JP2012199311A - Photocoupler - Google Patents
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Abstract
【課題】低背化が可能であり、部品点数を低減できるようにしたフォトカプラを提供する。
【解決手段】配線基板1と、配線基板1の表面1a上に接合されたIR発光装置60と、配線基板1の表面1a上であってIR発光装置60から離れた位置に接合されたIR受光装置50と、を備え、配線基板1の表面1a上において、IR発光装置60が有する発光部61の発光面61aと、IR受光装置50が有する光学フィルタ20の受光面20aとが対向している。IR発光装置60と受光装置50とが上下ではなく、水平方向の位置関係となるため、フォトカプラの高さを小さくすることが可能である。また、発光面61aから出力された光は、凹状の反射面等を介することなく、直接に受光面20aに入射するため、凹状の反射面等は不要であり部品点数を減らすことが可能である。
【選択図】図1Provided is a photocoupler which can be reduced in height and can reduce the number of parts.
A wiring board, an IR light-emitting device bonded to the surface of the wiring board, and an IR light receiving bonded to a position away from the IR light-emitting device on the surface of the wiring board. The light emitting surface 61a of the light emitting unit 61 included in the IR light emitting device 60 and the light receiving surface 20a of the optical filter 20 included in the IR light receiving device 50 face each other on the surface 1a of the wiring board 1. . Since the IR light emitting device 60 and the light receiving device 50 are not in the vertical direction but in the horizontal positional relationship, the height of the photocoupler can be reduced. Further, since the light output from the light emitting surface 61a is directly incident on the light receiving surface 20a without passing through the concave reflecting surface or the like, the concave reflecting surface or the like is unnecessary, and the number of components can be reduced. .
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、フォトカプラに関するものである。 The present invention relates to a photocoupler.
この種の従来技術としては、例えば特許文献1に開示されたものがある。かかる文献には、その図5に示されているように、遮光性樹脂内において、発光素子の発光面と受光素子の受光面とを上下方向に対向させた構造のフォトカプラ(以下、従来例1という。)が開示されている。
また、この特許文献1の図1には、発光素子の発光面と受光素子の受光面とをそれぞれ上方向に向けると共に、これら発光素子と受光素子の上方に凹状の反射面を配置した構造のフォトカプラ(以下、従来例2という。)が開示されている。この従来例2において、遮光性樹脂の下面が凹状の反射面となっており、発光素子の発光面から放出された光は、この凹状の反射面における2回の反射を経て受光素子の受光面に到達するようになっている。
As this type of prior art, for example, there is one disclosed in
FIG. 1 of
ところで、上記の従来例1では、遮光性樹脂内における発光素子と受光素子との位置関係が上下方向であるため、フォトカプラの高さが大きくなってしまうという課題があった。一方、従来例2では、発光素子と受光素子とが絶縁性基板の一方表面上に配置されているため、従来例1と比較して、パッケージの高さを低減できる可能性がある。
しかしながら、従来例2では、発光素子の発光面から受光素子の受光面に至る光路を確保するために凹状の反射面が必要であり、その分だけ部品点数が多いという課題があった。このように、従来例1、2では、フォトカプラの高さや部品点数の点で各々課題があり、全体的にシステムが大きくなりがちであった。
そこで、この発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、低背化が可能であり、部品点数を低減できるようにしたフォトカプラの提供を目的とする。
By the way, in the above-mentioned conventional example 1, the positional relationship between the light emitting element and the light receiving element in the light shielding resin is in the vertical direction, so that there is a problem that the height of the photocoupler increases. On the other hand, in Conventional Example 2, since the light emitting element and the light receiving element are disposed on one surface of the insulating substrate, the height of the package may be reduced as compared with Conventional Example 1.
However, Conventional Example 2 has a problem that a concave reflecting surface is required to secure an optical path from the light emitting surface of the light emitting element to the light receiving surface of the light receiving element, and the number of components is increased accordingly. As described above, in the conventional examples 1 and 2, there are problems with respect to the height of the photocoupler and the number of parts, and the system tends to be large overall.
Accordingly, the present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a photocoupler that can be reduced in height and can reduce the number of components.
上記課題を解決するために、本発明の一態様に係るフォトカプラは、配線基板と、前記配線基板の一方の面上に接合された発光装置と、前記配線基板の一方の面上であって前記発光装置から離れた位置に接合された受光装置と、を備え、前記配線基板の一方の面上において、前記発光装置の発光面と前記受光装置の受光面とが対向していることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a photocoupler according to an aspect of the present invention includes a wiring board, a light-emitting device bonded to one surface of the wiring board, and one surface of the wiring board. A light receiving device bonded to a position away from the light emitting device, and the light emitting surface of the light emitting device and the light receiving surface of the light receiving device face each other on one surface of the wiring board. And
このような構成であれば、従来例1と比べて、発光装置と受光装置とが上下ではなく、水平方向の位置関係となるため、フォトカプラの高さを小さくすることができる。また、従来例2と比べて、発光装置の発光面から出力された光は、凹状の反射面等を介することなく、直接に受光装置の受光面に入射するため、光路上に凹状の反射面等を配置する必要は無い。このため、部品点数を減らすことができる。さらに、凹状の反射面における光の散乱に起因して光路が広がることも無い。なお、本発明の「配線基板の一方の面」としては、例えば、後述する配線基板1の表面1aが該当する。
With such a configuration, the height of the photocoupler can be reduced because the light emitting device and the light receiving device are not in the vertical direction but in the horizontal positional relationship as compared with the conventional example 1. Further, compared with the conventional example 2, the light output from the light emitting surface of the light emitting device is directly incident on the light receiving surface of the light receiving device without passing through the concave reflecting surface or the like. It is not necessary to arrange etc. For this reason, the number of parts can be reduced. Furthermore, the optical path does not spread due to light scattering on the concave reflecting surface. The “one surface of the wiring board” of the present invention corresponds to, for example, the
また、上記のフォトカプラにおいて、前記受光装置は、光を検出する受光素子と、貫通部を有するリードフレームと、ワイヤーと、封止部とを有し、前記リードフレームの前記貫通部に前記受光素子が配置され、前記受光素子の光電変換部と前記リードフレームとが前記ワイヤーで電気的に接続され、前記封止部は、前記発光装置と対向する側の面に前記受光素子の受光面が露出しており、さらに、前記配線基板の一方の面上に接合される被接合面に、前記リードフレームの側面が前記配線基板と電気的に縦型実装接続される複数の端子部として露出していることを特徴としてもよい。 Further, in the above-described photocoupler, the light receiving device includes a light receiving element that detects light, a lead frame having a through portion, a wire, and a sealing portion, and the light receiving device is received in the through portion of the lead frame. An element is disposed, the photoelectric conversion part of the light receiving element and the lead frame are electrically connected by the wire, and the sealing part has a light receiving surface of the light receiving element on a surface facing the light emitting device. In addition, the side surface of the lead frame is exposed as a plurality of terminal portions electrically connected to the wiring substrate in a vertical manner on a surface to be bonded to one surface of the wiring substrate. It is good also as a feature.
このような構成であれば、受光素子の配置位置はリードフレーム上ではなく、リードフレームの貫通部内となる。これにより、受光素子の取付け位置を低くすることができるので、より薄型化された受光装置を実現することができる。フォトカプラの小型化に寄与することができる。なお、本発明の「封止部」としては、例えば、後述するモールド樹脂45が該当する。「光電変換部」としては、例えば、後述する光電変換素子13が該当する。
With such a configuration, the arrangement position of the light receiving element is not on the lead frame but in the through portion of the lead frame. Thereby, since the mounting position of the light receiving element can be lowered, a thinner light receiving device can be realized. This can contribute to miniaturization of the photocoupler. The “sealing portion” of the present invention corresponds to, for example, a
また、上記のフォトカプラにおいて、前記複数の端子部の各々は、平面視で、前記被接合面の一方の側と、前記被接合面の中心を挟んで前記一方の反対側にある他方の側とでそれぞれ対称となるように配置されていることを特徴としてもよい。
このような構成であれば、被接合面において複数の端子部がバランスよく配置されるため、複数の端子部を例えばリフロー炉を通してはんだ付けする場合においても、はんだ付けの工程ではんだの物性等に起因したモーメントの釣り合いを保つことができる。これにより、いわゆるマンハッタン現象の発生を抑制することが可能となる。なお、本発明の「複数の端子部」としては、例えば、後述する第1のリードフレーム31の側面(外部接続用端子部)31cと、第2のリードフレーム36の側面(外部接続用端子部)36cが該当する。
Further, in the above-described photocoupler, each of the plurality of terminal portions is, in plan view, one side of the joined surface and the other side on the opposite side of the one across the center of the joined surface It is good also as the characteristic that it arrange | positions so that it may become symmetrical, respectively.
With such a configuration, since a plurality of terminal portions are arranged in a balanced manner on the surfaces to be joined, even when soldering the plurality of terminal portions through, for example, a reflow furnace, the physical properties of the solder in the soldering process, etc. The resulting moment balance can be maintained. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of so-called Manhattan phenomenon. As the “plurality of terminal portions” of the present invention, for example, a side surface (external connection terminal portion) 31c of the
また、上記のフォトカプラにおいて、前記受光装置は、前記封止部に取り付けられた蓋体と、前記受光素子の受光面を覆う光学フィルタと、をさらに有し、前記蓋体には貫通した開口部が設けられており、前記開口部内に前記光学フィルタが収納されていることを特徴としてもよい。ここで、光学フィルタは、所望の波長範囲の光を選択的に(即ち、透過率高く)透過させる機能を有する。このような構成であれば、所望の波長範囲の光のみを受光素子の受光面に到達させることができ、その波長範囲から外れる光は光学フィルタで遮断することができる。このため、光電変換により受光素子から出力される電気信号(即ち、光の検出信号)について、S/N比の向上が可能である。 In the photocoupler, the light receiving device further includes a lid attached to the sealing portion, and an optical filter that covers a light receiving surface of the light receiving element, and an opening penetrating the lid. A portion may be provided, and the optical filter may be housed in the opening. Here, the optical filter has a function of selectively transmitting light in a desired wavelength range (that is, having high transmittance). With such a configuration, only light in a desired wavelength range can reach the light receiving surface of the light receiving element, and light outside the wavelength range can be blocked by the optical filter. For this reason, it is possible to improve the S / N ratio for an electrical signal (that is, a light detection signal) output from the light receiving element by photoelectric conversion.
