合物半導体か
らなる発光ペレット５１の周囲を保護樹脂５２で覆った
後に、フィラーの入った熱膨張係数の小さな光透過性樹
脂５３で固定させることが一般的である。この構造を採
用する事でフォトカプラは耐熱性を向上させている。こ
の保護樹脂は、フィラーの入る事によって固くなった樹
脂のストレスから、保護樹脂内部の化合物半導体を保護
する目的で使用されている。この方法は、化合物半導体
である発光ペレットと、一方の受光ペレット５５の間が
１ｍｍ以下のフォトカプラの耐熱性向上には有効であ
る。
【０００４】ところが、発光ペレットと、受光ペレット
の光路上の遮蔽物を検出するフォトインタラプタでは遮
蔽物の厚みを考慮しなくてはならず、発光ペレットと受
光ペレットとの間の光路上の距離は長くとらなければな
らなかった。また、光強度は距離の２乗に反比例するた
め、樹脂の内にフィラーを混入させると、フィラーによ
る光の散乱のため光強度が減衰する。このため、従来の
フォトインタラプタは図７に示すように、発光ペレット
１、受光ペレット５双方はフィラーの入っていないクリ
ア樹脂１０ａ，１０ｂでそれぞれモールドされていた。
の光路上の遮蔽物を検出するフォトインタラプタでは遮
蔽物の厚みを考慮しなくてはならず、発光ペレットと受
光ペレットとの間の光路上の距離は長くとらなければな
らなかった。また、光強度は距離の２乗に反比例するた
め、樹脂の内にフィラーを混入させると、フィラーによ
る光の散乱のため光強度が減衰する。このため、従来の
フォトインタラプタは図７に示すように、発光ペレット
１、受光ペレット５双方はフィラーの入っていないクリ
ア樹脂１０ａ，１０ｂでそれぞれモールドされていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この従来のフォトイン
タラプタでは、発光ペレット、受光ペレット各々の周囲
をフィラーの入っていないクリア樹脂で覆うため、フィ
ラーでエポキシ樹脂成分等高分子体の熱膨張を抑える事
が不可能であり、一般的に１００℃程度の耐熱性しか有
していない。この耐熱性を向上するため発光ペレット、
受光ペレット各々の周囲をフィラー入り樹脂で覆うと、
光強度がフィラーによる散乱で減衰し、結果的に遮蔽物
を検出する精度が悪くなってしまっていた。
タラプタでは、発光ペレット、受光ペレット各々の周囲
をフィラーの入っていないクリア樹脂で覆うため、フィ
ラーでエポキシ樹脂成分等高分子体の熱膨張を抑える事
が不可能であり、一般的に１００℃程度の耐熱性しか有
していない。この耐熱性を向上するため発光ペレット、
受光ペレット各々の周囲をフィラー入り樹脂で覆うと、
光強度がフィラーによる散乱で減衰し、結果的に遮蔽物
を検出する精度が悪くなってしまっていた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、リードにマウ
ントされた発光ペレットおよび他のリードにマウントさ
れた受光ペレットが対になって樹脂封止されたフォトイ
ンタラプタにおいて、前記発光ペレットまたは受光ペレ
ットの少なくともいずれか一方がその光出射面または光
入射面を凸状の第１の光透過性樹脂で被覆されてフィラ
ーを含有する第２の光透過性樹脂でモールドされている
というものである。
ントされた発光ペレットおよび他のリードにマウントさ
れた受光ペレットが対になって樹脂封止されたフォトイ
ンタラプタにおいて、前記発光ペレットまたは受光ペレ
ットの少なくともいずれか一方がその光出射面または光
入射面を凸状の第１の光透過性樹脂で被覆されてフィラ
ーを含有する第２の光透過性樹脂でモールドされている
というものである。
【０００７】
【作用】クリア樹脂より耐熱性の優れたフィラー入り樹
脂を使用でき、しかも、従来フィラー入り樹脂を使用す
る事により発生する光強度の低下を凸状の光透過性樹脂
を設けることによる集光能力の向上によって補なえる。
脂を使用でき、しかも、従来フィラー入り樹脂を使用す
る事により発生する光強度の低下を凸状の光透過性樹脂
を設けることによる集光能力の向上によって補なえる。
【０００８】
【実施例】次に、本発明について図面を参照して説明す
る。
る。
【０００９】図１は本発明の第１の実施例のフォトイン
タラプタの断面図である。本実施例において、１はＧａ
Ａｓを基板とする０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、厚さ０．３
〜０．４ｍｍの発光ペレット、５はＳｉを基板とする
０．８ｍｍ×０．８ｍｍ、厚さ約０．３ｍｍの受光ペレ
ットである。
タラプタの断面図である。本実施例において、１はＧａ
Ａｓを基板とする０．３ｍｍ×０．３ｍｍ、厚さ０．３
〜０．４ｍｍの発光ペレット、５はＳｉを基板とする
０．８ｍｍ×０．８ｍｍ、厚さ約０．３ｍｍの受光ペレ
ットである。
【００１０】発光ペレット１の光出射面および受光ペレ
ット５の光入射面はそれぞれのシリコーンゴム（第１の
