JPS5895879A - 折曲げリ−ドフレ−ムおよびオプトカツプラ - Google Patents
折曲げリ−ドフレ−ムおよびオプトカツプラInfo
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- JPS5895879A JPS5895879A JP57178621A JP17862182A JPS5895879A JP S5895879 A JPS5895879 A JP S5895879A JP 57178621 A JP57178621 A JP 57178621A JP 17862182 A JP17862182 A JP 17862182A JP S5895879 A JPS5895879 A JP S5895879A
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- H10W72/50—Bond wires
- H10W72/551—Materials of bond wires
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- H10W72/5522—Materials of bond wires comprising metals or metalloids, e.g. silver comprising gold [Au]
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- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
- H10W90/00—Package configurations
- H10W90/701—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts
- H10W90/731—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors
- H10W90/736—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of die-attach connectors between a chip and a stacked lead frame, conducting package substrate or heat sink
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- Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)
- Die Bonding (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は半導体オプトカップラに関し、特にカップラの
発光素子および検出素子両方の取付は部として一体のリ
ードフレームを用い、自動組立に特に過当なカップラ用
装着構造に関する。
発光素子および検出素子両方の取付は部として一体のリ
ードフレームを用い、自動組立に特に過当なカップラ用
装着構造に関する。
半導体オプトカップラは通常、発光素子、検出素子、お
よび発光素子と検出素子の間の光透過性素子または媒体
を含み、この透過性媒体は、発光素子と検出素子とを電
気的に分離するのに十分な数千ボルト以上の絶縁耐力を
有する一方、発光素子から検出素子への放射の結合すな
わち通過を効率よく行う。このようなオプトカップラの
動作はよく知られている。しかし、従来これらの素子す
べてを、製造が容易な形態で、好ましくは手で組立てる
のではなく自動装置で製造するのに適切な形態で設ける
ことが問題になっている。さらに、カップラは発光素子
と検出素子の罰で絶縁破壊を起すことなく、^い発光素
子−検出素子間電圧に耐えることができるのと同時に、
発光素子から検出素子への放射の効率よい結合を達成す
ることができなければならない。この結果か)るカップ
ラの設計では、種々の相反する問題を考慮しなければな
らない。例えば、発光素子と検出素子との間隔を広げる
ことにより分離電圧を簡単に増加することができるが、
間隔が広がるとオプトカップラ素子間の通路損失が増大
し、結合効率が低下する。
よび発光素子と検出素子の間の光透過性素子または媒体
を含み、この透過性媒体は、発光素子と検出素子とを電
気的に分離するのに十分な数千ボルト以上の絶縁耐力を
有する一方、発光素子から検出素子への放射の結合すな
わち通過を効率よく行う。このようなオプトカップラの
動作はよく知られている。しかし、従来これらの素子す
べてを、製造が容易な形態で、好ましくは手で組立てる
のではなく自動装置で製造するのに適切な形態で設ける
ことが問題になっている。さらに、カップラは発光素子
と検出素子の罰で絶縁破壊を起すことなく、^い発光素
子−検出素子間電圧に耐えることができるのと同時に、
発光素子から検出素子への放射の効率よい結合を達成す
ることができなければならない。この結果か)るカップ
ラの設計では、種々の相反する問題を考慮しなければな
らない。例えば、発光素子と検出素子との間隔を広げる
ことにより分離電圧を簡単に増加することができるが、
間隔が広がるとオプトカップラ素子間の通路損失が増大
し、結合効率が低下する。
ガラスのような成る種の材料は高い光透過率と高い絶縁
耐力とを合わせもつので、オプトカップラの発光素子と
検出素子間の結合媒体として好適である。
耐力とを合わせもつので、オプトカップラの発光素子と
検出素子間の結合媒体として好適である。
従来のカップラではガラスが相当有利に使用されており
、例えばガラス板の片面に金属パターンを形成し、発光
素子ベレットを化金属パターンに固着してベレットに対
し電気的に接触させるのと同時に、発光素子ベレットか
ら放出された放射をガラスを介して透過させるように構
成し、次いで、ガラスと発光素子との組合せを、検出素
子ベレット上にのせ、光透過性素子層、例えばシリコー
ン樹脂または透明エポキシなどにより検出素子ベレット
に接着しでいる。発光素子および検出素子ベレットへの
電気接続は、リードをベレットからまたはガラス上の金
