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JP3497971B2 - Optical coupling device and method of manufacturing the same - Google Patents
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JP3497971B2 - Optical coupling device and method of manufacturing the same - Google Patents

Optical coupling device and method of manufacturing the same

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JP3497971B2
JP3497971B2 JP21035897A JP21035897A JP3497971B2 JP 3497971 B2 JP3497971 B2 JP 3497971B2 JP 21035897 A JP21035897 A JP 21035897A JP 21035897 A JP21035897 A JP 21035897A JP 3497971 B2 JP3497971 B2 JP 3497971B2
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light
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coupling device
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  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子および受
光素子が対向して配置され光学的に結合された光結合装
置(例えば、フォトカプラ)に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical coupling device (for example, a photo coupler) in which a light emitting element and a light receiving element are opposed to each other and are optically coupled.

【0002】[0002]

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】発光
素子と受光素子とを用いて、入力側と出力側とを電気的
に絶縁し光により信号を伝達する光結合装置において
は、リードフレーム上に発光素子と受光素子とを搭載
し、透光性樹脂で光路を形成し、それらを遮光性樹脂で
覆う構造になっている。
2. Description of the Related Art In an optical coupling device which uses a light emitting element and a light receiving element to electrically insulate an input side and an output side and transmits a signal by light, a lead frame is used. A light emitting element and a light receiving element are mounted on the optical path, an optical path is formed by a translucent resin, and they are covered by a light shielding resin.

【0003】図9は、従来より用いられている上記光結
合装置の内部構成を示す図である。同図において、21
は発光素子であり、金属(Cu、Fe、42Alloy
等)製の発光側リードフレーム22上に導電性ペースト
(Agペースト等)により搭載され、図示しない結線用
リードフレームに金線23により超音波熱圧着にてワイ
ヤボンディングされている。24は受光素子であり、発
光素子21同様、受光側リードフレーム25上に導電性
ペースト等により搭載され、図示しない結線用リードフ
レームに金線26によりワイヤボンディングされてい
る。発光素子21と受光素子24とは対向配置され、赤
外光を通す白色系エポキシ樹脂等の透光性樹脂でトラン
スファモールドされて、透光性モールド体27が形成さ
れている。さらに、外乱光を遮光するために黒色系エポ
キシ樹脂等の遮光性樹脂でトランスファモールドされ
て、遮光性モールド体28が形成されている。
FIG. 9 is a diagram showing the internal structure of the above-described optical coupling device which has been conventionally used. In the figure, 21
Is a light emitting element, and is a metal (Cu, Fe, 42Alloy)
Is mounted on a light emitting side lead frame 22 made of, for example, a conductive paste (Ag paste or the like), and is wire-bonded to a connection lead frame (not shown) by a gold wire 23 by ultrasonic thermocompression bonding. Reference numeral 24 denotes a light receiving element, which is mounted on the light receiving side lead frame 25 with a conductive paste or the like, and is wire-bonded to a connection lead frame (not shown) with a gold wire 26, like the light emitting element 21. The light emitting element 21 and the light receiving element 24 are arranged so as to face each other, and are transfer-molded with a translucent resin such as a white epoxy resin that transmits infrared light to form a translucent molded body 27. Further, in order to shield ambient light, it is transfer-molded with a light-blocking resin such as a black epoxy resin to form a light-blocking mold body 28.

【0004】そして、発光側リードフレーム22を通じ
て送られてきた電気信号は、発光素子21により光信号
に変換され、透光性モールド体27内を通り受光素子2
4に伝搬される。受光素子24では、光信号を再び電気
信号に変換し、受光側リードフレーム25に伝搬する。
The electric signal sent through the light emitting side lead frame 22 is converted into an optical signal by the light emitting element 21 and passes through the light transmitting mold body 27 to receive the light receiving element 2.
4 is propagated. The light receiving element 24 converts the optical signal into an electric signal again and propagates it to the light receiving side lead frame 25.

【0005】ところで、光結合装置における重要な特性
のひとつに、発光素子と受光素子との間、いわゆる1次
−2次間の電気的分離がある。この電気的分離の特性
は、通常、絶縁耐圧として表される。絶縁耐圧を決める
要因としては、発光素子と受光素子との間に介在する物
質の絶縁性能と、両素子の間の距離とが挙げられる。
By the way, one of the important characteristics of the optical coupling device is the so-called primary-secondary electrical isolation between the light emitting element and the light receiving element. The characteristic of this electrical isolation is usually expressed as withstand voltage. Factors that determine the withstand voltage include the insulation performance of the substance interposed between the light emitting element and the light receiving element and the distance between the elements.

【0006】一般に、両素子の間に介在する物質には、
エポキシ樹脂やシリコーン樹脂等の高絶縁樹脂が用いら
れ、絶縁性能は非常に高い。また、両素子の間の距離
は、図9に示す光結合装置の場合、リードフレーム2
2,25の折り曲げ具合、両素子21,24の高さおよ
び金線23,26のループ高さ等に依存する。この場
合、高絶縁特性を持たせようとすれば、両素子21,2
4の間に介在する絶縁樹脂の厚み、すなわち絶縁距離を
一定以上とらなくてはならない。例えば、海外安全規格
(IEC950の強化絶縁)では、0.4mm以上の幅が必要
とされている。しかし、この距離をあまり長くとりすぎ
ると、発光素子21と受光素子24との間の電流伝達率
(以下、「CTR(Current Transfer Ratio)」とい
う。)の低下につながる。
Generally, the substance interposed between both elements is
Highly insulating resin such as epoxy resin or silicone resin is used, and its insulating performance is very high. Further, in the case of the optical coupling device shown in FIG. 9, the distance between both elements is the lead frame 2
It depends on the bending condition of 2, 25, the height of both elements 21, 24 and the loop height of the gold wires 23, 26. In this case, in order to have high insulation characteristics, both elements 21, 2
The thickness of the insulating resin interposed between the four, that is, the insulating distance must be a certain distance or more. For example, the overseas safety standard (reinforced insulation of IEC950) requires a width of 0.4 mm or more. However, if this distance is set too long, the current transfer ratio (hereinafter, referred to as “CTR (Current Transfer Ratio)”) between the light emitting element 21 and the light receiving element 24 is reduced.