光透過性樹脂２ａ，２ｂ）で被覆された状態でフィラー
入りの第２の光透過性樹脂（エポキシ樹脂）３ａ，３ｂ
でモールドされている。これにより、発光ペレットの前
面へ出射される光強度を向上させ、また、受光ペレット
側では受光素子のコーン角（受光可能となる入射光の立
体角）を広げている。フィラー入の第２の光透過性樹脂
３ａ，３ｂはフィラーによって、エポキシ樹脂より熱膨
張が緩和されている。４は黒色樹脂で外部光を遮断し外
部光による誤動作を防いでいる。又、６ａ，６ｂはそれ
ぞれ発光ペレット１，受光ペレット５をそれぞれマウン
トするリード、７ａ，７ｂはそれぞれ１，５を図示しな
いもう一方のリードに結線させるための金線（本例では
直径２５μｍ）などのボンディング線である。本例は、
発光ペレット１と、受光ペレット５を相対向して配置
し、間に通過する遮蔽物を検知するいわゆる透過型フォ
トインタラプタである。
ット５の光入射面はそれぞれのシリコーンゴム（第１の
光透過性樹脂２ａ，２ｂ）で被覆された状態でフィラー
入りの第２の光透過性樹脂（エポキシ樹脂）３ａ，３ｂ
でモールドされている。これにより、発光ペレットの前
面へ出射される光強度を向上させ、また、受光ペレット
側では受光素子のコーン角（受光可能となる入射光の立
体角）を広げている。フィラー入の第２の光透過性樹脂
３ａ，３ｂはフィラーによって、エポキシ樹脂より熱膨
張が緩和されている。４は黒色樹脂で外部光を遮断し外
部光による誤動作を防いでいる。又、６ａ，６ｂはそれ
ぞれ発光ペレット１，受光ペレット５をそれぞれマウン
トするリード、７ａ，７ｂはそれぞれ１，５を図示しな
いもう一方のリードに結線させるための金線（本例では
直径２５μｍ）などのボンディング線である。本例は、
発光ペレット１と、受光ペレット５を相対向して配置
し、間に通過する遮蔽物を検知するいわゆる透過型フォ
トインタラプタである。
【００１１】次に、図２，図３および図４を参照してそ
の製造方法について説明する。
の製造方法について説明する。
【００１２】まず、図２（ａ），図３（ａ）に示すよう
に、リード６ａ，６ｂにそれぞれ発光ペレット１，受光
ペレット５をＡｇペースト（図４の９ａ，９ｂ）などに
より接着させ、ボンディング線７ａ，７ｂでリード６
ａ，６ｂとそれぞれ対をなす他の２つのリード（図４
（ａ）の６ａ２，図４（ｂ）の６ｂ２）結線する。
に、リード６ａ，６ｂにそれぞれ発光ペレット１，受光
ペレット５をＡｇペースト（図４の９ａ，９ｂ）などに
より接着させ、ボンディング線７ａ，７ｂでリード６
ａ，６ｂとそれぞれ対をなす他の２つのリード（図４
（ａ）の６ａ２，図４（ｂ）の６ｂ２）結線する。
【００１３】次に、図２（ｂ），図３（ｂ）に示すよう
に、液状のシリコーンゴムを出射ノズル８ａ，８ｂから
それぞれ発光ペレット１の光出射面、受光ペレットの出
入射面の中心の真上より、それぞれ１．０ｍｇ，１．２
ｍｇづつ滴下させる。すると、液状のシリコーン樹脂は
滴下位置からその表面張力によってドーム状に広がって
いく。本例では、この滴下後、発光ペレットは３０分、
受光ペレットは２時間経過後にそれぞれ１７５℃，３０
分の熱処理により熱硬化させる。こうすることにより、
図４に示すように、発光ペレットおよび受光ペレットを
被覆してそれぞれ半径約１．５ｍｍおよび約１．８ｍｍ
の半球状の第１の光透過性樹脂２ａ，２ｂが形成され
る。
に、液状のシリコーンゴムを出射ノズル８ａ，８ｂから
それぞれ発光ペレット１の光出射面、受光ペレットの出
入射面の中心の真上より、それぞれ１．０ｍｇ，１．２
ｍｇづつ滴下させる。すると、液状のシリコーン樹脂は
滴下位置からその表面張力によってドーム状に広がって
いく。本例では、この滴下後、発光ペレットは３０分、
受光ペレットは２時間経過後にそれぞれ１７５℃，３０
分の熱処理により熱硬化させる。こうすることにより、
図４に示すように、発光ペレットおよび受光ペレットを
被覆してそれぞれ半径約１．５ｍｍおよび約１．８ｍｍ
の半球状の第１の光透過性樹脂２ａ，２ｂが形成され
る。
【００１４】次に、図２（ｃ），図３（ｃ）に示すよう
に、フィラー入りのエポキシ樹脂（３ａ，３ｂ）でモー
ルドし、更に、図１に示すように黒色樹脂４で一体化す
る。
に、フィラー入りのエポキシ樹脂（３ａ，３ｂ）でモー
ルドし、更に、図１に示すように黒色樹脂４で一体化す
る。
【００１５】シリコーンゴムの滴下量と熱処理するまで
に静置しておく時間を制御することにより凸状の第１の
光透過性樹脂の形状を発光ペレット側と受光ペレット側
で異ならせてそれぞれに好適な凸レンズ作用をもたせ、
光伝達効率を向上させることができる。
に静置しておく時間を制御することにより凸状の第１の
光透過性樹脂の形状を発光ペレット側と受光ペレット側
で異ならせてそれぞれに好適な凸レンズ作用をもたせ、
光伝達効率を向上させることができる。
【００１６】本実施例で発光波長９４０ｍｍのＧａＡｓ
ＬＥＤを発光素子とし、Ｓｉフォトトランジスタ（１