属パターンから、素子を電気回路に取付けるための複数
のビンを含む平坦なリードフレームまで延在させること
によって行っている。
、例えばガラス板の片面に金属パターンを形成し、発光
素子ベレットを化金属パターンに固着してベレットに対
し電気的に接触させるのと同時に、発光素子ベレットか
ら放出された放射をガラスを介して透過させるように構
成し、次いで、ガラスと発光素子との組合せを、検出素
子ベレット上にのせ、光透過性素子層、例えばシリコー
ン樹脂または透明エポキシなどにより検出素子ベレット
に接着しでいる。発光素子および検出素子ベレットへの
電気接続は、リードをベレットからまたはガラス上の金
属パターンから、素子を電気回路に取付けるための複数
のビンを含む平坦なリードフレームまで延在させること
によって行っている。
上述したような従来のオプトカップラは、満足な動作特
性、特に光結合効率および絶縁耐力に関して満足な動作
特性を有するものがつくられているが、このような構造
でも幾つかの組立工程は自動装置により容易に実行でき
ず、従って手作業で行わなければならない。このためカ
ップラの製造コストが著しく増加し、その有用度が低下
する。自動組立装置の能力は次々と改良が加えられて、
これまで行われていた手作業を自動装置で行えるように
なってきているが、それでも幾つかの限界が依然として
残っている。発光素子または検出素子いずれであっても
よいが申−のベレットをリードフレームに正確に位置決
めすることは比較的容易であるが、発光素子および検出
素子ペレット間に必要とされる正確な心合せを行うこと
は非常に困難である。
性、特に光結合効率および絶縁耐力に関して満足な動作
特性を有するものがつくられているが、このような構造
でも幾つかの組立工程は自動装置により容易に実行でき
ず、従って手作業で行わなければならない。このためカ
ップラの製造コストが著しく増加し、その有用度が低下
する。自動組立装置の能力は次々と改良が加えられて、
これまで行われていた手作業を自動装置で行えるように
なってきているが、それでも幾つかの限界が依然として
残っている。発光素子または検出素子いずれであっても
よいが申−のベレットをリードフレームに正確に位置決
めすることは比較的容易であるが、発光素子および検出
素子ペレット間に必要とされる正確な心合せを行うこと
は非常に困難である。
このような発光素子と検出素子との間の正確な位置決め
は上述したガラス誘電体を用いたカップラでは不可欠な
ことである。このようなカップラが、性能の観点からは
望ましいにもか)ねらず、普及に必要な低コストで製造
するのが難しかった理由はここにある。
は上述したガラス誘電体を用いたカップラでは不可欠な
ことである。このようなカップラが、性能の観点からは
望ましいにもか)ねらず、普及に必要な低コストで製造
するのが難しかった理由はここにある。
別の形態の従来のカップラが、例えば米国特許第4.1
79.619号に記載されており、ここでは発光素子お
よび検出素子ペレットを、最初一体であるが後で分割さ
れるリードフレームの離間した要素の上に配置し、発光
素子と検出素子とを両者間の空間に設けられた誘電体媒
体を介して結合している。このような構造では自動装置
による組立に適当であり、それに伴ってコストも下がる
が、このような構造の結合効率は、ガラス誘電体媒体を
用−いる前述のカップラの場合よりや)低い。
79.619号に記載されており、ここでは発光素子お
よび検出素子ペレットを、最初一体であるが後で分割さ
れるリードフレームの離間した要素の上に配置し、発光
素子と検出素子とを両者間の空間に設けられた誘電体媒
体を介して結合している。このような構造では自動装置
による組立に適当であり、それに伴ってコストも下がる
が、このような構造の結合効率は、ガラス誘電体媒体を
用−いる前述のカップラの場合よりや)低い。
本発明の目的は、製造困難なガラス誘電体を用いたカッ
プラでのみ従来達成できた発光素子および検出素子間の
絶縁耐力および透過率が高いという利点と、発光素子お
よび検出素子ペレットが甲−のリードフレーム上に直接
装着されると同時に、画素子が互に自動的に整合するよ
うなカップラの自動組立に適し且つ低コストであるとい
う利点とを併せ持つオプトカップラを提供することにあ
る。
プラでのみ従来達成できた発光素子および検出素子間の
絶縁耐力および透過率が高いという利点と、発光素子お
よび検出素子ペレットが甲−のリードフレーム上に直接
装着されると同時に、画素子が互に自動的に整合するよ
うなカップラの自動組立に適し且つ低コストであるとい
う利点とを併せ持つオプトカップラを提供することにあ
る。
簡潔に説明すると、上記目的を達成する本発明のオプト
カップラは、最初一体の、即ち単一のリードフレームを
有する。このリードフレームの共通主面に発光素子およ
び検出素子双方が簡単に、好ましくは自動装置により、
リードフレーム上の正確に位置決めされた個所に取付け
られる。ガラス媒体または透過性部材を検出素子ベレッ
ト上に重なるように配置し、硬化性で放射透過性の誘電
体媒体、例えば透明シリコーン樹脂の層によりペレット
に固着する。検出素子ペレットに対するガラス部材の位
置は左程重要ではなく、自動装置によりその配置を簡単
にすることができる。こうして発光素子、検出素子およ
びガラスの透過性部材を自動的に装着してしまえば、後
は発光素子を検出素子上自動的に放射結合された正確な
整合関係におくことだけである。この工程は、リードフ
レームの発光素子担持部分を、中間にガラス誘電体媒体
が配置された状態になるように検出素子ペレットと対面
関係に折曲げることにより簡単に行うことができる。発
光素子をガラス媒体の向い合う表面に透明な硬化性誘電
体材料、例えばシリコーン樹脂の第2の層で固着するの
が好ましい。上述したカップラの独特の利点は、正確な
整合を必要とする複数の構成要素のすべてを最初一体の
剛固なリードフレームに装着できることである。このよ
うにしく、正確な整合を行うことができる一方、発光素
子および検出素子双方の自動的な取付けが可能となる。
カップラは、最初一体の、即ち単一のリードフレームを
有する。このリードフレームの共通主面に発光素子およ
び検出素子双方が簡単に、好ましくは自動装置により、