【0007】したがって、高絶縁特性を維持しかつ高い
CTRを得ようとすれば、できるだけ上記の海外安全規
格に適合する絶縁距離に近づくよう両素子間の距離を調
整する必要がある。そのためには、リードフレームの折
り曲げ精度や金線のループ高さの精度を上げるよう調整
することが重要になる。しかしながら、これらの調整に
は精度的に限界がある。
Therefore, in order to maintain a high insulation characteristic and obtain a high CTR, it is necessary to adjust the distance between both elements so as to be as close as possible to the insulation distance that complies with the above-mentioned overseas safety standards. For that purpose, it is important to make adjustments to increase the bending accuracy of the lead frame and the loop height accuracy of the gold wire. However, these adjustments are limited in accuracy.

【0008】本発明は、上記に鑑み、リードフレームの
折り曲げや金線のループ高さ等の精度調整を行うことな
く、入出力間の高絶縁特性および高CTRを得ることの
できる光結合装置の提供を目的とする。
In view of the above, the present invention provides an optical coupling device capable of obtaining a high insulation characteristic between input and output and a high CTR without adjusting the accuracy of bending the lead frame or loop height of the gold wire. For the purpose of provision.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明による課題解決手
段は、発光側リードフレームに搭載された発光素子と受
光側リードフレームに搭載された受光素子とが対向して
設けられた光結合装置において、発光側リードフレーム
の受光側リードフレームに対向する内面とは反対側の外
面に、発光素子の発光面の一部が接続され、受光側リー
ドフレームの発光側リードフレームに対向する内面とは
反対側の外面に、受光素子の受光面の一部が接続された
ものである。そして、各リードフレームの外面が露出す
るように各リードフレームをモールドしてなる透光性モ
ールド体と、透光性モールド体および各素子をモールド
してなる遮光性モールド体とを備える。
A means for solving the problems according to the present invention is an optical coupling device in which a light emitting element mounted on a light emitting side lead frame and a light receiving element mounted on a light receiving side lead frame are provided so as to face each other. A part of the light emitting surface of the light emitting element is connected to the outer surface of the light emitting side lead frame opposite to the inner surface facing the light receiving side lead frame, and is opposite to the inner surface of the light receiving side lead frame facing the light emitting side lead frame. A part of the light receiving surface of the light receiving element is connected to the outer surface on the side. A light-transmitting mold body formed by molding each lead frame so that the outer surface of each lead frame is exposed, and a light-shielding mold body obtained by molding the light-transmitting mold body and each element are provided.

【0010】この構成によれば、発光素子の発光面がリ
ードフレームの外面に直接接続され、受光素子の受光面
がリードフレームの外面に直接接続されるので、従来の
ように素子とリードフレームとを接続していた金線が不
要となる。そのため、発光素子と受光素子との距離は、
各リードフレームの内面間の距離に依存することにな
り、リードフレームの位置決めを正確に行うことによ
り、高精度に両素子間の距離を規定できる。
According to this structure, the light emitting surface of the light emitting element is directly connected to the outer surface of the lead frame, and the light receiving surface of the light receiving element is directly connected to the outer surface of the lead frame. The gold wire that was connected to is no longer necessary. Therefore, the distance between the light emitting element and the light receiving element is
Since it depends on the distance between the inner surfaces of the lead frames, the distance between the two elements can be defined with high accuracy by accurately positioning the lead frame.

【0011】そこで、各リードフレームの外面が露出す
るように、すなわち受発光素子を搭載する部分を除い
て、各リードフレームを一体的にモールドして透光性モ
ールド体を形成すれば、両リードフレーム間の距離をこ
のモールド体により規定することができる。そのため、
従来のようにリードフレームの折り曲げの調整を行う必
要がなく、より高い精度で発光素子と受光素子との距離
を規定できる。
Therefore, if each lead frame is integrally molded to form a translucent mold so that the outer surface of each lead frame is exposed, that is, except for the portion where the light emitting / receiving element is mounted, both leads are formed. The distance between the frames can be defined by this mold body. for that reason,
The distance between the light emitting element and the light receiving element can be defined with higher accuracy without the need to adjust the bending of the lead frame as in the conventional case.

【0012】また、発光素子の周囲に保護用モールド体
が形成されてもよく、さらに、発光素子から受光素子ま
での光路上に集光体が配されてもよい。集光体により、
発光素子から受光素子への光伝達率が向上する。
Further, a protective mold body may be formed around the light emitting element, and a light collecting body may be arranged on the optical path from the light emitting element to the light receiving element. With the light collector,
The light transfer rate from the light emitting element to the light receiving element is improved.

