光电耦合半导体器件的制造方法技术

本发明专利技术公开一种光电耦合半导体器件及其制造方法，该器件包括：第一和第二平面引线框，每个引线框有一个主要部分和一个远端部分；分别安装在第一和第二引线框远端部分的上表面上的光发射元件和光接收元件；透光性树脂件，覆盖光发射元件和光接收元件，并支撑其上表面上设置有光发射元件和光接收元件的、处于间隔相对的关系中的第一和第二引线框的远端部分，使得第一和第二引线框的主要部分在位置上成共面的关系；和非透光性树脂件，覆盖透光性树脂件并支撑第一和第二引线框的主要部分。透光性树脂件和非透光性树脂件的每个都由作为基础树脂的环氧树脂组成。（*该技术在2024年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种光电耦合半导体器件(光电耦合器)及其制造方法。
技术介绍
例如，在日本待定专利申请No.Hei 11-177124(1999)中公开了一种涉及本专利技术的现有技术光电耦合器，其设计使得从光发射元件发射出的光被光接收元件接收。光发射元件和光接收元件以相对的位置关系分别位于第一和第二引线框的压料垫(die pad)上，它们彼此相对倾斜并封装在透光性硅树脂的封装物中。因此，至少部分从光发射元件的主表面平行于安装面发出的光无反射地直接入射到光接收元件上。该专利公开中还公开了一种光电耦合器的制造方法，其中在分别安装有光发射元件和光接收元件的引线框上涂覆封装物，再通过重力形成预定的形状和固化，由此将光发射元件和光接收元件罐装到引线框上的封装物中。对于近来由于去除了含铅的成分而使板的安装温度提高的趋势，提高光电耦合半导体器件的封装热阻是必不可少的。但是，用于覆盖光发射元件和光接收元件以形成透光路径的硅树脂具有很高的线性膨胀系数，使得最终的封装件由于安装时出现于其中的热应力而易于脆裂。另外，前述的包括在封装物中罐装光发射元件和光接收元件的制造方法不适于批量生产，因为固化的封装物形状不稳定。
技术实现思路
鉴于上述情况，本专利技术旨在提供一种具有环氧树脂的双传递模塑结构的光电耦合半导体器件以及适于批量生产这种光电耦合半导体器件的制造方法，其中双传递模塑结构中的每一个均具有较低的线性膨胀系数和较高的光透射效率。本专利技术提供一种光电耦合半导体器件，其包括第一和第二平面引线框，每个框具有一个主要部分和一个远端部分；光发射元件和光接收元件，分别安装在第一和第二引线框的远端部分的上表面上；透光性树脂件，其覆盖光发射元件和光接收元件，并支撑处于间隔相对关系中的第一和第二引线框的远端部分，使得第一和第二引线框的主要部分被定位成共面的关系，在所述远端部分的上表面上安装有光发射元件和光接收元件；和非透光性树脂件，覆盖透光性树脂件，并支撑第一和第二引线框的主要部分；其中透光性树脂件和非透光性树脂件的每个都由作为基础树脂(base resin)的环氧树脂组成。根据本专利技术，光发射元件和光接收元件被环氧树脂覆盖，使得光电耦合半导体器件在光发射元件和光接收元件之间的光传导效率很高并且热阻性能优良。本专利技术还提供了一种制造光电耦合半导体器件的方法，包括用透光性树脂件覆盖框、光发射元件和光接收元件；和通过二次传递模塑非透光性树脂来形成非透光性树脂件，从而用非透光性树脂覆盖透光性树脂件。在根据本专利技术的制造方法中，通过首次和二次传递模塑工艺形成透光性树脂件和非透光性树脂件，使得光电耦合半导体器件可以稳定地批量生产。