リードフレーム上の正確に位置決めされた個所に取付け
られる。ガラス媒体または透過性部材を検出素子ベレッ
ト上に重なるように配置し、硬化性で放射透過性の誘電
体媒体、例えば透明シリコーン樹脂の層によりペレット
に固着する。検出素子ペレットに対するガラス部材の位
置は左程重要ではなく、自動装置によりその配置を簡単
にすることができる。こうして発光素子、検出素子およ
びガラスの透過性部材を自動的に装着してしまえば、後
は発光素子を検出素子上自動的に放射結合された正確な
整合関係におくことだけである。この工程は、リードフ
レームの発光素子担持部分を、中間にガラス誘電体媒体
が配置された状態になるように検出素子ペレットと対面
関係に折曲げることにより簡単に行うことができる。発
光素子をガラス媒体の向い合う表面に透明な硬化性誘電
体材料、例えばシリコーン樹脂の第2の層で固着するの
が好ましい。上述したカップラの独特の利点は、正確な
整合を必要とする複数の構成要素のすべてを最初一体の
剛固なリードフレームに装着できることである。このよ
うにしく、正確な整合を行うことができる一方、発光素
子および検出素子双方の自動的な取付けが可能となる。
ガラスの透過性部材または媒体は発光素子および検出素
子ペレットに対する位置決めを厳密に行う必要はなく、
また少し太き目の寸法につくればガラス部材の位置決め
を正確に行う必要性をさらに低くすることができる。こ
のようにしてガラス部材も組立機械により自動的に装着
することができる。
子ペレットに対する位置決めを厳密に行う必要はなく、
また少し太き目の寸法につくればガラス部材の位置決め
を正確に行う必要性をさらに低くすることができる。こ
のようにしてガラス部材も組立機械により自動的に装着
することができる。
本発明の新規であると考えられる特徴は特許請求の範囲
に記載した通りであるが、本発明の構成および組立て方
法はその目的および利点と共に、以下の図面を参照した
説明から一層よく理解できるであろう。
に記載した通りであるが、本発明の構成および組立て方
法はその目的および利点と共に、以下の図面を参照した
説明から一層よく理解できるであろう。
第1vAに、本発明に従って構成したオプトカップラの
主要部品の内部構造を示す。10はオプトカップラで、
カプセル封じ材12、好ましくは不透明な誘電体材料、
例えばエポキシまたはシリコーン樹脂または所望の絶縁
耐力、剛性、気密性および不透明度を有する他の適当な
材料の中に封入されている。このようなハウジング自体
は当業界で周知であり、本発明の他の要素と組合せる点
を除いては、本発明の一部を構成するものでない。
主要部品の内部構造を示す。10はオプトカップラで、
カプセル封じ材12、好ましくは不透明な誘電体材料、
例えばエポキシまたはシリコーン樹脂または所望の絶縁
耐力、剛性、気密性および不透明度を有する他の適当な
材料の中に封入されている。このようなハウジング自体
は当業界で周知であり、本発明の他の要素と組合せる点
を除いては、本発明の一部を構成するものでない。
オプトカップラ10の素子は、カプセル封じ材12の両
側から突出するビン(その2つを14および16で示す
)により電気接続される。代表的にはカプセル封じ材1
2の各側部に数個のビンを設けて、当業界で周知のデュ
アルインラインパッケージ(DIR)形状とする。本発
明を具体的に説明するためにここで選択した実施例は6
本のビンを有し、そのすべてを電気的に利用する必要は
ないが、カプセル封じ材12の各側面から3本づつ突出
する。これらのビンは第2〜5図にもっとはっきりわか
るように示されている。発光素子18および検出素子2
0それぞれに2つ以上の電気接続部を形成し、発光素子
の接続部をすべてカプセル封じ材12の片側に設ける一
方、検出素子の接続部をすべて反対側に設け、かくして
、画素子の接続部間の間隔を最大にし、物理的分離を増
大し、従って発光素子入力と検出素子出力との間の絶縁
耐力を高める。
側から突出するビン(その2つを14および16で示す
)により電気接続される。代表的にはカプセル封じ材1
2の各側部に数個のビンを設けて、当業界で周知のデュ
アルインラインパッケージ(DIR)形状とする。本発
明を具体的に説明するためにここで選択した実施例は6
本のビンを有し、そのすべてを電気的に利用する必要は
ないが、カプセル封じ材12の各側面から3本づつ突出
する。これらのビンは第2〜5図にもっとはっきりわか
るように示されている。発光素子18および検出素子2
0それぞれに2つ以上の電気接続部を形成し、発光素子
の接続部をすべてカプセル封じ材12の片側に設ける一
方、検出素子の接続部をすべて反対側に設け、かくして
、画素子の接続部間の間隔を最大にし、物理的分離を増
大し、従って発光素子入力と検出素子出力との間の絶縁
耐力を高める。
発光素子18および検出素子20それぞれに、その発光
または検出素子を装着したリードによって1つの電気接
点を形成することができる。例えば、発光素子18をP
N半導体ダイオードとするのが好都合であり、そのダイ
オードの1層を第1図に示すようにリード14に直接接
合する。他層への接続はワイヤリード22(第1図では
断面で現われる)によって形成するのが好都合であり、
ワイヤリード22の他端は、第3.4および5図に示す
ように、リードフレームの他のビン52に接合する。同
様に、検出素子20はホトトランジスタとするのがよく
、例えば、そのコレクタをリード16に直接接合し、他
の能動部分をワイヤ24により別の1つのり一部54に
接続する。
または検出素子を装着したリードによって1つの電気接
点を形成することができる。例えば、発光素子18をP
N半導体ダイオードとするのが好都合であり、そのダイ
オードの1層を第1図に示すようにリード14に直接接
合する。他層への接続はワイヤリード22(第1図では
断面で現われる)によって形成するのが好都合であり、
ワイヤリード22の他端は、第3.4および5図に示す
ように、リードフレームの他のビン52に接合する。同
様に、検出素子20はホトトランジスタとするのがよく
、例えば、そのコレクタをリード16に直接接合し、他
の能動部分をワイヤ24により別の1つのり一部54に
接続する。
本発明の1つの特徴として、発光素子ベレット18をリ