【0013】本光結合装置の製造方法は、発光素子を搭
載する発光側リードフレームと受光素子を搭載する受光
側リードフレームとをそれぞれ折り曲げて対向させ、各
リードフレームの外面が露出するように各リードフレー
ムをモールドして透光性モールド体を形成し、発光素子
の発光面と受光素子の受光面とが対向するように各リー
ドフレームの露出部分に発光面および受光面の一部をそ
れぞれ接続し、透光性モールド体および各素子をモール
ドして遮光性モールド体を形成する方法である。
According to the method of manufacturing the optical coupling device of the present invention, the light emitting side lead frame on which the light emitting element is mounted and the light receiving side lead frame on which the light receiving element is mounted are respectively bent and opposed to each other so that the outer surface of each lead frame is exposed. The lead frame is molded to form a translucent molded body, and the light emitting surface and part of the light receiving surface are connected to the exposed parts of each lead frame so that the light emitting surface of the light emitting element faces the light receiving surface of the light receiving element. Then, the light-transmitting mold body and each element are molded to form a light-shielding mold body.

【0014】本光結合装置の他の製造方法は、発光側リ
ードフレームの内面に保護用ポッティング体を形成し、
発光側リードフレームと受光側リードフレームとを折り
曲げて対向させ、各リードフレームの外面が露出するよ
うに各リードフレームをモールドして透光性モールド体
を形成し、発光素子の発光面と受光素子の受光面とが対
向するように各リードフレームの露出部分に発光面およ
び受光面の一部をそれぞれ接続し、発光素子の周囲に保
護用ポッティング体を形成し、透光性モールド体および
各素子をモールドして遮光性モールド体を形成する方法
である。
In another method of manufacturing the optical coupling device, a protective potting body is formed on the inner surface of the light emitting side lead frame,
The light emitting side lead frame and the light receiving side lead frame are bent to face each other, and each lead frame is molded so that the outer surface of each lead frame is exposed to form a translucent molded body. The light emitting surface of the light emitting element and the light receiving element The light-emitting surface and a part of the light-receiving surface are connected to the exposed portion of each lead frame so that the light-receiving surface of the light-emitting element faces each other, and a protective potting body is formed around the light-emitting element. Is used to form a light-blocking mold.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面を参照して詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0016】<第1実施形態>図1は、本発明の第1実
施形態に係る光結合装置の内部構成を示す図であり、図
2は、受発光素子とリードフレームとの接続構成を示す
図である。図1、2を参照して、この光結合装置は、発
光素子1(例えば、発光ダイオード)と受光素子2(例
えば、フォトトランジスタ)とが対向して配置されて光
学的に結合されている。
<First Embodiment> FIG. 1 is a diagram showing an internal structure of an optical coupling device according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 shows a connection structure between a light emitting / receiving element and a lead frame. It is a figure. With reference to FIGS. 1 and 2, in this optical coupling device, a light emitting element 1 (for example, a light emitting diode) and a light receiving element 2 (for example, a phototransistor) are arranged to face each other and are optically coupled.

【0017】発光素子1は、1対の発光側リードフレー
ム3の受光側リードフレーム4に対向する内面3aとは
反対側の外面3bに、1対の発光側リードフレーム3を
跨ぐように搭載されている。発光素子1はその発光面1
aの一部に電極が形成されており、発光面1aの一部
が、発光側リードフレーム3の外面3bに半田、銀等の
バンプで電気的に接続されている。
The light emitting element 1 is mounted on the outer surface 3b of the pair of light emitting side lead frames 3 opposite to the light receiving side lead frame 4 so as to straddle the pair of light emitting side lead frames 3. ing. The light emitting element 1 has its light emitting surface 1
An electrode is formed on a part of a, and a part of the light emitting surface 1a is electrically connected to the outer surface 3b of the light emitting side lead frame 3 by a bump of solder, silver or the like.

【0018】また、受光素子2は、発光素子1と同様、
1対の受光側リードフレーム4の外面4bにそれらを跨
ぐように搭載されている。受光素子2は、その受光面2
aの一部に電極が形成されており、その受光面2aの一
部が受光側リードフレーム4の外面4bに、バンプで電
気的に接続されている。
The light receiving element 2, like the light emitting element 1,
It is mounted on the outer surfaces 4b of the pair of light-receiving side lead frames 4 so as to straddle them. The light receiving element 2 has a light receiving surface 2
An electrode is formed on a part of a, and a part of the light receiving surface 2a thereof is electrically connected to the outer surface 4b of the light receiving side lead frame 4 by a bump.

【0019】また、各リードフレーム3,4の外面3
b,4bの一部が露出するように、すなわち受発光素子
1,2を搭載する部分を除いて、各リードフレーム3,
4を透光性樹脂でインジェクションモールドしてなる透
光性モールド体5が形成されている。そして、透光性モ
ールド体5および各素子1,2を遮光性樹脂でインジェ
クションモールドしてなる遮光性モールド体6が形成さ
れている。
The outer surface 3 of each lead frame 3, 4
Each of the lead frames 3, 4b and 4b is exposed, that is, except for the portions where the light emitting and receiving elements 1 and 2 are mounted.
A transparent mold body 5 is formed by injection molding 4 of the transparent resin with a transparent resin. A light-shielding mold body 6 is formed by injection-molding the light-transmitting mold body 5 and each of the elements 1 and 2 with a light-shielding resin.

