JPS6323674B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は光結合装置に関し、特に発光素子から
放射される光の反射体による反射光を受光素子に
より検知する構造の反射型光結合装置（いわゆる
ホトリフレクタ）の新規な製造方法構造に関す
る。

近来、ホトリフレクタはホトインタラプタ（発
光素子と受光素子が対向型で外部信号により変調
を受けるもの。）に対し、スペースあるいは構成
の容易さ等から電算機端末器、音響機器、テープ
レコーダ、タコジエネレータ等のモータ回転制御
等に数多く使用され始めている。しかし従来のこ
の種の装置は第１図ａ〜ｃのような構造になつて
おり、共に製造工程の自動化が困難で最産性に乏
しく、原価低減も十分に行なえない。更にこれら
の構造ではペレツト、金線の保護のために透明樹
脂を凹部に充填しているが、その樹脂が遮光壁上
に付着するとその樹脂中での全反射により発光ペ
レツトからの光が直接受光ペレツトに到達して特
性が悪くなるという欠点があつた。すなわち第１
図ａは発光素子１と受光素子２を別々に製造して
それをケース９に挿入して樹脂等で固着するかあ
るいは発光素子１と受光素子２を直接樹脂で固着
成型したもので、発光素子１はペレツト積載用リ
ード線６と電極用リード線７を固着したヘツダ８
のペレツト積載用リード線６に発光ペレツト３を
積載し、金線５をワイヤボンドして製造し受光素
子２も同様に製造する。しかしこの方法では発光
素子１および発光素子２を別々に製造してそれを
固着しなければならないため製造工数を非常に多
く要すると共に、小型化には限界があり、かつ発
光素子１および受光素子２の相対位置の精度が悪
く特性が良くないという欠点がある。また第１図
ｂでは４本のリード線をもつ例えばTO−72型ヘ
ツダ１０に発光用ペレツト３、受光用ペレツト４
を積載して金線５をワイヤボンドした後、遮光壁
１１１を有する外囲器１１を取付ける構造である
がヘツダ１０と外囲器１１が一体でないため遮光
性が十分でないと共にワイヤボンドや外囲器１１
の取付けを自動化で行なうことは難かしい。また
前記二つの例共にリード線の４本が四角形状にな
つているため、製造工程で曲がつたリード線の伸
ばし工程、通電検査の工程が難かしく自動化が容
易でないため全体的に工数を多く要し製品が高価
なものになると共に使用時においても不便な点が
多い。第１図ｃは本出願人が前に出願した装置に
係るもので、遮光壁、外囲器とを一体にしてセラ
ミツク等で作つたヘツダ１２にあらかじめリード
線６，７を固着したものに発光ペレツト３、受光
ペレツト４を積載して金線５をワイヤボンドした
ものでリード線を全て直線状に配列して薄型化し
たことを特徴とする構造である。この構造ではリ
ード線が全て直線状に配列してあるため、リード
線を伸ばす工程、通電検査の工程が容易となり自
動化もできて前二者に比べて工数は非常に削減で
き、原価低減ができると共に使用上も便利である
が、ペレツトの積載、ワイヤボンド等は自動化で
きず、しかもヘツダ自体もセラミツク製等で比較
的高価であるため原価低減が十分でないという欠
点を有する。

本発明はリードフレームを使用して発光ペレツ
ト、受光ペレツトを積載してワイヤボンドした後
樹脂で一体成型する反射型光結合装置を提供する
もので、その目的は大部分の製造工程での自動化
を可能とし製品を安価にすると共に品質の向上小
型化も一層達成せられ、使用上の便も向上させる
ことにある。