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的光电耦合器的平面图；图2是光电耦合器从图1中箭头I-I方向看过去的截面图；图3是根据本专利技术的第一引线框的平面图；图4是根据本专利技术的第二引线框的平面图；图5是第一实施例的改型对应于图2的截面图；图6～8是用于解释图1所示光电耦合器的制造方法的模具的截面图；图9是根据本专利技术用于光电耦合器制造方法的框的平面图；图10是图9所示主要部分的详图；图11是根据本专利技术的第二实施例的光电耦合器对应于图2的简图；图12～25是用于解释图11所示光电耦合器的制造方法的模具的截面图；以及图26是用于解释图11所示光电耦合器的灵敏度的曲线。具体实施例方式根据本专利技术的光电耦合半导体器件包括第一和第二平面引线框，每个引线框具有一个主要部分和一个远端部分；分别安装在第一和第二引线框远端部分的上表面上的光发射元件和光接收元件；透光性树脂件，其覆盖光发射元件和光接收元件，并支撑其上表面上设置有光发射元件和光接收元件的、处于间隔相对的关系中的第一和第二引线框的远端部分，使得第一和第二引线框的主要部分在位置上成共面的关系；和非透光性树脂件，其覆盖透光性树脂件，并支撑第一和第二引线框的主要部分；其中透光性树脂件和非透光性树脂件的每个都由作为基础树脂的环氧树脂组成。位于光发射元件和光接收元件之上的透光性树脂件部分具有大致上的半球形形状。或者，光发射元件和光接收元件之上的透光性树脂件部分总体上具有截顶的四棱锥形状。采用整体框很有利，其中第一和第二引线框处于共面位置。光发射元件和光接收元件分别包括发光二极管和光电二极管。用于透光性树脂件的还氧树脂的例子包括透光性环氧树脂和半透光性环氧树脂。用于非透光性树脂件的环氧树脂的例子包括白色环氧树脂和阻光环氧树脂，即包含给出阻光效果的添加剂的环氧树脂，如白色或黑色无机细粉末。优选地，分别安置有光发射元件和光接收元件的远端部分相对于主要部分轻缓地向下倾斜。适当确定各个远端部分的倾斜角度，使得光接收元件可以有效地接收到从光发射元件直接发射出的或经由反射后的光。在此情况下，安置有光发射元件的远端部分以小于安置有光接收元件的远端部分的角度倾斜。安置有光发射元件的远端部分向下倾斜角度a，安置有光接收元件的远端部分向下倾斜角度b，其中角度a和b满足下列表达式5°≤a≤25°，5°≤b≤25°透光性树脂件包括把来自光发射元件的光导引至光接收元件的上部，和支撑第一和第二引线框的远端部分的下部。上部的体积小于下部的体积。透光性树脂件具有一外围表面，优选每个远端部分的上表面和与其相邻的外围表面部分形成45至90度的角度。第一引线框的远端部分可以具有一个台阶(step)，使得光发射元件位于低于第一引线框主要部分的上表面的水平。光发射元件可以部分地被透光性硅树脂覆盖。根据本专利技术的光电耦合半导体器件的制造方法包括步骤提供具有第一和第二引线框的整体框；将光发射元件和光接收元件分别安置在第一和第二引线框的远端部分的上表面上；通过首次传递模塑透光性树脂而形成透光性树脂件，从而用透光性树脂件覆盖第一和第二引线框的远端部分、光发射元件和光接收元件；和通过二次传递模塑非透光性树脂来形成非透光性树脂件，从而用非透光性树脂件覆盖透光性树脂件。在此方法中，具有第一和第二引线框的整体框用于通过模制形成树脂件，使得可以减少步骤数。优选本制造方法还包括步骤通过向下压远端部分来弯曲分别安置有光发射元件和光接收元件的远端部分。在此情况下，在弯曲步骤和首次传递模塑步骤中采用相同的模具，并且弯曲步骤优选在模具被夹紧时进行。通过此配置，弯曲步骤和首次传递模塑步骤利用相同的模具执行，使得可以达到加工设备的简化和步骤数的减少。模具可以包括上半模具和下半模具，上半模具可以具有一个用于弯曲的突起。下半模具可以具有一个用于支撑弯曲的远端部分的背面的支撑部分。第一和第二引线框优选每个都包括元件安置框，在其上安装相应的元件；和信号框，用于接收来自该元件的电信号和将电信号传输至该元件，元件安置框和信号框以平行的关系设置。