JP2002344006A

JP2002344006A - 光結合装置

Info

Publication number: JP2002344006A
Application number: JP2001144082A
Authority: JP
Inventors: Yoshiki Yasuda; 義樹安田
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2001-05-15
Filing date: 2001-05-15
Publication date: 2002-11-29

Abstract

(57)【要約】【課題】小型で放熱性に優れた光結合装置を提供する
ことにある。【解決手段】発光素子１と、受光素子２と、前記発光
素子１を搭載する発光素子搭載部３ｃを設けた発光側リ
ードフレーム３ａと、前記受光素子２を搭載する受光素
子搭載部３ｄを設けた受光側リードフレーム３ｂと、前
記発光素子１及び受光素子２を覆うと共に前記発光側リ
ードフレーム３ａ及び受光側リードフレーム３ｂの一部
分を覆い、前記発光素子搭載部３ｃの裏面又は受光素子
搭載部３ｄの裏面の少なくとも一方の面に対応する位置
に孔部９を設けた透光性樹脂６と、該透光性樹脂６の外
周を覆う遮光性樹脂７とから光結合装置を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気信号を発光素
子にて光信号に変換し、その光信号を受光素子ににて再
び電気信号に変換することにより、電気信号の入力側と
出力側とを電気的に絶縁する光結合装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来技術の光結合装置として、受光素子
にダーリントン出力型フォトトランジスタを使用した光
結合装置について、図７を用いて説明する。

【０００３】図７は、光結合装置の概略構成を示す側面
断面図である。図７において、１は電気信号を光に変換
する発光ダイオード等の発光素子、２は光を電気信号に
変換するダーリントン出力型フォトトランジスタ等の受
光素子、３ａはその先端部分に発光素子１をＡｇペース
ト等の導電性接着剤で接続して搭載する発光側リードフ
レームであり、３ｃはその発光側リードフレーム３ａの
先端部分の発光素子搭載部である。３ｂはその先端部分
に受光素子２をＡｇペースト等の導電性接着剤で接続し
て搭載する受光側リードフレームであり、３ｄはその受
光側リードフレーム３ｂの先端部分の受光素子搭載部で
ある。４は発光素子１をプリコートする透明シリコーン
樹脂、５は発光素子１及び受光素子２を各々発光側リー
ドフレーム３ａ及び受光側リードフレーム３ｂにワイヤ
ーボンディングするためのワイヤ、６は発光素子１及び
受光素子２を覆う１次モールド樹脂（透光性樹脂）、８
は１次モールド樹脂６の外周を覆う２次モールド樹脂
（遮光性樹脂）である。

【０００４】また、１次モールド樹脂６は、各素子１，
２と密着した際に加える応力を緩和するために約７０％
（重量比）のフィラーを含有しており、２次モールド樹
脂８も同様に約７０％（重量比）のフィラーと着色剤と
を含有している。

【０００５】また、このような光結合装置において、ま
ず、外部から入力された電気信号はリードフレーム３ａ
を介して発光素子１に伝達される。そして、その電気信
号は発光素子１により光信号に変換されて、その光信号
は１次モールド樹脂６を通り受光素子２に伝達される。
次に、その光信号は、受光素子２にて電気信号に変換さ
れて受光側リードフレーム３ｂを介して外部に伝達され
る。

【０００６】このような光結合装置は、主に信号伝達に
使用される他に、パソコンのネットワーク接続に必要な
モデム等において電話回線の接続等にも使用されてい
る。

【０００７】そして、前者の信号伝達の用途向け光結合
装置としては、通常、受光素子がフォトトランジスタの
タイプが用いられることが多い。また、後者の電話回線
接続用の光結合装置としては、通常、高耐圧・高出力の
受光素子が必要であり、例えば、上述のようなダーリン
トン出力フォトトランジスタやＭＯＳリレー等が用いら
れている。特に出力電流についてはＪＡＴＥ（財団法人
電気通信端末機器審査協会）において、２次側（受光素
子）に１２０ｍＡの電流を流して試験することが示され
ており、電話回線接続用の光結合装置は、他の使用用途
の光結合装置よりも、受光素子に流す電流が大きいた
め、その分発熱量が多いものである。

