JPH084148B2 - オプテイカルアイソレ−タの製造方法 - Google Patents
オプテイカルアイソレ−タの製造方法Info
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- JPH084148B2 JPH084148B2 JP61149299A JP14929986A JPH084148B2 JP H084148 B2 JPH084148 B2 JP H084148B2 JP 61149299 A JP61149299 A JP 61149299A JP 14929986 A JP14929986 A JP 14929986A JP H084148 B2 JPH084148 B2 JP H084148B2
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Classifications
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- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
- H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
- H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers
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- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、オプティカルアイソレータ（フォトカプ
ラ）の製造方法に係り、特に標準的なリードフレームを
用いて、オプティカルアイソレータを容易に製造するこ
とができ、量産に適したオプティカルアイソレータの製
造方法に関する。
ラ）の製造方法に係り、特に標準的なリードフレームを
用いて、オプティカルアイソレータを容易に製造するこ
とができ、量産に適したオプティカルアイソレータの製
造方法に関する。
オプティカルアイソレータは、電子回路中において、
入出力間の電圧・電流分離を維持しながら、順方向の信
号の伝達を可能にするために使用される。このようなオ
プティカルアイソレータは、入力側の発光ダイオード
（LED）、出力側のフォトダイオード、及び該LEDとフォ
トダイオードとを分離する光透過性の高耐圧絶縁ギャッ
プからなる。最適のアイソレータ性能を得るためには、
アイソレーションギャップ（絶縁ギャップ）の寸法及び
LEDとフォトダイオードとの配列を製造の間正確に維持
する必要がある。
入出力間の電圧・電流分離を維持しながら、順方向の信
号の伝達を可能にするために使用される。このようなオ
プティカルアイソレータは、入力側の発光ダイオード
（LED）、出力側のフォトダイオード、及び該LEDとフォ
トダイオードとを分離する光透過性の高耐圧絶縁ギャッ
プからなる。最適のアイソレータ性能を得るためには、
アイソレーションギャップ（絶縁ギャップ）の寸法及び
LEDとフォトダイオードとの配列を製造の間正確に維持
する必要がある。
オプティカルアイソレータの製造を自動化しよう従来
技術の１つは、特開昭58−95879に記載され、また第1A
図乃至Ｃ図に図示したようにLEDリード及びそれと別個
のLEDボンドリードを２箇所の90゜折り曲げ工程でフォ
トダイオード上の領域に折りたたむことによって、LED
とフォトダイオードとを対向させるものである。このよ
うなリードフレームの折り曲げ技術を使用することによ
って、アイソレータの組み立て時間は減少するが、別々
の軸にそった折り曲げを行う装置が要求され、また折り
曲げの配置の誤差がLEDとフォトダイオードとの整列の
精度に影響することがあった。LEDリードとLEDボンドリ
ードとが確実に固着されないため、またLEDダイスとフ
ォトダイオードダイスとの間の絶縁シートが決まった位
置に固定されず、LEDボンドワイヤ、及びフォトダイオ
ードボンドワイヤにもたれかかりそれらを損傷させるた
め、折りたたみ中ボンドワイヤの損傷がおこることがあ
った。また、米国特許第3925801号に記載され、第２図
に示されているように、多くの従来例における絶縁ギャ
ップの寸法は、LEDとフォトダイオードとの間に配置さ
れた絶縁シートの厚さによって決定される。製造中この
ようなシートの挿入を行うと、しばしばボンドワイヤの
損傷が生じた。
技術の１つは、特開昭58−95879に記載され、また第1A
図乃至Ｃ図に図示したようにLEDリード及びそれと別個
のLEDボンドリードを２箇所の90゜折り曲げ工程でフォ
トダイオード上の領域に折りたたむことによって、LED
とフォトダイオードとを対向させるものである。このよ
うなリードフレームの折り曲げ技術を使用することによ
って、アイソレータの組み立て時間は減少するが、別々
の軸にそった折り曲げを行う装置が要求され、また折り
曲げの配置の誤差がLEDとフォトダイオードとの整列の
精度に影響することがあった。LEDリードとLEDボンドリ
ードとが確実に固着されないため、またLEDダイスとフ
ォトダイオードダイスとの間の絶縁シートが決まった位
置に固定されず、LEDボンドワイヤ、及びフォトダイオ
ードボンドワイヤにもたれかかりそれらを損傷させるた
め、折りたたみ中ボンドワイヤの損傷がおこることがあ
った。また、米国特許第3925801号に記載され、第２図
に示されているように、多くの従来例における絶縁ギャ
ップの寸法は、LEDとフォトダイオードとの間に配置さ
