JPH10107313A - ホトカプラ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐圧性を損なうことなく耐久性に優れ、比較
的容易に製造し得るホトカプラ１０を提供する。 【解決手段】 透光性を有する樹脂材料からなり発光素
子１６および受光素子１７を互いに対向させて封じ込め
るコア部１１と、遮光性を有する樹脂材料からなりコア
部１１を覆って配置され、周面から発光素子１６および
受光素子１７からのリード１３が突出する殻部１２とを
備えるホトカプラ１０において、コア部１１および殻部
１２のそれぞれの周面は、互いに平行な面部分を有しな
い。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、発光素子と受光素
子とを組み合わせて光を媒体として信号の伝達を行うホ
トカプラに関し、特に、耐電圧特性および耐久性に優れ
たホトカプラに関する。

【０００２】

【従来の技術】電話回線用極性切り換え回路あるいはダ
イヤルパルス発生回路のような切り換え回路には、ホト
カプラが組み込まれている。このホトカプラは、その入
出力端子間で、電気信号を電気的に分離することによ
り、入出力側を相互に電気的な雑音から遮断する作用を
なす。

【０００３】一般的なホトカプラでは、互いに対向して
配置される発光素子および受光素子間およびそれらの支
持部を兼ねるリードの対向面間には、透光性を有する樹
脂材料が充填されている。他方、電話回線用に用いられ
るホトカプラでは、雷等による影響を考慮して、これに
数ＫＶを越える耐電圧特性を付与するために、透光性を
有する樹脂材料でコア部を構成し、このコア部が発光素
子および受光素子を含むリードの支持部を全体的に封入
するように形成される。また、コア部は、遮光性を有す
る殻部に覆われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、発光素子お
よび受光素子を封入するコア部が設けられた高耐電圧性
を有するホトカプラは、コア部をモールド樹脂成形によ
り形成した後、コア部を中子として、その外方を覆うよ
うに、コア部の外形と相似形の外形を有する殻部をモー
ルド樹脂成形することにより、形成される。そのため、
殻部のモールド樹脂成形に際し、この殻部に、コア部の
外形に平行な薄肉部分が形成されることから、この薄肉
部分を規定する、モールドと中子として配置されるコア
部との狭窄部に、樹脂材料を確実に注入することが容易
ではない。

【０００５】この肉薄部分を規定する狭窄部への樹脂材
料の不充分な注入は、ホトカプラの耐電圧特性の低下お
よび耐久性の低下の原因となるキャビティあるいはボイ
ドの発生を招く。そこで、耐圧性を損なうことなく耐久
性に優れ、比較的容易に製造し得るホトカプラの出現が
強く望まれていた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の点を解
決するために、次の構成を採用する。 〈構成〉本発明は、透光性を有する樹脂材料からなり発
光素子および受光素子を互いに対向させて封じ込めるコ
ア部と、遮光性を有する樹脂材料からなりコア部を覆っ
て配置され、周面から前記発光素子および受光素子から
のリードが突出する殻部とを備えるホトカプラにおい
て、コア部および殻部のそれぞれの周面が互いに平行な
面部分を有しないことを特徴とする。

【０００７】〈作用〉本発明に係るホトカプラでは、発
光素子および受光素子を封じ込めるコア部と、このコア
部を覆う殻部の周面は互いに平行な面部分を有しないこ
とから、殻部のモールド樹脂成形に際し、実質的に樹脂
の注入が妨げられる程に広い面積で狭窄部が形成される
ことはない。従って、コア部を覆う殻部のモールド樹脂
成形では、従来のようなボイドあるいはキャビティを生
じさせることなく、比較的容易に樹脂材料をモールドに
充填させることができる。

【０００８】実質的に樹脂の注入が妨げられる程に広い
面積で狭窄部を形成させない具体的な構成として、コア
部および殻部のそれぞれの断面における外形を多角形形
状とし、そのコア部の角を殻部の辺に対応させることが
できる。

【０００９】また、コア部の断面における外形を円形も
しくは楕円形とし、他方、殻部の断面における外形を多
角形形状とすることができる。この円形もしくは楕円形
と、多角形形状との関係をコア部および殻部間で逆にす
ることができる。さらに、コア部および殻部のそれぞれ
の断面形状を同軸の相似形とし、同軸の回りに相互に角
度的なずれを与えた配置関係とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
について詳細に説明する。 〈具体例１〉図１は、本発明に係る具体例１を破断して
示す斜視図である。本発明に係るホトカプラ１０は、透
光性を有する例えばシリコン樹脂材料からなるコア部１
１と、遮光性を有する例えばエポキシ樹脂材料からなる
殻部１２とを含む。