ード14の凹所26内に装着して、発光素子から放出さ
れる放射の方向を検出素子ベレット20の方へ向うよう
にすることが出来る。カップ状凹所26は、検出素子2
0に実際に向けられる放射の量を最大にするために種々
の特定形状とすることができる。凹所26内への固着は
、はんだ付けなど種々の方法で行うことができる。
ード14の凹所26内に装着して、発光素子から放出さ
れる放射の方向を検出素子ベレット20の方へ向うよう
にすることが出来る。カップ状凹所26は、検出素子2
0に実際に向けられる放射の量を最大にするために種々
の特定形状とすることができる。凹所26内への固着は
、はんだ付けなど種々の方法で行うことができる。
発光素子18と検出素子2Ofllにガラス誘電体透過
性部材30を介在させることによって、画素子間の結合
効率を高める一方、画素子間の電気的分離を増強する。
性部材30を介在させることによって、画素子間の結合
効率を高める一方、画素子間の電気的分離を増強する。
本発明の実施例では部材30はガラスが好ましいが、発
光素子18から放出された放射に対して透過性であり、
高い絶縁耐力を有する他の材料を、部材30としてガラ
スの代りに用い得ることは当業者に容易に理解できるで
あろう。発光および検出素子ペレットそれぞれとガラス
部材30と間の結合は、それらの間に中間結合1132
および34をはさむことによって向上できる。好ましく
は、これらの中間結合層32および34はそれぞれ硬化
性の透明な材料、例えばシリコーン樹脂、エポキシなど
である。本発明においては、ガラス部材30を検出素子
ペレット20(典型的には検出素子ペレット20自体は
発光素子ベレット18より大きい)より幾分大きくする
のが好ましく、こうすればガラス部材30の位置決めは
特に厳密にする必要はなく、従って自動装置によりガラ
ス部材を簡単に配置できる。さらに、ガラス部材30を
検出素子ペレット20にすべての側辺でオーバーラツプ
させ、これにより発光素子18と検出素子20間のカッ
プラ10の絶縁耐力を著しく増加するのが好ましい。オ
プトカップラ10を組立てる好適な方法を以下に第2〜
5図に従って説明する。
光素子18から放出された放射に対して透過性であり、
高い絶縁耐力を有する他の材料を、部材30としてガラ
スの代りに用い得ることは当業者に容易に理解できるで
あろう。発光および検出素子ペレットそれぞれとガラス
部材30と間の結合は、それらの間に中間結合1132
および34をはさむことによって向上できる。好ましく
は、これらの中間結合層32および34はそれぞれ硬化
性の透明な材料、例えばシリコーン樹脂、エポキシなど
である。本発明においては、ガラス部材30を検出素子
ペレット20(典型的には検出素子ペレット20自体は
発光素子ベレット18より大きい)より幾分大きくする
のが好ましく、こうすればガラス部材30の位置決めは
特に厳密にする必要はなく、従って自動装置によりガラ
ス部材を簡単に配置できる。さらに、ガラス部材30を
検出素子ペレット20にすべての側辺でオーバーラツプ
させ、これにより発光素子18と検出素子20間のカッ
プラ10の絶縁耐力を著しく増加するのが好ましい。オ
プトカップラ10を組立てる好適な方法を以下に第2〜
5図に従って説明する。
第1図かられかるように、凹所26およびそこに装着し
たベレット18を含むリード14の部分は、検出素子ペ
レット20が装着されたり−ド16の部分に対して平行
ではなく、僅かな角度だけ傾斜している。発光素子およ
び検出素子ベレット閣にこのような僅かな角度を与える
ことにより、本発明による組立てが容易になることを確
かめた。
たベレット18を含むリード14の部分は、検出素子ペ
レット20が装着されたり−ド16の部分に対して平行
ではなく、僅かな角度だけ傾斜している。発光素子およ
び検出素子ベレット閣にこのような僅かな角度を与える
ことにより、本発明による組立てが容易になることを確
かめた。
本発明にとってこの傾斜角は必須ではなく、平行な配置
も可能であることを認識すべきである。
も可能であることを認識すべきである。
第1図からよくわかるように、リード16、特にその内
側の端部36を幾分へこませて、カプセル封じ材12内
で発光−検出素子アセンブリが鉛直な方向で中心に位置
するようにするのが好ましい。
側の端部36を幾分へこませて、カプセル封じ材12内
で発光−検出素子アセンブリが鉛直な方向で中心に位置
するようにするのが好ましい。
本発明のオプトカップラの組立を第2〜5図を参照しな
がら詳述する。本発明に係わるリードフレーム40を第
2図に、発光および検出素子ベレットの取付は前かつフ
レームの折曲げ、折重ね前の状態で示す。リードフレー
ム40は薄いすかし細工した板であって、片方の主面に
2つのベレットを受ける区域、即わち第1図に関連して
前述したような発光素子を受ける凹所26および検出素
子を受ける平坦部又は端部36を有する。前述したよう
に、凹所26はそこに配置する発光素子ベレットより優
かに大きいのが好ましく、検出素子ベレット20の表面
の方向への放射(光)の反射を最終的に最大にするよう
に、湾曲または他の輪郭に成形された側面を有する。リ
ード16の平坦な端部36はリード16の゛残りの部分
より幾らか下方にへこませ、第1図に示すようにペレッ
ト組立体を本体12の中心近くに配置できるようにする
のが好ましい。
がら詳述する。本発明に係わるリードフレーム40を第
2図に、発光および検出素子ベレットの取付は前かつフ
レームの折曲げ、折重ね前の状態で示す。リードフレー
ム40は薄いすかし細工した板であって、片方の主面に
2つのベレットを受ける区域、即わち第1図に関連して
前述したような発光素子を受ける凹所26および検出素
子を受ける平坦部又は端部36を有する。前述したよう
に、凹所26はそこに配置する発光素子ベレットより優
かに大きいのが好ましく、検出素子ベレット20の表面
の方向への放射(光)の反射を最終的に最大にするよう
に、湾曲または他の輪郭に成形された側面を有する。リ
ード16の平坦な端部36はリード16の゛残りの部分
より幾らか下方にへこませ、第1図に示すようにペレッ
ト組立体を本体12の中心近くに配置できるようにする
のが好ましい。
本発明の好適例によれば、第2図のリードフレーム40