れた絶縁シートの厚さによって決定される。製造中この
ようなシートの挿入を行うと、しばしばボンドワイヤの
損傷が生じた。
本発明は、上記した従来技術の欠点を除くためになさ
れるものであって、その目的とするところは、標準的な
形状のリードフレームを用いて、オプティカルアイソレ
ータ（フォトカプラ）を容易に製造、量産することがで
きるようにすることである。
れるものであって、その目的とするところは、標準的な
形状のリードフレームを用いて、オプティカルアイソレ
ータ（フォトカプラ）を容易に製造、量産することがで
きるようにすることである。
本発明の好ましい実施例では、まず、次のようなリー
ドフレームを形成する。即ち、発光素子の一例たる発光
ダイオードを取り付けるLED取付部、及び受光素子の一
例たるフォトダイオードを取り付けるフォトダイオード
取付部を設け、両取付部のいずれか一方を捻転可能なヒ
ンジピンによって回転可能に支持するような形状とす
る。LEDダイ及びフォトダイオードダイの取り付け及び
ワイヤボンディングを行う前に、リードフレームのLED
取付部及びフォトダイオード取付部の一部にリードフレ
ームの他の部分の面に対して下段に位置する段違い面を
形成する。LEDダイ及びフォトダイオードダイのの取り
付け及びワイヤボンディングの終了後、リードフレーム
の発光素子取付部全体を、受光素子取付部と同一平面と
なるまで、一対のヒンジピンを軸として180゜回転さ
せ、反転させる。反転が終わった後、ヒンジピンをスタ
ンピング加工し、回転の済んだLED取付部が弾性により
逆回転するのを防ぐ。LEDリード及びフォトダイオード
リードの外側の表面に取り付けられた２枚の絶縁シート
の間に透明な樹脂を注入し、LEDとフォトダイオードと
の間の光路を形成する。オプティカルアイソレータをカ
プセル封じし、出っ張ったリードを切断して所望の最終
パッケージ形状とする。本発明の別の好適実施例では、
絶縁シートをLEDリード、フォトダイオードリードのい
ずれかの外側の表面に取り付け、もう一枚の絶縁シート
をLEDダイとフォトダイオードダイとの間に配置する。
該LEDダイとフォトダイオードダイとの間に配置された
シートは、外側の表面に取り付けられたシートに載り、
またダイ及びボンドワイヤに対する損傷が避けられるよ
うな角度で２つのダイ間に延設される。
ドフレームを形成する。即ち、発光素子の一例たる発光
ダイオードを取り付けるLED取付部、及び受光素子の一
例たるフォトダイオードを取り付けるフォトダイオード
取付部を設け、両取付部のいずれか一方を捻転可能なヒ
ンジピンによって回転可能に支持するような形状とす
る。LEDダイ及びフォトダイオードダイの取り付け及び
ワイヤボンディングを行う前に、リードフレームのLED
取付部及びフォトダイオード取付部の一部にリードフレ
ームの他の部分の面に対して下段に位置する段違い面を
形成する。LEDダイ及びフォトダイオードダイのの取り
付け及びワイヤボンディングの終了後、リードフレーム
の発光素子取付部全体を、受光素子取付部と同一平面と
なるまで、一対のヒンジピンを軸として180゜回転さ
せ、反転させる。反転が終わった後、ヒンジピンをスタ
ンピング加工し、回転の済んだLED取付部が弾性により
逆回転するのを防ぐ。LEDリード及びフォトダイオード
リードの外側の表面に取り付けられた２枚の絶縁シート
の間に透明な樹脂を注入し、LEDとフォトダイオードと
の間の光路を形成する。オプティカルアイソレータをカ
プセル封じし、出っ張ったリードを切断して所望の最終
パッケージ形状とする。本発明の別の好適実施例では、
絶縁シートをLEDリード、フォトダイオードリードのい
ずれかの外側の表面に取り付け、もう一枚の絶縁シート
をLEDダイとフォトダイオードダイとの間に配置する。
該LEDダイとフォトダイオードダイとの間に配置された
シートは、外側の表面に取り付けられたシートに載り、
またダイ及びボンドワイヤに対する損傷が避けられるよ
うな角度で２つのダイ間に延設される。
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明す
る。第１図及び第２図は、従来技術により製造されるオ
プティカルアイソレータを示している。第1A図〜第1C図
は、２つの90゜折り曲げ工程を示す。これは米国特許第
4446375号に記載され、LEDとフォトダイオードとを配列
させるために従来のオプティカルアイソレータの製造に
おいて用いられている。第２図は米国特許第3925801号
に記載されたオプティカルアイソレータを示し、LEDと
フォトダイオードとの間にはさまれた単一の絶縁シート
の厚さによってアイソレーションギャップの寸法が決定
される。
る。第１図及び第２図は、従来技術により製造されるオ
プティカルアイソレータを示している。第1A図〜第1C図
は、２つの90゜折り曲げ工程を示す。これは米国特許第
4446375号に記載され、LEDとフォトダイオードとを配列
させるために従来のオプティカルアイソレータの製造に
おいて用いられている。第２図は米国特許第3925801号
に記載されたオプティカルアイソレータを示し、LEDと
フォトダイオードとの間にはさまれた単一の絶縁シート
の厚さによってアイソレーションギャップの寸法が決定
される。
第３図は、本発明の好適実施例によるオプティカルア
イソレータの組み立てに用いるため形成するリードフレ
ーム１を示している。リードフレーム１は、0.010イン
チ（0.0254cm）厚で、周知の方法によって合金42（42％
ニッケル,58％鉄）から作られる。斜線で示した部分は