【0020】これによって、発光素子1の発光面1aの
うち、発光領域は発光側リードフレーム3の隙間を介し
て内面3a側に臨み、同様に受光素子2の受光面2aの
うち、受光領域は受光側リードフレーム4の隙間を介し
て内面4a側に臨み、受発光素子1,2の受光面1aと
受光面2aとは対向される。
As a result, the light emitting area of the light emitting surface 1a of the light emitting element 1 faces the inner surface 3a side through the gap of the light emitting side lead frame 3, and similarly, the light receiving area of the light receiving surface 2a of the light receiving element 2 is The light receiving surface 1a and the light receiving surface 2a of the light receiving and emitting elements 1 and 2 are opposed to each other, facing the inner surface 4a side through the gap of the light receiving side lead frame 4.

【0021】そして、発光側リードフレーム3を通じて
送られてきた電気信号は、発光素子1により光信号に変
換され、光信号は、発光面1aの発光側リードフレーム
3に接続されていない発光領域から照射される。そし
て、透光性モールド体5内を通り、受光面2aの受光側
リードフレーム4に接続されていない受光領域で受光さ
れ、受光素子2に伝搬される。受光素子2では、光信号
を再び電気信号に変換し、受光側リードフレーム4に伝
搬する。
The electric signal sent through the light emitting side lead frame 3 is converted into an optical signal by the light emitting element 1, and the optical signal is emitted from the light emitting area of the light emitting surface 1a which is not connected to the light emitting side lead frame 3. Is irradiated. Then, the light passes through the light-transmissive mold body 5, is received by a light-receiving region of the light-receiving surface 2 a that is not connected to the light-receiving side lead frame 4, and is propagated to the light-receiving element 2. The light receiving element 2 converts the optical signal into an electric signal again and propagates it to the light receiving side lead frame 4.

【0022】「従来の技術および発明が解決しようとす
る課題」の欄で説明したように、従来の光結合装置にお
いて、発光素子および受光素子間で高絶縁特性および高
CTRを得るには、絶縁距離の精度、具体的にはリード
フレームの折り曲げ精度および金線のループ高さの精度
を調整する必要がある。
As described in the section of "Prior Art and Problems to be Solved by the Invention", in order to obtain high insulation characteristics and high CTR between the light emitting element and the light receiving element in the conventional optical coupling device, insulation is required. It is necessary to adjust the accuracy of the distance, specifically, the accuracy of bending the lead frame and the accuracy of the loop height of the gold wire.

【0023】本実施形態の光結合装置では、発光素子1
の発光面1aが発光側リードフレーム3の外面3bに直
接接続され、受光素子2の受光面2aが受光側リードフ
レーム4の外面4bに直接接続されるので、従来のよう
に受発光素子と各リードフレームとを接続していた金線
が不要となる。そのため、上記絶縁距離の精度調整が困
難であった金線に代えて、精度の得やすいリードフレー
ムに直接、素子を接続することにより、絶縁距離の精度
調整が容易となる。したがって、より高い精度で発光素
子1と受光素子2との距離を規定できる。
In the optical coupling device of this embodiment, the light emitting element 1
The light emitting surface 1a is directly connected to the outer surface 3b of the light emitting side lead frame 3, and the light receiving surface 2a of the light receiving element 2 is directly connected to the outer surface 4b of the light receiving side lead frame 4. The gold wire connected to the lead frame is no longer necessary. Therefore, the precision adjustment of the insulation distance is facilitated by directly connecting the element to the lead frame, which is easy to obtain precision, instead of the gold wire, which is difficult to adjust the insulation distance with precision. Therefore, the distance between the light emitting element 1 and the light receiving element 2 can be defined with higher accuracy.

【0024】また、各リードフレーム3,4の外面3
b,4bが露出するように、各リードフレーム3,4を
一体的にモールドして透光性モールド体5を形成すれ
ば、両リードフレーム3,4間の距離をこのモールド体
5により規定できる。そのため、従来のようにリードフ
レームの折り曲げの精度調整を行う必要がなく、折り曲
げ精度が悪くてもリードフレーム3,4の位置決めによ
り発光素子1と受光素子2との距離が調整可能となり、
より高い精度で発光素子1と受光素子2との距離を規定
できる。したがって、上記構成により、絶縁に必要な距
離に対して最短の絶縁距離を確保することができ、高C
TRを得ることができる。
The outer surface 3 of each lead frame 3, 4
If the lead frames 3 and 4 are integrally molded to form the translucent mold body 5 so that the exposed portions b and 4b are exposed, the distance between the lead frames 3 and 4 can be defined by the mold body 5. . Therefore, it is not necessary to adjust the bending accuracy of the lead frame as in the prior art, and even if the bending accuracy is poor, the distance between the light emitting element 1 and the light receiving element 2 can be adjusted by positioning the lead frames 3 and 4.
The distance between the light emitting element 1 and the light receiving element 2 can be defined with higher accuracy. Therefore, with the above configuration, the shortest insulation distance with respect to the distance required for insulation can be secured, and high C
TR can be obtained.