リードフレームを用いて半導体ペレツトを装着
し樹脂で一体成形する半導体装置は集積回路
（IC）や光結合装置（いわゆるホトカプラで全面
にわたつて外部と遮光し、入力信号と出力信号を
電気的に隔絶する構成のもの）にみられるが、こ
れらは全て全面にわたつて同じ種類の樹脂で一体
成型されたもので、本発明に係る反射型光結装置
のように一部は透光の必要があり一部は遮光の必
要がある装置では、一体的に成型できないため、
従来この種の装置には実用されていなかつた。本
願発明ではこれをまず透明樹脂によりトランスフ
アモールド等で一体成型し、その後マスキングし
て非透光樹脂に浸漬することにより、透光部と非
透光部を備えた装置を自動化により容易に製造す
るもので、以下実施例により詳細に説明する。

第２図は本発明の一実施例の製造工程を表わす
図で同図ａは発光ペレツト積載用リード１３１と
受光ペレツト積載用リード１３２と電極用リード
１３３，１３４とを複数個具備したリードフレー
ム１３でこれは例えば0.2mm厚のニツケル板をプ
レス等の打抜きにより大量に安価に生産される。
次に同図ｂのようにリードフレーム１３の一方の
面に発光ペレツト３、受光ペレツト４を積載し、
金線５を電極用リード１３３，１３４にワイヤボ
ンドする。次に同図ｃに示すようにリードフレー
ム１３の両面にわたつてエポキシ等の透明樹脂を
トランスフアモールドまたはキヤステイングモー
ルドにより一体成型して透明体１４を形成する。
この透明体の大きさは例えば縦、横、高さをそれ
ぞれ２mm、３mm、1.5mmという小型に作製できる。
この透明体１４を形成する際リードフレーム１３
のペレツトを載載した側の発光ペレツト３と受光
ペレツト４の間に同図c′（同図ｃの側面図）に示
すような幅約0.5mmの切欠部１５を設ける。次に
同図ｄに示すように前工程で成型した透明体１４
のペレツトを積載した面にテープ１６を添付す
る。これは次の工程で行なう非透光性樹脂に浸漬
しても、発光ペレツト３から発光する光が検知物
に到達し検知物からの反射光が受光ペレツト４で
受光できるように透光部分を設ける必要があるた
めで、この透光部は図に示すように上面全域を用
いても良いが、透光部だけの一部にしても良い
し、また逆に側面部の上の方迄透光性樹脂を露出
させるようにして良く、これはテーピングでなく
ても治具等を使用する方法でも良い。次にこれを
フレーム部を挟持して、前記透光樹脂とほぼ同じ
屈折率を有しかつ少なくとも発光ペレツト３から
発する光を吸収する光の吸収体を混入した非透光
性樹脂１７に浸漬して透光体１４の切欠部１５お
よびテーピングした以外の部分にこの非透光性樹
脂１７を約0.1mm弱付着し乾燥させて固着させる。
この非透光性樹脂１７を乾燥固着した後テープ１
６を除去し、リードフレーム１３のフレーム部分
を切断して個々の製品とする。同図ｅはその製品
の上面図で同図e′は同図ｅの側面図で、図中点点
を付した部分は非透光性樹脂１７を付着した部分
である。また第３図は本発明に係る装置の側断面
図である。

本装置の機能をもう少し詳細に説明すると、発
光ペレツト３から発した光で横又は底面に向つた
光が反射して直接受光ペレツト４に到達するのを
防ぐため、透光体１４の樹脂とほぼ同じ屈折率を
有しかつ光吸収体を含有した非透光性樹脂１７を
横および底面並びに発光ペレツト３を受光ペレツ
ト４の間に付着したもので、これは透光体１４と
非透光性樹脂１７の境界面で反射が起らないよう
にするため両者の屈折率をほぼ同じに選んだもの
である。また非透光性樹脂１７の外面は通常の使
用では空気中に接しているため屈折率は普通の場
合非透光性樹脂の方が大きく光の入射角にもよる
がほぼ全反射が起り易い状況にある。そのため発
光する光にあつた光吸収体を非透光性樹脂１７に
含有させて、非透光性樹脂１７内でその光を吸収
して反射させないように、また非透光性樹脂１７
と空気の境界面で若干反射した光も再度吸収して
透光体１４内へ戻らないようにしてある。このた
めの非透光性樹脂１７の厚さは前述の如く0.1mm
もあれば十分であることが実験の結果明らかとな
つている。

