光耦合装置及其制造方法制造方法及图纸

光耦合装置及其制造方法。本发明专利技术的课题是在从发光元件射出的光被反射面反射后由受光元件接收的结构的光耦合装置中，提高发光元件与受光元件之间的光耦合效率以及绝缘性双方。作为解决手段，利用具有透光性的一次模塑部(38)密封发光元件(34)及受光元件(35)，利用折射率比一次模塑部(38)低的二次模塑部(39)覆盖一次模塑部(38)的表面。一次模塑部(38)形成为旋转椭圆体(的一部分)。发光元件(34)位于相比所述旋转椭圆体的长轴方向的一个焦点(A1)更远离旋转椭圆体的中心(O)的一侧。受光元件(35)也位于相比所述旋转椭圆体的长轴方向的另一个焦点(A2)更远离旋转椭圆体的中心(O)的一侧。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通过光信号将一个端子与另一个端子进行电耦合的。具体地讲，涉及如下，该光耦合装置将输入电信号转换为光信号，再将光信号转换为输出电信号，由此保持输入输出之间的绝缘，并使输入输出之间电耦合。
技术介绍
光耦合装置具有用于将输入电信号转换为光信号的发光元件、和将光信号转换为输出电信号的受光元件，构成为从发光元件射出的光被反射面反射，并由受光元件接收。在这种光耦合装置中，为了提高发光元件与受光元件之间的耦合效率，并增大受光元件的受光量，希望使发光元件与受光元件靠近。但是，在使发光元件与受光元件靠近时，存在发光元件与受光元件之间的绝缘耐压恶化的问题。作为解决这种问题的方案有专利文献1公开的光耦合装置。这种光耦合装置11 在形成于耐热性树脂基板12的上表面的布线图案13、14上分别安装了发光元件15和受光元件16。覆盖发光元件15及受光元件16的一次模塑体17 (透光性树脂)从侧面观察形成为椭圆形状，把发光元件15的发光面配置在该椭圆的第1焦点处，把受光元件16的受光面配置在第2焦点处。另外，在一次模塑体17的外周面上使用Al、Au、Cu等形成反射率高的金属反射膜18，由此形成反射面，金属反射膜18及一次模塑体17周围由用于遮挡干扰光的二次模塑体19覆盖。根据这种构造的光耦合装置11，从发光元件15的发光面(第1焦点)射出的光被金属反射膜18反射，然后会聚在受光元件16的受光面(第2焦点)上，因而能够保持发光元件15与受光元件16的距离，并提高光的利用效率。但是，在这种光耦合装置11中，由于采用金属反射膜18作为反射面，所以发光元件15与金属反射膜18之间的绝缘性、以及受光元件16与金属反射膜18之间的绝缘性容易恶化。由于金属反射膜18是通过溅射等成膜的，所以工时和部件费用增加，容易成为光耦合装置成本上升的原因。由于在一次模塑体与二次模塑体的界面形成有无机材料层(金属反射膜)，所以容易发生界面剥离，存在光耦合装置的可靠性下降等问题。在先技术文献专利文献专利文献1日本特开平5-218491号公报
技术实现思路
本专利技术就是鉴于这种技术课题而提出的，其目的在于提供一种光耦合装置，在使从发光元件射出的光被反射面反射后由受光元件接收的构造的光耦合装置中，能够进一步提高发光元件与受光元件之间的光耦合效率及绝缘性。在本专利技术的光耦合装置中，把将电信号转换为光信号的第1转换元件以及将光信号转换为电信号的第2转换元件分别安装在第1端子板及第2端子板的相同朝向的面上， 利用具有透光性的一次模塑树脂覆盖所述第1转换元件和所述第2转换元件，利用折射率比所述一次模塑树脂低的二次模塑树脂覆盖所述一次模塑树脂的表面，使从所述第1转换元件发出的光信号在所述一次模塑树脂与所述二次模塑树脂的界面处全反射，由此使所述第1转换元件和所述第2转换元件进行光学耦合，所述光耦合装置的特征在于，所述一次模塑树脂的表面形成为椭圆面，所述第1转换元件的发光中心位于与下述平面相比更远离所述椭圆面的中心的一侧，该平面通过所述椭圆面的某个轴上的一个焦点，与垂直于所述第1 端子板的安装有所述第1转换元件的面并包含所述轴的平面垂直，而且与所述第1端子板的安装有所述第1转换元件的面垂直，所述第2转换元件的受光区域的中心位于与下述平面相比更远离所述椭圆面的中心的一侧，该平面通过所述轴上的另一个焦点，与垂直于所述第1端子板的安装有所述第1转换元件的面并包含所述轴的平面垂直，而且与所述第1 端子板的安装有所述第1转换元件的面垂直。本专利技术的光耦合装置不采用金属反射膜，而是通过使光信号在一次模塑树脂与二次模塑树脂的界面处全反射，将从第1转换元件射出的光信号向第2转换元件引导而接收。 因此，不存在像以往那样、第1转换元件和第2转换元件的绝缘性由于金属反射膜而恶化的问题。并且，不需要通过镀覆等在一次模塑树脂等的表面形成金属反射膜，所以能够简化光耦合装置的制造工艺，能够抑制光耦合装置的制造成本。