また、上記のフォトカプラにおいて、前記リードフレームは、第1の貫通部を有する第1のリードフレームと、第2の貫通部を有する第2のリードフレームと、を含み、前記第2のリードフレーム上に前記第1のリードフレームが配置されて、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なり、前記貫通部として、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なる領域に前記受光素子が配置された状態で前記封止部は成形されており、成形された前記封止部の前記被接合面から、前記第1のリードフレームの第1の側面と前記第2のリードフレームの第2の側面とが前記複数の端子部としてそれぞれ露出していることを特徴としてもよい。 In the above-described photocoupler, the lead frame includes a first lead frame having a first penetrating portion and a second lead frame having a second penetrating portion, and the second lead frame. The first lead frame is disposed above the first penetrating portion and the second penetrating portion in plan view, and the first penetrating portion and the second penetrating portion serve as the penetrating portion. The sealing portion is molded in a state where the light receiving element is disposed in a region overlapping with the portion in plan view, and the first lead frame of the first lead frame is formed from the bonded surface of the molded sealing portion. One side surface and the second side surface of the second lead frame may be exposed as the plurality of terminal portions, respectively.
このような構成であれば、第1のリードフレームと第2のリードフレームとの組み合わせにより、1つのリードフレームが構成される。また、この1つのリードフレームの貫通部(即ち、第1の貫通部と第2の貫通部とが平面視で重なる領域)について、その幅は第1の貫通部(又は、第2の貫通部)の幅と同じ大きさに抑えられ、その深さは第1の貫通部と第2の貫通部のそれぞれの深さを合計した深さとなる。このため、幅が狭くて深い(即ち、アスペクト比の大きい)貫通部を容易に実現することができる。 With such a configuration, one lead frame is configured by a combination of the first lead frame and the second lead frame. Further, the width of the penetrating portion of this one lead frame (that is, the region where the first penetrating portion and the second penetrating portion overlap in plan view) is the first penetrating portion (or the second penetrating portion). ) And the depth is the sum of the depths of the first and second penetrating portions. For this reason, it is possible to easily realize a through-hole that is narrow and deep (that is, has a large aspect ratio).
また、上記のフォトカプラにおいて、前記受光素子は、第1の受光素子と第2の受光素子とを含み、前記光学フィルタは、第1の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタと特性が異なる第2の光学フィルタとを含み、前記貫通部は、第1の領域と、前記第1の領域と位置が異なる第2の領域とを含み、前記開口部は、第1の開口部と、前記第1の開口部と位置が異なる第2の開口部とを含み、前記第1の受光素子は前記第1の領域に配置され、前記第2の受光素子は前記第2の領域に配置され、前記第1の光学フィルタは前記第1の開口部内に収納され、前記第2の光学フィルタは前記第2の開口部内に収納されていることを特徴としてもよい。ここで、「特性」としては、例えば、波長に依存した光の透過率特性が挙げられる。例えば、第1の光学フィルタは、その特性として、第1の波長範囲の光のみを選択的に(即ち、透過率高く)透過させる機能を有する。第2の光学フィルタは、その特性として、第1の波長範囲とは異なる第2の波長範囲の光のみを選択的に透過させる機能を有する。 In the photocoupler, the light receiving element includes a first light receiving element and a second light receiving element, and the optical filter has characteristics different from those of the first optical filter and the first optical filter. A second optical filter, wherein the penetrating portion includes a first region and a second region having a position different from the first region, and the opening includes the first opening, A second opening having a position different from that of the first opening, wherein the first light receiving element is disposed in the first region, and the second light receiving element is disposed in the second region, The first optical filter may be housed in the first opening, and the second optical filter may be housed in the second opening. Here, examples of the “characteristic” include a light transmittance characteristic depending on the wavelength. For example, the first optical filter has a function of selectively transmitting only light in the first wavelength range (that is, high transmittance) as its characteristics. The second optical filter has a function of selectively transmitting only light in a second wavelength range different from the first wavelength range as its characteristics.
このような構成であれば、例えば、第1の受光素子から出力される電気信号と、第2の受光素子から出力される電気信号とに基づいて、入射してくる光の強度と、その波長範囲を特定することが可能となる。例えば、特定のガス雰囲気中に照射された赤外線は、そのガス種やその濃度に応じて特定の波長成分が定量的に吸収される。このため、発光装置から照射されて、受光装置に入射してくる光の強度と、その波長範囲を特定することによって、光路上に存在するガス種やその濃度を検出することができる。従って、ガス検知器などに極めて好適に用いることができる。 With such a configuration, for example, the intensity of incident light and its wavelength based on the electric signal output from the first light receiving element and the electric signal output from the second light receiving element. The range can be specified. For example, in the infrared rays irradiated in a specific gas atmosphere, a specific wavelength component is quantitatively absorbed according to the gas type and its concentration. For this reason, by specifying the intensity of light irradiated from the light emitting device and entering the light receiving device and its wavelength range, it is possible to detect the type of gas present in the optical path and its concentration. Therefore, it can be used very suitably for a gas detector or the like.
また、上記のフォトカプラにおいて、前記受光装置は、光を検出する受光素子と、前記受光素子の受光面を覆う光学フィルタと、第1の貫通部を有する第1のリードフレームと、第2の貫通部を有する第2のリードフレームと、ワイヤー及び封止部と、を有し、前記第2のリードフレーム上に前記第1のリードフレームが配置されて、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なり、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なる領域に、前記受光素子及び前記光学フィルタが配置されると共に、前記受光素子の受光面の反対側の面に設けられた光電変換部と前記リードフレームとが前記ワイヤーで電気的に接続された状態で前記封止部は成形されており、成形された前記封止部の外側に露出している面であって、前記発光装置と対向する側の面から、前記光学フィルタの受光面が露出しており、さらに、成形された前記封止部の外側に露出している面であって、前記配線基板の一方の面上に接合される被接合面から、前記第1のリードフレームの第1の側面と前記第2のリードフレームの第2の側面とが前記配線基板と電気的に接続される複数の端子部としてそれぞれ露出していることを特徴としてもよい。 In the above-described photocoupler, the light receiving device includes a light receiving element that detects light, an optical filter that covers a light receiving surface of the light receiving element, a first lead frame having a first penetrating portion, and a second lead frame. A second lead frame having a penetrating portion; a wire and a sealing portion; wherein the first lead frame is disposed on the second lead frame; The light receiving element and the optical filter are disposed in a region where the two through parts overlap in plan view, and the first through part and the second through part overlap in plan view. The sealing part is molded in a state where the photoelectric conversion part provided on the surface opposite to the light receiving surface and the lead frame are electrically connected by the wire, and the outside of the molded sealing part The surface exposed to The light receiving surface of the optical filter is exposed from the surface facing the optical device, and is further exposed to the outside of the molded sealing portion, and is one surface of the wiring board As a plurality of terminal portions to which the first side surface of the first lead frame and the second side surface of the second lead frame are electrically connected to the wiring board from the joined surfaces to be joined together Each may be characterized by being exposed.
このような構成であれば、第1のリードフレームと第2のリードフレームとの組み合わせにより、幅が狭くて深い(即ち、アスペクト比の大きい)貫通部を容易に実現することができる。これにより、リードフレームの貫通部内に光学フィルタを収納するスペースを確保することが容易となる。受光素子及び光学フィルタの取付け位置を低くすることができるので、より薄型化された受光装置を実現することができる。 With such a configuration, the combination of the first lead frame and the second lead frame makes it possible to easily realize a through portion having a narrow width and a deep width (that is, a large aspect ratio). Thereby, it becomes easy to secure a space for storing the optical filter in the through portion of the lead frame. Since the mounting position of the light receiving element and the optical filter can be lowered, a thinner light receiving device can be realized.
また、上記のフォトカプラにおいて、前記受光素子は、第1の受光素子と第2の受光素子とを含み、前記光学フィルタは、前記第1の受光素子の受光面を覆う第1の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタと特性が異なり且つ前記第2の受光素子の受光面を覆う第2の光学フィルタとを含み、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なる領域は、第1の領域と、前記第1の領域と位置が異なる第2の領域とを含み、前記第1の受光素子及び前記第1の光学フィルタは前記第1の領域に配置され、前記第2の受光素子及び前記第2の光学フィルタは前記第2の領域に配置されていることを特徴としてもよい。このような構成であれば、例えば、第1の受光素子から出力される電気信号と、第2の受光素子から出力される電気信号とに基づいて、入射してくる光の強度を波長範囲毎に特定することが可能となる。従って、例えば、ガス検知器などに極めて好適に用いることができる。 In the photocoupler, the light receiving element includes a first light receiving element and a second light receiving element, and the optical filter includes a first optical filter that covers a light receiving surface of the first light receiving element, and A second optical filter having characteristics different from those of the first optical filter and covering a light receiving surface of the second light receiving element, wherein the first penetrating portion and the second penetrating portion are in plan view. The overlapping region includes a first region and a second region having a position different from that of the first region, and the first light receiving element and the first optical filter are disposed in the first region, The second light receiving element and the second optical filter may be arranged in the second region. With such a configuration, for example, the intensity of incident light is changed for each wavelength range based on the electric signal output from the first light receiving element and the electric signal output from the second light receiving element. It becomes possible to specify. Therefore, for example, it can be used very suitably for a gas detector or the like.
本発明によれば、低背化が可能であり、部品点数を低減できるようにしたフォトカプラを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a photocoupler that can be reduced in height and can reduce the number of components.