発光ペレツト３からの光が直接受光ペレツト４
に到達しないように更に改善するために第４図に
示すように発光ペレツト３および受光ペレツト４
の下側に切欠部１５と同じ要領で切欠部１８，１
９を透明体１４を形成する際に設け、その部分に
非透光性樹脂１７を付着させれば一層向上する。

また発光ペレツト３および受光ペレツト４を積
載するリード部１３１，１３２は第３図の断面図
に示すように鍔部を設ければ発光ペレツト３から
受光ペレツト４への光の漏れは一層防止する効果
を有するが必ずしも不可欠のものではない。

前記実施例では発光ペレツト３と受光ペレツト
４の間に透光樹脂の切欠部１５を設けて、非透光
性樹脂１７を充填する構成で説明したが、これは
発光ペレツト３からの光が直接受光ペレツト４に
到達することを防げれば良いのであるから金属板
あるいは他の遮光板を両ペレツト間に挿入して透
明樹脂で一体成型して固着するか、あるいは第５
図に示すようにリードフレーム自体を遮光壁部と
して樹脂で一体成型することもできる。

第６図は本発明の更に他の実施例の断面図で、
これは透明体を形成する際に発光窓、受光窓に相
当する部分を球面状にしてレンズ効果を持たせた
ものである。この球面状にするのも透光体を形成
する際の型をそのような形にしておけば容易に形
成することができ、このような目的に対しても本
発明による製造方法によれば容易に達成すること
ができる。

また前記各実施例では、非透光性樹脂は浸漬し
て付着する例で述べたが、それ以外にも塗布ある
いは透光樹脂成型とは別の型により更にトランス
フアーモールド等により付着することもできるの
は言う迄もない。

以上説明したように、このような方法で製造す
れば、ペレツトの積載ワイヤボンデイングはリー
ドフレーム上ででき、従来の窪んだ部分でのペレ
ツトの積載やワイヤボンデイングをする必要がな
く自動化が容易であり、また各リード線は直線状
に配置されているためトランスフアモールド等に
よる樹脂の一体成型や通電検査も容易で全て自動
化が可能となる。そのため大量生産ができコスト
ダウンができると共に、各ペレツトの積載やワイ
ヤボンデイング等の位置精度が向上し、特性も向
上する利点がある。また大きさも小型のものがで
き、形状も任意に選ぶことができ、使用上あるい
は保管上の点からも非常に効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の反射型光結合装置の斜視図、第
２図は本発明に係る一実施例の製造工程を示す
図、第３図は本発明に係る一実施例の断面図、第
４図は本発明の他の実施例の断面図、第５図、第
６図は本発明の更に他の実施例の断面図である。 ３……発光ペレツト、４……受光ペレツト、５
……金線、１３……リードフレーム、１４……透
明体、１５……切欠部、１７……非透光性樹脂。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 発光ペレツトと、受光ペレツトと、前記発光
   ペレツトからの光を直接前記受光ペレツトに到達
   させないための遮光壁とを有し、前記発光ペレツ
   トから放射される光の検出物による反射光を前記
   受光ペレツトにより受光する反射型光結合装置の
   製造方法において； 前記発光ペレツトおよび受光ペレツトを積載す
   るリードを平板状に一体で形成する工程と、該平
   板状リードに前記発光ペレツトおよび受光ペレツ
   トを積載する工程と、前記発光ペレツトおよび受
   光ペレツトをワイヤボンドする工程と、前記発光
   ペレツトおよび受光ペレツトを包含するため透明
   樹脂で一体に成型する工程と、該成型体の発光ペ
   レツトと受光ペレツトの間の一部を切欠する工程
   と、前記成型体の発光および受光面にテービング
   する工程と、前記透明樹脂とほぼ同じ屈折率を有
   しかつ少なくとも前記発光ペレツトの光を吸収す
   る光吸収体を含んだ他の樹脂を浸漬または塗布に
   より付着させる工程とからなる反射型光結合装置
   の製造方法。