金めっきを施し、後のダイ取付、ワイヤボンド作業を容
易にする。図面を見易くするために、これらのめっきさ
れた領域は他の図面には図示しない。リードフレーム１
は、長さが約8.4インチ（24.3cm）、幅が１インチ（2.5
4cm）で、縦方向に延設されたサイドレール３及び５に
より縦方向の構造的な支持がなされる。所定間隔毎に複
数設けられたタイレール23は、リードフレーム１の横方
向の構造的な支持を行う。
イソレータの組み立てに用いるため形成するリードフレ
ーム１を示している。リードフレーム１は、0.010イン
チ（0.0254cm）厚で、周知の方法によって合金42（42％
ニッケル,58％鉄）から作られる。斜線で示した部分は
金めっきを施し、後のダイ取付、ワイヤボンド作業を容
易にする。図面を見易くするために、これらのめっきさ
れた領域は他の図面には図示しない。リードフレーム１
は、長さが約8.4インチ（24.3cm）、幅が１インチ（2.5
4cm）で、縦方向に延設されたサイドレール３及び５に
より縦方向の構造的な支持がなされる。所定間隔毎に複
数設けられたタイレール23は、リードフレーム１の横方
向の構造的な支持を行う。
発光素子取付部の一例たるLED部11が10個、受光素子
取付部の一例たるフォトダイオード部13が10個、それぞ
れ交互にリードフレーム１上に配列されており、各部は
アーム17、シート19をはさんで同一の左右部に分割され
ている。LED部11は、捻転可能なレールの一例たるヒン
ジピン31,33によってサイドレール3,5に取り付けられて
おり、該ヒンジピン31,33は、幅が0.14インチ（0.3556c
m）となっている。フォトダイオード部13はダムバー端3
5,37によってサイドレール3,5に取り付けられている。
製造中、LED部とフォトダイオード部13との左側の各対
は、組み合わされて１個のオプティカルアイソレータを
形成する。右側の各対も同様にして組み合わされ、１個
のオプティカルアイソレータとなる。１つのリードフレ
ームには、標準的な集積回路の８リードパッケージ形状
に形成されたオプティカルアイソレータが、20個形成さ
れる。
取付部の一例たるフォトダイオード部13が10個、それぞ
れ交互にリードフレーム１上に配列されており、各部は
アーム17、シート19をはさんで同一の左右部に分割され
ている。LED部11は、捻転可能なレールの一例たるヒン
ジピン31,33によってサイドレール3,5に取り付けられて
おり、該ヒンジピン31,33は、幅が0.14インチ（0.3556c
m）となっている。フォトダイオード部13はダムバー端3
5,37によってサイドレール3,5に取り付けられている。
製造中、LED部とフォトダイオード部13との左側の各対
は、組み合わされて１個のオプティカルアイソレータを
形成する。右側の各対も同様にして組み合わされ、１個
のオプティカルアイソレータとなる。１つのリードフレ
ームには、標準的な集積回路の８リードパッケージ形状
に形成されたオプティカルアイソレータが、20個形成さ
れる。
第4A図及び第4B図は、本発明によるオプティカルアイ
ソレータの製造において実施される多数の組立工程のフ
ローチャートである。次に、１個のオプティカルアイソ
レータ103の組立工程を１工程毎に、第５図〜第11図に
基づいて説明する。自動組立の間には、リードフレーム
１上の全てのオプティカルアイソレータが連続的に製造
される。
ソレータの製造において実施される多数の組立工程のフ
ローチャートである。次に、１個のオプティカルアイソ
レータ103の組立工程を１工程毎に、第５図〜第11図に
基づいて説明する。自動組立の間には、リードフレーム
１上の全てのオプティカルアイソレータが連続的に製造
される。
第５図は、取付部81,83をサイドレール3,5の面から一
段下げるダウンセット工程41の実施後のリードフレーム
１を示す。尚、互いに一体的に延設された段違い面を形
成する段付け加工を本明細書では、ダウンセットと称す
る。ダウンセット作業は、周知のプレス技術を用いて容
易に行うことができ、またダウンセットの量は、絶縁ギ
ャップ（アイソレーションギャップ）の寸法を設定する
ために前もって決定される。好適実施例において、絶縁
ギャップの寸法を0.010インチ（0.0254cm）にするため
には、各取付部81、83は、0.019インチ（0.04826cm）オ
フセットされる。もっとも、このオフセット量は、LED
ダイ及びフォトダイオードダイの厚さに応じて変えるこ
とができる。着座領域の一例たるシート19は、アーム17
の厚さに等しい量、即ち0.0100インチ（0.0254cm）だけ
ダウンセットし、LED部11を回転（反転）させた後に
は、アーム17がシート19の下段部分に載り、LED部11が
フォトダイオード部13と同一平面上に揃うようになって
いる。LED部11の回転が完了した後、２つの取付部81及
び83は、サイドレール3,5の上下に該サイドレール3,5の
上面及び下面からそれぞれ等距離に配置される。
段下げるダウンセット工程41の実施後のリードフレーム
１を示す。尚、互いに一体的に延設された段違い面を形
成する段付け加工を本明細書では、ダウンセットと称す
る。ダウンセット作業は、周知のプレス技術を用いて容
易に行うことができ、またダウンセットの量は、絶縁ギ
ャップ（アイソレーションギャップ）の寸法を設定する
ために前もって決定される。好適実施例において、絶縁
ギャップの寸法を0.010インチ（0.0254cm）にするため
には、各取付部81、83は、0.019インチ（0.04826cm）オ
フセットされる。もっとも、このオフセット量は、LED
