JPH0526777Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案はホトカプラなどの光結合素子に関し、
特に、内部絶縁距離、沿面距離を確保してかつ光
伝達効率を向上できる光結合素子に関するもので
ある。

〈発明の概要〉 本発明は、発光素子と受光素子とを相対向させ
て配置し、フイラを含有する透光性樹脂でモール
ドして光経路を形成してなる光結合素子におい
て、一次（発光）側と二次（受光）側間の光伝達
効率を向上させるために、前記受光素子の受光面
に光透過率の高い材料から成る部材を載置したも
のである。

〈従来の技術〉 ホトカプラは、入力側と出力側とが電気的に絶
縁され、かつ入力側から出力側に光信号を伝達す
ることができる光結合素子であり、近年マイコン
搭載機器の浸透に伴ない用途が拡大しているデバ
イスである。

第５図は、特に、内部絶縁距離、沿面距離を確
保することを要求される場合に適合するホトカプ
ラの構造を示している。このホトカプラは、リー
ド端子１，１′に搭載され同一平面上で並列して
配置された発光素子２と受光素子３との間に、光
経路を形成するべく光透過率の高い材料から成る
構造物（例えばガラス棒）４を配設し、この構造
物４および前記各素子２，３をゴム状又はゲル状
の緩衝材５で覆い、さらに外部周辺を遮光性の樹
脂６でモールドするものである。

このような構造において、ガラス棒４を所定位
置に載置、固定する作業が複雑であり、組立に手
間を要するという問題がある。さらに、内部の緩
衝材５は光経路の一部となるため、通常フイラを
含まないシリコーン樹脂等の透明樹脂が用いら
れ、一方外部をモールドしている樹脂６はフイラ
を含有させたものが用いられている。そのため内
部緩衝材５と外部樹脂６との間で線膨脹係数の差
に起因する界面を生じ易く、１次側−２次側間の
縁縁耐圧に対して十分な信頼性が得られない。

このような欠点に対して、第６図は、１次側−
２次側間の縁縁耐圧を構造的に保障できる二重モ
ールド方式によるホトカプラの構造を示してい
る。このホトカプラは、リード端子１１，１１′
にそれぞれ搭載され、相対向された発光素子１２
と受光素子１３とをフイラを含有する透光性樹脂
１４で充分被つて一体にモールドし、さらに外部
周辺をフイラを含有する遮光性外装樹脂１５でモ
ールドした構造であり、透光性樹脂１４と外装樹
脂１５の界面は、構造的に規定されており、透光
性樹脂１４には若干量のフイラを含有させて線膨
脹係数を外装樹脂１５と近似させることにより、
樹脂１４，１５間で良好な密着性を有し、極めて
安定した絶縁耐圧を保証しうるものとなつてい
る。

しかし、このような二重モールド構造のホトカ
プラでは、透光性樹脂１４に含有させたフイラ
が、外装樹脂１５との密着性を高める一方で、光
の散乱・吸収の作用をして光の透過率を樹脂の厚
さに伴なつて低下させるため、内部絶縁距離を長
くとる必要のある機種では、１次側−２次側間の
伝達効率が低下するという問題点がある。

〈考案が解決しようとする問題点〉 本考案は、上記の如き事情に鑑みてなされたも
のであつて、１次側−２次側間の絶縁耐圧を保証
しうる構造にしてかつ高い伝達効率が得られる光
結合素子を提供することを目的とする。

〈問題点を解決するための手段〉 本考案は、発光素子と受光素子とを相対向させ
て配置し、前記両素子をフイラを含有する透光性
樹脂でモールドするとともに、前記フイラを含有
する透光性樹脂により前記両素子間の光経路を形
成してなる光結合素子において、前記受光素子の
受光面には光透過率の高いガラス体を載置してな
ることを特徴とする。

〈作用〉 本考案は上記構成により、フイラを含有する透
光性樹脂で発光素子と受光素子を充分被つて一体
に成形し、１次側−２次側間の絶縁耐圧を確保し
て信頼性を高めることができ、またフイラを含有
する透光性樹脂による光経路の発光素子と受光素
子間に、光透過率の高いガラス体を介在させたこ
とにより光の伝達効率を大巾に向上させることが
できる。