は、好ましくは両端42および44でつながっている同
様な複数のリードフレームを持つ長いストリップの一部
分である。この構成とすれば、このような多数のリード
フレームにカプセル封じ材12を同時に成形でき、多数
の発光および検出素子ベレットの自動装着を行える。リ
ードフレーム40の側辺の穴46は、リードフレームを
自動ベレット装着装置に対して正確に整合させるために
、位置決めビンを受入れるようになっている。リード又
はビン14および16のほかに、リードフレーム40は
リード又はビン50.52゜54.56も有する。これ
らのビンは切断可能な接続部分62〜67.69.71
,73.75によって、リードフレーム40の第1周辺
部分58および第2周辺部分60に連結されている。リ
ード又はビンはさらに、第4図に明示の通り、除去可能
な部材77.79.81.83により隣りのリード又は
ビンに連結されている。第2図に明示したように、リー
ド又はビン52,546よび56はリード固着部分68
.70および72を有し、後述するように、これら部分
にワイヤリードを固着する。さらに、第2図に示すよう
に、幾つかのビンには補強部材、例えばビン14から突
出する部材76や、ビン52から突出する部材78が設
けられている。これらの補強部材76および78は、カ
プセル封じ材12でカプセル封じされたとき、封じ材と
ビンとの界面を補強する作用をなす。
は、好ましくは両端42および44でつながっている同
様な複数のリードフレームを持つ長いストリップの一部
分である。この構成とすれば、このような多数のリード
フレームにカプセル封じ材12を同時に成形でき、多数
の発光および検出素子ベレットの自動装着を行える。リ
ードフレーム40の側辺の穴46は、リードフレームを
自動ベレット装着装置に対して正確に整合させるために
、位置決めビンを受入れるようになっている。リード又
はビン14および16のほかに、リードフレーム40は
リード又はビン50.52゜54.56も有する。これ
らのビンは切断可能な接続部分62〜67.69.71
,73.75によって、リードフレーム40の第1周辺
部分58および第2周辺部分60に連結されている。リ
ード又はビンはさらに、第4図に明示の通り、除去可能
な部材77.79.81.83により隣りのリード又は
ビンに連結されている。第2図に明示したように、リー
ド又はビン52,546よび56はリード固着部分68
.70および72を有し、後述するように、これら部分
にワイヤリードを固着する。さらに、第2図に示すよう
に、幾つかのビンには補強部材、例えばビン14から突
出する部材76や、ビン52から突出する部材78が設
けられている。これらの補強部材76および78は、カ
プセル封じ材12でカプセル封じされたとき、封じ材と
ビンとの界面を補強する作用をなす。
リードフレームを形成するのに多数の材料が従来技術か
ら知られており、本発明におけるリードフレームに関す
る必要条件も従来の条件と特に相通しないが、リードフ
レームは、容易に打抜きおよび成形して本発明の種々の
要素を得ることができ、また銀メッキして、発光および
検出素子ベレットの取付けを容易にするとともに、第3
図に関連して示すような自動ワイヤボンディングに有利
な表向を得ることができる金属材料から作るのが特に有
利である。
ら知られており、本発明におけるリードフレームに関す
る必要条件も従来の条件と特に相通しないが、リードフ
レームは、容易に打抜きおよび成形して本発明の種々の
要素を得ることができ、また銀メッキして、発光および
検出素子ベレットの取付けを容易にするとともに、第3
図に関連して示すような自動ワイヤボンディングに有利
な表向を得ることができる金属材料から作るのが特に有
利である。
ここで第3図に関連して、特にリード14および16へ
の発光素子ベレット18および検出素子ベレット20の
配置について詳述する。前述したように、本発明の構造
は自動組立てに特に適しており、自動組立てではベレッ
トを貯蔵容器例えば躾、シエイカ供給装置の出口などか
ら取出し、それぞれの装着区域に自動的に心合わせして
装着する。発光素子ベレットの凹所26への固着は、当
業界で知られた任意適当な金属化(メタライゼーション
)によって達成することができる。検出素子ベレットも
当業界で周知の任意適当な金属化によって同様に装着で
き、或はまた低温ボンディング構造を用いることができ
、例えば銀エポキシを用いれば、固着を行うのにリード
フレームやベレットを加熱する必要がない。ベレットを
リードフレーム40の共通な上側主面に装着した後、ワ
イヤリード22.24および84によりベレットをリー
ドフレームの他の端子に接続する。本発明は自動または
半自動ワイヤボン−ディングに特に適切であり、この場
合リードフレームをボンディング装置に正確に位置決め
し、ワイヤリード22,24および84を第3図に示す
ように取付ける。ワイヤリード22は発光素子ベレット
18の上側電極をビン52の固着区域68に接続する。
の発光素子ベレット18および検出素子ベレット20の
配置について詳述する。前述したように、本発明の構造
は自動組立てに特に適しており、自動組立てではベレッ
トを貯蔵容器例えば躾、シエイカ供給装置の出口などか
ら取出し、それぞれの装着区域に自動的に心合わせして
装着する。発光素子ベレットの凹所26への固着は、当
業界で知られた任意適当な金属化(メタライゼーション
)によって達成することができる。検出素子ベレットも
当業界で周知の任意適当な金属化によって同様に装着で
き、或はまた低温ボンディング構造を用いることができ
、例えば銀エポキシを用いれば、固着を行うのにリード
フレームやベレットを加熱する必要がない。ベレットを
リードフレーム40の共通な上側主面に装着した後、ワ
イヤリード22.24および84によりベレットをリー
ドフレームの他の端子に接続する。本発明は自動または
半自動ワイヤボン−ディングに特に適切であり、この場
合リードフレームをボンディング装置に正確に位置決め
し、ワイヤリード22,24および84を第3図に示す
ように取付ける。ワイヤリード22は発光素子ベレット
18の上側電極をビン52の固着区域68に接続する。
本発明によれば当業者にワイヤボンディング用途に適当