ダイ及びフォトダイオードダイの厚さに応じて変えるこ
とができる。着座領域の一例たるシート19は、アーム17
の厚さに等しい量、即ち0.0100インチ（0.0254cm）だけ
ダウンセットし、LED部11を回転（反転）させた後に
は、アーム17がシート19の下段部分に載り、LED部11が
フォトダイオード部13と同一平面上に揃うようになって
いる。LED部11の回転が完了した後、２つの取付部81及
び83は、サイドレール3,5の上下に該サイドレール3,5の
上面及び下面からそれぞれ等距離に配置される。
第６図はダイ取付、ワイヤボンド作業がリードフレー
ム１上に従来の方法で実施される工程43及び45を示す。
LEDダイ91及びオプションたるバッファダイ93がLEDダイ
リード95に取り付けられ。フォトダイオードダイ97がフ
ォトダイオードリード99に取り付けられる。種々のボン
ドワイヤが必要に応じて図示の他のリードに取り付けら
れる。LED91は、たとえば米国特許第3836793号に記載さ
れた形式の高速GaAsPデバイスである。LED91は約0.006
インチ（0.01524cm）の厚さ、フォトダイオード97は0.0
12インチ（0.03048cm）の厚さを有している。
ム１上に従来の方法で実施される工程43及び45を示す。
LEDダイ91及びオプションたるバッファダイ93がLEDダイ
リード95に取り付けられ。フォトダイオードダイ97がフ
ォトダイオードリード99に取り付けられる。種々のボン
ドワイヤが必要に応じて図示の他のリードに取り付けら
れる。LED91は、たとえば米国特許第3836793号に記載さ
れた形式の高速GaAsPデバイスである。LED91は約0.006
インチ（0.01524cm）の厚さ、フォトダイオード97は0.0
12インチ（0.03048cm）の厚さを有している。
第７図は、第4B図のフローチャートにおいて詳細に示
されている組み合わせ工程47の一番始めの工程を示して
いる。よりわかり易くするため、第７図乃至第９図に
は、リードフレーム１の左側部だけを示している。組み
合わせ作業工程61では、LED部11のタイレール21がサイ
ドレール3,5の両方から切断される。これによってLED部
11は、横方向に位置するヒンジピン31,33のみに取り付
けられた状態となり、そのヒンジピンを軸とする縦方向
の回転が可能になる。フォトダイオード部13のダムバー
端35及び37は切断されないので、フォトダイオード部13
はサイドレール3,5に固定されたままとなる。
されている組み合わせ工程47の一番始めの工程を示して
いる。よりわかり易くするため、第７図乃至第９図に
は、リードフレーム１の左側部だけを示している。組み
合わせ作業工程61では、LED部11のタイレール21がサイ
ドレール3,5の両方から切断される。これによってLED部
11は、横方向に位置するヒンジピン31,33のみに取り付
けられた状態となり、そのヒンジピンを軸とする縦方向
の回転が可能になる。フォトダイオード部13のダムバー
端35及び37は切断されないので、フォトダイオード部13
はサイドレール3,5に固定されたままとなる。
工程63では、第７図に示すように、LED部11が、ヒン
ジピン31,33を軸として上方に約15゜回転する。工程64
乃至69の回転運動は、使用される特定の組み合わせ装置
の必要に応じ単一の工程によっても、複数の工程によっ
ても実施することができる。リードフレーム１は、標準
的な８リードパッケージ用に形成されるので、標準的な
集積回路製造装置を用いることができる。当業者が、LE
D部11を回転させる代わりにフォトダイオード部13を回
転させることができるようにリードフレーム１を再構成
することが可能であることは勿論である。
ジピン31,33を軸として上方に約15゜回転する。工程64
乃至69の回転運動は、使用される特定の組み合わせ装置
の必要に応じ単一の工程によっても、複数の工程によっ
ても実施することができる。リードフレーム１は、標準
的な８リードパッケージ用に形成されるので、標準的な
集積回路製造装置を用いることができる。当業者が、LE
D部11を回転させる代わりにフォトダイオード部13を回
転させることができるようにリードフレーム１を再構成
することが可能であることは勿論である。
第８図は、LED部11をサイドレール3,5の面に対して約
90゜回転させる工程65を示している。工程67（図示せ
ず）では、LED部11は約165゜回転させられる。好適実施
例において用いられている複数の工程ではなく一回の工
程で180゜全部を回転させることができることは勿論で
ある。
90゜回転させる工程65を示している。工程67（図示せ
ず）では、LED部11は約165゜回転させられる。好適実施
例において用いられている複数の工程ではなく一回の工
程で180゜全部を回転させることができることは勿論で
ある。
第９図は、組立装置の圧力パッドが、LED部11をサイ
ドレール3,5及びフォトダイオード部13と同一面の180゜
回転した位置に押し付ける工程69を示している。この時
点で、アーム17はシート19の下段領域に着座し、リード
フレーム１が偶然なにかに衝突するようなことがあって
も、２つのダイに対する損傷は避けることができる。ア
ーム17とシート19は、互いにスポット溶接により固着さ
れ、これによりトランスファ成形を行う際に、より構造
的に安定となる。従来例のあるものとは異なって、アイ
ソレーションギャップの寸法がダイ91と97との間の絶縁
シートの圧縮によって設定されるものではないから、ダ
イ91.97の損傷は起こらない。