【0025】次に、この光結合装置の製造方法を説明す
る。まず、発光素子1を搭載する発光側リードフレーム
3と受光素子2を搭載する受光側リードフレーム4とを
それぞれ折り曲げて対向させる。次いで、図3に示すよ
うな金型の上型7および下型8で各リードフレーム3,
4を挟み込むように固定する。金型のキャビティ9は、
各リードフレーム3,4の外面3b,4bの一部が露出
するように、各リードフレーム3,4の外面3b,4b
の一部および外側の基部3c,4cに当接して、各リー
ドフレーム3,4を包み込む形状となっている。このと
き、各リードフレーム3,4の外面3b,4bの一部に
金型が当接することにより、各リードフレーム3,4の
内面3a,4aが平行に対向する。
Next, a method of manufacturing this optical coupling device will be described. First, the light emitting side lead frame 3 on which the light emitting element 1 is mounted and the light receiving side lead frame 4 on which the light receiving element 2 is mounted are respectively bent to face each other. Then, each lead frame 3 is formed by the upper die 7 and the lower die 8 of the mold as shown in FIG.
Fix so that 4 is sandwiched. The mold cavity 9 is
The outer surfaces 3b and 4b of the lead frames 3 and 4 are arranged so that the outer surfaces 3b and 4b of the lead frames 3 and 4 are partially exposed.
Is in contact with a part of the base and the outer bases 3c and 4c to enclose the lead frames 3 and 4. At this time, the mold contacts a part of the outer surfaces 3b, 4b of the lead frames 3, 4 so that the inner surfaces 3a, 4a of the lead frames 3, 4 face each other in parallel.

【0026】そして、各リードフレーム3,4を透光性
樹脂等で一体的にインジェクションモールドして透光性
モールド体5を形成する。この場合、透光性樹脂として
は、赤外光を透過する熱可塑性のポリカーボネイト樹
脂、白色系で赤外光を透過するPPS(ポリフェニレン
サルファイド)樹脂等が用いられる。
Then, the respective lead frames 3 and 4 are integrally injection-molded with a transparent resin or the like to form a transparent molded body 5. In this case, as the translucent resin, a thermoplastic polycarbonate resin that transmits infrared light, a white PPS (polyphenylene sulfide) resin that transmits infrared light, or the like is used.

【0027】次いで、発光素子1の発光面1aと受光素
子2の受光面2aとが対向するように、各リードフレー
ム3,4の露出部分に発光面1aおよび受光面2aの一
部をバンプを介して搭載し、それぞれ電気的に接続す
る。次に、透光性モールド体5および各素子1,2を黒
色系の熱可塑性樹脂により、一体的にインジェクション
モールドして遮光性モールド体6を形成する。そして、
外装メッキし、外部に突出している各リードフレーム
3,4の切断、折り曲げ加工等の外部リード成型を行っ
て製品とする。
Next, bumps are formed on the exposed portions of the lead frames 3 and 4 so that the light emitting surface 1a of the light emitting element 1 and the light receiving surface 2a of the light receiving element 2 face each other. Installed via and electrically connected to each other. Next, the translucent mold body 5 and the respective elements 1 and 2 are integrally injection-molded with a black thermoplastic resin to form the light-shielding mold body 6. And
External lead plating is performed, and external lead molding such as cutting and bending of the lead frames 3 and 4 protruding to the outside is performed to obtain a product.

【0028】ところで、発光素子1および受光素子2を
各リードフレーム3,4に接続する態様としては、例え
ば、図4に示すように、各素子1,2の側面に電極を形
成するようにし、各素子1,2の側面の一部に各リード
フレーム3,4をバンプにて、または耐熱性の導電性接
着剤で接着して接続するようにしてもよい。
By the way, as a mode for connecting the light emitting element 1 and the light receiving element 2 to the lead frames 3 and 4, for example, as shown in FIG. 4, electrodes are formed on the side surfaces of the elements 1 and 2. The lead frames 3 and 4 may be connected to part of the side surfaces of the elements 1 and 2 by bumps or by bonding with a heat-resistant conductive adhesive.

【0029】このようにすれば、各素子1,2の受発光
面1a,2aと各リードフレーム3,4とが面一になる
ので、各リードフレーム3,4の厚さ分さらに発光素子
1と受光素子2との距離を絶縁に必要な距離まで近づけ
ることができる。そのため、図1の構造に比べ光結合装
置の全体の厚みをより薄くすることができ、光結合装置
の小型化を図れる。また、発光面1aおよび受光面2a
の一部は各リードフレーム3,4に覆われなくなるの
で、受発光面1a,2aの照射および受光面積が広がる
ことになり、光の伝達量が増大し伝達効率をより向上さ
せることができる。
By doing so, the light emitting / receiving surfaces 1a, 2a of the respective elements 1, 2 and the respective lead frames 3, 4 are flush with each other, and therefore the light emitting element 1 is further provided by the thickness of the respective lead frames 3, 4. The distance between the light receiving element 2 and the light receiving element 2 can be reduced to a distance required for insulation. Therefore, the entire thickness of the optical coupling device can be made thinner than that of the structure of FIG. 1, and the optical coupling device can be downsized. In addition, the light emitting surface 1a and the light receiving surface 2a
Since a part of is not covered by the lead frames 3 and 4, the irradiation and light receiving areas of the light receiving and emitting surfaces 1a and 2a are expanded, and the amount of light transmitted is increased, so that the transmission efficiency can be further improved.

【0030】また、各リードフレーム3,4間の距離を
規定する方法としては、両リードフレーム3,4の内面
3a,4aに当接する絶縁性のスペーサでもよい。ある
いは、図5に示すように、各リードフレーム3,4間に
所定の厚さを有する透光性の樹脂体、ガラス体11を介
在させるようにしてもよい。ガラス体11は、略直方体
に形成された本体部11aと本体部11aの上下面の中
央にそれぞれ形成された突起部11bとからなる。
As a method of defining the distance between the lead frames 3 and 4, an insulating spacer that contacts the inner surfaces 3a and 4a of the lead frames 3 and 4 may be used. Alternatively, as shown in FIG. 5, a translucent resin body or glass body 11 having a predetermined thickness may be interposed between the lead frames 3 and 4. The glass body 11 is composed of a main body 11a formed in a substantially rectangular parallelepiped and a protrusion 11b formed at the center of the upper and lower surfaces of the main body 11a.