段）を受光素子とし、光路長１．２ｍｍをもって対向さ
せた場合、間に遮蔽物を入れない場合の受光素子の出力
電流は０．１〜１ｍＡから０．５〜２ｍＡに改善するこ
とができた。また、耐熱性も改善され、２３０℃での半
田リフロー法による実装が可能となった。
ＬＥＤを発光素子とし、Ｓｉフォトトランジスタ（１
段）を受光素子とし、光路長１．２ｍｍをもって対向さ
せた場合、間に遮蔽物を入れない場合の受光素子の出力
電流は０．１〜１ｍＡから０．５〜２ｍＡに改善するこ
とができた。また、耐熱性も改善され、２３０℃での半
田リフロー法による実装が可能となった。
【００１７】図５は本発明の第２の実施例の断面図であ
る。本実施例では、フォトインタラプタと遮蔽物が対向
し、光が反射されてフォトインタラプタ内の受光素子に
検知される事により、遮蔽物を検出する、いわゆる反射
型フォトインタラプタに本発明を適用したものである。
る。本実施例では、フォトインタラプタと遮蔽物が対向
し、光が反射されてフォトインタラプタ内の受光素子に
検知される事により、遮蔽物を検出する、いわゆる反射
型フォトインタラプタに本発明を適用したものである。
【００１８】本実施例では内部の構成物は第１の実施例
と同様であるが、発光ペレット１１と、受光ペレット１
５を同一面上に配置する様黒色樹脂１４の形状が異なっ
ている。
と同様であるが、発光ペレット１１と、受光ペレット１
５を同一面上に配置する様黒色樹脂１４の形状が異なっ
ている。
【００１９】本実施例に於いては、第１の実施例と同様
に液状のシリコーンゴムを滴下してから熱硬化させる迄
の時間を制御する事で、凸状の光透過性樹脂１２ａ，１
２ｂの曲率半径を制御し、フォトインタラプタが検知で
きるフォトインタラプタと、遮蔽物の距離が制御でき
る。
に液状のシリコーンゴムを滴下してから熱硬化させる迄
の時間を制御する事で、凸状の光透過性樹脂１２ａ，１
２ｂの曲率半径を制御し、フォトインタラプタが検知で
きるフォトインタラプタと、遮蔽物の距離が制御でき
る。
【００２０】
【発明の効果】以上、説明したように本発明は熱膨張係
数の小さなフィラー入りの第２の光透過性樹脂で発光ペ
レットおよび受光ペレットをモールドしているのでフォ
トインタラプタの耐熱性を改善して半田リフロー法によ
る実装が可能となる。また、フィラー入り光透過性樹脂
を使用すると、光が散乱されて光伝達効率が低下するの
を凸状の第１の光透過性樹脂で発光ペレット，受光ペレ
ットの少なくとも一方を覆い、更にフィラーを含有する
第２の光透過性樹脂でモールドする事によって前面光放
射強度または受光角の少なくとも一方を改善することに
よって防止することができる。更に、凸状の第１の光透
過性樹脂の形成はポッティング法で可能であり、その後
のモールド工程も何等特別のものを必要とせず、容易に
製造できる。また更に、機工部品の増加もないので低価
格化に適している。
数の小さなフィラー入りの第２の光透過性樹脂で発光ペ
レットおよび受光ペレットをモールドしているのでフォ
トインタラプタの耐熱性を改善して半田リフロー法によ
る実装が可能となる。また、フィラー入り光透過性樹脂
を使用すると、光が散乱されて光伝達効率が低下するの
を凸状の第１の光透過性樹脂で発光ペレット，受光ペレ
ットの少なくとも一方を覆い、更にフィラーを含有する
第２の光透過性樹脂でモールドする事によって前面光放
射強度または受光角の少なくとも一方を改善することに
よって防止することができる。更に、凸状の第１の光透
過性樹脂の形成はポッティング法で可能であり、その後
のモールド工程も何等特別のものを必要とせず、容易に
製造できる。また更に、機工部品の増加もないので低価
格化に適している。
【図１】本発明の第１の実施例の断面図である。
【図２】第１の実施例の製造方法の説明のため（ａ）〜
（ｃ）に分図して示す工程順断面図である。
（ｃ）に分図して示す工程順断面図である。
【図３】同じく第１の実施例の製造方法の説明のため
（ａ）〜（ｃ）に分図して示す工程順断面図である。
（ａ）〜（ｃ）に分図して示す工程順断面図である。
【図４】図２（ｂ），図２（ｂ）にそれぞれ対応する斜
視図（図４（ａ），図４（ｂ））である。
視図（図４（ａ），図４（ｂ））である。
【図５】本発明の第２の実施例の断面図である。
【図６】フォトカプラの断面図である。
【図７】従来のフォトインタラプタの断面図である。
１，１１，５１ 発光ペレット ２ａ，２ｂ，１２ａ，１２ｂ 第１の光透過性樹脂 ３ａ，３ｂ，１３ａ，１３ｂ フィラー入りの第２の
光透過性樹脂 ４，１４，５４ 黒色樹脂 ５，１５，５５ 受光ペレット ６ａ，６ａ２，６ｂ，６ｂ２，１６ａ，１６ｂ，５６
ａ，５６ｂ リード ７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ｂ，５７ａ，５７ｂ ボン
ディング線 ８ａ，８ｂ 出射ノズル ９ａ，９ｂ 銀ペースト １０ａ，１０ｂ クリア樹脂
