TWI587536B - 光耦合器 - Google Patents

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Description

光耦合器
本發明係關於一種電子元件，特別是關於一種光耦合器。
光耦合器是藉由光信號在兩個隔離電路之間傳遞電信號的元件。習知的光耦合器(photo coupler)主要包括四個引腳、設置於引腳的上表面的一感光晶片、以及設置於另一導線架的下表面的一發光晶片。發光晶片受輸入的電訊號驅動而將電訊號轉換成光訊號，而感光晶片則接收光訊號並將光訊號轉換成電訊號而輸出。
雖然光耦合器已廣泛地應用於各種電器產品，但是習知的光耦合器的引腳係自光耦合器的兩側向外凸出並向下延伸，而造成了雜訊干擾及高阻抗的問題。因此，習知的光耦合器仍有改良的空間。
因此，本發明的目的即在提供一種光耦合器，可降低光耦合器的阻抗及雜訊干擾。
本發明為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種光耦合器，包含：一發光晶片，用於發射出一光線；一感光晶片，用於接收該光線；以及一封裝基體，包括一透明內封裝體、一外封裝體及一承置台，該透明內封裝體、該外封裝體及該承置台係封裝結合成該封裝基體，該透明內封裝體 為具有一圓頂面之一圓頂包覆件而包覆該發光晶片及該感光晶片，該外封裝體覆蓋於該透明內封裝體的該圓頂面，該外封裝體具有與該圓頂面相接觸的一光學反射面，該發光晶片及該感光晶片設置於該承置台，其中，該承置台係於該封裝基體之底面的至少一部分為共平面地曝露有一導電接觸部，而使該光耦合器為一無引腳的光耦合器，以及其中，該發光晶片及該感光晶片係朝該光學反射面設置，該發光晶片所發射出之該光線的一部分藉由該光學反射面而反射至該感光晶片，以及該發光晶片所發射出之該光線的另一部分通過該透明內封裝體而透射至該感光晶片。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該承置台係為一陶瓷基板或一印刷電路板。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，承置台係為二個間隔設置的導線架，該二個導線架分別設置有該發光晶片及該感光晶片，且該二個導線架係自該透明內封裝體朝相反方向延伸出該外封裝體。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該每個導線架係具有一承載部及一中間部，該承載部係設置有該發光晶片或該感光晶片，該中間部係自該承載部彎折延伸，該導電接觸部係自該中間部彎折延伸。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該透明內封裝體、該外封裝體及該導電接觸部係共平面地曝露於該封裝基體之底面。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該承置台係呈平板狀，且該承置台係完全曝露於該封裝基體之底面。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該承置台之寬度係大於該外封裝體之寬度。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該承置台之寬度係等於該外封裝體之寬度。
在本發明的一實施例中係提供一種光耦合器，該發光晶片為一紅外光發光二極體。
本發明的光耦合器具有以下之功效。本案藉由將該承置台的導電接觸部設置為曝露於該封裝基體之底面的至少一部分，而避免了因為導線架過長所造成的雜訊干擾及高阻抗的問題，藉此降低光耦合器的阻抗及雜訊干擾。並且，由於該外封裝體為單面地覆蓋於該透明內封裝體的該圓頂面，而能使該光耦合器的封裝尺寸降低，藉以增加該光耦合器的可裝配性。
100、100a‧‧‧光耦合器
1‧‧‧發光晶片
2‧‧‧感光晶片
3‧‧‧封裝基體
31‧‧‧透明內封裝體
311‧‧‧圓頂面
32‧‧‧外封裝體
321‧‧‧光學反射面
33、33a、33b‧‧‧承置台
331、331b‧‧‧導電接觸部
332‧‧‧導線架
333‧‧‧承載部
334‧‧‧中間部
34‧‧‧底面
D‧‧‧爬電距離
L‧‧‧光線
L1‧‧‧第一部分
L2‧‧‧第二部分
W1、W2、W1’、 W2’‧‧‧寬度
第1圖為顯示根據本發明的一第一實施例的光耦合器的剖視圖。
第2圖為顯示根據本發明的該第一實施例的光耦合器的於操作過程中的示意圖。
第3圖為顯示根據本發明的該第一實施例的光耦合器的仰視圖。
第4圖為顯示根據本發明的一第二實施例的光耦合器的剖視圖。
第5圖為顯示根據本發明的一第三實施例的光耦合器的剖視圖。
第6圖為顯示根據本發明的該第三實施例的光耦合器的仰視圖。
以下根據第1圖至第6圖，而說明本發明的實施方式。該說明並非為限制本發明的實施方式，而為本發明之實施例的一種。
如第1圖所示，依據本發明的一第一實施例的一光耦合器100，包含：一發光晶片1、一感光晶片2及一封裝基體3。
該發光晶片1用於發射出一光線L。舉例而言，該發光晶片1為一紅外光發光二極體。或者，該發光晶片1亦可以其他的發光元件作替換，例如： 可見光發光二極體、雷射發光二極體、電漿發光二極體或其他的發光元件。該感光晶片2用於接收該發光晶片1所發射出的該光線L。舉例而言，該感光晶片2為可接收紅外光的一光電晶體。或者，該感光晶片2亦可為一光敏電阻、一光電二極體、一光電晶體管、一矽控整流器(silicon-controlled rectifier,SCR)或其他能將光訊號轉換成電訊號的感光元件。
該封裝基體3包括一透明內封裝體31、一外封裝體32及一承置台33。該透明內封裝體31、該外封裝體32及該承置台33係封裝結合成該封裝基體3。該透明內封裝體31為具有一圓頂面311之一圓頂包覆件而包覆該發光晶片1及該感光晶片2。在本實施例中，該透明內封裝體31的材質為環氧樹酯。當然，該透明內封裝體31亦可為其他透明材質。該外封裝體32覆蓋於該透明內封裝體31的該圓頂面311，該外封裝體32具有與該圓頂面311相接觸的一光學反射面321。該外封裝體32的材質則包括環氧樹酯及二氧化鈦，其呈現白色而用以反射該光線L。當然，該外封裝體32的材質不限於此，亦可選用其它能反射該光線L的材質。該發光晶片1及該感光晶片2設置於該承置台33。該承置台33係於該封裝基體3之底面34的至少一部分為共平面地曝露有一導電接觸部331，而使該光耦合器100為一無引腳的光耦合器。並且，如第2圖所示，該發光晶片1及該感光晶片2係朝該光學反射面321設置，該發光晶片1所發射出之該光線L的一第一部分L1藉由該光學反射面321而反射至該感光晶片2，以及該發光晶片1所發射出之該光線L的一第二部分L2通過該透明內封裝體31而透射至該感光晶片2。
如第1圖所示，在本發明的該第一實施例的該光耦合器100中，該承置台33係為一印刷電路板。如第1圖及第3圖所示，該承置台33係呈平板狀，且該承置台33係完全曝露於該封裝基體3之底面34。選擇性地，該承置台33之寬度W1係大於該外封裝體32之寬度W2。詳細而言，如第3圖所示，該光耦合器100的定電壓絕緣能力係取決於其爬電距離D(Creepage Distance)，即二個該導電接觸 部331之間的距離，其中該光耦合器100的爬電距離可以藉由增加該封裝基體3的封裝長度而增加，藉以提升其定電壓絕緣能力。此外，該光耦合器100的材料亦可選用可承受高溫操作的需求的物料來增強該封裝基體3的耐熱性。
當然，本發明並不以此為限。如第4圖所示，在本發明的一第二實施例的一光耦合器100a中，該承置台33a係為一陶瓷基板，且該承置台33a之寬度W1’係等於該外封裝體32之寬度W2’。
如第5圖及第6圖所示，依據本發明的一第三實施例的一光耦合器100b與該第一實施例的該光耦合器100大致相同，其相同部分將不在贅述。其差異在於，該承置台33b係為二個間隔設置的導線架332，該二個導線架332分別設置有該發光晶片1及該感光晶片2，且該二個導線架332係自該透明內封裝體31朝相反方向延伸出該外封裝體32。
詳細而言，該每個導線架332係具有一承載部333及一中間部334，該承載部333係設置有該發光晶片1或該感光晶片2，該中間部334係自該承載部333彎折延伸，該導電接觸部331b係自該中間部334彎折延伸。如第6圖所示，該透明內封裝體31、該外封裝體32及該導電接觸部331b係共平面地曝露於該封裝基體3之底面。
綜上所述，本發明的該光耦合器係藉由無引腳(DFN,Dual Flat No-lead)的結構，解決了習知的光耦合器因為引腳過長所導致的高阻抗與雜訊干擾的問題。
以上之敘述以及說明僅為本發明之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本發明之發明精神而在本發明之權利範圍中。
100‧‧‧光耦合器
1‧‧‧發光晶片
2‧‧‧感光晶片
3‧‧‧封裝基體
31‧‧‧透明內封裝體
311‧‧‧圓頂面
32‧‧‧外封裝體
321‧‧‧光學反射面
33‧‧‧承置台
34‧‧‧底面
W1、W2‧‧‧寬度