以下、本発明による実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合もある。
(1)第1実施形態
(1.1)フォトカプラの全体構成
図1(a)及び(b)は、本発明の第1実施形態に係る面対向表面実装型で且つ縦方向実装型のフォトカプラ100の構成例を示す斜視図と、この斜視図をZ1−Z´1線で切断した断面図である。なお、図1(b)では筐体の図示を省略している。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in each drawing described below, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
(1) First Embodiment (1.1) Overall Configuration of Photocoupler FIGS. 1A and 1B show a surface-facing surface mount type and vertical mount type photo according to a first embodiment of the present invention. It is the perspective view which shows the structural example of the
図1(a)及び(b)に示すように、このフォトカプラ100は、例えば、配線基板1と、この配線基板1の表面1a上に接合されたIR発光装置60と、配線基板1の表面1a上であってIR発光装置60から離れた位置に接合されたIR受光装置50と、配線基板1とIR発光装置60及びIR受光装置50を外側から囲む筐体90と、を備える。
As shown in FIGS. 1A and 1B, the
ここで、IR発光装置60は赤外線(IR)を発光するものであり、例えばIR発光ダイオードや電球である(即ち、赤外線のみを発光するものでもよく、又は、赤外線とそれ以外の波長を含む光を発光するものでもよい。)。また、IR受光装置50は例えばIRを受光するセンサ装置であり、受光したIRを電気信号に変換し、変換した電気信号を出力するものである。このフォトカプラ100では、配線基板1の表面1a上において、IR発光装置60の発光部61の発光面61aと、IR受光装置50の受光面(この例では、蓋体55に収納されている光学フィルタ20の受光面20a)とが対向している。つまり、このフォトカプラ100は、その発光面61aと受光面20aとが面対向した状態で表面1aに実装された面対向表面実装型となっている。これにより、IR発光装置60の発光面61aから出力された光は、直接に光学フィルタ20の受光面20aに入射する。
Here, the IR
また、筐体90は例えば遮光性の樹脂で構成されており、その一部にガス流入用の開口部91が設けられている。遮光性の筐体90で囲まれることにより、光学フィルタ20の受光面20aにはIR発光装置60の発光面61aから出力された光のみが到達し、それ以外の光(即ち、筐体の外部からの光)は到達しないようになっている。
このフォトカプラ100では、IR受光装置50のZ方向(即ち、厚み方向。光路に沿う方向でもある。)の寸法長をL1とし、IR受光装置50のY方向(即ち、高さ方向)の寸法長をH1としたとき、L1<H1となっており、縦方向実装型となっている。
The
In this
縦方向実装型とは、換言すると、外形(パッケージ)が直方体であり、この直方体の6つの面のうちの最も面積が大きい第1の面が配線基板の表面と直交し、且つ、この直方体の6つの面のうちの1つであって、第1の面よりも面積が小さい第2の面が配線基板の表面に接合される形態のことである。本発明の実施形態では、この「第2の面」が後述する被接合面49(例えば、図2(c)参照。)であり、この被接合面49からリードフレーム31の側面31cが露出している。そして、この露出した側面31cが複数の端子部として、配線基板1と電気的に接続(即ち、縦型実装接続)されている。これにより、配線基板1の表面1a上において、IR受光装置50の実装面積(フットプリント)の低減が図られている。
In other words, the vertical mounting type means that the outer shape (package) is a rectangular parallelepiped, and the first surface having the largest area among the six surfaces of the rectangular parallelepiped is orthogonal to the surface of the wiring board, and the rectangular parallelepiped One of the six surfaces is a form in which a second surface having a smaller area than the first surface is bonded to the surface of the wiring board. In the embodiment of the present invention, the “second surface” is a bonded surface 49 (see, for example, FIG. 2C) described later, and the
なお、この例において蓋体55は、縦方向に実装されたIR受光装置50の支持部材としても機能する。また、蓋体55は図示しない接着剤等によって配線基板1の表面1aに固定されていてもよく、その場合は、支持機能をより強くすることができる。次に、フォトカプラ100を構成する各部について具体的に説明する。
In this example, the
(1.2)IR受光装置の構成
図1(a)及び(b)に示すように、IR受光装置50は、例えば、赤外線(IR)を検出する受光素子10と、リードフレーム30と、受光素子10とリードフレーム30とを電気的に接続する金(Au)等からなるワイヤー40と、受光素子10を覆うモールド樹脂45と、を備える。また、このIR受光装置50は、例えば、接着剤46によりモールド樹脂45に取り付けられた(固定された)蓋体55と、この蓋体55の貫通した開口部内に収納された光学フィルタ20と、を備える。
(1.2) Configuration of IR Light-Receiving Device As shown in FIGS. 1A and 1B, the IR light-receiving
図2(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係るIR受光装置50の蓋体を取り外した状態における外観の一例を示す斜視図と、この斜視図をZ2−Z´2線で切断した断面図、及び、IR受光装置50の被接合面49を示す平面図である。
図2(a)に示すように、このIR受光装置50のパッケージ(即ち、モールド樹脂)の形状は例えば直方体である。また、図2(b)に示すように、このIR受光装置50は、例えば2個の受光素子10を有する。これら2個の受光素子10の各々の受光面16bは、パッケージの上面(即ち、第2のリードフレーム36の裏面36bの側)と面一となるように配置されている。さらに、このIR受光装置50において、リードフレーム30は、第1のリードフレーム31と、第2のリードフレーム36とを含み、これらが重なって1つのリードフレーム30を構成している。
2A to 2C are a perspective view showing an example of an external appearance of the IR
As shown in FIG. 2A, the package of the IR light receiving device 50 (that is, mold resin) is, for example, a rectangular parallelepiped. As shown in FIG. 2B, the IR
また、このIR受光装置50では、4つの側面のうちの一つが配線基板1の表面1a上に接合される被接合面となっている。具体的には、図2(a)及び(c)に示すように、IR受光装置50の側面であって、第1のリードフレーム31の側面31cと、第2のリードフレーム36の側面36cとが露出している面が、被接合面49となる。この被接合面49において露出している第1のリードフレーム31の側面31cと、第2のリードフレーム36の側面36cが、例えば、はんだ3を介して配線基板1の表面1a上に接合される部分であり、IR受光装置50の外部接続用端子部として機能する部分である。
In the IR
ところで、このIR受光装置50において、複数の外部接続用端子部31c、36cの各々は、平面視で、被接合面49の一方の側と、被接合面49の中心を挟んで一方の反対側にある他方の側とでそれぞれ対称となるように配置されている。具体的には、図2(c)に示すように、第1の外部接続用端子部31cの形状と大きさ及びその配置と、第2の外部接続用端子部36cの形状と大きさ及びその配置は、被接合面49の中心線(仮想線)Lを中心に、左右対称に配置されている。このように、被接合面49において、複数の外部接続用端子部31c、36cの各々がバランスよく配置されている。これにより、後述するはんだ付けの工程で、はんだの物性等に起因したモーメントの釣り合いを保つことができ、いわゆるマンハッタン現象の発生を抑制することができる。
By the way, in this IR
(1.2.1)受光素子の構成
図3(a)及び(b)は、受光素子10の構成例を示す図であり、図3(a)は受光素子10の表面16a側を示す図、図3(b)は光電変換素子13の断面を示す図である。図3(a)に示す受光素子10は、例えば赤外線(IR)を検出するセンサ素子であり、IRを透過する光透過基板11と、この光透過基板11の表面16a側に形成された受光部12と、を備える。
(1.2.1) Configuration of Light Receiving Element FIGS. 3A and 3B are diagrams showing a configuration example of the
これらの中で、光透過基板11としては、GaAs基板が用いられる。また、GaAs基板の他に、例えば、Si、InAs、InP、GaP、Geなどの半導体基板、若しくは、GaN、AlN、サファイヤ基板、ガラス基板などの基板が用いられる。このような基板によれば、赤外線等の特定波長の光を、光透過基板11の裏面16bから表面16aにかけて効率的に透過させることができる。また、受光部12は、複数の光電変換素子13と、光電変換素子13で光電変換された電気信号を出力するためのパッド部14と、配線15と、を有する。光電変換素子13は何れも量子型のフォトダイオードであって、配線15によって直列に接続されている。接続される光電変換素子13の数が大きいほど発生する起電力は大きくなり、センサとしての感度が高まる。
Among these, a GaAs substrate is used as the
図3(b)に示すように、光電変換素子13は、例えば、光透過基板11上に形成されたインジウム(ln)及びアンチモン(Sb)を含むInSbのようなn型化合物半導体層(n層)13aと、このn層13a上に形成されたノンドープの化合物半導体層(π層)13bと、このπ層13b上に形成され、バンドギャップがn層13a及びπ層13bよりも大きいAlInSbのような化合物半導体層13cと、この化合物半導体層13c上に形成され、p型の不純物が高濃度にドーピングされているp型化合物半導体層(p層)13dとにより構成されている。このように、n層13aと、π層13bと、n層13a及びπ層13bよりもバンドギャップが大きい化合物半導体層13cと、p層13dとが順次積層されてなる光電変換素子13は、2000nm〜7400nmの赤外線を検出することができる。
As shown in FIG. 3B, the
図3(a)に示すパッド部14は、受光部12の光電変換で得られた電気信号を出力するために設けられている。このパッド部14は、例えば、互いに離間して配置された一対のパッド電極14a及び14bを有する。一方のパッド電極14aと複数の光電変換素子13からなる列の一端との間、及び、他方のパッド電極14bと上記列の他端との間がそれぞれ、配線15によって電気的に接続されている。
The
ところで、この受光素子10において、パッド部14は、受光素子10の表面のより中心に近い一部範囲(中心部)に配置されている。また、複数の光電変換素子13は、このパッド部14の周囲に配置されている。このような配置によれば、パッド電極14a、14bにワイヤーボンディングする際、圧力や超音波が加わっても光透過基板11が欠損し難いという利点がある。また、光透過基板11が欠損し難いため、パッド電極14a、14bに対して、Au等からなるワイヤーを充分な圧力や超音波で接合することができる。このため、ワイヤーをパッド電極14a、14bにより確実に圧着することができ、ワイヤーボンディングの信頼性を高めることができる。
By the way, in this
(1.2.2)リードフレームの構成
図4(a)及び(b)は、本発明の第1実施形態に係る第1のリードフレーム31の構成例を示す平面図である。図4(a)は第1のリードフレーム31の表面31aを示し、図4(b)は第1のリードフレーム31の裏面31bを示している。図4(a)及び(b)に示す第1のリードフレーム31は、例えば、銅(Cu)板を、フォトリソグラフィ技術により、その表面31a及び裏面31bの側からそれぞれ選択的にエッチングし、ニッケル(Ni)−パラジウム(Pd)−金(Au)等のめっき(鍍金)処理を施すことにより形成されたものである。
