JPS62290185A - フオトカプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ３、発明の詳細な説明 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） この発明はフォトカプラに関し、論理回路結合。

アナログ・リレー、モータコントロール等の光電変換装
置に用いられる。

（従来の技術） 従来広く用いられているフォトカプラの内部構造を第４
図および第５図に示す、第４図において、１０１は入力
側リード（リードフレームによって形成されたリード）
でその一つは外囲器内の端部が広い面積のチップベッド
に形成され、ここに発光半導体素子１０２（以下発光チ
ップと略称する）がチップボンディングされ、この発光
チップの電極は他のリードにワイヤボンディングされて
いる。また、１１１は出力側リードでその一つは外囲器
内の端部が広い面積で、かつ、上記発光チップのチップ
ベッドに対向するチップベッドに形成されここに受光半
導体素子１１２（以下受光チップと略称する）がチップ
ボンディングされ、この受光チップの電極は他のリード
にワイヤボンディングされている。

次に、第５図に示す１０３は透光性樹脂で上記両チップ
１０２，１１２を一体に被包し光学的に結合させており
、さらにこれらは外囲器となるエポキシ系の樹脂封止体
１０４（モールド樹脂）でモールド成形されている。　
次に、このホトカプラの構成と動作につき第５図および
第６図を参照して説明する。

ホトカプラの入力側に印加した電気信号が発光チップ１
０２により光信号に変換され、受光チップ１１２がこの
光信号を受けて電気信号に変換し出力するもので、入出
力間で信号は伝達されるが電気的には絶縁されている点
を活かし、グランド電位の異なる装置間を結ぶインタフ
ェイス回路等に多く用いられている。

上記ホトカプラの特性に重要なものは、入力に対する出
力の割合を示す電流伝達率と、入力と出力の電気的絶縁
強度を示す絶縁耐圧の二つであり、ともに高い値のもの
が望まれる。

低い製造コストで叙上の電流伝達率および絶縁耐圧を高
めたホトカプラとして発明者は従前透光性樹脂を囲む樹
脂封止体としてエポキシ樹脂に酸化チタニウムとシリカ
を充填剤として加えたものを出願（特公昭５７−６７１
１公報）しており、広く用いられている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記外囲器の樹脂封止体の充填剤を酸化チタニウムとシ
リカとしたホトカプラは、電流伝達率および絶縁耐圧は
極めて高い（良い）特性値を示すものであるが、強い外
部光の照射により誤動作を生ずるという問題がある。こ
れは、例えば太陽光など強い光、特に赤外光が照射され
るとわずかに透過し上記誤動作につながるのである。こ
の対策として実公昭６０−８４３２号公報に、受光素子
への外部光の入射を低減する改良が示されている。これ
は第６図に示されるように、実質的に外部光の入射方向
に受光素子の受光面を対向させないようにしたもので、
漏れ電流が１／１０００程度に低減できるが、第６図に
破線で外部光の入射光を示すように。

この受光素子に対向する発光素子１０２のリード１０１
による反射光等が発生するので、完全な対策でなく、受
光素子の感度が高く、かつ、ホトカプラに強い直射光、
例えば日光などが照射された場合等に誤動作を起こすと
いう問題がある。

この発明は上記問題点に鑑み改良されたホトカプラの構
造を提供するものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） この発明にかかるフォトカプラは、リードによって電極
が導出された発光素子（１０２）および受光素子（１１
２）　、前記両素子間を連接し光の導路を形成する透光
性部材（１０３）　、この透光性部材に接しかつこれを
包囲する樹脂封止体（１０４）の外囲器を備えたフォト
カプラにおいて、外部光を遮蔽する遮光層（１１）樹脂
封止体（１０４）内に有することを特徴とする。

（作用） この発明は、フォトカプラの樹脂封止体内に光透過性の
低い、すなわち樹脂封止体よりも光透過率が小さく光吸
収性や光反射性の高い物質で形成されたフィルムや薄板
を内装させ、上記樹脂封止体中を透過する外来光を阻止
して受光素子への光入射を著しく低減させ誤動作を防止
するものである。

（実施例） 以下、この発明を一実施例につき図面を参照して説明す
る。なお、説明において従来と変わらない部分について
は図面に従来と同じ符号をつけて示し説明を省略する。

第１図に示す一実施例のフォトカプラは外囲器の樹脂封
止体１０４に酸化チタニウムとシリカが充填剤として加
えられて白色のエポキシ系モールド樹脂（特公昭５７−
６７１１号公報に記載）を用いている。

