JPH09129913A - 光学装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の光学装置では、チップ搭載用リードフ
レームと封止樹脂との界面より水分等が侵入し、耐湿性
が悪かった。 【課題解決手段】 受光チップ６と、該受光チップ６を
搭載する受光側チップ搭載用リードフレーム７と、該受
光側チップ搭載用リードフレーム７の一部および受光チ
ップ６を封止する熱硬化性の透光樹脂体１０と、該透光
樹脂体１０を封止する熱可塑性の遮光樹脂体とを備えて
なる光学装置において、前記受光側チップ搭載用リード
フレーム７の前記透光樹脂体１０にて封止された部分
に、前記受光チップ６の前記受光側チップ搭載用リード
フレーム７の引き出し方向に対応する面及び該面に対し
て垂直な面を囲うよう略コの字形状の貫通孔１２を設け
てなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は光学装置に関し、特
に電気信号によって信号光を発する発光装置、信号光を
受けて電気信号を発する受光装置、発光部と受光部とを
一体的に備え被検出物の有無を無接点で検出する光結合
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の光学装置について、発光部と受光
部とを一体的に備え被検出物の有無を無接点で検出する
光結合装置（反射型フォトインタラプタ）を用いて説明
する。

【０００３】図５は該光結合装置の外観図であり、
（ａ）は平面図であり、（ｂ）は右側面図であり、
（ｃ）は正面図である。図６は該光結合装置の内部構成
図である。

【０００４】従来の光結合装置は、図５及び図６に示す
ように、赤外発光ダイオードチップ等からなる発光チッ
プ１と、該発光チップ１を搭載する発光側チップ搭載用
リードフレーム２と、金線３により前記発光チップ１と
電気的に接続される発光側結線用リードフレーム４と、
前記発光チップ１，金線３及び前記リードフレーム２，
４の一部を封止する熱硬化性の発光側透光樹脂体５と、
フォトトランジスタ等からなる受光チップ６と、該受光
チップ６を搭載する受光側チップ搭載用リードフレーム
７′と、金線８により前記受光チップ６と電気的に接続
される受光側結線用リードフレーム９と、前記受光チッ
プ６，金線８及び前記リードフレーム７′，９の一部を
封止する熱硬化性の受光側透光樹脂体１０と、前記両透
光樹脂体５，１０の発光面５ａ及び受光面１０ａを除く
面を被覆するとともに該両透光樹脂体５，１０を一体的
に封止する熱可塑性の遮光樹脂体１１とを備えてなる構
造からなる。

【０００５】前記リードフレーム２，４，７′，９は、
前記遮光樹脂体１１にて直接被覆される部分において、
各リードフレーム２，４，７′，９の幅が内側（光学チ
ップ１，６が搭載される側又は金線３，８にて接続され
る側）＞外側（リードフレーム２，４，７′，９が露出
する側）、即ち図６に示すようにＬ＞Ｌ′となるように
構成されてなる。

【０００６】前記透光樹脂体５，１０は、透光性エポキ
シ樹脂等の熱硬化性樹脂を用いトランスファーモールド
方式にて形成されてなり、前記遮光樹脂体１１はポリエ
チレンサルファイド（ＰＰＳ）樹脂等の熱変形温度が高
い（２６０℃以上）熱可塑性樹脂を用いインジェクショ
ンモールド方式にて形成されてなる。

【０００７】このように、従来の光結合装置は、半田付
け等の高温時でのリードフレーム２，４，７′，９の引
張強度が得られるように、リードフレーム２，４，
７′，９の幅が大きくなる部分、即ち図６に示すＬと
Ｌ′との差の部分が遮光樹脂体１１に噛み込む構造とな
っている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
光結合装置では、リードフレーム２，４，７′，９と遮
光樹脂体１１との密着性が悪いことから、前記リードフ
レーム２，４，７′，９と遮光樹脂体１１との界面にお
ける外方側端部Ａより水分等が容易に侵入することとな
り、またリードフレーム２，４，７′，９と透光樹脂体
５，１０との密着性が十分でなく、リードフレーム２，
４，７′，９の幅Ｌが例えば０．９ｍｍが大きいことか
ら、前記リードフレーム２，４，７′，９と透光樹脂体
５，１０との界面を通じてさらに内部に侵入することと
なり、耐湿性が悪いという問題点があった。

【０００９】特に、受光チップ６は発光チップ１に対し
てチップサイズが大きい（例えば、受光チップ：０．６
×０．６ｍｍ、発光チップ：０．３×０．３ｍｍ）た
め、水分等が到達しやすい状態であった。