(1.2.2) Configuration of Lead Frame FIGS. 4A and 4B are plan views showing a configuration example of the
図4(a)において、第1のリードフレーム31内の白色の領域は表面31aと裏面31bとの間を貫通した第1の貫通部32を示し、ハッチングを付した領域は表面31aの側からハーフエッチングされた領域(即ち、ハーフエッチング領域)33aを示す。また、グレーの領域はエッチング時にフォトレジスト等で表面31aがマスクされることにより、エッチングされなかった領域(即ち、非エッチング領域)34aを示す。
In FIG. 4A, the white region in the
同様に、図4(b)において、第1のリードフレーム31内の白色の領域は第1の貫通部32を示し、ハッチングを付した領域は裏面31bの側からハーフエッチングされたハーフエッチング領域33bを示す。また、グレーの領域はエッチング時にフォトレジスト等で裏面31bがマスクされることにより、エッチングされなかった非エッチング領域34bを示す。なお、図4(a)及び(b)に示す第1のリードフレーム31の外周部は、後述のダイシング工程で、ダイシングブレード等により切断される領域(カーフ幅という。)35となっている。
Similarly, in FIG. 4B, the white region in the
図5(a)及び(b)は、本発明の第1実施形態に係る第2のリードフレーム36の構成例を示す平面図である。図5(a)は第2のリードフレーム36の表面36aを示し、図5(b)は第2のリードフレーム36の裏面36bを示している。図5(a)及び(b)に示す第2のリードフレーム36は、図4(a)及び(b)に示した第1のリードフレーム31と同様に、例えば、Cu板を、フォトリソグラフィ技術により、その表面36a及び裏面36bの側からそれぞれ選択的にエッチングし、Ni−Pd−Au等のめっき処理を施すことにより形成されたものである。
FIGS. 5A and 5B are plan views showing a configuration example of the
図5(a)において、第2のリードフレーム36内の白色の領域は表面36aと裏面36bとの間を貫通した第2の貫通部37を示し、ハッチングを付した領域は表面36aの側からハーフエッチングされた、ハーフエッチング領域38aを示す。また、グレーの領域はエッチング時に表面36aがフォトレジスト等でマスクされることにより、エッチングされなかった非エッチング領域39aを示す。
In FIG. 5A, the white area in the
同様に、図5(b)において、第2のリードフレーム36内の白色の領域は第2の貫通部37を示し、ハッチングを付した領域は裏面36bの側からハーフエッチングされた、ハーフエッチング領域38bを示す。また、グレーの領域はエッチング時にフォトレジスト等で裏面36bがマスクされことによりエッチングされなかった、非エッチング領域39bを示す。なお、図5(a)及び(b)に示す第2のリードフレーム36の外周部は、後述のダイシング工程で、ダイシングブレード等により切断されるカーフ幅35となっている。
Similarly, in FIG. 5B, the white area in the
図4(a)及び(b)と、図5(a)及び(b)を比較して分かるように、第1のリードフレーム31の第1の貫通部32と、第2のリードフレーム36の第2の貫通部37は、平面視による形状(即ち、平面形状)が互いに同一で、且つ、平面視による長さ(即ち、縦横の長さ)も互いに同一となるように形成されている。このため、第1のリードフレーム31と第2のリードフレーム36とを重ねると、これら2つの貫通部32、37が重なって一つの連続した貫通部51(例えば、後述の図8(a)及び(b)参照。)が構成される。
As can be seen by comparing FIGS. 4A and 4B and FIGS. 5A and 5B, the
この貫通部51の平面視による形状と大きさ(即ち、縦横の寸法)は、第1、第2の貫通部32、37とそれぞれ同じである。また、この貫通部51の深さは、第1、第2の貫通部32、37のそれぞれの深さを合計した深さとなる。つまり、第1のリードフレーム31と第2のリードフレーム36との組み合わせにより、幅が狭くて深い(即ち、アスペクト比の大きい)貫通部51となっている。
The shape and size (that is, vertical and horizontal dimensions) of the penetrating
(1.2.3)蓋体の構成
図6(a)及び(b)は、本発明の第1実施形態に係る蓋体55の構成例を示す平面図と、この平面図をY6−Y´6線で切断した断面図である。
図6(a)及び(b)に示すように、この蓋体55は、例えば、IR受光装置50のパッケージの平面視による形状と同じ形状で、且つ同じ寸法(実際には、パッケージに対する蓋体55の取付けを容易にするために、パッケージよりも若干大きめの寸法)を有するプレート部56と、このプレート部56の外周に設けられたガイド部59と、を有する。このプレート部56の受光素子に対応する部分(即ち、蓋体55をパッケージに取り付けたときに、受光素子の受光面と向かい合う部分)には、貫通した開口部57が設けられている。
(1.2.3) Configuration of Lid FIGS. 6A and 6B are a plan view showing a configuration example of the
As shown in FIGS. 6A and 6B, the
この例では、上述したように受光素子は2個用意されているため、これに対応する開口部57も2つ用意されている。即ち、図6(a)に示すように、第1の開口部57と、第2の開口部57である。また、これら2つの開口部57の各々は、光学フィルタを収納するための凹部58を有する。この蓋体55は、例えば、射出成型で使用される液晶ポリマーで、熱変形温度が250℃以上の材質で構成されている。これにより、実装時のリフロー条件(例えば、炉温260℃、時間10秒)に耐えることができる。
In this example, since two light receiving elements are prepared as described above, two corresponding
また、図1(a)に示したように、この蓋体55をパッケージに被せると、ガイド部59によってパッケージの4つの側面のうちの、被接合面49を除く3つの側面は覆われる。これにより、パッケージの3つの側面の側から受光素子10の受光面側へ、光が漏れ入らないようにすることができる。また、ガイド部59によって、パッケージに対する蓋体55の取付け位置も定まるため、蓋体55の取付けが容易である。
As shown in FIG. 1A, when the
(1.2.4)光学フィルタの構成
図1(a)及び(b)に示した光学フィルタ20は、所望の波長範囲の光を選択的に(即ち、透過率高く)透過させる機能を有するものである。例えば、この光学フィルタ20は、赤外線のみを透過する機能を有する。
或いは、この光学フィルタ20は、赤外線の中でも、特定の波長範囲の赤外線のみを透過する機能を有するものであってもよい。例えば、光学フィルタ20は、光学部材と、この光学部材上に多層で形成された薄膜とで、長波長又は短波長、又はその両方の波長の赤外線を透過させない機能を有するものであり、これらの透過機能を組み合わせて結果的に、特定の波長の赤外線のみを透過させる機能を有するものであってもよい。
(1.2.4) Configuration of Optical Filter The
Alternatively, the
この光学フィルタ20は、特定の波長の赤外線のみを透過させる機能を1枚で行ってもよいし、場合によっては複数枚を使用することもできる。また、この光学部材の材料としては、シリコン(Si)、硝子(SiO2)、サファイヤ(Al2O3)、Ge、ZnS、ZnSe、CaF2、BaF2などの所定の赤外線が透過する材料が用いられ、また、これに蒸着される薄膜材料としては、シリコン(Si)、硝子(SiO2)、サファイヤ(Al2O3)、Ge、ZnS、TiO2、MgF2、SiO2、ZrO2、Ta2O5などが使用される。また、光学部材上に異なる屈折率を有する誘電体を層状に積層した誘電体多層膜フィルタは、表面、裏面異なる所定の厚み構成で両面に作られていてもよいし、また、片面のみに形成されていてもよい。また、不要な反射を防止する目的で反射防止膜が表面、裏面の両面、又は片面の最表層に形成されていても構わない。
The
なお、この例では、図1(a)及び(b)に示したように、受光素子10の個数に対応して2個の光学フィルタ20が設けられている。ここで、2個の光学フィルタ20のうちの一方(即ち、第1の光学フィルタ)と、他方(即ち、第2の光学フィルタ)はその光学上の特性が異なる。例えば、第1の光学フィルタ20は第1の波長範囲(長波長)の赤外線を選択的に透過させるものであり、第2の光学フィルタ20は第2の波長範囲(短波長)の赤外線を選択的に透過させるものである。これにより、例えば、第1の光学フィルタ20を被せた第1の受光素子10から出力される電気信号と、第2の光学フィルタ20を被せた第2の受光素子10から出力される電気信号とに基づいて、入射してくる光の強度と、その波長範囲を特定することが可能となる。
In this example, as shown in FIGS. 1A and 1B, two
上記の構成を有するフォトカプラ100によれば、IR発光装置60とIR受光装置50との位置関係が水平方向となるため、システム全体の高さを小さくすることが可能となる。また、IR発光装置60の発光面61aから出力された光は、直接に光学フィルタ20の受光面20aに入射する。IR発光装置60とIR受光装置50との間で、光の進行方向を変えるような凹状の反射面は不要であるため、部品点数を減らすことができる。
According to the
さらに、このフォトカプラ100によれば、IR発光装置60から照射されて、IR受光装置50に入射してくるIRの強度と、その波長範囲を特定することによって、光路上に存在するガス種やその濃度を検出することができる。これは、特定のガス雰囲気中に照射されたIRは、そのガス種やその濃度に応じて特定の波長成分が定量的に吸収されるからである。よって、上記のフォトカプラ100はガス検知器などに極めて好適に用いることができる。次に、第1実施形態に係るフォトカプラ100の製造方法について説明する。
Furthermore, according to this
(1.3)フォトカプラの製造方法
図7〜図12(b)は、本発明の第1実施形態に係るフォトカプラ100の製造方法を示す工程図である。図7は斜視図である。また、図8〜図12の各図の(a)はリードフレーム30の表面側(より具体的には、第1のリードフレーム31の表面31a側)から見た平面図であり、各図の(b)は(a)をX8−X´8〜X12−X´12線でそれぞれ切断したときの断面図である。
(1.3) Photocoupler Manufacturing Method FIGS. 7 to 12B are process diagrams showing a method of manufacturing the
図7に示すように、まず始めに、第1のリードフレーム31´と、第2のリードフレーム36´を用意する。ここでは、図4(a)及び(b)に示した第1のリードフレーム31を1つの単位パターンとし、この単位パターンが平面視で縦方向及び横方向にそれぞれ連続して並ぶように配置されたリードフレーム31´を用意する。同様に、図5(a)及び(b)に示した第2のリードフレーム36を1つの単位パターンとし、この単位パターンが平面視で縦方向及び横方向にそれぞれ連続して並ぶように配置されたリードフレーム36´を用意する。
As shown in FIG. 7, first, a
次に、第2のリードフレーム36´の裏面36bに粘着テープ71を貼付する。第2のリードフレーム36´の裏面36b側に粘着テープ71を貼付することによって、第2の貫通部37(例えば、図5(a)及び(b)参照。)の底面に粘着テープ71の粘着層が露出した状態となる。
なお、粘着テープ71としては、粘着性を有すると共に、耐熱性を有する樹脂製のテープが用いられる。粘着性については、粘着層の糊厚がより薄い方が好ましい。また、耐熱性については、約150℃〜200℃の温度に耐えることが必要とされる。このような粘着テープ71として、例えばポリイミドテープを用いていることができる。ポリイミドテープは、約280℃に耐える耐熱性を有している。このような高い耐熱性を有するポリイミドテープは、後のモールドやワイヤーボンディング時に加わる高熱にも耐えることが可能である。また、粘着テープ71としては、ポリイミドテープの他に、以下のテープを用いることも可能である。
Next, the
As the
・ポリエステルテープ 耐熱温度、約130℃(但し使用条件次第で耐熱温度は約200℃にまで達する)。
・テフロン(登録商標)テープ 耐熱温度:約180℃
・PPS(ポリフェニレンサルファイド) 耐熱温度:約160℃
・ガラスクロス 耐熱温度:約200℃
・ノーメックペーパー 耐熱温度:約150〜200℃
・他に、アラミド、クレープ紙が粘着テープ71として利用し得る。
-Polyester tape Heat-resistant temperature, about 130 ° C (however, the heat-resistant temperature reaches about 200 ° C depending on use conditions).