【０００８】また、このような電話回線の接続用光結合
装置を用いた従来のモデムにおいて、デスクトップパソ
コン組み込み型や単体モデムでは、この光結合装置の２
次モールド樹脂等からなるパッケージのサイズとして比
較的大きな汎用ＤＩＰ（DualIn-line Package）４ピン
パッケージを用いても部品実装面積の問題なかった。し
かし、ＰＣＭＣＩＡ（Personal Computer Memory Card
International Association）カード型モデムや薄型ノ
ートパソコン等では実装面積が限られており、小型面実
装型ＳＭＤ（Surface Mount Device）パッケージが使用
されてきた。

【０００９】ところが、近年、機器のさらなる小型化・
薄型化が重要になっており、それに伴いその機器に組み
込まれる基板の高密度実装が進んでいる。例えば、上述
のノートパソコンやDC-DCコンバータや小型プログラマ
ブル・コントローラ等において、このような高密度実装
が進んでおり、その基板に実装される上述の光結合装置
においても例外ではなく、さらなる小型・薄型化が要望
されている。

【００１０】そこで、上述の信号伝達の用途向け光結合
装置のパッケージとして、小型面実装型ＳＭＤパッケー
ジの他に、さらにパッケージサイズの小さいハーフピッ
チ（1.27mmピッチ）型が主流になりつつある。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術で用いられたようなモデム等の電話回線接続用
の光結合装置は、通常、高耐圧・高出力タイプの受光素
子が必要なものである。そして、このような受光素子に
おいて、その電気的特性を満たすために必要な受光素子
サイズの制限と、パッケージの放熱性の問題から、現時
点では、小型面実装型ＳＭＤパッケージより小さいパッ
ケージの製品ラインナップは存在していない。

【００１２】そこで、このような高耐圧・高出力の光結
合装置をさらに小型化（例えば、ハーフピッチ（1.27m
m）型パッケージ）にするには、さらに受光素子を小型
化にする必要があるが、現行サイズより小型化にすれ
ば、受光素子にダーリントン出力型フォトトランジスタ
を使用した際に電気的特性上コレクタ・エミッタ間飽和
電圧が増加してしまい、それに伴い、さらに発熱量が増
えてしまう。

【００１３】この問題を解決するには、例えば、パッケ
ージに放熱板を取り付けて放熱性を高めればよい。しか
しながら、これではそのパッケージを大型化させてしま
い、小型・薄型化した機器には用いることができなくな
る。

【００１４】また、発熱量が多い受光素子に直接つなが
るような特別なフレームを設けて、それをパッケージ外
部まで引き出して放熱部材として機能させることにより
放熱性を高めてもよい。しかしながら、これでは光結合
装置の内部配線の一部を外部に露出させることになり、
絶縁性能が保たれなくなって、外部からの電気ノイズ等
の影響で光結合装置を破損するおそれがある。

【００１５】また、光結合装置を小型化しようとする
と、発光素子の放熱についても問題となる。

【００１６】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、小型で放熱性に優れた光結
合装置を提供することを目的とする。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は、発光素子と、受光素子と、前記発光素子
を搭載する発光素子搭載部を設けた発光側リードフレー
ムと、前記受光素子を搭載する受光素子搭載部を設けた
受光側リードフレームと、前記発光素子及び受光素子を
覆うと共に前記発光側リードフレーム及び受光側リード
フレームの一部分を覆い、前記発光素子搭載部の裏面又
は受光素子搭載部の裏面の少なくとも一方の面に対応す
る位置に孔部を設けた透光性樹脂と、該透光性樹脂の外
周を覆う遮光性樹脂とから構成されたことを特徴とする
ものである。

【００１８】本発明によれば、発光素子又は受光素子の
少なくとも一方で発生した熱は、発光素子搭載部の裏面
又は受光素子搭載部の裏面から孔部を満たす遮光性樹脂
へ伝わり、さらに外部に放熱されるので、光結合装置全
体の放熱性をより向上させることができる。よって、遮
光性樹脂からなるパッケージのサイズを小さくするため
に受光素子のサイズを小さくして発熱量が増えても、放
熱性に優れているので、発熱に伴う誤動作や部品破損等
の諸問題が起こらいような、小型で放熱性に優れた光結
合装置を提供することができる。