であると認められている任意の種類の慣用ワイヤを使用
することができるが、金ワイヤが性能および信頼性に関
して幾つかの利点を呈するので、この実施例では金ワイ
ヤが適当である。検出素子ベレット20をワイヤリード
24および84により、ビン54および56のリード固
着区域70および72にそれぞれ接続する。
であると認められている任意の種類の慣用ワイヤを使用
することができるが、金ワイヤが性能および信頼性に関
して幾つかの利点を呈するので、この実施例では金ワイ
ヤが適当である。検出素子ベレット20をワイヤリード
24および84により、ビン54および56のリード固
着区域70および72にそれぞれ接続する。
次に少量の透明シリコーン樹脂34または他の硬化性誘
電性材料を、検出素子ベレット20の上面に被着して、
検出素子ベレット20の上面へのガラス板30の取付け
を容易にする。この樹111134自体もワイヤリード
24および84のある程度の支持体となる。
電性材料を、検出素子ベレット20の上面に被着して、
検出素子ベレット20の上面へのガラス板30の取付け
を容易にする。この樹111134自体もワイヤリード
24および84のある程度の支持体となる。
樹脂34を検出素子ベレット20に被着した後、ガラス
板30をその上にのせる。発光および検出素子ベレット
を装着するのに使用することが出来るものと同様な自動
装置を用いてガラス板の配置を行うのが好ましい。ガラ
ス板30の配IL結合1134を部分的に硬化して、そ
の後の操作中にガラス板30を相当しつかりおさえ、ガ
ラス板が動かないようにするのが好ましい。次に発光素
子ペレット18の上面に結合材料32を被着する。
板30をその上にのせる。発光および検出素子ベレット
を装着するのに使用することが出来るものと同様な自動
装置を用いてガラス板の配置を行うのが好ましい。ガラ
ス板30の配IL結合1134を部分的に硬化して、そ
の後の操作中にガラス板30を相当しつかりおさえ、ガ
ラス板が動かないようにするのが好ましい。次に発光素
子ペレット18の上面に結合材料32を被着する。
第4図に明示するように、端子52のリード固着部分6
8および端子14の端部90をほず鉛直位置に曲げる。
8および端子14の端部90をほず鉛直位置に曲げる。
第2および4図から明らかなように、これらの端部分6
8および90は、ビン52および14の内側端部98お
よび100から延在する内油アーム68Aおよび90A
の内端を構成し、従ってビン52および14の残りの部
分にずれを生じることなく、部分68および90の折曲
げを容易に行うことができる。リード固着部分68およ
び端部90とリードフレーム40の平面との園に正確に
90°の角度を与えるのは難しいことがわかった。これ
は一つには金属リードフレーム材料の弾性のせいであり
、本発明によれば、ガラス板30を検出素子ベレット2
0の上面に斜めに配置する傾斜配置によりむしろ有効に
利用される。ガラス板30の傾斜は有利である、という
のは傾斜があれば、ベレット20に取付けるワイヤリー
ド24および84のためにガラス板30とベレット20
の園に一層大きな間隔が得られるからである。
8および90は、ビン52および14の内側端部98お
よび100から延在する内油アーム68Aおよび90A
の内端を構成し、従ってビン52および14の残りの部
分にずれを生じることなく、部分68および90の折曲
げを容易に行うことができる。リード固着部分68およ
び端部90とリードフレーム40の平面との園に正確に
90°の角度を与えるのは難しいことがわかった。これ
は一つには金属リードフレーム材料の弾性のせいであり
、本発明によれば、ガラス板30を検出素子ベレット2
0の上面に斜めに配置する傾斜配置によりむしろ有効に
利用される。ガラス板30の傾斜は有利である、という
のは傾斜があれば、ベレット20に取付けるワイヤリー
ド24および84のためにガラス板30とベレット20
の園に一層大きな間隔が得られるからである。
第4図の折曲げは、本発明によれば、噛合いフィンガ(
図示せず)を有する自動装置によって容易に行うことが
でき、該フィンガにより該当部分をリードフレームの平
面から上向きに押上げて折曲げを行う。第4図に示すよ
うな90″よりや)小さい折曲げで十分であるので、複
雑なベンディング装置、例えばブレーキなどは不要であ
り、折曲げを簡単な信頼できる安価な装置で容易に行う
ことができる。
図示せず)を有する自動装置によって容易に行うことが
でき、該フィンガにより該当部分をリードフレームの平
面から上向きに押上げて折曲げを行う。第4図に示すよ
うな90″よりや)小さい折曲げで十分であるので、複
雑なベンディング装置、例えばブレーキなどは不要であ
り、折曲げを簡単な信頼できる安価な装置で容易に行う
ことができる。
もう1回の折曲げを第5図に示すように行う。
この折曲げ部は、ビン14および52の内側端90およ
び100を折曲げI!96および94に沿って下向きに
折曲げることにより形成し、かくして発光素子ペレット
18がガラス板30を介して検出素子ベレット20に心
合せ関係で重なる。発光素子ペレット18とガラス板3
0との間の光結合は、ガラス板30に接触し幾分広がっ
て図示のような薄い層を形成する誘電体結合1i32に
よって高められる。本発明によれば、第5図の最終折曲
げ後、リード14のベレット固着部分90がガラス板3
0の平面にほず平行な平面にあることが好ましい。発光
素子ペレット18を最終折曲げにより検出素子ベレット
20と対面して整合した状態に反転させるのと同時に、
リード52および14の内側端部98および100はそ
れぞれ下向きに旋回し、リード54および56の内側部
分102および104から離れ、両内側端部藺の間隔が
大きくなり、装置の絶縁耐力および破壊電圧が大幅に増
加する。
び100を折曲げI!96および94に沿って下向きに
折曲げることにより形成し、かくして発光素子ペレット
18がガラス板30を介して検出素子ベレット20に心
合せ関係で重なる。発光素子ペレット18とガラス板3
0との間の光結合は、ガラス板30に接触し幾分広がっ
て図示のような薄い層を形成する誘電体結合1i32に
よって高められる。本発明によれば、第5図の最終折曲