【００１１】コア部１１内には、一対のリードフレーム
１３および１４で構成された、互いに間隔をおいて対向
して配置される一対の支持部１３ａおよび１４ａがそれ
ぞれ設けられている。各支持部１３ａおよび１４ａの互
いに対向する面１５には、例えば発光ダイオードから成
る発光素子１６および例えばホトダイオードから成る受
光素子１７が、それぞれの発光面および受光面を互いに
対向させて、一方の電極でそれぞれに固着されている。

【００１２】各素子１６および１７の前記一方の電極に
それぞれの支持部１３ａおよび１４ａで接続された両リ
ードフレーム１３および１４は、互いに相離れる反対方
向へ伸長し、コア部１１の周面を貫通し、さらに殻部１
２を貫通してその周面から外部に突出し、その突出端は
接続端子を構成する。また、殻部１２の周面からは、従
来よく知られているように、発光素子１６および受光素
子１７の他方の電極にそれぞれ接続されたリードフレー
ム１３および１４（図には、一方のリードフレーム１４
のみが現されている。）が前記一方の電極に接続された
リードフレーム１３および１４とそれぞれ平行に伸長す
る。

【００１３】発光素子１６に接続され、殻部１２の周面
から図中左側に伸長する一対のリードフレーム１３（図
にはその一方のみが示されている。）は、ホトカプラ１
０の入力端子を構成する。また、受光素子１７に接続さ
れ、殻部１２の周面から図中右側に突出する一対のリー
ドフレーム１４は、ホトカプラ１０の出力端子を構成す
る。従って、入力端子１３間に電気信号が入力すると、
発光素子１６で光信号に変換され、受光素子１７で再び
電気信号に変換される。このホトカプラ１０は、例えば
電話機のダイヤルパルス発生器用スイッチとして、この
発生器に組み込まれる。

【００１４】コア部１１は、発光素子１６、受光素子１
７およびそれらを支持する支持部１３ａおよび１４ａを
封じ込めることにより、両支持部１３ａおよび１４ａ間
の耐電圧特性を高める。このコア部１１は、図１に示す
例では、４つの辺１１ａに取り巻かれた菱形の横断面形
状を有する。コア部１１は、一対の稜を上下方向に整列
させて配置されている。上下方向の稜に仮想線で示すと
おり、面取り１８を施すことができる。

【００１５】このコア部１１は、図示しないコア部１１
用のモールド内部の所定箇所に、リードフレーム１３お
よび１４、発光素子１６および受光素子１７を位置決め
した後、樹脂材料を前記モールド内に注入することによ
り、成形することができる。

【００１６】コア部１１を取り巻く殻部１２の外形は、
コア部１１のそれと非相似形である全体に六角形状の横
断面を有する。殻部１２は、その直辺１２ａおよび１２
ａをコア部１１の稜で構成される上下の角（１８）に対
向させる。また、殻部１２は、両側に張り出す稜をコア
部１１の両側の稜に対応させる。そのため、コア部１１
の周面と殻部１２の周面との間には、実質的に平行な面
部分が形成されることはない。従って、殻部１２のモー
ルド成形に際し、樹脂材料の円滑な流れ込みを妨げるほ
どに広い面積に亘る狭窄部が形成されることはない。

【００１７】すなわち、殻部１２のモールド成形では、
そのモールド内部の所定箇所に、リードフレーム１３お
よび１４、発光素子１６および受光素子１７を封入した
コア部１１が、図１に示した殻部１２との位置関係を満
たすように、配置される。その後、コア部１１の外方に
樹脂材料が注入されるが、この殻部１２のモールド成形
に際し、中子となるコア部１１の周面と、これに対向す
る殻部１２のためのモールド面との間には、実質的に平
行な面部分が形成されることはない。従って、モールド
面と、このモールド内に配置されるコア部１１との間に
は、樹脂材料の円滑な流れ込みを妨げるほどに広い面積
に亘る狭窄部が形成されることはない。

【００１８】コア部１１の面取り１８により、コア部１
１と殻部１２の直辺１２ａとの間には極めて細幅の平面
が構成されるが、この面取り１８の両側の直辺１２ａを
含むコア部１１の周面部分によって、樹脂材料が面取り
１８へ向けて円滑に案内される。そのため、面取り１８
によって樹脂材料の円滑な流れ込みが妨げられることは
ない。

【００１９】このことから、本発明に係る１０では、殻
部１２のモールド成形に際し、樹脂材料が殻部１２の部
分へ円滑に案内されることから、この殻部１２に従来の
ようなボイドやキャビティを生じさせることなく、これ
を形成することができる。従って、ホトカプラ１０によ
れば、ボイドやキャビティに起因する耐電圧特性の低下
を招くことなく、高い耐電圧特性を実現することができ
る。また、ボイドやキャビティが生じないことから、こ
れらに溜まる水分に起因した素子の劣化を防止すること
ができることから、耐久性の向上をも図ることができ
る。