【００１０】前記水分が発光チップ１又は受光チップ６
に到達すると、チップの劣化，誤動作が発生することと
なる。

【００１１】本発明は、上記課題に鑑み、耐湿性の向上
が図れる光学装置の提供を目的とするものである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の請求項１記載の
光学装置は、光学チップと、該光学チップを搭載するチ
ップ搭載用リードフレームと、該チップ搭載用リードフ
レームの一部および光学チップを封止する熱硬化性の透
光樹脂体と、該透光樹脂体を封止する熱可塑性の遮光樹
脂体とを備えてなる光学装置において、前記チップ搭載
用リードフレームの前記透光樹脂体にて封止された部分
に、前記光学チップの前記チップ搭載用リードフレーム
の引き出し方向に対応する面及び該面に対して垂直な面
を囲うよう略コの字形状の貫通孔を設けてなることを特
徴とするものである。

【００１３】また、本発明の請求項２記載の光学装置
は、光学チップと、該光学チップを搭載するチップ搭載
用リードフレームと、該チップ搭載用リードフレームの
一部および光学チップを封止する熱硬化性の透光樹脂体
と、該透光樹脂体を封止する熱可塑性の遮光樹脂体とを
備えてなる光学装置において、前記チップ搭載用リード
フレームの前記透光樹脂体にて封止された部分に、前記
光学チップの少なくとも該チップ搭載用リードフレーム
の引き出し方向に対応する面を覆う切欠を設けてなるこ
とを特徴とするものである。

【００１４】さらに、本発明の請求項３記載の光学装置
は、前記切欠が前記光学チップの前記チップ搭載用リー
ドフレームの引き出し方向に対応する面及び該面に対し
て垂直な面を囲うよう略Ｌ字形状からなることを特徴と
するものである。

【００１５】上記構成によれば、本発明の請求項１記載
の光学装置は、チップ搭載用リードフレームの前記透光
樹脂にて封止された部分に、前記光学チップの前記チッ
プ搭載用リードフレームの引き出し方向に対応する面及
び該面に対して垂直な面を囲うよう略コの字形状の貫通
孔を設けてなる構成なので、該貫通孔により前記チップ
搭載用リードフレームと透光樹脂体との界面より侵入す
る水分等の侵入経路が狭く制限され、且つ前記侵入経路
の距離を長く設定することができるので、水分等が光学
チップまで到達しにくくなり、耐湿性を向上することが
できる。また、侵入経路の距離が長くなることに伴い、
被取付部材への実装時の半田付けによる熱の伝熱経路が
長くなり、半田付けによる熱が光学チップまで到達しに
くくなり、半田耐熱性をも向上することができる。

【００１６】また、本発明の請求項２記載の光学装置
は、前記光学チップの少なくとも該チップ搭載用リード
フレームの引き出し方向に対応する面を覆う切欠を設け
てなる構成なので、該切欠により水分等の侵入経路が狭
く制限され、耐湿性を向上することができる。

【００１７】さらに、本発明の請求項３記載の光学装置
は、前記切欠が前記光学チップの前記チップ搭載用リー
ドフレームの引き出し方向に対応する面及び該面に対し
て垂直な面を囲うよう略Ｌ字形状からなる構成なので、
前記侵入経路の距離を長く設定することができ、さらに
耐湿性を向上することができる。また、侵入経路の距離
が長くなることに伴い、被取付部材への実装時の半田付
けによる熱の伝熱経路が長くなり、半田付けによる熱が
光学チップまで到達しにくくなり、半田耐熱性をも向上
することができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の光学装置について、従来
例同様、発光部と受光部とを一体的に備え被検出物の有
無を無接点で検出する光結合装置（反射型フォトインタ
ラプタ）を用いて説明する。

【００１９】図１は、本発明の第一実施の形態よりなる
光結合装置の構造を示す内部構成図である。本実施の形
態について、図６に示す従来の光結合装置と相違する点
のみ説明する。

【００２０】本実施の形態の光結合装置は、受光側チッ
プ搭載用リードフレーム７の構造が従来の光結合装置に
おける受光側チップ搭載用リードフレーム７′の構造と
相違するものである。

【００２１】即ち、前記受光側チップ搭載用リードフレ
ーム７は、その受光側透光樹脂体１０にて封止された部
分に、前記受光チップ６の前記受光側チップ搭載用リー
ドフレーム７の引き出し方向に対応する面及び該面に対
して垂直な面を囲うよう略コの字形状の第１の貫通孔１
２が設けられてなる構造からなる。

【００２２】該第１の貫通孔１２の幅ｌは、受光チップ
６の配置及び受光側チップ搭載用リードフレーム７自身
の強度に悪影響を与えない程度の幅であれば良く、例え
ば受光側チップ搭載用リードフレーム７の厚みが０．１
５ｍｍ程度の場合、幅ｌは０．１〜０．２ｍｍ程度から
なる。これは、板厚より少し小さい幅を打ち抜くフレー
ム作製技術によるものであり、０．１ｍｍ程度が最小値
の限界となる。