・ Teflon (registered trademark) tape Heat-resistant temperature: about 180 ℃
・ PPS (polyphenylene sulfide) Heat-resistant temperature: about 160 ℃
・ Glass cloth heat resistant temperature: about 200 ℃
・ Nomek Paper Heat-resistant temperature: about 150-200 ℃
In addition, aramid and crepe paper can be used as the
次に、第2のリードフレーム36´の表面36a上に第1のリードフレーム31´を配置する。ここでは、第2のリードフレーム36´の表面36aと第1のリードフレーム31´の裏面31bとを向かい合わせ、この状態で第1の貫通部32(図4(a)及び(b)参照。)が第2の貫通部37(図5(a)及び(b)参照。)の真上にくるように第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とを位置合わせする。そして、この位置合わせした状態で第2のリードフレーム36´の表面36a上に第1のリードフレーム31´を配置し、固定する。これにより、図8(a)及び(b)に示すように、リードフレーム30´が構成される。
Next, the
なお、ここでは、第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とを接着剤等によって接着する必要は無い。第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とが相対的に位置ずれしないように仮止めするだけで十分である。その理由は、後述の樹脂封止の工程で、第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とがモールド樹脂45で固定されるからである。仮止めの方法として、例えば下記の方法がある。
Here, it is not necessary to bond the
即ち、図7に示すように、第1のリードフレーム31´の外周部と、第2のリードフレーム36´の外周部にはそれぞれ貫通穴73、74が設けられている。第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とを位置合わせすることにより、これらの貫通穴73、74が平面視で重なるようになっている。このような貫通穴73、74は、第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とにそれぞれ2箇所以上設けられている。ここで、複数の箇所(例えば、2箇所)でそれぞれ重なっている貫通穴73、74にそれぞれピン75を嵌合することによって、第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とを位置ずれしないように仮止めすることができる。また、位置合わせした後、四隅をアーク溶接してもよいし、四隅のみ接着剤で接着させてもよい。
That is, as shown in FIG. 7, through
次に、図9(a)及び(b)に示すように、リードフレーム30´の貫通部51に、例えば2個の受光素子10をそれぞれ配置する。ここでは、貫通部51のうちの第1の領域に第1の受光素子10を配置し、その受光面16bを貫通部51の底面となっている粘着テープ71の粘着層に貼付する。また、貫通部51のうちの第2の領域に第2の受光素子10を配置し、その受光面16bを貫通部51の底面となっている粘着テープ71の粘着層に貼付する。
Next, as shown in FIGS. 9A and 9B, for example, two
なお、この貼付に際して、受光素子10の受光面16bには予め保護膜(図示せず)を形成しておいてもよい。保護膜としては、例えばフォトレジストを用いることができる。このような保護膜は、例えば、受光素子10の基材であるGaAs基板等をダイシングする前に成膜しておくことができる。
次に、図10(a)及び(b)に示すように、受光素子10とリードフレーム30´とをワイヤー40を用いて電気的に接続する。ここでは、リードフレーム30´のハーフエッチング領域33aの少なくとも一部が、ボンディング用端子部となる。このボンディング用端子部33aと、図3(a)に示した受光素子10のパッド電極14a、14bとを、Au等からなるワイヤー40を用いて電気的に接続する。
Note that a protective film (not shown) may be formed in advance on the
Next, as shown in FIGS. 10A and 10B, the
なお、受光素子10とリードフレーム30´との接続は、リードフレーム30´のボンディング用端子部33aから受光素子10のパッド電極14a、14bに向かってワイヤーを伸ばすこと(つまり、受光素子10から見て逆ボンディング)によって行うことが好ましい。即ち、まず、ボールの形成を伴う1stボンドを行う前に、受光素子10のパッド電極14a、14bに対してスタッドバンプ(図示せず)を形成しておく。次に、ボールの形成を伴う1stボンドをリードフレーム30´のボンディング用端子部33aに対して行い、2ndボンドを受光素子10のパッド電極14a、14bのスタッドバンプの上に対して行う。このような方法であれば、受光素子10のパッド電極14a、14bよりもリードフレーム30´のボンディング用端子部33aの方が断面視で低い位置にあるため、ボンディング後のワイヤーの高さを低くすることができる。
The
次に、図11(a)及び(b)に示すように、リードフレーム30´の上面側に上金型77を配置すると共に、リードフレーム30´の下面側に下金型78を配置する。そして、上金型77と下金型78とによりリードフレーム30´を挟み込み、上金型77と下金型78とに挟まれた空間内にサイドからモールド樹脂45を注入し、充填する。これにより、受光素子10とワイヤー40を樹脂封止する。
Next, as shown in FIGS. 11A and 11B, the
なお、モールド樹脂45としては、例えばエポキシ樹脂を用いることが可能である。また、この樹脂封止の工程では、上金型77と第1のリードフレーム31´の上面側の非エッチング領域34aとが隙間無く接触し、且つ、下金型78と粘着テープ71とが隙間無く接触した状態で、両金型の重ね合わせにより形成される空間のサイドからモールド樹脂45が供給される。このため、樹脂封止後は、リードフレーム30´の非エッチング領域34aと、粘着テープ71はそれぞれモールド樹脂45から露出した状態となる。
As the
次に、リードフレーム30´の下面側から粘着テープ71を除去する。粘着テープ71の除去後、必要に応じて、ポストキュア、ウェットブラストを施す。さらに、受光素子10の受光面16bに図示しない保護膜が形成されている場合は、当該保護膜を除去する。そして、モールド樹脂45及びリードフレーム30´を、ダイシング装置によりダイシングし、カーフ幅35を切断する。これにより、図12(a)及び(b)に示すように、モールド樹脂45及びリードフレーム30´は個々の製品に切り離されて、パッケージ化される。その後、このパッケージの各々に接着剤を用いて、光学フィルタが収納された蓋体を取り付ける。これにより、受光素子の受光面は光学フィルタで覆われて、図2に示したIR受光装置50が完成する。
Next, the
次に、上記のように製造したIR受光装置50と、IR発光装置60を配線基板1の表面1a上に実装する。この実装工程は、例えば、リフロー方式のはんだ付けにより行う。例えば、配線基板1の表面1a上であって、IR受光装置50を実装する予定領域にはんだペーストを印刷しておく。同様に、IR発光装置60を実装する予定領域にもはんだペーストを印刷しておく。次に、配線基板1の表面1a上であって、はんだペーストが印刷された各々の予定領域に、IR受光装置50とIR発光装置60をそれぞれ配置する。そして、IR受光装置50とIR発光装置60とがそれぞれ配置された状態で、配線基板1に熱を加えてはんだを溶かす。これにより、IR受光装置50とIR発光装置60は、はんだを介して配線基板1の表面1a上に実装される。このような工程を経て、図1(a)及び(b)に示したフォトカプラ100が完成する。
Next, the IR
以上説明したように、本発明の第1実施形態によれば、IR発光装置60とIR受光装置50との位置関係が上下方向ではなく、水平方向となるため、システム全体の高さを小さくすることができる。また、IR受光装置50とIR発光装置60とを共通の配線基板1の表面1a上に実装するため、IR受光装置50とIR発光装置60の位置合わせも容易である。
As described above, according to the first embodiment of the present invention, the positional relationship between the IR light-emitting
さらに、IR発光装置60の発光面61aから出力された光は、直接に光学フィルタ20の受光面に入射する。IR発光装置60とIR受光装置50との間で、光の進行方向を変えるような凹状の反射面は不要であるため、部品点数を減らすことができる。さらに、凹状の反射面が不要であるため、この反射面において光が散乱することはない。従って、反射面における光の散乱により、発光面から受光面に至る光路が広がってしまうこともない。
Further, the light output from the
また、図2(c)に示したように、フォトカプラ100の被接合面49において、複数の外部接続用端子部31c、36cは平面視で左右にバランスよく配置されている。これにより、IR受光装置50を配線基板1の表面1a上に実装するためのはんだ付けの工程で、はんだの物性等に起因したモーメントの釣り合いを保つことができ、いわゆるマンハッタン現象の発生を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 2C, on the bonded surface 49 of the
(2)第2実施形態
上記の第1実施形態では、例えば図6(b)に示したように、IR受光装置50は蓋体55を備え、この蓋体55の貫通した開口部57内に光学フィルタが収納されている場合について説明した。しかしながら、本発明において、IR受光装置50は必ずしも蓋体55を備える必要は無い。また、光学フィルタについても、必ずしも蓋体55に収納されている必要は無い。
(2) Second Embodiment In the first embodiment described above, for example, as shown in FIG. 6B, the IR
図13(a)及び(b)は、本発明の第2実施形態に係る面対向表面実装型で且つ縦方向実装型のフォトカプラ200の構成例を示す斜視図と、この斜視図をZ13−Z´13線で切断した断面図である。図13(a)及び(b)に示すように、このフォトカプラ200は、配線基板1と、この配線基板1の表面1a上に接合されたIR発光装置60と、配線基板1の表面1a上であってIR発光装置60から離れた位置に接合されたIR受光装置150と、図示しない遮光性の筐体(例えば、図1(a)を参照。)とを備える。ここで、IR受光装置150は、第1実施形態で説明したIR受光装置50と同様に例えばセンサ装置であり、受光したIRを電気信号に変換し、変換した電気信号を出力するものである。
FIGS. 13A and 13B are a perspective view showing a configuration example of a surface-facing surface-mount type and vertical-
このフォトカプラ200において、第1実施形態で説明したフォトカプラ100との違いは、IR受光装置の構造にある。即ち、図13(a)及び(b)に示すように、このIR受光装置150には蓋体は取り付けられていない。また、光学フィルタ20は受光素子10の受光面16bを覆うように、受光面16bに取り付けられており(積層されており)、受光素子10と共にモールド樹脂45で覆われている。さらに、この光学フィルタ20の受光面20aはモールド樹脂45から露出しており、第2のリードフレーム36の裏面36bと同一平面(即ち、面一)となっている。