Claims (9)

  1. 一種光耦合器，包含：一發光晶片，用於發射出一光線；一感光晶片，用於接收該光線；以及一封裝基體，包括一透明內封裝體、一外封裝體及一承置台，該透明內封裝體、該外封裝體及該承置台係封裝結合成該封裝基體，該透明內封裝體為具有一圓頂面之一圓頂包覆件而包覆該發光晶片及該感光晶片，該外封裝體覆蓋於該透明內封裝體的該圓頂面，該外封裝體具有與該圓頂面相接觸的一光學反射面，該發光晶片及該感光晶片設置於該承置台，其中，該承置台係於該封裝基體之底面的至少一部分為共平面地曝露有一導電接觸部，而使該光耦合器為一無引腳的光耦合器，以及其中，該發光晶片及該感光晶片係朝該光學反射面設置，該發光晶片所發射出之該光線的一部分藉由該光學反射面而反射至該感光晶片，以及該發光晶片所發射出之該光線的另一部分通過該透明內封裝體而透射至該感光晶片。
  2. 如請求項1所述之光耦合器，其中該承置台係為一陶瓷基板或一印刷電路板。
  3. 如請求項1所述之光耦合器，其中承置台係為二個間隔設置的導線架，該二個導線架分別設置有該發光晶片及該感光晶片，且該二個導線架係自該透明內封裝體朝相反方向延伸出該外封裝體。
  4. 如請求項3所述之光耦合器，其中該每個導線架係具有一承載部及一中間部，該承載部係設置有該發光晶片或該感光晶片，該中間部係自該承載部彎折延伸，該導電接觸部係自該中間部彎折延伸。
  5. 如請求項1所述之光耦合器，其中該透明內封裝體、該外封裝體及該導電接觸部係共平面地曝露於該封裝基體之底面。
  6. 如請求項1所述之光耦合器，其中該承置台係呈平板狀，且該承置台係完全曝露於該封裝基體之底面。
  7. 如請求項1所述之光耦合器，其中該承置台之寬度係大於該外封裝體之寬度。
  8. 如請求項1所述之光耦合器，其中該承置台之寬度係等於該外封裝體之寬度。
  9. 如請求項1所述之光耦合器，其中該發光晶片為一紅外光發光二極體。
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