JPH0621506A - 薄型フォトカプラ - Google Patents
薄型フォトカプラInfo
- Publication number
- JPH0621506A JPH0621506A JP17233592A JP17233592A JPH0621506A JP H0621506 A JPH0621506 A JP H0621506A JP 17233592 A JP17233592 A JP 17233592A JP 17233592 A JP17233592 A JP 17233592A JP H0621506 A JPH0621506 A JP H0621506A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- light
- resin layer
- light emitting
- photocoupler
- thin
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気的に接続する入出力間に電気的に接続す
る半導体素子を電気的に絶縁して一つのパッケイジ中に
組込んだフォトカプラにおける、外乱光を防ぎ、変換効
率の大きい薄型フォトカプラを製造する点。 【構成】 外乱光の一部が外側の樹脂層を透して、内部
樹脂層に光が侵入するが、可視光をカットする波長帯域
を備える樹脂により、侵入する光の主成分である可視光
をカットして、発光素子から放射する赤外線だけを通
す。従って、発光素子からの光を透明樹脂層に入射後そ
の反射光を利用して効率良く受光素子に伝達できる。
る半導体素子を電気的に絶縁して一つのパッケイジ中に
組込んだフォトカプラにおける、外乱光を防ぎ、変換効
率の大きい薄型フォトカプラを製造する点。 【構成】 外乱光の一部が外側の樹脂層を透して、内部
樹脂層に光が侵入するが、可視光をカットする波長帯域
を備える樹脂により、侵入する光の主成分である可視光
をカットして、発光素子から放射する赤外線だけを通
す。従って、発光素子からの光を透明樹脂層に入射後そ
の反射光を利用して効率良く受光素子に伝達できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、入出力間を光で絶縁し
たフォトカプラに係わり、特に、薄型のトランジスタフ
ォトカプラに好適する。
たフォトカプラに係わり、特に、薄型のトランジスタフ
ォトカプラに好適する。
【０００２】
【従来の技術】広い分野で使用するフォトカプラは、樹
脂によって覆い、これを通常パッケイジと呼称し、この
樹脂層は、いわゆるトランスファモールド（Transfer M
old 以後モールド法と記載する) 法により形成する。封
止樹脂層の寸法は、通常のフォトカプラでは、厚さ３．
６５ｍｍ×長さ４．５８ｍｍのものから、いわゆる薄型
として厚さ２．５ｍｍ×長さ４．５８ｍｍのものも利用
されているのが現状である。
脂によって覆い、これを通常パッケイジと呼称し、この
樹脂層は、いわゆるトランスファモールド（Transfer M
old 以後モールド法と記載する) 法により形成する。封
止樹脂層の寸法は、通常のフォトカプラでは、厚さ３．
６５ｍｍ×長さ４．５８ｍｍのものから、いわゆる薄型
として厚さ２．５ｍｍ×長さ４．５８ｍｍのものも利用
されているのが現状である。
【０００３】薄型フォトカプラについて図１を参照して
説明すると、相対向して配置するリードフレーム１に
は、赤外発光素子２と受光フォトトランジスタ３を例え
ばいわゆるディスペンサ方式によりマウント後、トラン
スファモールド法により透明樹脂層４ならびに黒色樹脂
層５の二重層を設ける。
説明すると、相対向して配置するリードフレーム１に
は、赤外発光素子２と受光フォトトランジスタ３を例え
ばいわゆるディスペンサ方式によりマウント後、トラン
スファモールド法により透明樹脂層４ならびに黒色樹脂
層５の二重層を設ける。
【０００４】このような薄型フォトカプラでは、リード
フレーム１が外部用端子として機能し、透明樹脂層４に
より光の伝達率を上げるよう配慮する。
フレーム１が外部用端子として機能し、透明樹脂層４に
より光の伝達率を上げるよう配慮する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】いわゆるダブルモール
ド構造を備える薄型フォトカプラは、外側に設置する外
側の黒色樹脂層５により外乱光を防ぐが、これにより内
側の透明樹脂層４を覆う形となる。従って、発光素子２
から放射する光の一部は、黒色樹脂層５で吸収されて、
受光素子３に対する光の伝達率が悪くなり、ひいては入
出力間の変換効率の高い製品が得られない。
ド構造を備える薄型フォトカプラは、外側に設置する外