This
そして、このフォトカプラ200では、配線基板1の表面1a上において、IR発光装置60の発光部61の発光面61aと、IR受光装置150の受光面(この例では、光学フィルタ20のモールド樹脂45から露出している受光面20a)とが対向している。
このような構成であっても、第1実施形態と同様に、IR発光装置60とIR受光装置150との位置関係が水平方向となるため、システム全体の高さを小さくすることが可能となる。また、IR発光装置60の発光面61aから出力された光は、直接に光学フィルタ20の受光面に入射する。フォトカプラ200は面対向表面実装型であり、IR発光装置60とIR受光装置50との間で、光の進行方向を変えるような凹状の反射面は不要であり、さらに蓋体も不要である。このため、フォトカプラを構成する部品点数のさらなる削減が可能である。
In this
Even in such a configuration, as in the first embodiment, the positional relationship between the IR light-emitting
また、この第2実施形態においても、IR受光装置150は、その厚み方向の寸法長L2と高さ方向の寸法長H2との大小関係がL2<H2となっており、縦方向実装型となっている。これにより、実装面積の低減が図られている。次に、第2実施形態に係るフォトカプラ200の製造方法について説明する。
図14(a)〜(e)は、本発明の第2実施形態に係るフォトカプラ200の製造方法を示す断面図である。この第2実施形態において、第1のリードフレーム31´と第2のリードフレーム36´とを重ね合わせて、1つのリードフレーム30´を構成する工程までは、第1実施形態と同じである。図14(a)に示すように、リードフレーム30´を構成した後は、図14(b)に示すように、リードフレーム30´の貫通部51に、受光素子10と光学フィルタ20との積層体を配置する。
Also in the second embodiment, the IR
14A to 14E are cross-sectional views showing a method for manufacturing a
ここでは、粘着テープ71の粘着性を有する面であって、貫通部51の底面となっている領域に、光学フィルタ20の受光面20aを貼付する。なお、この貼付に際して、光学フィルタ20の受光面20aには予め保護膜(図示せず)を形成しておいてもよい。保護膜としては、例えばフォトレジストを用いることができる。このような保護膜は、例えば、光学フィルタ20の基材である光学部材をダイシングする前に成膜しておくことができる。
Here, the
これ以降の工程は、蓋体の取付け工程を除いて、第1実施形態と同じである。即ち、図14(c)に示すように、受光素子10とリードフレーム30´とをワイヤー40を用いて電気的に接続する。ここでは、リードフレーム30´のハーフエッチング領域33aの少なくとも一部が、ボンディング用端子部となる。このボンディング用端子部33aと、図3(a)に示した受光素子10のパッド電極14a、14bとをワイヤー40を用いて電気的に接続する。
The subsequent steps are the same as those in the first embodiment except for the lid attaching step. That is, as shown in FIG. 14C, the
次に、図14(d)に示すように、上金型77と下金型78とによりリードフレーム30´を挟み込み、上金型77と下金型78とに挟まれた空間内にサイドからモールド樹脂45を注入し、充填する。これにより、受光素子10及び光学フィルタ20と、ワイヤー40を樹脂封止する。次に、リードフレーム30´の下面側から粘着テープ71を除去し、必要に応じて第1実施形態と同様の処理を施す。その後、モールド樹脂45及びリードフレーム30´を、ダイシング装置によりダイシングし、カーフ幅35を切断する。これにより、図14(e)に示すように、モールド樹脂45及びリードフレーム30´は個々の製品に切り離されてパッケージ化され、IR受光装置150が完成する。
次に、上記のように製造したIR受光装置150と、IR発光装置60を配線基板1の表面1a上に実装する。この実装工程は第1実施形態と同様であり、例えばリフロー方式のはんだ付けにより行う。このような工程を経て、図13(a)及び(b)に示したフォトカプラ200が完成する。
Next, as shown in FIG. 14D, the
Next, the IR
(3)第3実施形態
上記の第1実施形態では、例えば図1(b)に示したように、リードフレーム30は、第1のリードフレーム31と第2のリードフレーム36との重ね合わせにより構成されている場合について説明した。しかしながら、本発明において、リードフレームは必ずしも複数枚で構成されている必要は無い。複数枚でなく、1枚のリードフレームでもよい。
(3) Third Embodiment In the first embodiment described above, for example, as shown in FIG. 1B, the
図15は、本発明の第3実施形態に係る面対向表面実装型で且つ縦方向実装型のフォトカプラ300の構成例を示す断面図である。図15に示すように、このフォトカプラ300は、配線基板1と、この配線基板1の表面1a上に接合されたIR発光装置60と、配線基板1の表面1a上であってIR発光装置60から離れた位置に接合されたIR受光装置250と、図示しない遮光性の筐体(例えば、図1(a)を参照。)とを備える。ここで、IR受光装置250は、第1実施形態で説明したIR受光装置50と同様に例えばセンサ装置であり、受光したIRを電気信号に変換し、変換した電気信号を出力するものである。
FIG. 15 is a cross-sectional view showing a configuration example of a surface-facing surface-mounting type and vertical-mounting
このフォトカプラ300において、第1実施形態で説明したフォトカプラ100との違いはIR受光装置の構造にある。即ち、図15に示すように、IR受光装置250のリードフレーム130は、複数枚ではなく1枚で構成されている。このような構成であっても、第1実施形態と同様に、IR発光装置60とIR受光装置150との位置関係が水平方向となるため、システム全体の高さを小さくすることが可能となる。また、IR発光装置60の発光面61aから出力された光は、直接に光学フィルタ20の受光面に入射する。フォトカプラ300は面対向表面実装型であり、IR発光装置60とIR受光装置50との間で、光の進行方向を変えるような凹状の反射面は不要であるため、部品点数を減らすことができる。
This
また、この第3実施形態においても、IR受光装置250は、その厚み方向の寸法長L3と高さ方向の寸法長H3との大小関係がL3<H3となっており、縦方向実装型となっている。これにより、実装面積の低減が図られている。
図16(a)及び(b)は、本発明の第3実施形態に係るリードフレーム130の構成例を示す平面図である。図16(a)はリードフレーム130の表面130aを示し、図16(b)はリードフレーム130の裏面130bを示している。図16(a)及び(b)に示すリードフレーム130は、例えば、銅(Cu)板を、フォトリソグラフィ技術により、その表面130a及び裏面130bの側からそれぞれ選択的にエッチングし、ニッケル(Ni)−パラジウム(Pd)−金(Au)等のめっき(鍍金)処理を施すことにより形成されたものである。
Also in the third embodiment, the IR
FIGS. 16A and 16B are plan views showing a configuration example of the
図16(a)において、リードフレーム130内の白色の領域は表面130aと裏面130bとの間を貫通した貫通部151を示し、ハッチングを付した領域は表面130aの側からハーフエッチングされた領域(即ち、ハーフエッチング領域)133aを示す。また、グレーの領域はエッチング時にフォトレジスト等で表面130aがマスクされることにより、エッチングされなかった領域(即ち、非エッチング領域)134aを示す。
In FIG. 16A, a white region in the
同様に、図16(b)において、リードフレーム130内の白色の領域は貫通部151を示し、グレーの領域はエッチング時にフォトレジスト等で裏面130bがマスクされることにより、エッチングされなかった非エッチング領域134bを示す。また、リードフレーム130の裏面130bにはハーフエッチング領域は無く、平坦である。なお、図16(a)及び(b)に示すリードフレーム130の外周部は、後述のダイシング工程で、ダイシングブレード等により切断される領域(即ち、カーフ幅)135となっている。
Similarly, in FIG. 16B, the white region in the
図17(a)〜(e)は、本発明の第3実施形態に係るフォトカプラ300の製造方法を示す断面図である。図17(a)に示すように、まず始めに、リードフレーム130´
の裏面130bに粘着テープ71を貼付する。次に、図17(b)に示すように、リードフレーム130´の貫通部151に受光素子10を配置する。ここでは、粘着テープ71の粘着性を有する面であって、貫通部51の底面となっている領域に、受光素子10の受光面16bを貼付する。なお、第1実施形態と同様に、この貼付に際して、受光素子10の受光面16bには予め保護膜(図示せず)を形成しておいてもよい。
17A to 17E are cross-sectional views illustrating a method for manufacturing a
次に、図17(c)に示すように、受光素子10とリードフレーム130´とをワイヤー40を用いて電気的に接続する。ここでは、リードフレーム130´のハーフエッチング領域133aの少なくとも一部が、ボンディング用端子部となる。このボンディング用端子部133aと、図3(a)に示した受光素子10のパッド電極14a、14bとをワイヤー40を用いて電気的に接続する。次に、図17(d)に示すように、上金型77と下金型78とによりリードフレーム130´を挟み込み、上金型77と下金型78とに挟まれた空間内にサイドからモールド樹脂45を注入し、充填する。これにより、受光素子10とワイヤー40を樹脂封止する。
Next, as shown in FIG. 17C, the
次に、リードフレーム130´の下面側から粘着テープ71を除去し、必要に応じて第1実施形態と同様の処理を施す。その後、モールド樹脂45及びリードフレーム130´を、ダイシング装置によりダイシングし、カーフ幅135を切断する。これにより、図17(e)に示すように、モールド樹脂45及びリードフレーム130´は個々の製品に切り離されてパッケージ化され、IR受光装置250が完成する。
次に、上記のように製造したIR受光装置250と、IR発光装置60を配線基板1の表面1a上に実装する。この実装工程は第1実施形態と同様であり、例えばリフロー方式のはんだ付けにより行う。このような工程を経て、図15に示したフォトカプラ300が完成する。
Next, the
Next, the IR
(4)その他の実施形態
(4.1) 上記の第1実施形態では、IR受光装置50の被接合面49において、露出している第1のリードフレーム31の側面31cと第2のリードフレーム36の側面36cとがそれぞれ外部接続用端子部として機能することを説明した。ここで、図2(a)及び(c)では、被接合面49において、外部接続用端子部31c、36cがそれぞれ離れている場合を示している。しかしながら、本発明において、これらは繋がっていてもよい。
(4) Other Embodiments (4.1) In the first embodiment described above, the exposed
即ち、図18に示すように、被接合面49において、隣り合う一方の外部接続用端子部31cと、他方の外部接続用端子部36cは繋がっていてもよい。このような構成であれば、はんだ付けされる領域(即ち、外部接続用端子部の総面積)が増えるため、配線基板1に対するIR受光装置50の接合をより強固なものとすることができる。