ドレール3,5及びフォトダイオード部13と同一面の180゜
回転した位置に押し付ける工程69を示している。この時
点で、アーム17はシート19の下段領域に着座し、リード
フレーム１が偶然なにかに衝突するようなことがあって
も、２つのダイに対する損傷は避けることができる。ア
ーム17とシート19は、互いにスポット溶接により固着さ
れ、これによりトランスファ成形を行う際に、より構造
的に安定となる。従来例のあるものとは異なって、アイ
ソレーションギャップの寸法がダイ91と97との間の絶縁
シートの圧縮によって設定されるものではないから、ダ
イ91.97の損傷は起こらない。
LED部11が弾性により逆回転しないように、２つのヒ
ンジピン31,33はスタンピングにより平らにされる。各
ヒンジピン31,33の幅は、スエージ加工をなしうるよう
にサイドレール3,5の厚さより大きくなければならな
い。しかし、ヒンジピン31,33の幅は、スタンピング中
に材料の冷間流動が過剰に起こり、リードフレーム１の
一部が歪んで変形が生じる程大きくてはならない。好適
実施例では、0.12インチ（0.3048cm）乃至0.16インチ
（0.4064cm）の範囲の幅を用い、サイドレールの厚さの
160％としている。
ンジピン31,33はスタンピングにより平らにされる。各
ヒンジピン31,33の幅は、スエージ加工をなしうるよう
にサイドレール3,5の厚さより大きくなければならな
い。しかし、ヒンジピン31,33の幅は、スタンピング中
に材料の冷間流動が過剰に起こり、リードフレーム１の
一部が歪んで変形が生じる程大きくてはならない。好適
実施例では、0.12インチ（0.3048cm）乃至0.16インチ
（0.4064cm）の範囲の幅を用い、サイドレールの厚さの
160％としている。
第10図は、工程47の終了後のオプティカルアイソレー
タ103の拡大断面図である。LED91はアイソレーションギ
ャップ101をはさんでフォトダイオード97の上に正確に
配置される。アイソレーションギャップ101の寸法は、
取付部81,83及びシート19のダウンセット量並びにダイ
ス91,97の厚さによって工程41で決定される。リード95,
99は同一面上にあるので、工程53において標準的なトラ
ンスファ成形装置を用いることができ、成形中における
ボンドリード上のフラッシングが除去される。
タ103の拡大断面図である。LED91はアイソレーションギ
ャップ101をはさんでフォトダイオード97の上に正確に
配置される。アイソレーションギャップ101の寸法は、
取付部81,83及びシート19のダウンセット量並びにダイ
ス91,97の厚さによって工程41で決定される。リード95,
99は同一面上にあるので、工程53において標準的なトラ
ンスファ成形装置を用いることができ、成形中における
ボンドリード上のフラッシングが除去される。
次に第11図を参照しながら、オプティカルアイソレー
タ103の最終パッケージが行われる工程49乃至55を説明
する。工程49では、２つの絶縁性シート111,113がリー
ド95及び99の外表面に取り付けられる。シート111,113
は、0.0028インチ（0.007112cm）厚の市販のデュポン社
カプトンテープ（0.1インチ（0.254cm）四方に切断さ
れ、片面に接着剤が塗布されている。）のような任意の
非導電材料からつくることができる。工程51では、ダウ
コーニング社ハイペックQ1−4939半導体保護コーティン
グのような、光透過性シリコン樹脂がシート111と113と
の間のアイソレーションギャップ101に注入され、光路
（光ガイド）が形成される。表面張力を用いて、シート
111,113は、樹脂の流れを所定の位置に限定し、樹脂が
流れ過ぎてしまうことによって、オプティカルアイソレ
ータ103が構造的に弱くなるのを防いでいる。樹脂は、
ダイス91,93,97の光路115内へのカプセル封じを効果的
にし、それにより、熱ショック又は温度サイクルによっ
てオプティカルアイソレータ103が劣化する危険を減少
させる。
タ103の最終パッケージが行われる工程49乃至55を説明
する。工程49では、２つの絶縁性シート111,113がリー
ド95及び99の外表面に取り付けられる。シート111,113
は、0.0028インチ（0.007112cm）厚の市販のデュポン社
カプトンテープ（0.1インチ（0.254cm）四方に切断さ
れ、片面に接着剤が塗布されている。）のような任意の
非導電材料からつくることができる。工程51では、ダウ
コーニング社ハイペックQ1−4939半導体保護コーティン
グのような、光透過性シリコン樹脂がシート111と113と
の間のアイソレーションギャップ101に注入され、光路
（光ガイド）が形成される。表面張力を用いて、シート
111,113は、樹脂の流れを所定の位置に限定し、樹脂が
流れ過ぎてしまうことによって、オプティカルアイソレ
ータ103が構造的に弱くなるのを防いでいる。樹脂は、
ダイス91,93,97の光路115内へのカプセル封じを効果的
にし、それにより、熱ショック又は温度サイクルによっ
てオプティカルアイソレータ103が劣化する危険を減少
させる。
工程53では、標準的なトランスファ成形技術を用い
て、不透明なパッケージ117（例えば、日東電気工業社M
P−101Sトランスファ成形混合物）にオプティカルアイ
ソレータ103をカプセル封じする。最後に、ステップ55
で、リード95及び99を含むすべてのリードをサイドレー
ル3,5から切断し、タイレール21,23をよびリードは所望
のパッケージ形状に曲げられる。
て、不透明なパッケージ117（例えば、日東電気工業社M