光透過性樹脂 ４，１４，５４ 黒色樹脂 ５，１５，５５ 受光ペレット ６ａ，６ａ２，６ｂ，６ｂ２，１６ａ，１６ｂ，５６
ａ，５６ｂ リード ７ａ，７ｂ，１７ａ，１７ｂ，５７ａ，５７ｂ ボン
ディング線 ８ａ，８ｂ 出射ノズル ９ａ，９ｂ 銀ペースト １０ａ，１０ｂ クリア樹脂
Claims (2)
- 【請求項１】 リードにマウントされた発光ペレットお
よび他のリードにマウントされた受光ペレットが対にな
って樹脂封止されたフォトインタラプタにおいて、前記
発光ペレットまたは受光ペレットの少なくともいずれか
一方がその光出射面または光入射面を凸状の第１の光透
過性樹脂で被覆されてフィラーを含有する第２の光透過
性樹脂でモールドされていることを特徴とするフォトイ
ンタラプタ。 - 【請求項２】 第１の光透過性樹脂はシリコーンゴムで
あり、第２の光透過性樹脂はエポキシ樹脂である請求項
１記載のフォトインタラプタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21935793A JPH0774389A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | フォトインタラプタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21935793A JPH0774389A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | フォトインタラプタ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0774389A true JPH0774389A (ja) | 1995-03-17 |
Family
ID=16734173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21935793A Pending JPH0774389A (ja) | 1993-09-03 | 1993-09-03 | フォトインタラプタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0774389A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008270264A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Rohm Co Ltd | フォトインタラプタ |
| CN104183429A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 新光电子株式会社 | 光电断路器 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176169A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | Nec Corp | 光結合装置 |
| JPS6222551A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-01-30 | Fuji Oil Co Ltd | 凍結耐性を有するガナツシユ類の製造法 |
| JPH0434985A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Sharp Corp | 光結合装置 |
-
1993
- 1993-09-03 JP JP21935793A patent/JPH0774389A/ja active Pending
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61176169A (ja) * | 1985-01-31 | 1986-08-07 | Nec Corp | 光結合装置 |
| JPS6222551A (ja) * | 1985-07-24 | 1987-01-30 | Fuji Oil Co Ltd | 凍結耐性を有するガナツシユ類の製造法 |
| JPH0434985A (ja) * | 1990-05-30 | 1992-02-05 | Sharp Corp | 光結合装置 |
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|---|---|---|---|---|
| JP2008270264A (ja) * | 2007-04-16 | 2008-11-06 | Rohm Co Ltd | フォトインタラプタ |
| CN104183429A (zh) * | 2013-05-23 | 2014-12-03 | 新光电子株式会社 | 光电断路器 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19961029 |