That is, as shown in FIG. 18, on the bonded surface 49, one adjacent external
なお、図18に示す形態は、例えば、第1のリードフレーム31の裏面31bと第2のリードフレームの表面36aを、図4(b)及び図5(a)に示した形態から図19(a)及び(b)に示す形態にそれぞれ変更することにより実現することができる。一方、第1のリードフレーム31の表面31aと第2のリードフレームの裏面36bについては、変更点は無く、図4(b)及び図5(a)に示した通りである。
(4.2) また、上記の第1実施形態では、例えば図1(b)において、配線基板1の表面1a近くにおいて、第2のリードフレームの裏面36bと蓋体55とが接している場合を示した。しかしながら、本発明では、例えば図20(a)に示すように、配線基板1の表面1a近くでは、第2のリードフレーム36の裏面36bと蓋体55との間が離れていてもよい。
In the form shown in FIG. 18, for example, the
(4.2) In the first embodiment, for example, in FIG. 1B, the
即ち、蓋体55の配線基板1の表面1a近くの部分であって、リードフレーム30と対向する部分には、凹部(スリット)56が設けられていてもよい。このような構成であれば、はんだ付けの工程で、はんだ3は第2のリードフレーム36の側面(即ち、外部接続用端子部)36cから、その裏面36b側へ容易に回り込むことができる。はんだ3による接合部分が広がるため、配線基板1に対するIR受光装置50の接合をより強固なものとすることができる。
また、図20(b)に示すように、この凹部56はX方向に延設されており、ガイド部59まで達するように設けられていてもよい。このような構成であれば、例えば図20(b)の矢印で示すように、はんだ3による接合状態を目視で確認することができる。
That is, a concave portion (slit) 56 may be provided in a portion of the
In addition, as shown in FIG. 20B, the
(4.3) また、上記の各実施形態において、IR受光装置50、150、250は、同一種類の受光素子10をそれぞれ2個ずつ有する場合について説明した。しかしながら、本発明において、1つのIR受光装置が有する受光素子の個数は2個に限定されるものではない。1つのIR受光装置が有する受光素子の個数は3個以上であってもよいし、或いは、1個でもよい。所望の機能に合せて、1つのIR受光装置が有する受光素子の個数を任意に設定することができる。
(4.3) Further, in each of the above-described embodiments, the case where the IR
(4.4) さらに、上記の各実施形態では、2000nm〜7400nmの赤外線を検出可能な受光素子を例示した。しかしながら、本発明において受光素子はIRの検出に限定されるものではない。本発明において、受光素子は例えば紫外線のみを検出する素子であってもよく、又は、紫外線と赤外線の両方を検出する素子であってもよい。或いは、紫外線又は赤外線の波長範囲外の光を検出する素子であってもよい。 (4.4) Further, in each of the above embodiments, the light receiving element capable of detecting infrared rays of 2000 nm to 7400 nm is exemplified. However, in the present invention, the light receiving element is not limited to IR detection. In the present invention, the light receiving element may be, for example, an element that detects only ultraviolet rays, or may be an element that detects both ultraviolet rays and infrared rays. Alternatively, it may be an element that detects light outside the ultraviolet or infrared wavelength range.
一例を挙げると、光透過基板上にn層と、π層と、n層及びπ層よりもバンドギャップが大きい化合物半導体層と、p層とが順次積層されてなる光電変換素子13において、n層にInSbではなく、AlN、InGaP、InGaAsP、InAsSbといった他の材料を用いれば、波長が約250nmの紫外線から、波長が約12μmの赤外線までを検出可能な受光素子を作成することが可能である。このような場合は、紫外線から赤外線までを検出可能な受光装置を備えたフォトカプラを提供することができる。
また、この場合は、光学フィルタも例えば紫外線のみを透過させる機能を有するものであってもよく、又は、紫外線と赤外線の両方を透過させるものであってもよい。光学フィルタの透過可能な波長範囲は、受光素子の検出可能な波長範囲に応じて、任意に設定可能である。
For example, in the
In this case, the optical filter may also have a function of transmitting only ultraviolet rays, for example, or may transmit both ultraviolet rays and infrared rays. The wavelength range in which the optical filter can be transmitted can be arbitrarily set according to the wavelength range in which the light receiving element can be detected.
1 配線基板
1a 配線基板表面
10 受光素子(第1の受光素子、第2の受光素子)
11 光透過基板
12 受光部
13 光電変換素子
13a n層
13b π層
13c 化合物半導体層
13d p層
14 パッド部
14a、14b パッド電極
15 配線
16a 表面
16b 受光面(裏面)
20 光学フィルタ(第1の光学フィルタ、第2の光学フィルタ)
20a 受光面
30 リードフレーム(積層構造)
31 第1のリードフレーム
31a、36a、130a 表面
31b、36b、130b 裏面
31c、36c 側面(外部接続用端子部)
32 第1の貫通部
33a、133a ハーフエッチング領域(ボンディング用端子部)
33b、38a、37b ハーフエッチング領域
34a、34b、39a、39b、134a、134b 非エッチング領域
35、135 カーフ幅
36 第2のリードフレーム
37 第2の貫通部
40 ワイヤー
45 モールド樹脂(パッケージ)
46 接着剤
49 被接合面
50、150、250 IR受光装置
51、151 貫通部(第1の領域、第2の領域を含む)
55 蓋体
56 プレート部
57 開口部(第1の開口部、第2の開口部)
58 凹部
59 ガイド部
60 発光装置
61 発光部
61a 発光面
71 粘着テープ
73、74 貫通穴
75 ピン
77 上金型
78 下金型
90 筐体
91 開口部
100、200、300 フォトカプラ
DESCRIPTION OF
DESCRIPTION OF
20 Optical filter (first optical filter, second optical filter)
20a
31
32
33b, 38a, 37b Half-etched
46 Adhesive 49 Bonded surfaces 50, 150, 250 IR
55
58
Claims (8)
前記配線基板の一方の面上に接合された発光装置と、
前記配線基板の一方の面上であって前記発光装置から離れた位置に接合された受光装置と、を備え、
前記配線基板の一方の面上において、前記発光装置の発光面と前記受光装置の受光面とが対向していることを特徴とするフォトカプラ。 A wiring board;
A light emitting device bonded on one surface of the wiring board;
A light receiving device bonded to a position away from the light emitting device on one surface of the wiring board,
A photocoupler, wherein a light emitting surface of the light emitting device and a light receiving surface of the light receiving device face each other on one surface of the wiring board.
光を検出する受光素子と、
貫通部を有するリードフレームと、
ワイヤーと、封止部とを有し、
前記リードフレームの前記貫通部に前記受光素子が配置され、前記受光素子の光電変換部と前記リードフレームとが前記ワイヤーで電気的に接続され、
前記封止部は、前記発光装置と対向する側の面に前記受光素子の受光面が露出しており、さらに、
前記配線基板の一方の面上に接合される被接合面に、前記リードフレームの側面が前記配線基板と電気的に縦型実装接続される複数の端子部として露出していることを特徴とする請求項1に記載のフォトカプラ。 The light receiving device is:
A light receiving element for detecting light;
A lead frame having a penetrating portion;
It has a wire and a sealing part,
The light receiving element is disposed in the penetrating portion of the lead frame, the photoelectric conversion unit of the light receiving element and the lead frame are electrically connected by the wire,
The sealing portion has a light receiving surface of the light receiving element exposed on a surface facing the light emitting device, and
A side surface of the lead frame is exposed as a plurality of terminal portions electrically connected to the wiring substrate in a vertical manner on a surface to be bonded to one surface of the wiring substrate. The photocoupler according to claim 1.
前記封止部に取り付けられた蓋体と、
前記受光素子の受光面を覆う光学フィルタと、をさらに有し、
前記蓋体には貫通した開口部が設けられており、前記開口部内に前記光学フィルタが収納されていることを特徴とする請求項2又は請求項3に記載のフォトカプラ。 The light receiving device is:
A lid attached to the sealing portion;
An optical filter covering a light receiving surface of the light receiving element,
4. The photocoupler according to claim 2, wherein an opening that penetrates the lid is provided, and the optical filter is accommodated in the opening. 5.