P−101Sトランスファ成形混合物）にオプティカルアイ
ソレータ103をカプセル封じする。最後に、ステップ55
で、リード95及び99を含むすべてのリードをサイドレー
ル3,5から切断し、タイレール21,23をよびリードは所望
のパッケージ形状に曲げられる。
第12図は本発明の別実施例を示す。これでは、絶縁シ
ート131がダイス91,97間のアイソレーションギャップ10
1内に配置されている。第13図は、第4A図のフローチャ
ートと共通するいくつかの工程を含む、第12図に示すオ
プティカルアイソレータ121の組み立てのフローチャー
トである。工程151では、第11図に示したシート113また
は他の剛体材料シートをシート113の上表面上の接着層
を用いてリード99に取り付ける。工程153では第２の絶
縁シート131をダイ97の上に配置し、シート113の端部に
接触させ、その上の接着層に接着させてシート131がボ
ンドワイヤからはなれるように折り曲げてボンドワイヤ
の損傷をさけるようにする。シート131の傾斜をつけた
折り曲げによりシート131とダイ97との間にくさび形の
隙間を形成し、その中に樹脂133を光をフォトダイオー
ドダイ97に伝播させるのに所望の位置に注入する。シー
ト131は、0.125インチ四方の寸法で、デュポン社FEP N
o.200C2材料の一片でつくられる。
ート131がダイス91,97間のアイソレーションギャップ10
1内に配置されている。第13図は、第4A図のフローチャ
ートと共通するいくつかの工程を含む、第12図に示すオ
プティカルアイソレータ121の組み立てのフローチャー
トである。工程151では、第11図に示したシート113また
は他の剛体材料シートをシート113の上表面上の接着層
を用いてリード99に取り付ける。工程153では第２の絶
縁シート131をダイ97の上に配置し、シート113の端部に
接触させ、その上の接着層に接着させてシート131がボ
ンドワイヤからはなれるように折り曲げてボンドワイヤ
の損傷をさけるようにする。シート131の傾斜をつけた
折り曲げによりシート131とダイ97との間にくさび形の
隙間を形成し、その中に樹脂133を光をフォトダイオー
ドダイ97に伝播させるのに所望の位置に注入する。シー
ト131は、0.125インチ四方の寸法で、デュポン社FEP N
o.200C2材料の一片でつくられる。
工程155で、第11図を参照しながら説明した樹脂133を
シート131とダイ97との間に注入し、工程157で、樹脂を
簡単に硬化させ、ゲル濃度とする。工程47の組み合わせ
作業によってダイス91,97が損傷することはない。これ
は、アイソレーションギャップ101の寸法を決めるのは
ダウンセットの量であり、従来技術によってしばしば行
われていたようなダイス91,97間のシート131の圧縮によ
って決まるものではないからである。シート131がシー
ト113及びダイス97の端部に接触し、それによって一定
角度傾斜してボンドワイヤに接触しないようになってい
るので、ボンドワイヤの損傷が避けられる。工程161で
は、追加の樹脂133がシート131及びダイ91の間に注入さ
れる。その樹脂は工程163で所定のゲル濃度まで硬化さ
せ、工程165において最後の工程53,55を実施する前に完
全に硬化させる。
シート131とダイ97との間に注入し、工程157で、樹脂を
簡単に硬化させ、ゲル濃度とする。工程47の組み合わせ
作業によってダイス91,97が損傷することはない。これ
は、アイソレーションギャップ101の寸法を決めるのは
ダウンセットの量であり、従来技術によってしばしば行
われていたようなダイス91,97間のシート131の圧縮によ
って決まるものではないからである。シート131がシー
ト113及びダイス97の端部に接触し、それによって一定
角度傾斜してボンドワイヤに接触しないようになってい
るので、ボンドワイヤの損傷が避けられる。工程161で
は、追加の樹脂133がシート131及びダイ91の間に注入さ
れる。その樹脂は工程163で所定のゲル濃度まで硬化さ
せ、工程165において最後の工程53,55を実施する前に完
全に硬化させる。
シート131は、樹脂133より大きな耐圧を有しているの
で、オプティカルアイソレータ121の耐圧を増大させる
効果を有する。それはまた、樹脂133と成形混合物117と
の間の界面に存在する空隙の長さを増大させるように作
用し、樹脂133内の空気泡の効果を最小にする。シート1
31は曲げられているので、樹脂が充填され、ダイ91,97
間の光伝播を行う隙間の配置が正確となる。また、該隙
間の形状により、使用する樹脂131の量を少なくするこ
とが可能となり、これによりリード95,97を湿らす樹脂
量を減少させることができる。リードの水分量の減少よ
って、オプティカルアイソレータ121の水分の浸透によ
る抵抗特性が良好となる。
で、オプティカルアイソレータ121の耐圧を増大させる
効果を有する。それはまた、樹脂133と成形混合物117と
の間の界面に存在する空隙の長さを増大させるように作
用し、樹脂133内の空気泡の効果を最小にする。シート1
31は曲げられているので、樹脂が充填され、ダイ91,97
間の光伝播を行う隙間の配置が正確となる。また、該隙
間の形状により、使用する樹脂131の量を少なくするこ
とが可能となり、これによりリード95,97を湿らす樹脂
量を減少させることができる。リードの水分量の減少よ
って、オプティカルアイソレータ121の水分の浸透によ
る抵抗特性が良好となる。
以上の如く本発明によれば、以下のような効果が得ら
れる。
れる。