【００１９】また、透光性樹脂に複数の孔部を設けて、
発光素子搭載部の裏面又は受光素子搭載部の裏面とその
複数の孔部を満たす遮光性樹脂との接触面積を増やすこ
とによって、さらに放熱性を向上させることができる。
また、このことにより、透光性樹脂と遮光性樹脂との接
触面積も増えるので密着力を向上させることができ、各
素子から発せられる熱を伝えやすくしてさらに放熱性を
向上させることができる。

【００２０】また、本発明は、前記光結合装置におい
て、前記孔部の側面と底面とに接するコーナー部分に丸
みを付けたことを特徴とするものである。

【００２１】また、本発明は、前記光結合装置におい
て、前記孔部の形状は、底面側の幅が狭く、その底面か
ら離れるほど幅が広くなるテーパー状であることを特徴
とするものである。

【００２２】本発明によれば、モールド用金型等を用い
て透光性樹脂の外周に遮光性樹脂を充填してモールドす
る工程において、孔部の側面とその孔部によって対応し
た発光素子搭載部の裏面又は受光素子搭載部の裏面の少
なくとも一方の面側とに接するコーナー部分にまで遮光
性樹脂を充分に充填することができるので、空気のボイ
ドが発生するのを防止して、このボイドによって遮光性
樹脂がコーナー部分に充填できずに放熱性が低下するこ
とを防止することができる。

【００２３】また、本発明は、前記光結合装置におい
て、前記孔部に絶縁性部材を配置してなることを特徴と
するものである。

【００２４】本発明によれば、発光素子又は受光素子の
少なくとも一方で発生した熱は、発光素子搭載部の裏面
又は受光素子搭載部の裏面に接した透光性樹脂よりも放
熱性の高い絶縁性部材へ伝わり、透光性樹脂を介さずに
遮光性樹脂へ伝わって外部に放熱されるので、光結合装
置全体の放熱性をより向上させることができる。よっ
て、遮光性樹脂からなるパッケージのサイズを小さくす
るために受光素子のサイズを小さくして発熱量が増えて
も、放熱性に優れているので、発熱に伴う誤動作や部品
破損等の諸問題が起こらいような、小型で放熱性に優れ
た光結合装置を提供することができる。

【００２５】また、本発明は、前記光結合装置におい
て、前記絶縁性部材の一部分を前記遮光性樹脂の表面に
露出させたことを特徴とするものである。

【００２６】本発明によれば、発光素子又は受光素子の
少なくとも一方で発生した熱は、発光素子搭載部の裏面
又は受光素子搭載部の裏面に接した透光性樹脂よりも放
熱性の高い絶縁性部材へ伝わり、透光性樹脂及び遮光性
樹脂を介さずに直接外部に放熱されるので、光結合装置
全体の放熱性をより向上させることができる。

【００２７】また、本発明は、前記光結合装置におい
て、前記孔部の開口面積が、発光素子の一面である搭載
面の面積より大きく且つ受光素子の一面である搭載面の
面積より小さいことを特徴とするものである。

【００２８】本発明によれば、通常、受光素子の一面で
ある搭載面の面積より孔部の開口面積の方が大きい際
に、透光性樹脂をモールドして形成する工程において、
熱硬化後の冷却工程での透光性樹脂と受光側リードフレ
ームとの線膨張係数の違いが起因して、受光側リードフ
レームは孔部方向にたわみ、受光素子はそのたわみの圧
力の影響を大きく受けて割れてしまうことがあるため、
受光素子の一面である搭載面の面積よりも孔部の面積の
方を小さくすることにより、受光側リードフレームのた
わみの影響を抑えて受光素子の破損を防止することがで
き且つ充分な放熱効果を得ること可能となる。

