JPS6246279Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は樹脂モールドで一体成型されてなる樹
脂封止型光結合素子の改良に関する。

近赤外単色発光素子と高感度の受光素子とを組
合せ、外囲器がエポキシ等の樹脂モールドでなる
たとえばDIP（デユアルインラインパツケージ）
型光結合素子（フオト・カプラ）は、近年、論理
回路結合、アナログ・リレー、およびモータ・コ
ントロール等に広く用いられている。

このようなDIP型光結合素子は、従来、第１図
の断面図に示される如く構成されていた。図中、
１１は近赤外単色発光素子たとえばガリウム・ひ
素でなる発光ダイオードペレツト、１２はこの発
光ダイオードペレツト１１を所定位置に取付ける
と共に、ペレツト１１の電極を取出すための発光
側リード・フレームである。また、１３は高感度
受光素子たとえばシリコンでなるフオトトランジ
スタペレツト、１４はこのフオトトランジスタペ
レツト１３を所定位置に取付けると共に、ペレツ
ト１３の電極を取出すための受光側リード・フレ
ームである。１５は透光性樹脂たとえばシリコン
樹脂であり、発光ダイオードペレツト１１からフ
オトトランジスタペレツト１３に対して放射され
る光の導路を形成している。１６は遮光のために
有色に形成されたエポキシ等の樹脂でなる外囲器
であり、発光ダイオードペレツト１１とフオトト
ランジスタペレツト１３とが対向する如くリー
ド・フレーム１２，１４を配設し、樹脂成型装置
にて樹脂充填成型（モールド）することによつて
製造される。

ところで光結合素子の特性として、 (1) 入出力間の絶縁耐性が高いこと。

(2) 光変換効率が高いこと。

(3) 耐湿性（気密性）が良いこと。

が主として要求されている。この特性の中でも絶
縁耐圧は光学的スイツチとして必要不可欠な特性
であり、市場動向からみてもより高い絶縁耐圧に
対する要求が強まつてきている。しかし、従来の
光結合素子では、以下に示す如き問題があつた。

(a) 絶縁耐圧を高くするためには、発光素子（発
光ダイオードペレツト１１）と受光素子（フオ
トトランジスタペレツト１３）との対向距離を
広げれば良いが、それに反比例して光変換効率
が低下する。

(b) 上記(a)で低下した光変換効率を補うために
は、発光素子の光出力を高める、或いは受光素
子の感度を上げる等の方法があるが、いずれも
素子製造技術上の問題があり、またコスト・ア
ツプの要因にもなり、実現が困難であつた。

上記絶縁耐圧は、光の導路である透光性樹脂
（シリコン樹脂１５）と、エポキシ樹脂等の外囲
器１６とが、その材質上密着性が悪いために、こ
の界面の間〓を通して生じる絶縁破壊によつてほ
ぼ決定されてしまうことを本考案者は認識してい
る。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものでその
目的は、発光側リード・フレームおよび受光側リ
ード・フレームの対向部分のうち、ペレツト取付
け部を除く部分のフレーム間対向距離がペレツト
取付け部間の対向距離より大きくなるように、ペ
レツト取付け部周囲に段差を設けることによつ
て、光変換効率を犠牲にすることなく絶縁耐圧を
向上できる樹脂封止型光結合素子を提供すること
にある。

本考案の他の目的は、ペレツト取付け部を凸状
とすることによつて、ペレツト取付け（マウン
ト）時の位置決めを容易かつ確実に行なうことが
でき、もつて組立作業能率の向上、更にペレツト
位置ずれに伴う光変換効率および絶縁耐圧のばら
つきの減少を図ることができる樹脂封止型光結合
素子を提供することにある。

以下、本考案の一実施例を図面を参照して説明
する。なお、第１図と同一部分には同一符号を付
して詳細な説明を省略する。第２図は本考案の樹
脂封止型光結合素子の構成を示す断面図であり、
２２は発光側リード・フレーム、２４は受光側リ
ード・フレームである。各リード・フレーム２
２，２４は、ペレツト１１，１３が取付けられる
ペレツト取付け部２２１，２４１の周囲に段部を
有しており、発光ダイオードペレツト１１とフオ
トトランジスタペレツト１３とが対向する如くリ
ード・フレーム２２，２４が配設された場合、リ
ード・フレーム２２，２４の対向部分のうち、ペ
レツト取付け部２２１，２４１を除く部分のフレ
ーム２２，２４間対向距離が、第２図に示すよう
に各ペレツト取付け部２２１，２４１間の対向距
離より広くなるように構成されている。本実施例
で用いられるリード・フレーム２２，２４は、第
１図に示される従来のリード・フレーム１２，１
４のペレツトを取付けるべき所定位置の周囲（光
の導路としてのシリコン樹脂１５の形状を維持す
る範囲）をプレス手段またはエツチング手段等に
より加工し、該当部分のリード・フレーム厚を機
械的強度に支障のない範囲で薄くしたものであ
り、図示の如く凹部２２２，２４２が形成されて
いる。したがつて、本実施例では、リード・フレ
ーム２２，２４のペレツトを取付けるべき所定位
置、すなわちペレツト取付け部２２１，２４１の
リード・フレーム厚は、従来と同じ厚さであり、
その周囲のリード・フレーム厚だけが従来に比し
て薄くなつている。このため、リード・フレーム
２２，２４が、発光ダイオードペレツト１１とフ
オトトランジスタペレツト１３とが互いに対向す
る如く外囲器１６の所定位置に配設された場合、
ペレツト１１，１３間の対向距離は従来と同じと
なり、一方ペレツト取付け部２２１，２４１周囲
の各リード・フレーム２２，２４間の対向距離は
従来に比して広くなる。ところで、樹脂封止型光
結合素子の絶縁耐圧は、前述したように光の導路
であるシリコン樹脂１５と外囲器１６との界面を
通しての絶縁破壊によつてほぼ決定されてしま
う。