（１）絶縁シート間に光透過部材を注入する際に、表面
張力によって光透過部材の流れだしを防止し、オプトア
イソレータが構造的に弱くなるのを防止すると共に、熱
ショック又は温度サイクルによって装置が劣化する危険
を減少させる。
張力によって光透過部材の流れだしを防止し、オプトア
イソレータが構造的に弱くなるのを防止すると共に、熱
ショック又は温度サイクルによって装置が劣化する危険
を減少させる。
（２）発光素子と受光素子との間の絶縁ギャップは、リ
ードのオフセット量で決まるので、装置組み合わせ作業
時に、両素子を損傷するようなことがない。
ードのオフセット量で決まるので、装置組み合わせ作業
時に、両素子を損傷するようなことがない。
（３）発光素子と受光素子間の分離シートによって、オ
プトアイソレータの耐圧が増大されると共に、封止部材
との間の界面に存在する空隙の長さを増大して、光透過
部材内の空気泡影響を最小にする。
プトアイソレータの耐圧が増大されると共に、封止部材
との間の界面に存在する空隙の長さを増大して、光透過
部材内の空気泡影響を最小にする。
第1A図乃至第２図は従来例に係り、第1A図及び第1B図及
び第1C図は折り曲げリードフレーム構造を有するオプテ
ィカルアイソレータを示す図、第２図はLED及びフォト
ダイオードの間に絶縁シートを挿んだオプティカルアイ
ソレータを示す図、第３図乃至第12図は本発明の実施例
に係り、第３図はオプティカルアイソレータのリードフ
レームの斜視図、第4A図及び第4B図はオプティカルアイ
ソレータの製造工程を示す図、第５図及び第６図及び第
７図及び第８図及び第９図は第4A図及び第4B図に示す工
程に従って製造される過程におけるオプティカルアイソ
レータの斜視図、第10図及び第11図は第4A図及び第4B図
に示す工程に従って製造されるオプティカルアイソレー
タの側面図、第12図は別実施例にかかるオプティカルア
イソレータの一部断面側面図である。第13図は第12図に
示されたオプティカルアイソレータの製造工程を示す図
である。 1:リードフレーム、 3,5:リードフレームを構造的に支持するレールの一例た
るサイドレール、 11:発光素子取付部の一例たるLED部、 13:受光素子取付部の一例たるフォトダイオード部、 17:アーム、 19:着座領域たるシート、 31,33:捻転可能なレールの一例たるヒンジピン、 81:ダウンセット（段付け加工）により形成された発光
素子取付部の下段、 83:ダウンセット（段付け加工）により形成された受光
素子取付部の下段、 91:発光素子の一例たる発光ダイオード（LED）のダイ、 95:発光素子リードの一例たるLEDダイリード、 97:発光素子の一例たるフォトダイオードのダイ、 99:受光素子リードの一例たるフォトダイオードダイリ
ード、 101:絶縁ギャップ（アイソレーションギャップ）、 115:光路、 111:第１のシート、 113:第２のシート、 133:絶縁シート。
び第1C図は折り曲げリードフレーム構造を有するオプテ
ィカルアイソレータを示す図、第２図はLED及びフォト
ダイオードの間に絶縁シートを挿んだオプティカルアイ
ソレータを示す図、第３図乃至第12図は本発明の実施例
に係り、第３図はオプティカルアイソレータのリードフ
レームの斜視図、第4A図及び第4B図はオプティカルアイ
ソレータの製造工程を示す図、第５図及び第６図及び第
７図及び第８図及び第９図は第4A図及び第4B図に示す工
程に従って製造される過程におけるオプティカルアイソ
レータの斜視図、第10図及び第11図は第4A図及び第4B図
に示す工程に従って製造されるオプティカルアイソレー
タの側面図、第12図は別実施例にかかるオプティカルア
イソレータの一部断面側面図である。第13図は第12図に
示されたオプティカルアイソレータの製造工程を示す図
である。 1:リードフレーム、 3,5:リードフレームを構造的に支持するレールの一例た
るサイドレール、 11:発光素子取付部の一例たるLED部、 13:受光素子取付部の一例たるフォトダイオード部、 17:アーム、 19:着座領域たるシート、 31,33:捻転可能なレールの一例たるヒンジピン、 81:ダウンセット（段付け加工）により形成された発光
素子取付部の下段、 83:ダウンセット（段付け加工）により形成された受光
素子取付部の下段、 91:発光素子の一例たる発光ダイオード（LED）のダイ、 95:発光素子リードの一例たるLEDダイリード、 97:発光素子の一例たるフォトダイオードのダイ、 99:受光素子リードの一例たるフォトダイオードダイリ
ード、 101:絶縁ギャップ（アイソレーションギャップ）、 115:光路、 111:第１のシート、 113:第２のシート、 133:絶縁シート。
Claims (2)
- 【請求項１】下面に発光素子を取り付けた発光素子リー
ドと、該発光素子の下方で、該発光素子と一定距離を隔
てて対向する受光素子を上面に取り付けた受光素子リー
ドとを設け、前記発光素子と前記受光素子との間に光透
過部材を充填してなるオプティカルアイソレータにおい
て、 前記発光および受光素子リードの少なくとも一方のリー
ドの、前記素子とは反対側の側面に、絶縁シートを、そ
の一部が前記リード端からはみ出るように固着して設
け、前記充填される光透過部材の流れ出しが表面張力に
より該絶縁シートによって防止されるようにしたことを
特徴とするオプティカルアイソレータの製造方法。 - 【請求項２】前記発光素子と前記受光素子との間に中間
絶縁シートを、該中間絶縁シートが前記素子に関連する
ボンドワイヤに接触しないようにして、その一端を前記