側の黒色樹脂層５により外乱光を防ぐが、これにより内
側の透明樹脂層４を覆う形となる。従って、発光素子２
から放射する光の一部は、黒色樹脂層５で吸収されて、
受光素子３に対する光の伝達率が悪くなり、ひいては入
出力間の変換効率の高い製品が得られない。
【０００６】本発明は、このような事情により成された
もので、特に、外乱光を防いで変換効率の高い薄型フォ
トカプラを提供することを目的とする。
もので、特に、外乱光を防いで変換効率の高い薄型フォ
トカプラを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発光素子と受光素子間の
光伝達路を構成し、可視光をカットする波長帯域を備え
る樹脂層と，この樹脂を囲んで設置する外側樹脂層とに
本発明に係わる薄型フォトカプラの特徴がある。
光伝達路を構成し、可視光をカットする波長帯域を備え
る樹脂層と，この樹脂を囲んで設置する外側樹脂層とに
本発明に係わる薄型フォトカプラの特徴がある。
【０００８】
【作用】このようにシングルモールド方式に変えたが、
外乱光の一部が外側の樹脂層を透して、内部樹脂層に光
が侵入するが、可視光をカットする波長帯域を備える樹
脂を設置するので、侵入する光の主成分である可視光を
カットして、発光素子から放射する赤外線だけを通す。
従って、発光素子からの光を透明樹脂層に入射後その反
射光を利用して効率良く受光素子に伝達できる。
外乱光の一部が外側の樹脂層を透して、内部樹脂層に光
が侵入するが、可視光をカットする波長帯域を備える樹
脂を設置するので、侵入する光の主成分である可視光を
カットして、発光素子から放射する赤外線だけを通す。
従って、発光素子からの光を透明樹脂層に入射後その反
射光を利用して効率良く受光素子に伝達できる。
【０００９】
【実施例】本発明に係わる実施例を図２及び図３を参照
して説明する。即ち、図２は、発光素子２と受光素子３
を相対向して配置する薄型フォトカプラの断面図であ
り、図３は、発光素子２及び受光素子３を同一面に配置
する薄型フォトカプラ断面図である。
して説明する。即ち、図２は、発光素子２と受光素子３
を相対向して配置する薄型フォトカプラの断面図であ
り、図３は、発光素子２及び受光素子３を同一面に配置
する薄型フォトカプラ断面図である。
【００１０】図２に明らかなように、導電性金属例えば
鉄とニッケル合金から成るリードフレーム１に、発光素
子例えば赤外発光ダイオード２と受動素子例えばフォト
トランジスタ３を公知の例えばディスペンサ方式により
マウント後、可視光をカットする波長帯域を備える樹脂
層７をモールド法により被覆する。更に、透明な樹脂例
えばエポキシ樹脂層４をその周りに同じくモールド法に
より被覆する。この結果リードフレーム１は、両樹脂層
を横切って導出して、外部の電子機器との電気的な接続
に備える。
鉄とニッケル合金から成るリードフレーム１に、発光素
子例えば赤外発光ダイオード２と受動素子例えばフォト
トランジスタ３を公知の例えばディスペンサ方式により
マウント後、可視光をカットする波長帯域を備える樹脂
層７をモールド法により被覆する。更に、透明な樹脂例
えばエポキシ樹脂層４をその周りに同じくモールド法に
より被覆する。この結果リードフレーム１は、両樹脂層
を横切って導出して、外部の電子機器との電気的な接続
に備える。
【００１１】可視光をカットする波長帯域を備える樹脂
層７は、赤外発光ダイオード２から放射する光をフォト
トランジスタ３に伝達する光伝達路６を構成する。
層７は、赤外発光ダイオード２から放射する光をフォト
トランジスタ３に伝達する光伝達路６を構成する。
【００１２】この光伝達路６を構成する可視光をカット
する波長帯域を備える樹脂層７の容積は、従来の薄型フ
ォトカプラにおける透明な樹脂例えばエポキシ樹脂層４
により形成する光伝達路６の容積のほぼ１／８程度と極
めて小さく形成する。
する波長帯域を備える樹脂層７の容積は、従来の薄型フ
ォトカプラにおける透明な樹脂例えばエポキシ樹脂層４
により形成する光伝達路６の容積のほぼ１／８程度と極
めて小さく形成する。
【００１３】このような構造の薄型フォトカプラでは、
赤外発光ダイオード２から放射する光を可視光をカット
する波長帯域を備える樹脂層７を通して直接フォトトラ
ンジスタ３または、外側の透明なエポキシ樹脂層４に反
射してフォトトランジスタ３に効率良く伝達する。
赤外発光ダイオード２から放射する光を可視光をカット
する波長帯域を備える樹脂層７を通して直接フォトトラ
ンジスタ３または、外側の透明なエポキシ樹脂層４に反
射してフォトトランジスタ３に効率良く伝達する。
【００１４】このような薄型フォトカプラに外乱光８が
当たると、その一部の光９が、透明なエポキシ樹脂層４