【0031】本体部11aの厚さは、絶縁に必要な距離
にほぼ一致するように予め作製されている。また、突起
部11bを含むガラス体11の中央部分の厚さは、受発
光素子1,2間の距離となるように予め作製されてい
る。すなわち、このガラス体11の本体部11aの上下
面に沿って各リードフレーム3,4を配置して、各リー
ドフレーム3,4に受発光素子1,2を接続するように
すれば、各リードフレーム3,4および各素子1,2を
スムーズに位置決めでき、より高い精度で発光素子1と
受光素子2との距離を規定できる。したがって、絶縁に
必要な距離に対して最短の絶縁距離を確保できる上、高
CTRを得ることができる。
The thickness of the main body portion 11a is preliminarily produced so as to substantially match the distance required for insulation. Further, the thickness of the central portion of the glass body 11 including the protruding portion 11b is preliminarily produced so as to be the distance between the light emitting / receiving elements 1 and 2. That is, by arranging the lead frames 3 and 4 along the upper and lower surfaces of the body 11a of the glass body 11 and connecting the light emitting and receiving elements 1 and 2 to the lead frames 3 and 4, respectively, The frames 3 and 4 and the elements 1 and 2 can be smoothly positioned, and the distance between the light emitting element 1 and the light receiving element 2 can be defined with higher accuracy. Therefore, the shortest insulation distance with respect to the distance required for insulation can be secured, and high CTR can be obtained.

【0032】<第2実施形態>図6は、第2実施形態に
係る光結合装置の構成を示す図である。この第2実施形
態の特徴は、発光素子1の周囲にそれを保護するための
保護用モールド体12が形成されたことにある。すなわ
ち、発光素子1が接続される領域に対応する発光側リー
ドフレーム3の内面3a、および発光素子1の周囲をモ
ールドする透光性シリコーン樹脂等による保護用ポッテ
ィング体12a,12bが形成されている。この保護用
ポッティング体12a,12bにより、その後に行われ
るインジェクションモールドによる衝撃から発光素子1
の損傷、接続不良等を防止することができる。その他の
構成については、第1実施形態の構成と同様である。
<Second Embodiment> FIG. 6 is a view showing the arrangement of an optical coupling device according to the second embodiment. A feature of the second embodiment is that a protective mold body 12 for protecting the light emitting element 1 is formed around the light emitting element 1. That is, the inner surface 3a of the light emitting side lead frame 3 corresponding to the region to which the light emitting element 1 is connected and the protective potting bodies 12a and 12b made of a translucent silicone resin or the like for molding the periphery of the light emitting element 1 are formed. . The protective potting bodies 12a and 12b prevent the light emitting element 1 from being impacted by an injection mold performed thereafter.
It is possible to prevent damage, connection failure, and the like. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0033】次に、第2実施形態に係る光結合装置の製
造方法を説明する。まず、発光側リードフレーム3の内
面3aに透明シリコーン樹脂を滴下した後、熱硬化させ
て保護用ポッティング体12aを形成する。次いで、発
光側リードフレーム3と受光側リードフレーム4とを折
り曲げて対向させる。なお、製作の都合上、発光側リー
ドフレーム3を折り曲げてから、その内面3aに透明シ
リコーン樹脂を滴下して、保護用ポッティング体12a
を形成するようにしてもよい。次に、各リードフレーム
3,4の外面3b,4bの一部が露出するように、各リ
ードフレーム3,4を一体的にインジェクションモール
ドして透光性モールド体5を形成する。
Next, a method of manufacturing the optical coupling device according to the second embodiment will be described. First, a transparent silicone resin is dropped on the inner surface 3a of the light emitting side lead frame 3 and then thermally cured to form a protective potting body 12a. Next, the light emitting side lead frame 3 and the light receiving side lead frame 4 are bent to face each other. For convenience of manufacturing, after bending the light emitting side lead frame 3, a transparent silicone resin is dropped on the inner surface 3a to protect the potting body 12a.
May be formed. Next, the lead frames 3 and 4 are integrally injection-molded so that the outer surfaces 3b and 4b of the lead frames 3 and 4 are partially exposed to form the translucent mold body 5.

【0034】次に、発光素子1の発光面1aと受光素子
2の受光面2aとが対向するように、各リードフレーム
3,4の露出部分に発光面1aおよび受光面2aの一部
をそれぞれバンプで電気的に接続する。発光素子1に透
明シリコーン樹脂を付着させた後、熱硬化させて保護用
ポッティング体12bを形成する。そして、透光性モー
ルド体5および各素子1,2を一体的にインジェクショ
ンモールドして遮光性モールド体6を形成する。その
後、外装メッキし、外部リード成型を行って製品とす
る。
Next, the light emitting surface 1a of the light emitting element 1 and the light receiving surface 2a of the light receiving element 2 face the exposed portions of the lead frames 3 and 4 respectively so that the light emitting surface 1a and the light receiving surface 2a are partially exposed. Make electrical connections with bumps. After attaching the transparent silicone resin to the light emitting element 1, it is thermally cured to form the protective potting body 12b. Then, the light-transmitting mold body 5 and the respective elements 1 and 2 are integrally injection-molded to form the light-shielding mold body 6. After that, exterior plating is performed and external lead molding is performed to obtain a product.