絶縁シートに固着して設け、前記中間絶縁シートと前記
両素子との間を前記光透過部材によって充填してなるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第（１）項記載のオプテ
ィカルアイソレータの製造方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/748,520 US4694183A (en) | 1985-06-25 | 1985-06-25 | Optical isolator fabricated upon a lead frame |
| US748520 | 1985-06-25 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6236883A JPS6236883A (ja) | 1987-02-17 |
| JPH084148B2 true JPH084148B2 (ja) | 1996-01-17 |
Family
ID=25009800
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61149299A Expired - Lifetime JPH084148B2 (ja) | 1985-06-25 | 1986-06-25 | オプテイカルアイソレ−タの製造方法 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4694183A (ja) |
| EP (1) | EP0206325B1 (ja) |
| JP (1) | JPH084148B2 (ja) |
| DE (1) | DE3684519D1 (ja) |
Families Citing this family (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3713067A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-03-31 | Siemens Ag | Optoelektronisches koppelelement und verfahren zu dessen herstellung |
| EP0276749A1 (de) * | 1987-01-26 | 1988-08-03 | Siemens Aktiengesellschaft | Optoelektronisches Koppelelement |
| US4980568A (en) * | 1989-05-22 | 1990-12-25 | Hewlett-Packard Company | Optical isolator having high voltage isolation and high light flux light guide |
| SG52794A1 (en) * | 1990-04-26 | 1998-09-28 | Hitachi Ltd | Semiconductor device and method for manufacturing same |
| JPH0749815Y2 (ja) * | 1990-07-23 | 1995-11-13 | シャープ株式会社 | 表面実装型光結合装置 |
| US5329131A (en) * | 1991-05-17 | 1994-07-12 | U.S. Philips Corporation | Opto-electronic coupler having improved moisture protective housing |
| JPH0621293A (ja) * | 1992-06-29 | 1994-01-28 | Rohm Co Ltd | アキシャルリードフレーム |
| JP4801243B2 (ja) | 2000-08-08 | 2011-10-26 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | リードフレームおよびそれを用いて製造した半導体装置並びにその製造方法 |
| JP2004087802A (ja) * | 2002-08-27 | 2004-03-18 | Fujitsu Ltd | 光通信装置 |
| JP4897530B2 (ja) * | 2007-03-23 | 2012-03-14 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | フォトカプラおよびその組立方法 |
| JP5088059B2 (ja) * | 2007-09-18 | 2012-12-05 | 富士電機株式会社 | アイソレータおよびアイソレータの製造方法 |
| CN101458366B (zh) * | 2007-12-13 | 2010-12-01 | 旭丽电子(广州)有限公司 | 光耦合器导线架料带 |
| TWI416684B (zh) * | 2010-02-02 | 2013-11-21 | Everlight Electronics Co Ltd | 雙邊導線架結構 |
| US20130168553A1 (en) * | 2012-01-03 | 2013-07-04 | Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. | Thermally-Sensitive Optocoupler |
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