したがつて本実施例によれば、このような樹脂
封止型光結合素子において、上述のように絶縁破
壊を生じやすいシリコン樹脂１５と外囲器１６と
の界面に対応するリード・フレーム２２，２４間
の対向距離を広げる一方、発光ダイオードペレツ
ト１１とフオトトランジスタペレツト１３との対
向距離を従来と同じ距離に維持するようにしたの
で、光変換効率を犠牲にすることなく、上記界面
での絶縁破壊を生じにくくすることができ、もつ
て絶縁耐圧を向上することができる。

また、本実施例によれば、リード・フレーム２
２，２４のペレツト取付け部２２１，２４１周囲
に凹部２２２，２４２を形成しているので、シリ
コン樹脂１５を注入した後のシリコン樹脂形状が
安定し、絶縁耐圧および光変換効率が安定する。
また、上記理由により、シリコン樹脂１５が各リ
ード・フレーム２２，２４の外部取出し電極（外
部リード）側へリード・フレーム２２，２４と外
囲器１６との界面を通つて流れ出ることが防止で
きるので、耐温性（気密性）が向上し、もつて信
頼性が向上する。

更に、本実施例によれば、リード・フレーム２
２，２４のペレツト取付け部２２１，２４１周囲
に段差を設け、ペレツト取付け部２２１，２４１
の形状を凸状としているので、ペレツト取付け
（マウント）作業時の位置決めが容易かつ確実に
行なうことができ、もつて組立作業能率を向上す
ることができる。また、上記理由により、ペレツ
ト位置ずれが減少し、発光ダイオードペレツト１
１およびフオトトランジスタペレツト１３とが正
しく対向する如く配設されるようになるため、光
変換効率および絶縁耐圧のばらつきが減少する。

なお、前記実施例では、従来のリード・フレー
ム１２，１４に加工を施して製造されたリード・
フレーム２２，２４を用いた場合について説明し
たが、これに限るものでないことは勿論である。
また、前記実施例ではペレツト取付け部２２１，
２４１のリード・フレーム厚が、その周囲のリー
ド・フレーム厚より厚い場合について説明した
が、ペレツト取付け部が凸部を成していればよ
く、リード・フレーム厚の大小関係は任意であ
る。また、前記実施例では、リード・フレーム２
２，２４のペレツト取付け部２２１，２４１周囲
に凹部２２２，２４２が形成されている場合につ
いて説明したが、本考案の要旨によれば必ずしも
ペレツト取付け部周囲が凹部を成している必要が
なく、前述のように少なくともペレツト取付け部
が凸部を成していればよい。ただし、この場合、
耐温性の向上は困難となる。

以上詳述したように本考案の樹脂封止型光結合
素子によれば、光変換効率を犠牲にすることなく
絶縁耐圧を向上することができる。更に本考案に
よれば、組立作業能率の向上が図れ、かつ光変換
効率および絶縁耐圧のばらつきを減少することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の樹脂封止型光結合素子の構成を
示す断面図、第２図は本考案の樹脂封止型光結合
素子の一実施例を示す断面図である。 １１……発光ダイオードペレツト（発光素子ペ
レツト）、１２，２２……発光側リード・フレー
ム、１３……フオトトランジスタペレツト（発光
素子ペレツト）、１４，２４……受光側リード・
フレーム、１５……シリコン樹脂、１６……外囲
器、２２１，２４１……ペレツト取付け部、２２
２，２４２……凹部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 発光素子ペレツトおよび受光素子ペレツトが離
   間対向する如く取付けられる各リード・フレーム
   の対向部分のうち、ペレツト取付け部を除く部分
   のフレーム間対向距離が上記ペレツト取付け部間
   の対向距離より大きくなるように、上記ペレツト
   取付け部周囲に段差を設けたことを特徴とする樹
   脂封止型光結合素子。