【００２９】一方、発光素子は、受光素子よりもサイズ
が小さく、また、透明シリコーン樹脂等でプリコートさ
れて、さらに、発光側リードフレームの一部分にくぼみ
部（落し込み）を形成して発光素子搭載部としてそこに
搭載されるので、発光素子にかかる発光側リードフレー
ムのたわみの圧力の影響がかなり軽減されており、この
ことにより、発光素子搭載部の裏面に対応する位置の前
記孔部の開口面積は前記発光素子の一面である搭載面の
面積よりも大きくすることができる。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。なお、図中、上記従来の
技術にて説明したものと同様のものには同じ符号を付与
する。

【００３１】［実施の形態１］本発明による実施の形態
１として、受光素子にダーリントン出力型フォトトラン
ジスタを使用した光結合装置について、図１，２を用い
て説明する。

【００３２】図１，２は、光結合装置の概略構成を示す
側面断面図である。図１，２において、１は電気信号を
光に変換する発光ダイオード等の発光素子、２は光を電
気信号に変換するダーリントン出力型フォトトランジス
タ等の受光素子、３ａはその先端部分に発光素子１をＡ
ｇペースト等の導電性接着剤で接続して搭載する発光側
リードフレームであり、３ｃはその発光側リードフレー
ム３ａの先端部分の発光素子搭載部である。３ｂはその
先端部分に受光素子２をＡｇペースト等の導電性接着剤
で接続して搭載する受光側リードフレームであり、３ｄ
はその受光側リードフレーム３ｂの先端部分の受光素子
搭載部である。４は発光素子１をプリコートする透明シ
リコーン樹脂、５は発光素子１及び受光素子２を各々発
光側リードフレーム３ａ及び受光側リードフレーム３ｂ
にワイヤーボンディングするためのワイヤ、６は発光素
子１及び受光素子２を覆う１次モールド樹脂（透光性樹
脂）であり、９ａ，９ｃの発光素子搭載部３ｃ裏面に対
応する位置と、９ｂ，９ｄの受光素子搭載部３ｄ裏面に
対応する位置とに孔部が設けられている。７は１次モー
ルド樹脂６の外周を覆う２次モールド樹脂（遮光性樹
脂）である。

【００３３】また、１次モールド樹脂６は応力緩和のた
めに約７０％（重量比）のフィラーを含有しており、２
次モールド樹脂７は放熱性を上げるために相当量（例え
ば、約８０〜９０％(重量比)）のシリカ（結晶シリカ又
はその結晶シリカに熱処理等を加えた溶融シリカ）のフ
ィラーを含有させた遮光性樹脂を使用する。従来技術で
は、２次モールド樹脂は約７０％（重量比）のシリカの
フィラーが含有されており、放熱性を上げるためにはそ
れ以上のシリカを含有させればよいのだが、１００％近
くになると硬化後の樹脂としての強度が低下してしまう
ため、本発明では約８０〜９０％(重量比)のシリカを含
有させた樹脂を用いる。

【００３４】図１では、モールド用金型等を用いて１次
モールド樹脂６の外周に２次モールド樹脂７を充填して
モールドする工程において、孔部９ａ，９ｂによって露
出された発光素子搭載部３ｃ，受光素子搭載部３ｄの裏
面が、直接２次モールド樹脂７と接触するようにしてい
る。

【００３５】また、通常、受光素子２の一面である搭載
面の面積より孔部９ｂの開口面積の方が大きい際に、１
次モールド樹脂６をモールドして形成する工程におい
て、熱硬化後の冷却工程での１次モールド樹脂６と受光
側リードフレーム３ｂとの線膨張係数の違いが起因し
て、受光側リードフレーム３ｂは孔部９ｂ方向にたわ
み、受光素子２は、そのたわみの圧力の影響を大きく受
けて割れてしまうことがある。そこで、受光素子２の一
面である搭載面の面積よりも孔部９ｂの面積の方を小さ
く設計している。

【００３６】さらに、孔部９ｂの内周の大きさは、受光
素子２の一面である搭載面の外周からはみ出さないで内
側に納まる大きさであることが好ましい。

【００３７】一方、発光素子１は、受光素子よりもサイ
ズが小さく、例えば、0.28mm×0.28mm×0.28mmであり、
また、透明シリコーン樹脂４でプリコートされて、さら
に、例えば、厚さが約0.2mmの発光側リードフレーム３
ａの一部分にくぼみ部（落し込み）を形成して発光素子
搭載部３ｃとしてそこに搭載されるので、発光素子１に
かかる発光側リードフレーム３ａのたわみの圧力の影響
がかなり軽減されているので、孔部９ａの開口面積は、
発光素子１の一面である搭載面の面積よりも大きく且つ
受光素子２の一面である搭載面の面積より小さく設計し
ている。