【0035】なお、上記保護用ポッティング体12a,
12bは、受光素子2を保護する目的で、受光側リード
フレーム4の内面4a、および受光素子2の周囲に形成
されてもよい。
The protective potting body 12a,
12b may be formed on the inner surface 4a of the light-receiving side lead frame 4 and around the light-receiving element 2 for the purpose of protecting the light-receiving element 2.

【0036】<第3実施形態>図7は、第3実施形態に
係る光結合装置の構成を示す図である。この第3実施形
態の特徴は、発光素子1から受光素子2までの光路上に
発光素子1からの光を集光するための透明ガラス等の絶
縁性のレンズ状の集光体13が配された点にある。同図
によると、集光体13は略半球形状とされ、発光側リー
ドフレーム3の発光素子1が搭載される部分の内面3a
に設けられている。
<Third Embodiment> FIG. 7 is a view showing the arrangement of an optical coupling device according to the third embodiment. The feature of the third embodiment is that an insulative lens-shaped light condensing body 13 such as transparent glass for condensing light from the light emitting element 1 is arranged on the optical path from the light emitting element 1 to the light receiving element 2. There is a point. According to the figure, the light collector 13 has a substantially hemispherical shape, and the inner surface 3a of the light emitting side lead frame 3 on which the light emitting element 1 is mounted is shown.
It is provided in.

【0037】この集光体13により、発光素子1からの
光が集光され光が無用に拡散されずに受光素子2に達す
るので、光の伝達効率が向上し高CTRを得ることがで
きる。その他の構成については、第1実施形態の構成と
同様である。
The light collector 13 collects the light from the light emitting element 1 and reaches the light receiving element 2 without unnecessarily diffusing the light, so that the light transmission efficiency is improved and a high CTR can be obtained. Other configurations are similar to those of the first embodiment.

【0038】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、本発明の範囲内で上記実施形態に多く
の修正および変更を加え得ることができる。例えば、第
3実施形態で説明した集光体13は、図8に示すよう
に、受光素子2側に配されても構わない。
The present invention is not limited to the above embodiment, and many modifications and changes can be added to the above embodiment within the scope of the present invention. For example, the condenser 13 described in the third embodiment may be arranged on the light receiving element 2 side as shown in FIG.

【0039】[0039]

【発明の効果】以上のように、この発明によると、発光
素子の発光面がリードフレームの外面に直接接続され、
受光素子の受光面がリードフレームの外面に直接接続さ
れるので、従来のように素子とリードフレームとを接続
していた金線が不要となり、リードフレームの位置決め
を正確に行うことにより高い精度で発光素子と受光素子
との距離を規定できる。また、受発光素子を搭載する部
分を除いて、各リードフレームを一体的にモールドして
透光性モールド体を形成すれば、両リードフレーム間の
距離をこのモールド体により規定することができるの
で、従来のようにリードフレームの折り曲げの調整を行
う必要がなく、より高い精度で発光素子と受光素子との
距離を規定できる。したがって、絶縁に必要な距離に対
して最短の絶縁距離を確保することができ、高CTRを
得ることができる光結合装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, the light emitting surface of the light emitting element is directly connected to the outer surface of the lead frame,
Since the light-receiving surface of the light-receiving element is directly connected to the outer surface of the lead frame, the gold wire that conventionally connected the element and the lead frame is no longer required, and accurate positioning of the lead frame ensures high accuracy. The distance between the light emitting element and the light receiving element can be specified. Further, except for the portion where the light emitting / receiving element is mounted, if each lead frame is integrally molded to form a translucent molded body, the distance between both lead frames can be defined by this molded body. The distance between the light emitting element and the light receiving element can be defined with higher accuracy without the need to adjust the bending of the lead frame as in the conventional case. Therefore, it is possible to provide the optical coupling device that can secure the shortest insulation distance with respect to the distance required for insulation and can obtain high CTR.

【0040】また、発光素子の周囲に保護用モールド体
を形成するようにすれば、他のモールドによる衝撃から
素子の損傷、接続不良等を防止することができる。
Further, by forming a protective mold body around the light emitting element, it is possible to prevent the element from being damaged, the connection being defective, and the like from being impacted by another mold.

【0041】さらに、発光素子から受光素子までの光路
上に集光体を配するようにすれば、その集光体により、
発光素子から受光素子への光伝達率を向上させることが
できる。
Furthermore, if a light collecting body is arranged on the optical path from the light emitting element to the light receiving element, the light collecting body allows
The light transfer rate from the light emitting element to the light receiving element can be improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係る光結合装置の内部
構成を示す図
FIG. 1 is a diagram showing an internal configuration of an optical coupling device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】受発光素子とリードフレームとの接続構成を示
す図
FIG. 2 is a diagram showing a connection configuration between a light emitting / receiving element and a lead frame.

【図3】透光性モールド体を形成する際の金型を示す図FIG. 3 is a diagram showing a mold when forming a translucent mold body.

【図4】受発光素子とリードフレームとの接続構成の変
形例を示す図
FIG. 4 is a view showing a modified example of the connection configuration of the light emitting / receiving element and the lead frame.

【図5】受発光素子とリードフレームとの接続構成の他
の変形例を示す図
FIG. 5 is a diagram showing another modification of the connection configuration of the light emitting / receiving element and the lead frame.

【図6】第2実施形態に係る光結合装置の内部構成を示
す図
FIG. 6 is a diagram showing an internal configuration of an optical coupling device according to a second embodiment.