【００２３】このような本実施の形態の光結合装置にお
いて、樹脂パッケージ内への水分等の侵入路を考えた場
合、水分等は図１の矢印にて示すように受光側チップ搭
載用リードフレーム７と遮光樹脂体１１との界面の外方
側端部Ａより侵入し、前記界面を前記第１の貫通孔１２
に沿って内方に進み、該第１の貫通孔１２が設けられて
いない前記界面の内方側端部から受光チップ６へ到達す
るため、前記界面の外方側端部Ａから受光チップ６まで
の水分侵入経路の距離が長くなるとともに該水分侵入経
路の幅が狭く制限される。

【００２４】また、該光結合装置の被取付部材への実装
時の半田付けによる熱の伝熱経路についても、前記水分
侵入経路同様、距離が長くなるとともに幅が狭く制限さ
れる。

【００２５】したがって、本実施の形態の光結合装置に
よれば、耐湿性及び半田耐熱性の向上を図ることができ
る。

【００２６】なお、本実施の形態において、発光側チッ
プ搭載用リードフレーム２においても受光側チップ搭載
用リードフレーム７同様、第１の貫通孔を設けることに
より、同様の効果を得ることができるが、元々チップサ
イズの違い（発光チップ：０．３×０．３ｍｍ、受光チ
ップ：０．６×０．６ｍｍ）により発光側は界面の外方
側端部Ｂから発光チップ１までの距離が受光側より大き
くとれるので前記第１の貫通孔がなくても水分等が発光
チップ１まで到達しにくいためである。

【００２７】このため、上述したように少なくとも受光
側チップ搭載用リードフレーム７に第１の貫通孔１２を
設ければ、耐湿性及び半田耐熱性の向上が図れる構造と
なる。

【００２８】図２は、他の実施の形態よりなる光結合装
置の構造の要部を示す図である。本実施の形態につい
て、上記実施の形態と相違する点のみ説明する。

【００２９】本実施の形態の光結合装置は、上記実施の
形態の第１の貫通孔１２に代わって第２の貫通孔１２ａ
を設けてなる構造である。

【００３０】該第２の貫通孔１２ａは、前記受光側チッ
プ搭載用リードフレーム７の受光側透光樹脂体１０にて
封止された部分に、前記受光チップ６の前記受光側チッ
プ搭載用リードフレーム７の引き出し方向に対応する面
を覆うよう略帯び状に設けられてなるものである。

【００３１】該構造によれば、本実施の形態の光結合装
置は、水分等の侵入経路を長くすることができないため
耐湿性が上記実施の形態よりも劣るものの、水分の侵入
経路を狭く制限することができるので、耐湿性の向上が
図れる構造となる。

【００３２】図３は、本発明の第二実施の形態よりなる
光結合装置の構造を説明するための内部構成図である。
本実施の形態について、図１に示す実施の形態と相違す
る点のみ説明する。

【００３３】本実施の形態の光結合装置は、図１に示す
実施の形態の第１の貫通孔１２に代わって第１の切欠１
３を設けてなる構造である。

【００３４】即ち、該第１の切欠１３は、受光側チップ
搭載用リードフレーム７ｂの受光側透光樹脂体１０にて
封止された部分に、前記受光チップ６の少なくとも該受
光側チップ搭載用リードフレーム７ｂの引き出し方向に
対応する面及び該面に対して垂直な面を囲うよう略Ｌ字
状に設けられてなるものである。

【００３５】該構造によれば、本実施の形態の光結合装
置は、少なくとも受光側チップ搭載用リードフレーム７
ｂに第１の切欠１３を設けることにより、図１に示す実
施の形態と同等の耐湿性及び半田耐熱性の向上が図れ
る。

【００３６】図４は、他の実施の形態よりなる光結合装
置の構造の要部を示す図である。本実施の形態につい
て、図３に示す実施の形態と相違する点のみ説明する。

【００３７】本実施の形態の光結合装置は、図３に示す
実施の形態の第１の切欠１３に代わって第２の切欠１３
ａを設けてなる構造である。

【００３８】即ち、該第２の切欠１３ａは、受光側チッ
プ搭載用リードフレーム７ｃの受光側透光樹脂体１０に
て封止された部分に、前記受光チップ６の少なくとも該
受光側チップ搭載用リードフレーム７ｃの引き出し方向
に対応する面を覆うよう略帯び状に設けられてなるもの
である。

【００３９】該構造によれば、本実施の形態の光結合装
置は、水分等の侵入経路を長くすることができないため
耐湿性が上記実施の形態よりも劣るものの、水分等の侵
入経路を狭く制限することができるので、耐湿性の向上
が図れる構造となる。