【００３８】なお、本実施の形態では、孔部９ａの開口
面積は、発光素子１の一面である搭載面の面積よりも大
きく且つ発光素子１を搭載した発光素子搭載部３ｃであ
るくぼみ部の裏面の面積より小さく設計している。

【００３９】また、図２では、図１の孔部９ａ,９ｂに
対して、その側面と孔部９ａ,９ｂによって露出された
発光素子搭載部３ｃの裏面及び受光素子搭載部３ｄの裏
面とのコーナー部分に丸みを付けて９ｃ,９ｄとしたも
のである。

【００４０】または、図示しないが、孔部９ｃ,９ｄの
形状は、その孔部９ｃ,９ｄによって露出した発光素子
搭載部３ｃの裏面及び受光素子搭載部３ｄの裏面に近い
側の幅が狭くその裏面から離れるほど幅が広くなるテー
パー状であってもよい。

【００４１】なお、孔部９ａ〜９ｄは、例えば、１次モ
ールドをする際のモールド用金型に孔部９ａ〜９ｄを形
成するような形状を設けておくことにより、１次モール
ドする工程にて同時に形成されるものである。

【００４２】以上のように本実施の形態では、発光素子
１及び受光素子２で発生した熱は、発光素子搭載部３ｃ
の裏面及び受光素子搭載部３ｄの裏面から孔部９ａ,９
ｂを満たす２次モールド樹脂７へ伝わり、さらに外部に
放熱されるので、光結合装置全体の放熱性をより向上さ
せることができる。よって、２次モールド樹脂７からな
るパッケージのサイズを小さくするために受光素子２の
サイズを小さくして発熱量が増えても、放熱性に優れて
いるので、発熱に伴う誤動作や部品破損等の諸問題が起
こらいような、小型で放熱性に優れた光結合装置を提供
することができる。

【００４３】また、受光素子２の一面である搭載面の面
積よりも孔部９ｂの面積の方を小さくすることにより、
受光側リードフレーム３ｂのわたみの圧力の影響を抑え
て受光素子２の破損を防止することができ且つ充分な放
熱効果を得ること可能となる。

【００４４】また、発光素子搭載部３ｃの裏面を露出さ
せる孔部９ａの開口面積は発光素子１の一面である搭載
面の面積よりも大きく且つ受光素子２の一面である搭載
面の面積より小さくすることにより、発光側リードフレ
ーム３ａのたわみの圧力の影響を抑えて発光素子１の破
損を防止することができ且つ充分な放熱効果を得ること
可能となる。

【００４５】また、１次モールド樹脂６の外周に２次モ
ールド樹脂７を充填してモールドする工程において、孔
部９ｃ,９ｄの側面とその孔部９ｃ,９ｄによって露出し
た発光素子搭載部３ｃの裏面及び受光素子搭載部３ｄの
裏面とが接するコーナー部分にまで２次モールド樹脂７
を充分に充填することができるので、空気のボイドが発
生するのを防止して、このボイドによって２次モールド
樹脂７がコーナー部分に充填できずに放熱性が低下する
ことを防止することができる。

【００４６】なお、孔部９ａ〜９ｄは、発光素子搭載部
３ｃ，受光素子搭載部３ｄの裏面を露出するように設け
られているが本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、発光素子搭載部３ｃ，受光素子搭載部３ｄの
裏面を露出させずに、ごく薄く成形するようにして設け
てもよい。

【００４７】［実施の形態２］実施の形態２として、上
記実施の形態１の孔部を複数設けた光結合装置につい
て、図３，４の要部構成を示す正面図を用いて説明す
る。

【００４８】なお、図３，４において、上記実施の形態
１を示す図１，２と共通部分については同符号を付与す
る。また、上記実施の形態１と異なる点について説明
し、同様なものについては説明を省略する。