そして、外部からこのフォトカプラに当たる外部光を遮
蔽する遮光層１１が樹脂封止体１０４内に設けられてい
る。この遮光層１１は、例えばカーボンが０．３％添加
されたエポキシ樹脂フィルムでよく、その装着にはリー
ドフレームにダイボンディング。

ワイヤボンディングされた発光素子１０２と発光素子１
１２を結ぶ透光性（樹脂）部材１０３を形成する時に適
宜の大きさ、望ましくは素子のマウントベッドよりも充
分大きい大きさのフィルムを透光性樹脂の粘性を利用し
てフレームに貼り付けることができる。

なお、遮光層の材質は上記エポキシ樹脂に限定されるも
のでなく、ポリイミドやポリカーボネート等の樹脂でつ
くられたものでもよく、また、装着手段に遮光層フィル
ムに前もって接着剤を塗着した接着フィルムとして用い
てもよい。

次に、上記遮光層１１は第１図では実質的に外部光の入
射しやすいフォトカプラの上面側に配されたものを例示
したが、より高い効果を得るためにフォトカプラの上下
両面側に設は第２図に示される如く遮光膜１１．２１を
形成してもよい、また、発光素子と受光素子をほぼ同一
平面に配置された第３図に示される構造のフォトカプラ
においても上記と同様に遮光層３１を形成される。

取上は遮光層としてカーボンが添加されたエポキシ樹脂
のフィルムを例示したが、上記外囲器のモールド樹脂（
エポキシ樹脂）より高濃度の酸化チタニウムを添加した
エポキシ樹脂板等を用いてもよい、また、他の光反射性
物質１例えば炭酸カルシウム等を高濃度に添加した樹脂
でもよい、これらは外囲器樹脂より光反射率が高いので
外部から入射した光がこの層で反射し光の遮光効果が得
られるものである。特に上記第３図に示したような発光
素子と受光素子が同一平面上に配置されたフォトカプラ
では、透光性樹脂１０３と外囲器の樹脂封止体界面の光
反射により光を発光素子から受光素子へ導くのが一般的
である。このため、遮光層１１が光反射性物質の場合は
都合がよい、これは遮光層が透光性樹脂部材１０３に接
しても光反射に悪影響を与えないばかりか、より良い光
反射を利用できるからである。

〔発明の効果〕

この発明によれば、外囲器の樹脂封止体を透過した外部
光を遮光層により吸収または反射させて受光素子への入
射光を著しく低減できるため、外部光によるフォトカプ
ラの誤動作が防止できる顕著な利点がある。この外部光
の低減については、カーボンが０．３％添加されたエポ
キシ樹脂板で大きさを３■Ｘ４閣の方形に、厚さを１０
０−に形成したものを装着した場合、外部光の影響を従
来の５０００分の１に低減できた。これは実質的に外部
光の影響は受けていないと等しい値である。

次に、遮光層゛はフィルム状の樹脂を透光性樹脂部形成
時にフレーム上に置くだけでよく、自動化に適し低コス
トのフォトカプラを提供でき、さらに信頼性、特性に対
してこの遮光層は何ら悪影響を与えるものでないから、
上記特公昭５７−６７１１号公報に記載の発明の利点は
そのままに備えて外部光による誤動作の問題点を解決す
るとしλう効果が附加される。

次に、遮光層は外囲器に内装されるので、フォトカプラ
の耐湿性等の信頼性を低下させることがない利点がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第３図はいずれも夫々がこの発明の実施例
のフォトカプラを示す断面図、第４図はフォトカプラの
一部を断面で示す斜視図、第５図と第６図はいずれも従
来のフォトカプラの断面図である。 １０１　　　入力端リード １１１　　　出力側リード １０２　　　発光素子 １１２　　　受光素子 １０３　　　透光性樹脂 １０４　　　樹脂封止体 １１．２１　　遮光層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）リードによって電極が導出された発光半導体素子
   および受光半導体素子、前記両素子間を連接し光の導路
   を形成する透光性部材、この透光性部材に接しかつこれ
   を包囲する樹脂封止体の外囲器を備えたフォトカプラに
   おいて、外部光を遮蔽する遮光層を樹脂封止体内に有す
   ることを特徴とするフォトカプラ。
2. （２）遮光層の光透過率が樹脂封止体の光透過率よりも
   小さいことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のフ
   ォトカプラ。
3. （３）遮光層はカーボンが添加された樹脂のフィルムま
   たは薄板であることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載のフォトカプラ。