を通過して、内部の可視光をカットする波長帯域を備え
る樹脂層７により、光９の主成分である可視光線がカッ
トされて、侵入を防ぐ。
当たると、その一部の光９が、透明なエポキシ樹脂層４
を通過して、内部の可視光をカットする波長帯域を備え
る樹脂層７により、光９の主成分である可視光線がカッ
トされて、侵入を防ぐ。
【００１５】可視光をカットする波長帯域を備える樹脂
層７は、赤外発光ダイオード２の波長約９００ｎｍを透
過し、波長７５０ｎｍ以下の可視光をカットするもの
で、多少着色している。
層７は、赤外発光ダイオード２の波長約９００ｎｍを透
過し、波長７５０ｎｍ以下の可視光をカットするもの
で、多少着色している。
【００１６】また受光素子３としては、フォトトランジ
スタの外にダーリントン（Ｄａｒーｌｉｎｇｔｏｎ）ト
ランジスタを適用する。この他の半導体素子例えばサイ
リスタ、トライアック更にフォト集積回路などは、後述
する外乱光による問題がさほど大きくないので利用しな
い。
スタの外にダーリントン（Ｄａｒーｌｉｎｇｔｏｎ）ト
ランジスタを適用する。この他の半導体素子例えばサイ
リスタ、トライアック更にフォト集積回路などは、後述
する外乱光による問題がさほど大きくないので利用しな
い。
【００１７】図３には、発光素子例えば赤外発光ダイオ
ード２と受動素子例えばフォトトランジスタ３を同一面
に位置するリードフレームにマウントする例を明らかに
する。
ード２と受動素子例えばフォトトランジスタ３を同一面
に位置するリードフレームにマウントする例を明らかに
する。
【００１８】この薄型フォトカプラは、前記のように同
一平面にリードフレーム１を配置し、その先端部分に発
光素子例えば赤外発光ダイオード２と受動素子例えばフ
ォトトランジスタ３をマウントする。勿論、可視光をカ
ットする波長帯域を備える樹脂層７と透明なエポキシ樹
脂層４夫々をモールド法により被覆して完成する。
一平面にリードフレーム１を配置し、その先端部分に発
光素子例えば赤外発光ダイオード２と受動素子例えばフ
ォトトランジスタ３をマウントする。勿論、可視光をカ
ットする波長帯域を備える樹脂層７と透明なエポキシ樹
脂層４夫々をモールド法により被覆して完成する。
【００１９】従って光伝達路６は、水平方向に位置する
両素子間に形成することになる。
両素子間に形成することになる。
【００２０】赤外発光ダイオード２としては、直接遷移
形のＧａＡｓ赤外発光ダイオードが一般的であり、発光
再結合の確率が高く、古くから広く使用されている。こ
れには、Ｔｅ、Ｚｎなどの浅いドナーやアクセプタを用
い、バンド近くの発光（９０００オングストローム）を
用いるものと、両性不純物であるＳｉを添加したもの
（発光波長約１μｍ）の２種類がある。両者は、バンド
近くの吸収が大きいので、量子効率は２％〜４％と比較
的低いが、応答速度は１ｎｓ以下になる。
形のＧａＡｓ赤外発光ダイオードが一般的であり、発光
再結合の確率が高く、古くから広く使用されている。こ
れには、Ｔｅ、Ｚｎなどの浅いドナーやアクセプタを用
い、バンド近くの発光（９０００オングストローム）を
用いるものと、両性不純物であるＳｉを添加したもの
（発光波長約１μｍ）の２種類がある。両者は、バンド
近くの吸収が大きいので、量子効率は２％〜４％と比較
的低いが、応答速度は１ｎｓ以下になる。
【００２１】Ｓｉを添加した後者では、発光結晶内部で
の吸収が小さいので、外部量子効率３０％と高い値も知
られている。
の吸収が小さいので、外部量子効率３０％と高い値も知
られている。
【００２２】ＧａＡｓ赤外発光ダイオードから成るフォ
トカプラの発光波長は、Ｓｉの検出器との整合性が良い
ので、光結合アイソレータの光源として用いられ、入力
信号がＧａＡｓ赤外発光ダイオードに印加すると、赤外
光が放射され、これが光検出器で検出されるが、出力信
号の入力信号へのフィードバックは、全くない。
トカプラの発光波長は、Ｓｉの検出器との整合性が良い
ので、光結合アイソレータの光源として用いられ、入力
信号がＧａＡｓ赤外発光ダイオードに印加すると、赤外
光が放射され、これが光検出器で検出されるが、出力信
号の入力信号へのフィードバックは、全くない。
【００２３】赤外発光ダイオードには、Ｇａ1 - X Ａｌ
X ＡｓとＧａＡｓ1 - X ＰX もあることを付記する。
X ＡｓとＧａＡｓ1 - X ＰX もあることを付記する。
【００２４】フォトトランジスタは、ｐｎフォトダイオ
ードを逆接続するとフォトトランジスタの構造になり、
ベース−コレクタ接合がフォトダイオードとして駆動
し、コレクタ電流は、ダイオードの短絡電流がｈf e 倍
されたものになる。ｈf e には、電流依存性があるので
フォトトランジスタの入出力の直線性はあまり良くな
い。