げ後、リード14のベレット固着部分90がガラス板3
0の平面にほず平行な平面にあることが好ましい。発光
素子ペレット18を最終折曲げにより検出素子ベレット
20と対面して整合した状態に反転させるのと同時に、
リード52および14の内側端部98および100はそ
れぞれ下向きに旋回し、リード54および56の内側部
分102および104から離れ、両内側端部藺の間隔が
大きくなり、装置の絶縁耐力および破壊電圧が大幅に増
加する。
第5図に示すように最終折曲げを行った後、組立体を加
熱し、結合層32および34を完全に硬化させるととも
に、カップラの種々の素子を一緒に永久的に固定する。
熱し、結合層32および34を完全に硬化させるととも
に、カップラの種々の素子を一緒に永久的に固定する。
硬化時間および温度は層32および34として選択され
た材料に依存し、当業者に周知である。硬化完了後、装
隨をカプセル封じすることができ、例えば周知の技術に
従ってリードフレームをトランスファ成形プレス内に配
置し、カプセル封じ材12を成形するのがよい。
た材料に依存し、当業者に周知である。硬化完了後、装
隨をカプセル封じすることができ、例えば周知の技術に
従ってリードフレームをトランスファ成形プレス内に配
置し、カプセル封じ材12を成形するのがよい。
この後、部分77.79,81.83および部分69.
71.73.75を除去し、切断可能部分62〜67を
切断して完成オプトカップラをリードフレーム周辺部分
から切離し、ビン14.16゜50.52.54.56
を第1図に示すように適当な方向に向け、かくして製造
プロセスを完了する。
71.73.75を除去し、切断可能部分62〜67を
切断して完成オプトカップラをリードフレーム周辺部分
から切離し、ビン14.16゜50.52.54.56
を第1図に示すように適当な方向に向け、かくして製造
プロセスを完了する。
上述したように、本発明のオプトカップラの構成は、当
初一体のすかし細工したリードフレームの共通主面に発
光素子および検出素子ペレットなげるだけで発光素子お
よび検出素子を整合した状態にすることができ、しかも
発光素子部分と検出素子部分との間の絶縁分離が優れて
いるという利点を有する。
初一体のすかし細工したリードフレームの共通主面に発
光素子および検出素子ペレットなげるだけで発光素子お
よび検出素子を整合した状態にすることができ、しかも
発光素子部分と検出素子部分との間の絶縁分離が優れて
いるという利点を有する。
第1図は本発明に従って構成した完成オプトカップラの
拡大断面図である。 第2〜5図は本発明に従って構成されるオプトカップラ
のリードフレーム部分の斜視図で、順次、リードフレー
ムに、発光および検出素子ペレットを取付け、そしてリ
ードフレームの必要部分を折曲げて発光および検出素子
ペレットを互に心合せした整合関係にするとともに中間
にガラス誘電体媒体を配置する各工程を示す。 10・・・・・・オプトカップラ、 12・・・・・・カプセル封じ材、 14.16・・・・・・ビン(リード)、18・・・・
・・発光素子、 20・・・・・・検出素子、 22.24・・・・・・ワイヤリード、26・・・・・
・凹所、 3σ・・・・・・ガラス板、 32.34・・・・・・結合1. 36・・・・・・内側端部、 40・・・・・・リードフレーム、 50〜56・・・・・・ビン(リード)、58.60・
・・・・・周辺部分、 62〜67.69,71,73.75 ・・・・・・切断可能な接続部分、 68・・・・・・リード固着区域、 68A、90A・・・・・・内油部分、77.79,8
1.83・・・・・・除去可能な部分、84・・・・・
・ワイヤリード、 90・・・・・・ペレット固着部分。
拡大断面図である。 第2〜5図は本発明に従って構成されるオプトカップラ
のリードフレーム部分の斜視図で、順次、リードフレー
ムに、発光および検出素子ペレットを取付け、そしてリ
ードフレームの必要部分を折曲げて発光および検出素子
ペレットを互に心合せした整合関係にするとともに中間
にガラス誘電体媒体を配置する各工程を示す。 10・・・・・・オプトカップラ、 12・・・・・・カプセル封じ材、 14.16・・・・・・ビン(リード)、18・・・・
・・発光素子、 20・・・・・・検出素子、 22.24・・・・・・ワイヤリード、26・・・・・
・凹所、 3σ・・・・・・ガラス板、 32.34・・・・・・結合1. 36・・・・・・内側端部、 40・・・・・・リードフレーム、 50〜56・・・・・・ビン(リード)、58.60・
・・・・・周辺部分、 62〜67.69,71,73.75 ・・・・・・切断可能な接続部分、 68・・・・・・リード固着区域、 68A、90A・・・・・・内油部分、77.79,8
1.83・・・・・・除去可能な部分、84・・・・・
・ワイヤリード、 90・・・・・・ペレット固着部分。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、 金属材料の一体の縦方向に伸びるほず平坦なスト
リップが切断可能な周辺部分とこれに囲まれストリップ
の共通主面上に互に離間した固着個所を形成するように
すかし細工された部分とを有し、上記固着個所がそれぞ
れ発光素子および検出素子を受けるようになっており、
上記固着個所の1つが上記すかし細工部分に形成された
延長フィンガの端部分に位置し、上記フィンガが他の固
着個所に対して、上記延長フィンガをその両端間の中間
で折曲げることにより2つの固着個所をはり離間対面関
係に置き得るように成形および配置されていることを特
徴とするオプトカップラ用り一ドフレーム。 2、 上記延長フィンガが複数位置で折曲げられるよう
に構成されかつ少くとも1つの折曲げ位置を含む内油部
分を有する特許請求の範囲第1項記載のリードフレーム
。 3、 さらに複数の追加フィンガを一体的に含み、これ
らの追加フィンガが発光素子および検出素子と関連した
リード用の固着個所をそれぞれ形成する特許請求の範囲
第1項記載のリードフレーム。 4、 上記追加フィンガの少くとも1つが上記延長フィ
ンガの内油部分にほず平行な部分を有し、延長フィンガ
と同じ軸線に沿って折曲げられる特許請求の範囲第3項
記載のリードフレーム。 5、 薄い金属製シート材料の複数フィンガが外側部分