【図7】第3実施形態に係る光結合装置の内部構成を示
す図
FIG. 7 is a diagram showing an internal configuration of an optical coupling device according to a third embodiment.

【図8】同じく光結合装置の内部構成の変形例を示す図FIG. 8 is a diagram showing a modified example of the internal configuration of the optical coupling device.

【図9】従来の光結合装置の内部構成を示す図FIG. 9 is a diagram showing an internal configuration of a conventional optical coupling device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 発光素子 1a 発光面 2 受光素子 2a 受光面 3 発光側リードフレーム 4 受光側リードフレーム 5 透光性モールド体 6 遮光性モールド体 12 保護用モールド体 13 集光体 1 Light emitting element 1a Light emitting surface 2 Light receiving element 2a Light receiving surface 3 Light emitting side lead frame 4 Light receiving side lead frame 5 Translucent mold body 6 Light-blocking mold 12 Protective mold 13 Light collector

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 一対の発光側リードフレームと一対の受
光側リードフレームとが対向して配置され、発光素子の
発光面に電極が形成され、両発光側リードフレームの前
記受光側リードフレームに対向する内面とは反対側の外
面に、前記発光素子が跨ぐように搭載され、前記発光面
の一部が電気的に接続され、前記受光素子の受光面に電
極が形成され、両受光側リードフレームの前記発光側リ
ードフレームに対向する内面とは反対側の外面に、前記
受光素子が跨ぐように搭載され、前記受光面の一部が電
気的に接続されたことを特徴とする光結合装置。
1. A pair of light emitting side lead frames and a pair of light receiving side lead frames are arranged to face each other, electrodes are formed on a light emitting surface of a light emitting element, and both light emitting side lead frames face the light receiving side lead frames. On the outer surface opposite to the inner surface, the light emitting element is mounted so as to straddle, a part of the light emitting surface is electrically connected, and electrodes are formed on the light receiving surface of the light receiving element. The optical coupling device, wherein the light receiving element is mounted so as to straddle an outer surface of the opposite side of the inner surface facing the light emitting side lead frame, and a part of the light receiving surface is electrically connected.
【請求項2】 各リードフレームの外面が露出するよう
に各リードフレームをモールドしてなる透光性モールド
体と、前記透光性モールド体および各素子をモールドし
てなる遮光性モールド体とを備えたことを特徴とする請
求項1記載の光結合装置。
2. A light-transmitting mold body obtained by molding each lead frame so that the outer surface of each lead frame is exposed, and a light-shielding mold body obtained by molding the light-transmitting mold body and each element. The optical coupling device according to claim 1, further comprising:
【請求項3】 前記発光素子の周囲に保護用モールド体
が形成されたことを特徴とする請求項1または2記載の
光結合装置。
3. The optical coupling device according to claim 1, wherein a protective mold body is formed around the light emitting element.
【請求項4】 前記発光素子から受光素子までの光路上
に集光体が配されたことを特徴とする請求項1ないし3
のいずれかに記載の光結合装置。
4. A condensing body is arranged on an optical path from the light emitting element to the light receiving element.
The optical coupling device according to any one of 1.
【請求項5】 発光面の一部に電極が形成された発光素
子を搭載する一対の発光側リードフレームと受光面の一
部に電極が形成された受光素子を搭載する一対の受光側
リードフレームとをそれぞれ折り曲げて対向させ、各リ
ードフレームの外面が露出するように各リードフレーム
をモールドして透光性モールド体を形成し、前記発光素
子の発光面と前記受光素子の受光面とが対向するよう
に、前記各リードフレームの外面の露出部分に前記発光
面および受光面の一部をそれぞれ搭載して電気的に接続
し、前記透光性モールド体および各素子をモールドして
遮光性モールド体を形成することを特徴とする光結合装
置の製造方法。
5. A pair of light emitting side lead frames on which light emitting elements having electrodes formed on part of their light emitting surfaces are mounted, and a pair of light receiving side lead frames on which light receiving elements having electrodes formed on part of their light receiving surfaces are mounted. Are bent to face each other, and each lead frame is molded so that the outer surface of each lead frame is exposed to form a translucent molded body, and the light emitting surface of the light emitting element and the light receiving surface of the light receiving element face each other. As described above, a part of the light emitting surface and a part of the light receiving surface are mounted on the exposed portion of the outer surface of each lead frame and electrically connected, and the light-transmitting mold body and each element are molded to form a light-shielding mold. A method for manufacturing an optical coupling device, which comprises forming a body.
【請求項6】 発光素子と受光素子とが対向して配置さ
れて光学的に結合され、一対の発光側リードフレームと
一対の受光側リードフレームとが対向して配置され、
発光素子の側面に電極が形成され、前記発光素子の側
面の一部に前記発光側リードフレームが接続され、前記
受光素子の側面に電極が形成され、前記受光素子の側面
の一部に前記受光側リードフレームが接続され、各素子
の受発光面と各リードフレームとが面一とされたことを
特徴とする光結合装置。
6. A light emitting element and a light receiving element are arranged to face each other.
Which are optically coupled, and a pair of light emitting side lead frame and a pair of light receiving side lead frame is disposed opposite the front
An electrode is formed on a side surface of the light emitting element, the light emitting side lead frame is connected to a part of the side surface of the light emitting element, an electrode is formed on a side surface of the light receiving element, and the electrode is formed on a part of the side surface of the light receiving element. An optical coupling device, wherein a light receiving side lead frame is connected, and a light emitting / receiving surface of each element and each lead frame are flush with each other.
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