ードを逆接続するとフォトトランジスタの構造になり、
ベース−コレクタ接合がフォトダイオードとして駆動
し、コレクタ電流は、ダイオードの短絡電流がｈf e 倍
されたものになる。ｈf e には、電流依存性があるので
フォトトランジスタの入出力の直線性はあまり良くな
い。
【００２５】なお、電気信号を発光素子により一度光に
変換し、フォトトランジスタで受けて再び電気信号に変
換する薄型フォトカプラでは、入力側回路と出力側回路
（図示せず）を設置する場合が多い。従って電圧の異な
る回路相互の結合や、高耐圧のスイッチング素子として
利用する頻度が大きい。
変換し、フォトトランジスタで受けて再び電気信号に変
換する薄型フォトカプラでは、入力側回路と出力側回路
（図示せず）を設置する場合が多い。従って電圧の異な
る回路相互の結合や、高耐圧のスイッチング素子として
利用する頻度が大きい。
【００２６】
【発明の効果】このように本発明に係わる薄型フォトカ
プラは、外乱光を防ぎ、大幅な光の伝達率向上をもたら
すので、従来のものに比べて１．５倍〜２．０倍の変換
効率がえられる。
プラは、外乱光を防ぎ、大幅な光の伝達率向上をもたら
すので、従来のものに比べて１．５倍〜２．０倍の変換
効率がえられる。
【図１】従来の薄型フォトカプラの要部を示す断面図で
ある。
ある。
【図２】本発明に係わる薄型フォトカプラの要部を示す
断面図である。
断面図である。
【図３】本発明に係わる薄型フォトカプラの他の実施例
の要部を示す断面図である。
の要部を示す断面図である。
１：リードフレーム、 ２：発光素子、 ３：受光素子、 ４：透明樹脂、 ５：黒色樹脂、 ６：光伝達路、 ７：可視光カット樹脂、 ８：外乱光、 ９：外乱光の一部の光。
Claims (1)
- 【請求項１】 発光素子と受光素子間の光伝達路を構成
し、可視光をカットする波長帯域を備える樹脂層と，こ
の樹脂を囲んで設置する外側樹脂層を具備することを特
徴とする薄型フォトカプラ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17233592A JPH0621506A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 薄型フォトカプラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17233592A JPH0621506A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 薄型フォトカプラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0621506A true JPH0621506A (ja) | 1994-01-28 |
Family
ID=15939998
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17233592A Pending JPH0621506A (ja) | 1992-06-30 | 1992-06-30 | 薄型フォトカプラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0621506A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7171970B2 (en) | 2002-01-18 | 2007-02-06 | Matsushita Electric Works Ltd. | Hair setting device |
| US7791084B2 (en) * | 2008-01-09 | 2010-09-07 | Fairchild Semiconductor Corporation | Package with overlapping devices |
-
1992
- 1992-06-30 JP JP17233592A patent/JPH0621506A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7171970B2 (en) | 2002-01-18 | 2007-02-06 | Matsushita Electric Works Ltd. | Hair setting device |
| US7791084B2 (en) * | 2008-01-09 | 2010-09-07 | Fairchild Semiconductor Corporation | Package with overlapping devices |
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