另外，当在一次模塑树脂与二次模塑树脂之间设置金属反射膜的情况下，有可能发生两个模塑树脂之间的界面剥离，而本专利技术的光耦合装置不采用金属反射膜，所以不会发生这种界面剥离。而且，尽管不采用金属反射膜，但是将一次模塑树脂的表面设为椭圆面，使第1转换元件的发光中心位于与下述平面相比更远离椭圆面的中心的一侧，该平面通过椭圆面的某个轴上的一个焦点，与垂直于第1端子板的安装有第1转换元件的面并包含该轴的平面垂直，而且与第1端子板的安装有第1转换元件的面垂直，所以从第1转换元件射出的光信号不易发生这种情况不在一次模塑树脂与二次模塑树脂的界面处全反射而透射过该界面向外部泄漏。因此，能够使从第1转换元件射出的光信号高效地入射到第2转换元件上，能够提高第1转换元件与第2转换元件的光耦合效率。本专利技术的光耦合装置的某个实施方式的特征在于，所述第1转换元件及所述第2 转换元件分别被安装在所述第1端子板及所述第2端子板的与如下面相对的面上，该面通过所述椭圆面的中心并且平行于所述第1端子板的安装有所述第1转换元件的面。根据这种实施方式，能够减少在从第1转换元件射出光信号时，从一次模塑树脂与二次模塑树脂的界面(以下称为反射面)向外部泄漏的光信号，能够提高第1转换元件与第2转换元件的光耦合效率。本专利技术的光耦合装置的另一个实施方式的特征在于，所述轴是所述椭圆面的长轴。根据这种实施方式，能够减小从第1转换元件射出而到达第2转换元件的光信号的路径中的反射面的曲率，所以能够减少从反射面向外部泄漏的光信号，能够提高第1转换元件与第2转换元件的光耦合效率。并且，由于第1转换元件与第2转换元件的距离变长，所以能够提高两个元件之间的绝缘性。本专利技术的光耦合装置的另一个实施方式的特征在于，所述轴相对于所述第1端子板的安装有所述第1转换元件的面倾斜。根据这种实施方式，能够利用椭圆面的轴倾斜的角度改变反射面中的光的状态，所以光耦合装置的设计自由度提高。本专利技术的光耦合装置的制造方法是用于制造本专利技术的光耦合装置的制造方法，其特征在于，包括以下步骤将第1转换元件安装在第1端子板的上表面，将第2转换元件安装在第2端子板的上表面；向所述第1及第2端子板的上表面提供具有透光性的流动状态的一次模塑树脂，使其覆盖所述第1及第2转换元件；将所述第1及所述第2端子板上下翻转，使所述一次模塑树脂保持从所述第1及第2端子板垂下的状态，在该状态下使所述一次模塑树脂固化；利用折射率比所述一次模塑树脂低的二次模塑树脂覆盖所述一次模塑树脂的表面。根据本专利技术的光耦合装置的制造方法，使流动状态的一次模塑树脂保持从第1及第2端子板垂下的状态，由此能够使一次模塑树脂成形为大致椭圆面状。因此，不需要用于对一次模塑树脂进行成型的成型模具，即可高效地对一次模塑树脂进行成型，并能够降低光耦合装置的制造成本。本专利技术的光耦合装置的制造方法的某个实施方式的特征在于，所述第1端子板的安装所述第1转换元件的部分、和所述第2端子板的安装所述第2转换元件的部分整体上形成为椭圆形。根据这种实施方式，在向第1端子板及第2端子板上提供流动状态的一次模塑树脂时，能够通过第1及第2端子板控制成使一次模塑树脂的边缘成为椭圆形。结果， 能够将使一次模塑树脂从第1及第2端子板垂下时的形状整形成为大致椭圆面。另外，本专利技术的本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种光耦合装置，其中，把将电信号转换为光信号的第１转换元件以及将光信号转换为电信号的第２转换元件分别安装在第１端子板及第２端子板的相同朝向的面上，利用具有透光性的一次模塑树脂覆盖所述第１转换元件和所述第２转换元件，利用折射率比所述一次模面垂直。面垂直，所述第２转换元件的受光区域的中心位于与下述平面相比更远离所述椭圆面的中心的一侧，该平面通过所述轴上的另一个焦点，与垂直于所述第１端子板的安装有所述第１转换元件的面并包含所述轴的平面垂直，而且与所述第１端子板的安装有所述第１转换元件的圆面，所述第１转换元件的发光中心位于与下述平面相比更远离所述椭圆面的中心的一侧，该平面通过所述椭圆面的长轴上的一个焦点，与垂直于所述第１端子板的安装有所述第１转换元件的面并包含所述轴的平面垂直，而且与所述第１端子板的安装有所述第１转换元件的塑树脂低的二次模塑树脂覆盖所述一次模塑树脂的表面，使从所述第１转换元件发出的光信号在所述一次模塑树脂与所述二次模塑树脂的界面全反射，由此使所述第１转换元件与所述第２转换元件进行光耦合，所述光耦合装置的特征在于，所述一次模塑树脂的表面形成为椭

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：久保田哲郎，
申请(专利权)人：欧姆龙株式会社，
类型：发明
国别省市：JP