【００４９】図３，４において、１次モールド樹脂６に
は、９ｅ，９ｇの発光素子搭載部３ｃの裏面を露出する
複数の孔部と、９ｆ，９ｈの受光素子搭載部３ｄの裏面
を露出する複数の孔部が設けられている。

【００５０】図３では、モールド用金型等を用いて１次
モールド樹脂６の外周に２次モールド樹脂７を充填して
モールドする工程において、孔部９ｅ,９ｆによって露
出された発光素子搭載部３ｃ，受光素子搭載部３ｄの裏
面が、直接２次モールド樹脂７と接触するようにしてい
る。

【００５１】また、図４では、図３の孔部９ｅ，９ｆに
対して、その側面と孔部９ｅ，９ｆによって露出された
発光素子搭載部３ｃの裏面及び受光素子搭載部３ｄの裏
面とのコーナー部分に丸みを付けて９ｇ,９ｈとしたも
のである。

【００５２】または、図示しないが、孔部９ｇ,９ｈの
形状は、その孔部９ｇ,９ｈによって露出した発光素子
搭載部３ｃの裏面及び受光素子搭載部３ｄの裏面に近い
側の幅が狭くその裏面から離れるほど幅が広くなるテー
パー状であってもよい。

【００５３】なお、孔部９ｅ〜９ｈは、例えば、１次モ
ールドをする際のモールド用金型に孔部９ｅ〜９ｈを形
成するような形状を設けておくことにより、１次モール
ドする工程にて同時に形成されるものである。

【００５４】以上のように本実施の形態では、１次モー
ルド樹脂６に複数の孔部９ｅを設けて、発光素子搭載部
３ｃの裏面とその複数の孔部９ｅを満たす２次モールド
樹脂７との接触面積が増やすことによって、さらに放熱
性を向上させることができる。また、このことにより、
１次モールド樹脂６と２次モールド樹脂７との接触面積
も増えるので密着力を向上させることができ、発光素子
から発せられる熱を伝えやすくしてさらに放熱性を向上
させることができる。

【００５５】また、モールド用金型等を用いて１次モー
ルド樹脂６の外周に２次モールド樹脂７を充填してモー
ルドする工程において、孔部９ｇ,９ｈの側面とその孔
部９ｇ,９ｈによって露出した発光素子搭載部３ｃの裏
面及び受光素子搭載部３ｄの裏面とが接するコーナー部
分にまで遮光性樹脂７を充分に充填することができるの
で、空気のボイドが発生するのを防止して、このボイド
によって遮光性樹脂７がコーナー部分に充填できずに放
熱性が低下することを防止することができる。

【００５６】なお、孔部９ｅ〜９ｈは、発光素子搭載部
３ｃ，受光素子搭載部３ｄの裏面を露出するように設け
られているが本発明はこれに限定されるものではない。
すなわち、発光素子搭載部３ｃ，受光素子搭載部３ｄの
裏面を露出させずに、ごく薄く成形するようにして設け
てもよい。

【００５７】［実施の形態３］実施の形態３として、実
施の形態１の孔部に絶縁性部材を配置した光結合装置に
ついて、図５,６の要部構成を示す正面図を用いて説明
する。

【００５８】なお、図５,６において、上記実施の形態
１を示す図１と共通部分については同符号を付与する。
また、上記実施の形態１と異なる点について説明し、同
様なものについては説明を省略する。

【００５９】図５,６において、１０は１次モールド樹
脂６よりも放熱性の高いセラミック等の絶縁性部材であ
る。

【００６０】また、絶縁性部材１０は、放熱性を上げる
ために相当量（例えば、約８０〜９０％(重量比)）のシ
リカ（結晶シリカ又はその結晶シリカに熱処理等を加え
た溶融シリカ）のフィラーを含有させた遮光性樹脂を使
用する。

【００６１】図５,６では、１次モールド樹脂６の孔部
によって露出された発光素子搭載部３ｃ，受光素子搭載
部３ｄの裏面に各々絶縁性部材１０を接触させるように
配置して、その外周にモールド用金型等を用いて２次モ
ールド樹脂７を充填してモールドして形成している。