【００４０】上述した実施の形態では、前記貫通孔及び
切欠を光学チップのチップ搭載用リードフレームの引き
出し方向の面を全体的に覆う構造としたが、従来の構造
のものにおいて単に水分等の侵入経路を狭く制限して耐
湿性を向上させるのであれば、チップ搭載用リードフレ
ームの幅のみを制限する貫通孔又は切欠を設ければよ
い。即ち、光学チップのチップ搭載用リードフレームの
引き出し方向の面を全体的に覆う必要はない。

【００４１】また、上記実施の形態では光結合装置を用
いて説明したが、熱硬化性の透樹脂体、熱可塑性の遮光
樹脂体にて順次封止されてなる二重モールドタイプの発
光装置，受光装置等の単体のものにおいても上述した貫
通孔又は切欠を設けることにより、耐湿性，半田耐熱性
の向上が図れることは言うまでもない。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の光学装置によれば、チップ搭載用リードフレーム
の前記透光樹脂にて封止された部分に、前記光学チップ
の前記チップ搭載用リードフレームの引き出し方向に対
応する面及び該面に対して垂直な面を囲うよう略コの字
形状の貫通孔を設けてなる構成なので、該貫通孔により
前記チップ搭載用リードフレームと透光樹脂体との界面
より侵入する水分等の侵入経路が狭く制限され、且つ前
記侵入経路の距離を長く設定することができるので、水
分等が光学チップまで到達しにくくなり、耐湿性が向上
される。また、侵入経路の距離が長くなることに伴い、
被取付部材への実装時の半田付けによる熱の伝熱経路が
長くなり、半田付けによる熱が光学チップまで到達しに
くくなり、半田耐熱性をも向上する。

【００４３】また、本発明の請求項２記載の光学装置に
よれば、前記光学チップの少なくとも該チップ搭載用リ
ードフレームの引き出し方向に対応する面を覆う切欠を
設けてなる構成なので、該切欠により水分等の侵入経路
が狭く制限され、耐湿性が向上される。

【００４４】さらに、本発明の請求項３記載の光学装置
によれば、前記切欠が前記光学チップの前記チップ搭載
用リードフレームの引き出し方向に対応する面及び該面
に対して垂直な面を囲うよう略Ｌ字形状からなる構成な
ので、前記侵入経路の距離を長く設定することができ、
さらに耐湿性が向上する。また、侵入経路の距離が長く
なることに伴い、被取付部材への実装時の半田付けによ
る熱の伝熱経路が長くなり、半田付けによる熱が光学チ
ップまで到達しにくくなり、半田耐熱性をも向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施の形態を示す内部構成図であ
る。

【図２】他の実施の形態の要部を示す図である。

【図３】本発明の第二実施の形態を示す内部構成図であ
る。

【図４】他の実施の形態の要部を示す図である。

【図５】従来例を示す外観図であり、（ａ）は平面図で
あり、（ｂ）は右側面図であり、（ｃ）は正面図であ
る。

【図６】図５の内部構成図である。

【符号の説明】

１ 発光チップ（光学チップ） ２ 発光側チップ搭載用リードフレーム ５ 発光側透光樹脂体 ６ 受光チップ（光学チップ） ７，７ａ，７ｂ，７ｃ 受光側チップ搭載用リードフレ
ーム １０ 受光側透光樹脂体 １１ 遮光樹脂体 １２ 第１の貫通孔 １２ａ 第２の貫通孔 １３ 第１の切欠 １３ａ 第２の切欠

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学チップと、該光学チップを搭載する
   チップ搭載用リードフレームと、該チップ搭載用リード
   フレームの一部および光学チップを封止する熱硬化性の
   透光樹脂体と、該透光樹脂体を封止する熱可塑性の遮光
   樹脂体とを備えてなる光学装置において、 前記チップ搭載用リードフレームの前記透光樹脂体にて
   封止された部分に、前記光学チップの前記チップ搭載用
   リードフレームの引き出し方向に対応する面及び該面に
   対して垂直な面を囲うよう略コの字形状の貫通孔を設け
   てなることを特徴とする光学装置。
2. 【請求項２】 光学チップと、該光学チップを搭載する
   チップ搭載用リードフレームと、該チップ搭載用リード
   フレームの一部および光学チップを封止する熱硬化性の
   透光樹脂体と、該透光樹脂体を封止する熱可塑性の遮光
   樹脂体とを備えてなる光学装置において、 前記チップ搭載用リードフレームの前記透光樹脂体にて
   封止された部分に、前記光学チップの少なくとも該チッ
   プ搭載用リードフレームの引き出し方向に対応する面を
   覆う切欠を設けてなることを特徴とする光学装置。
3. 【請求項３】 前記切欠は、前記光学チップの前記チッ
   プ搭載用リードフレームの引き出し方向に対応する面及
   び該面に対して垂直な面を囲うよう略Ｌ字形状からなる
   ことを特徴とする請求項２記載の光学装置。