在此情况下，第一和第二引线框的元件安置框和信号框优选在弯曲步骤中同步弯曲。突起可以包括一个可以在远端部分弯曲的方向上移动的销钉。突起可以包括一个用于弯曲第一引线框的第一突起和一个用于弯曲第二引线框的第二突起。第一和第二突起优选每个都包括一个可在相应远端部分的弯曲方向上移动的销钉。下面将参考附图通过实施例详细描述本专利技术。应该理解，本专利技术不限于这些实施例。第一实施例图1是根据本专利技术第一实施例的光电耦合半导体器件(以下简称“光电耦合器”)的平面图。图2是光电耦合器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光电耦合半导体器件，包括：第一和第二平面引线框，每个框都有一个主要部分和一个远端部分；光发射元件和光接收元件，分别安装在该第一和第二引线框的该远端部分的上表面上；透光性树脂件，其覆盖该光发射元件和该光接收元件，并支撑其上表面上安 装有该光发射元件和该光接收元件的、处于间隔相对的关系中的该第一和第二引线框的该远端部分，使得该第一和第二引线框的该主要部分被定位成共面的关系；和非透光性树脂件，覆盖该透光性树脂件并支撑该第一和第二引线框的该主要部分；其中该透光性树脂件和该非透光性树脂件的每个都由作为基础树脂的环氧树脂组成。

【技术特征摘要】
JP 2003-1-17 009991/03;JP 2003-9-12 321627/031.一种光电耦合半导体器件，包括第一和第二平面引线框，每个框都有一个主要部分和一个远端部分；光发射元件和光接收元件，分别安装在该第一和第二引线框的该远端部分的上表面上；透光性树脂件，其覆盖该光发射元件和该光接收元件，并支撑其上表面上安装有该光发射元件和该光接收元件的、处于间隔相对的关系中的该第一和第二引线框的该远端部分，使得该第一和第二引线框的该主要部分被定位成共面的关系；和非透光性树脂件，覆盖该透光性树脂件并支撑该第一和第二引线框的该主要部分；其中该透光性树脂件和该非透光性树脂件的每个都由作为基础树脂的环氧树脂组成。2.如权利要求1所述的光电耦合半导体器件，其中位于所述光发射元件和所述光接收元件之上的所述透光性树脂件部分具有大致上的半球形形状。3.如权利要求1所述的光电耦合半导体器件，其中位于所述光发射元件和所述光接收元件之上的所述透光性树脂件部分具有大致上截顶四棱锥形的形状。4.如权利要求1所述的光电耦合半导体器件，其中分别安置有所述光发射元件和所述光接收元件的所述远端部分相对于所述主要部分平缓地向下倾斜。5.如权利要求4所述的光电耦合半导体器件，其中安置有所述光发射元件的所述远端部分的倾斜角度小于安置有所述光接收元件的所述远端部分的倾斜角度。6.如权利要求4所述的光电耦合半导体器件，其中安置有所述光发射元件的所述远端部分以角度a向下倾斜，安置有所述光接收元件的所述远端部分以角度b向下倾斜，其中角度a和b满足下列表达式5°≤a≤25°，5°≤b≤25°7.如权利要求1所述的光电耦合半导体器件，其中所述透光性树脂件包括把来自所述光发射元件的光导引至所述光接收元件的上部，和支撑所述第一和第二引线框的所述远端部分的下部，该上部的体积小于该下部的体积。8.如权利要求3所述的光电耦合半导体器件，其中所述透光性树脂件具有一外围表面，并且每个所述远端部分的所述上表面和与其相邻的该外围表面部分形成45至90度的角度。9.如...

【专利技术属性】
技术研发人员：小路弘之，高仓英也，楠田一夫，
申请(专利权)人：夏普株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]