【００６２】または、発光素子１及び受光素子２を１次
モールド樹脂６でモールドする前に、発光素子搭載部３
ｃの裏面及び受光素子搭載部３ｄの裏面に各々絶縁性部
材１０を接触させるように配置して、その外周にモール
ド用金型等を用いて１次モールド樹脂６でモールドし
て、さらに、その外周に２次モールド樹脂７を充填して
モールドして形成してもよい。

【００６３】この際、絶縁性部材１０の厚みを、２次モ
ールド樹脂７の表面にその絶縁性部材１０の一部が露出
するような厚みにすると、図５で示されるような光結合
装置となる。また、絶縁性部材１０の厚みを、１次モー
ルド樹脂６の表面にその絶縁性部材１０の一部が露出す
るような厚みにすると、図６で示されるような光結合装
置となる。

【００６４】また、通常、受光素子２の一面である搭載
面の面積より絶縁性部材１０と受光素子搭載部３ｄの裏
面との接触面積の方が大きい際に、１次モールド樹脂６
をモールドして形成する工程において、熱硬化後の冷却
工程での１次モールド樹脂６と受光側リードフレーム３
ｂとの線膨張係数の違いが起因して、受光側リードフレ
ーム３ｂは絶縁性部材１０方向にたわみ、受光素子２
は、そのたわみの圧力の影響を大きく受けて割れてしま
うことがある。そこで、受光素子２の一面である搭載面
の面積よりも絶縁性部材１０と受光素子搭載部３ｄの裏
面との接触面積の方を小さく設計している。

【００６５】さらに、絶縁性部材１０と受光素子搭載部
３ｄの裏面との接触面の内周の大きさは、受光素子２の
一面である搭載面の外周からはみ出さないで内側に納ま
る大きさであることが好ましい。

【００６６】一方、発光素子１は、受光素子よりもサイ
ズが小さく、例えば、0.28mm×0.28mm×0.28mmであり、
また、透明シリコーン樹脂４でプリコートされて、さら
に、例えば、厚さが約0.2mmの発光側リードフレーム３
ａの一部分にくぼみ部（落し込み）を形成して発光素子
搭載部３ｃとしてそこに搭載されるので、発光素子１に
かかる発光側リードフレーム３ａのたわみの圧力の影響
がかなり軽減されているので、絶縁性部材１０と発光素
子搭載部３ｃの裏面との接触面積は、発光素子１の一面
である搭載面の面積よりも大きく且つ受光素子の一面で
ある搭載面の面積より小さく設計している。

【００６７】なお、本実施の形態では、絶縁性部材１０
と発光素子搭載部３ｃの裏面との接触面積は、発光素子
１の一面である搭載面の面積よりも大きく且つ発光素子
１を搭載した発光素子搭載部３ｃであるくぼみ部の裏面
の面積より小さく設計している。

【００６８】以上のように本実施の形態では、絶縁性部
材として、遮光性樹脂よりも熱伝導性に優れた材質のも
のを用いることができるので、図５において、発光素子
１及び受光素子２で発生した熱は、発光素子搭載部３ａ
の裏面及び受光素子搭載部３ｂの裏面に接した１次モー
ルド樹脂６よりも放熱性の高い絶縁性部材１０へ伝わ
り、１次モールド樹脂６及び２次モールド樹脂７を介さ
ずに直接外部に放熱されるので、光結合装置全体の放熱
性をより向上させることができる。よって、２次モール
ド樹脂７からなるパッケージのサイズを小さくするため
に受光素子２のサイズを小さくして発熱量が増えても、
放熱性に優れているので、発熱に伴う誤動作や部品破損
等の諸問題が起こらいような、小型で放熱性に優れた光
結合装置を提供することができる。

【００６９】また、図６において、発光素子１及び受光
素子２で発生した熱は、発光素子搭載部３ａの裏面及び
受光素子搭載部３ｂの裏面に接した１次モールド樹脂６
よりも放熱性の高い絶縁性部材１０へ伝わり、１次モー
ルド樹脂６を介さずに２次モールド樹脂７へ伝わって外
部に放熱されるので、光結合装置全体の放熱性をより向
上させることができる。また、図５の光結合装置と比べ
て、２次モールド樹脂７の表面と絶縁性部材１０との隙
間からの水分等が浸入することがないので、水分等の浸
入を容易に防止できる。