【００２０】〈具体例２〉図２は、本発明に係る具体例
２を破断して示す斜視図である。図２に示すホトカプラ
１０では、コア部１１の横断面形状が楕円形を示す点
で、図１の具体例１と異なる。従って、図２における図
１に示したと同様の機能部分には、これと同じの参照符
号が付されている。

【００２１】図２に示すホトカプラ１０では、殻部１２
が図１に示したと同様な六角形状の横断面形状を呈す
る。これに対し、コア部１１は楕円形の横断面形状を呈
する。従って、具体例１におけると同様に、コア部１１
の周面と、殻部１２の、リードフレーム１３および１４
が張り出す周面との両者関係では、互いに平行な面部分
が規定されることはない。

【００２２】このことから、殻部１２のモールド成形に
際し、樹脂材料が殻部１２の部分へ円滑に案内されるこ
とから、この殻部１２に従来のようなボイドやキャビテ
ィを生じさせることなく、これを形成することができ、
ボイドやキャビティに起因する耐電圧特性の低下を招く
ことなく、高い耐電圧特性を実現することができる。ま
た、ボイドやキャビティに溜まる水分に起因した素子の
劣化を防止することができることから、耐久性の向上を
も図ることができる。

【００２３】図２に示すホトカプラ１０において、コア
部１１を例えば円形横断面形状とすることができる。し
かしながら、発光素子１６、受光素子１７およびそれら
を支持する支持部１３ａおよび１４ａを封じ込めるコア
部１１と殻部１２との界面（１１ａ）は、耐電圧特性の
パラメータとなる沿面距離となり、この沿面距離の増大
を図って、耐電圧特性の一層の向上を図る上で、図２に
示すように、コア部１１の周面距離を大きくする楕円を
採用することが望ましい。

【００２４】前記したところでは、全体に六角形状の横
断面を有する殻部１２と菱形、円形あるいは楕円形状の
横断面形状を有するコア部１１との例について説明した
が、殻部１２への樹脂材料のモールド成形に際し、樹脂
材料の円滑な流れを阻止しない限り、コア部１１および
殻部１２に種々の非相似形状を採用することができる。

【００２５】また、コア部１１および殻部１２に同軸上
での相似形状を採用することができる。この場合、両者
１１および１２に同軸上で角度的にずれを与えるよう
に、両者の相互関係を同軸の回りに相互にずらすことに
より、殻部１２の樹脂注入に、狭窄部が生じることを防
止することができる。

【００２６】

【発明の効果】本発明に係るホトカプラでは、前記した
ように、殻部のモールド樹脂成形に際し、実質的に樹脂
の注入が妨げられる程に広い面積で狭窄部が形成される
ことはないことから、コア部を覆う殻部のモールド樹脂
成形では、従来のようなボイドあるいはキャビティを生
じさせることなく、比較的容易に樹脂材料をモールドに
充填させることができる。

【００２７】従って、本発明によれば、比較的容易に、
殻部にボイドおよびキャビティを生じさせることなく樹
脂材料を充填させることができ、これにより、比較的容
易に高耐電圧特性を有しかつ高耐久性と有するホトカプ
ラを得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るホトカプラの第１具体例を破断し
て示す斜視図である。

【図２】本発明に係るホトカプラの第２具体例を破断し
て示す斜視図である。

【符号の説明】

１０ ホトカプラ １１ コア部 １２ 殻部 １３、１４ リードフレーム １６ 発光素子 １７ 受光素子

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 透光性を有する樹脂材料からなり発光素
   子および受光素子を互いに対向させて封じ込めるコア部
   と、遮光性を有する樹脂材料からなり前記コア部を覆っ
   て配置され、周面から前記発光素子および受光素子から
   のリードが突出する殻部とを備えるホトカプラであっ
   て、前記コア部および前記殻部のそれぞれの周面は互い
   に平行な面部分を有しないことを特徴とするホトカプ
   ラ。
2. 【請求項２】 前記コア部および前記殻部は、それぞれ
   の断面における外形が多角形形状であり、前記コア部の
   角が前記殻部の辺に対応して形成されていることを特徴
   とする請求項１記載のホトカプラ。
3. 【請求項３】 前記コア部はその断面における外形が円
   形もしくは楕円形であり、前記殻部はその断面における
   外形が多角形形状であることを特徴とする請求項１記載
   のホトカプラ。