および複数のは望同一平面内の中間部分を有し、上記フ
ィンガがさらに互に離間した固着個所となる内端部分を
有し、該固着個所に発光素子および検出素子がそれぞれ
@看され、上記フィンガの1つが他のフィンガの固着個
所に対して折曲げられて、2つの固着個所に装着された
発光素子および検出素子が対面関係で配置されたことを
特徴とするオプトカップラ。 6、 上記フィンガの中間および内端部分ならびに上記
発光素子および検出素子がザベてカプセル封じ材に封入
され、上記フィンガの外側部分が上記カプセル封じ材か
ら突出して発光素子および検出素子の諸部分への外部接
続体を構成する特許請求の範囲第5項記載のオプトカッ
プラ。 7、 ガラスなどの透過性部材が対面している上記発光
素子および検出素子間に配置され透過性絶縁樹脂材料に
より両者間に固定されている特許請求の範囲第5r14
記載のオプトカップラ。 8、 上記発光素子および検出素子の別の部分への外部
接続体を構成する追加フィンガ番有する特許請求の範囲
第6項記載のオプトカップラ。 9、 金属シート材料の一体の縦方向に伸びるは1平坦
なストリップよりなるリードフレームが切断可能な周辺
部分とこれに囲まれた複数のフィンガを形成するすかし
細工された部分とを有し、上記フィンガが互に離れた固
着個所を含み、発光素子および検出素子がそれぞれ上記
固着個所に装着され、上記フィンガの1つが他のフィン
ガの固着個所に対して折曲げられて、2つの固着個所に
装着された上記発光素子および検出素子が対面関係で配
置され、ガラス板が上記発光素子と検出素子との間に固
定されていることを特徴とするオプトカップラの製造の
中間体となる加工品。 10、 上記1つのフィンガが複数位置で折曲げられ、
少くとも1つの折曲げ位置を含む内油部分を有する特許
請求の範囲第9項記載の加工品。 11、 複数の追加フィンガを一体的に含み、これらの
追加フィンガが上記発光素子および検出素子と関連した
それぞれのリード固着個所を形成する特許請求の範囲第
9項記載の加工品。 12、 上記追加フィンガの少くとも1つが上記1つの
フィンガの内油部分にはり平行な部分を有し、上記1つ
のフィンガと同じ軸線に沿って折曲げられている特許請
求の範囲第11項記載の加工品。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US06/311,308 US4446375A (en) | 1981-10-14 | 1981-10-14 | Optocoupler having folded lead frame construction |
| US311308 | 1981-10-14 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5895879A true JPS5895879A (ja) | 1983-06-07 |
| JPS6328507B2 JPS6328507B2 (ja) | 1988-06-08 |
Family
ID=23206329
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57178621A Granted JPS5895879A (ja) | 1981-10-14 | 1982-10-13 | 折曲げリ−ドフレ−ムおよびオプトカツプラ |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4446375A (ja) |
| JP (1) | JPS5895879A (ja) |
| DE (1) | DE3236567C2 (ja) |
| FR (1) | FR2514561B1 (ja) |
| GB (1) | GB2107929B (ja) |
| IE (1) | IE53752B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1973172A2 (en) | 2007-03-23 | 2008-09-24 | NEC Electronics Corporation | Photo coupler and method for producing same |
Families Citing this family (38)
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|---|---|---|---|---|
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| US4863806A (en) * | 1985-06-25 | 1989-09-05 | Hewlett-Packard Company | Optical isolator |
| US4694183A (en) * | 1985-06-25 | 1987-09-15 | Hewlett-Packard Company | Optical isolator fabricated upon a lead frame |
| US5148243A (en) * | 1985-06-25 | 1992-09-15 | Hewlett-Packard Company | Optical isolator with encapsulation |
| US4633582A (en) * | 1985-08-14 | 1987-01-06 | General Instrument Corporation | Method for assembling an optoisolator and leadframe therefor |
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| DE3713067A1 (de) * | 1986-09-30 | 1988-03-31 | Siemens Ag | Optoelektronisches koppelelement und verfahren zu dessen herstellung |
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