【００７０】また、受光素子２の一面である搭載面の面
積よりも絶縁性部材１０と受光素子搭載部３ｄの裏面と
の接触面積の方を小さくすることにより、受光側リード
フレーム３ａのたわみの圧力の影響を抑えて受光素子２
の破損を防止することができ且つ充分な放熱効果を得る
こと可能となる。

【００７１】また、絶縁性部材１０と発光素子搭載部３
ｃの裏面との接触面積は発光素子１の一面である搭載面
の面積よりも大きく且つ発光素子１を搭載した発光素子
搭載部３ｃであるくぼみ部の裏面の面積よりも絶縁性部
材１０と発光素子搭載部３ｃの裏面との接触面積の方を
小さくすることにより、発光側リードフレーム３ｂのた
わみの圧力の影響を抑えて発光素子１の破損を防止する
ことができ且つ充分な放熱効果を得ること可能となる。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、本発明の光結合装置によ
れば、発光素子又は受光素子の少なくとも一方で発生し
た熱は、発光素子搭載部の裏面又は受光素子搭載部の裏
面から孔部を満たす遮光性樹脂へ伝わり、さらに外部に
放熱されるので、光結合装置全体の放熱性をより向上さ
せることができる。よって、遮光性樹脂からなるパッケ
ージのサイズを小さくするために受光素子のサイズを小
さくして発熱量が増えても、放熱性に優れているので、
発熱に伴う誤動作や部品破損等の諸問題が起こらいよう
な、小型で放熱性に優れた光結合装置を提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１の光結合装置の概略構成
を示す側面断面図である。

【図２】実施の形態１の光結合装置の概略構成を示す側
面断面図である。

【図３】実施の形態２の光結合装置の概略構成を示す側
面断面図である。

【図４】実施の形態２の光結合装置の概略構成を示す側
面断面図である。

【図５】実施の形態３の光結合装置の概略構成を示す側
面断面図である。

【図６】実施の形態３の光結合装置の概略構成を示す側
面断面図である。

【図７】従来技術の光結合装置の概略構成を示す側面断
面図である。

【符号の説明】

１発光素子２受光素子３ａ発光側リードフレーム３ｂ受光側リードフレーム３ｃ発光素子搭載部３ｄ受光素子搭載部６１次モールド樹脂（透光性樹脂）７２次モールド樹脂（遮光性樹脂）９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ，９ｅ，９ｆ，９ｇ，９ｈ孔
部１０絶縁性部材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発光素子と、受光素子と、前記発光素子を搭載する発光素子搭載部を設けた発光側
リードフレームと、前記受光素子を搭載する受光素子搭載部を設けた受光側
リードフレームと、前記発光素子及び受光素子を覆うと共に前記発光側リー
ドフレーム及び受光側リードフレームの一部分を覆い、
前記発光素子搭載部の裏面又は受光素子搭載部の裏面の
少なくとも一方の面に対応する位置に孔部を設けた透光
性樹脂と、該透光性樹脂の外周を覆う遮光性樹脂とから構成された
ことを特徴とする光結合装置。
【請求項２】請求項１に記載の光結合装置において、前記孔部の側面と底面とに接するコーナー部分に丸みを
付けたことを特徴とする光結合装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の光結合装置にお
いて、前記孔部の形状は、底面側の幅が狭く、その底面から離
れるほど幅が広くなるテーパー状であることを特徴とす
る光結合装置。
【請求項４】請求項１に記載の光結合装置において、前記孔部に絶縁性部材を配置してなることを特徴とする
光結合装置。
【請求項５】請求項５に記載の光結合装置において、前記絶縁性部材の一部分を前記遮光性樹脂の表面に露出
させたことを特徴とする光結合装置。
【請求項６】請求項１から５のいずれか１項に記載の
光結合装置において、前記孔部の開口面積が、発光素子の一面である搭載面の
面積より大きく且つ受光素子の一面である搭載面の面積
より小さいことを特徴とする光結合装置。