第1の貫通部を有する第1のリードフレームと、
第2の貫通部を有する第2のリードフレームと、を含み、
前記第2のリードフレーム上に前記第1のリードフレームが配置されて、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なり、
前記貫通部として、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なる領域に前記受光素子が配置された状態で前記封止部は成形されており、
成形された前記封止部の前記被接合面から、前記第1のリードフレームの第1の側面と前記第2のリードフレームの第2の側面とが前記複数の端子部としてそれぞれ露出していることを特徴とする請求項2から請求項4の何れか一項に記載のフォトカプラ。 The lead frame is
A first lead frame having a first through portion;
A second lead frame having a second penetrating portion,
The first lead frame is disposed on the second lead frame, and the first penetrating portion and the second penetrating portion overlap in plan view,
As the penetrating part, the sealing part is molded in a state where the light receiving element is arranged in a region where the first penetrating part and the second penetrating part overlap in a plan view,
The first side surface of the first lead frame and the second side surface of the second lead frame are exposed as the plurality of terminal portions from the surface to be joined of the molded sealing portion. The photocoupler according to any one of claims 2 to 4, wherein the photocoupler is characterized in that:
前記光学フィルタは、第1の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタと特性が異なる第2の光学フィルタとを含み、
前記貫通部は、第1の領域と、前記第1の領域と位置が異なる第2の領域とを含み、
前記開口部は、第1の開口部と、前記第1の開口部と位置が異なる第2の開口部とを含み、
前記第1の受光素子は前記第1の領域に配置され、
前記第2の受光素子は前記第2の領域に配置され、
前記第1の光学フィルタは前記第1の開口部内に収納され、
前記第2の光学フィルタは前記第2の開口部内に収納されていることを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のフォトカプラ。 The light receiving element includes a first light receiving element and a second light receiving element,
The optical filter includes a first optical filter and a second optical filter having characteristics different from those of the first optical filter,
The penetrating portion includes a first region and a second region having a position different from that of the first region,
The opening includes a first opening and a second opening having a different position from the first opening,
The first light receiving element is disposed in the first region;
The second light receiving element is disposed in the second region;
The first optical filter is housed in the first opening;
The photocoupler according to claim 4 or 5, wherein the second optical filter is accommodated in the second opening.
光を検出する受光素子と、
前記受光素子の受光面を覆う光学フィルタと、
第1の貫通部を有する第1のリードフレームと、
第2の貫通部を有する第2のリードフレームと、
ワイヤー及び封止部と、を有し、
前記第2のリードフレーム上に前記第1のリードフレームが配置されて、前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なり、
前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なる領域に、前記受光素子及び前記光学フィルタが配置されると共に、前記受光素子の受光面の反対側の面に設けられた光電変換部と前記リードフレームとが前記ワイヤーで電気的に接続された状態で前記封止部は成形されており、
成形された前記封止部の外側に露出している面であって、前記発光装置と対向する側の面から、前記光学フィルタの受光面が露出しており、さらに、
成形された前記封止部の外側に露出している面であって、前記配線基板の一方の面上に接合される被接合面から、前記第1のリードフレームの第1の側面と前記第2のリードフレームの第2の側面とが前記配線基板と電気的に接続される複数の端子部としてそれぞれ露出していることを特徴とする請求項1に記載のフォトカプラ。 The light receiving device is:
A light receiving element for detecting light;
An optical filter covering a light receiving surface of the light receiving element;
A first lead frame having a first through portion;
A second lead frame having a second penetrating portion;
A wire and a sealing part,
The first lead frame is disposed on the second lead frame, and the first penetrating portion and the second penetrating portion overlap in plan view,
The light receiving element and the optical filter are disposed in a region where the first penetrating portion and the second penetrating portion overlap in plan view, and provided on a surface opposite to the light receiving surface of the light receiving element. The sealing portion is molded in a state where the photoelectric conversion portion and the lead frame are electrically connected by the wire,
The surface exposed to the outside of the molded sealing portion, the light receiving surface of the optical filter is exposed from the surface facing the light emitting device, and
A surface exposed to the outside of the molded sealing portion, and a first side surface of the first lead frame and the first surface from a surface to be bonded to one surface of the wiring board 2. The photocoupler according to claim 1, wherein a second side surface of each of the two lead frames is exposed as a plurality of terminal portions that are electrically connected to the wiring board.
前記光学フィルタは、前記第1の受光素子の受光面を覆う第1の光学フィルタと、前記第1の光学フィルタと特性が異なり且つ前記第2の受光素子の受光面を覆う第2の光学フィルタとを含み、
前記第1の貫通部と前記第2の貫通部とが平面視で重なる領域は、第1の領域と、前記第1の領域と位置が異なる第2の領域とを含み、
前記第1の受光素子及び前記第1の光学フィルタは前記第1の領域に配置され、
前記第2の受光素子及び前記第2の光学フィルタは前記第2の領域に配置されていることを特徴とする請求項7に記載のフォトカプラ。 The light receiving element includes a first light receiving element and a second light receiving element,
The optical filter includes a first optical filter that covers a light receiving surface of the first light receiving element, and a second optical filter that has different characteristics from the first optical filter and covers the light receiving surface of the second light receiving element. Including
The region where the first penetrating portion and the second penetrating portion overlap in plan view includes the first region and the second region having a position different from the first region,
The first light receiving element and the first optical filter are disposed in the first region,
The photocoupler according to claim 7, wherein the second light receiving element and the second optical filter are arranged in the second region.
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Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014087619A1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-12 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Infrared sensor and manufacturing method therefor, filter member for infrared sensor, and photo-coupler |
| WO2014125800A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Filter member for infrared sensors, method for producing same, infrared sensor and method for manufacturing infrared sensor |
| JP2019016655A (en) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 日本電信電話株式会社 | Light receiving element and manufacturing method |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5461566U (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-28 | ||
| JP2001144319A (en) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Nec Corp | Optical coupling semiconductor device, method of manufacturing the same, and lead frame |
| JP2001358361A (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Rohm Co Ltd | Surface mount photocoupler |
| JP2002076175A (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-15 | Sony Corp | Semiconductor package and manufacturing method thereof |
| JP2006173393A (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sharp Corp | Semiconductor device for optical communication |
| WO2009148134A1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Quantum‑type ir sensor and quantum-type ir gas concentration meter using same |
| JP2010028012A (en) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Sharp Corp | Radio communication device and radio communication apparatus with the same |
| JP2010133946A (en) * | 2008-10-31 | 2010-06-17 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Method for manufacturing infrared sensor, infrared sensor and quantum-type infrared gas concentration meter |
| JP2012112728A (en) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Optical sensor device and method for manufacturing the same |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3420428B2 (en) | 1996-05-27 | 2003-06-23 | シャープ株式会社 | Optical coupling device |
| JP3793622B2 (en) | 1997-05-29 | 2006-07-05 | 松下電器産業株式会社 | Transmission type optical coupling device and manufacturing method thereof |
| JP2004347826A (en) | 2003-05-22 | 2004-12-09 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Optical transceiver module and optical transceiver |
| JP2005123274A (en) | 2003-10-14 | 2005-05-12 | Toshiba Corp | Optically coupled semiconductor device |
-
2011
- 2011-03-18 JP JP2011061297A patent/JP5917007B2/en active Active
-
2012
- 2012-03-16 CN CN2012201018579U patent/CN202736912U/en not_active Expired - Lifetime
- 2012-03-16 KR KR2020120002117U patent/KR200470928Y1/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5461566U (en) * | 1977-10-07 | 1979-04-28 | ||
| JP2001144319A (en) * | 1999-11-15 | 2001-05-25 | Nec Corp | Optical coupling semiconductor device, method of manufacturing the same, and lead frame |
| JP2001358361A (en) * | 2000-06-13 | 2001-12-26 | Rohm Co Ltd | Surface mount photocoupler |
| JP2002076175A (en) * | 2000-09-04 | 2002-03-15 | Sony Corp | Semiconductor package and manufacturing method thereof |
| JP2006173393A (en) * | 2004-12-16 | 2006-06-29 | Sharp Corp | Semiconductor device for optical communication |
| WO2009148134A1 (en) * | 2008-06-04 | 2009-12-10 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Quantum‑type ir sensor and quantum-type ir gas concentration meter using same |
| JP2010028012A (en) * | 2008-07-24 | 2010-02-04 | Sharp Corp | Radio communication device and radio communication apparatus with the same |
| JP2010133946A (en) * | 2008-10-31 | 2010-06-17 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Method for manufacturing infrared sensor, infrared sensor and quantum-type infrared gas concentration meter |
| JP2012112728A (en) * | 2010-11-22 | 2012-06-14 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Optical sensor device and method for manufacturing the same |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014087619A1 (en) * | 2012-12-05 | 2014-06-12 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Infrared sensor and manufacturing method therefor, filter member for infrared sensor, and photo-coupler |
| EP2930479A4 (en) * | 2012-12-05 | 2016-08-10 | Asahi Kasei Microdevices Corp | INFRARED RAY SENSOR AND METHOD FOR MANUFACTURING SAME, FILTER ELEMENT FOR INFRARED RAY SENSOR, AND PHOTOCOUPLER |
| JP6002782B2 (en) * | 2012-12-05 | 2016-10-05 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Infrared sensor and photocoupler |
| US9577124B2 (en) | 2012-12-05 | 2017-02-21 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Infrared sensor and method for manufacturing same, filter member for infrared sensor, and photocoupler |
| WO2014125800A1 (en) * | 2013-02-14 | 2014-08-21 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Filter member for infrared sensors, method for producing same, infrared sensor and method for manufacturing infrared sensor |
| US9638576B2 (en) | 2013-02-14 | 2017-05-02 | Asahi Kasei Microdevices Corporation | Infrared-sensor filter member, manufacturing method thereof, infrared sensor, and manufacturing method thereof |
| JP2019016655A (en) * | 2017-07-04 | 2019-01-31 | 日本電信電話株式会社 | Light receiving element and manufacturing method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| KR200470928Y1 (en) | 2014-01-22 |
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