〈実施例〉 以下、この考案の実施例について第１図乃至第
４図を参照しながら説明する。

第１図は、本考案の一実施例の断面図である。

同図において、２１および２１′はリード端子
で、これらのリード端子２１，２１′にそれぞれ
発光素子２２、受光素子２３が公知の方法、例え
ばダイボンデイングにより固着されるとともに、
金線を用いたボンデイングワイヤ２４を介して接
続される。この発光素子２２として例えば赤外発
光ダイオードチツプが、受光素子２３としてホト
トランジスタ、ホトサイリスタ、ホトトライアツ
ク或いは受光素子とICとをワンチツプ化した高
機能受光素子等が用いられる。

発光素子２２にはプリコート２５が施され、特
に、この実施例では受光素子２３受光面の有効感
度部分を含む箇所に光透過率の高い材料から成る
部材、例えば直方体又は円柱状のガラス体２６を
載置し、これをシリコーン樹脂等の光透過性が良
好でかつ柔軟性のある材料２７で接着、固定して
いる。

この後、従来と同様に、発光素子２２と受光素
子２３とを相対向させて配置し、フイラを含有す
る透光性樹脂２８で一体にモールドして光経路を
形成し、さらに外部周辺を遮光性外装樹脂２９で
モールドする。

第２図は本考案の他の実施例の断面図である。

この実施例は、第１図のものと比べ、受光素子
２３に載置する光透過率の高い材料から成る部材
３０の形状を球状とした点が異なり、その他の構
成は同様であり、等価の構成部分には同一符号を
付してその説明を省略する。

上述したように、第１図及び第２図の実施例
は、いづれも樹脂によつて二重モールドされた構
造であり、内部絶縁距離を構造的に規定でき、し
かも内部透光性樹脂２８と外装樹脂２９のいずれ
もフイラが混合されてなるため、熱膨脹、耐熱性
が近似の特性を示し、１次側−２次側間で安定し
た絶縁耐圧が得られるものである。さらに、受光
素子２３受光面に光透過率の高い部材２６（又は
３０）を載置する本考案独特の構成により、第１
図に示す如く、発光素子２２と受光素子２３間に
介在するフイラ含有透光性樹脂２８の実効的な厚
みをＢ（第６図参照）からＡに縮少することがで
き、光伝達効率を大巾に向上できるものである。
なお、フイラを含有した透光性樹脂の厚さと光の
透過率は第３図に示すような関係にあり、樹脂の
厚みを小さくすることにより光の透過率をさらに
向上できる。

第４図は本考案のさらに他の実施例の断面図で
ある。

この実施例は、外装樹脂層を備えない一層非遮
光型の小型ホトカプラの構造を示している。すな
わち、発光素子２２と受光面に光透過率の高い部
材２６を載置した受光素子２３とを、相対向させ
て配置し、フイラを充分分散させた樹脂３１の単
一層でモールドして構成される。

この構造はフイラを含有する透光性樹脂３１一
層で機械的に強度の高いものが得られる利点があ
る。そして、この実施例は単一層のモールドであ
るが、外部から樹脂３１に入射された光は、進行
する間に散乱吸収されて受光素子２３に達する光
量をほとんどなくすることが可能で、また製造工
程が簡単になるとともに、前述の実施例の場合と
同様に、発光素子２２と受光素子２３間の透光性
樹脂２８の厚みを縮少して光伝達効率を向上でき
る。

〈考案の効果〉 以上述べてきたように本考案によれば、簡単な
構造で、高絶縁耐圧にして高伝達効率の光結合素
子を提供できる。

また受光素子に光透過率の高いガラス体を載置
する工程は、いわゆるチツプのダイボンド工程と
同様な作業で行なえ、同様に従来の生産設備の延
長上で自動化を容易に実施できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の断面図、第２図は
本考案の他の実施例の断面図、第３図はフイラ含
有透光性樹脂の厚みと光透過率の関係を示す図、
第４図は本考案のさらに他の実施例の断面図、第
５図は従来例の断面図、第６図は他の従来例の断
面図である。 ２２……発光素子、２３……受光素子、２６，
３０……光透過率の高い材料から成る部材（例え
ばガラス体）、２８，３１……フイラを含有する
透光性樹脂。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 発光素子と受光素子とを相対向させて配置し、
   前記両素子をフイラを含有する透光性樹脂でモー
   ルドするとともに、前記フイラを含有する透光性
   樹脂により前記両素子間の光経路を形成してなる
   光結合素子において、 前記受光素子の受光面には光透過率の高いガラ
   ス体を載置してなることを特徴とする光結合素
   子。