JPS59119774A - 光結合半導体装置 - Google Patents

光結合半導体装置

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JPS59119774A
JPS59119774A JP57232809A JP23280982A JPS59119774A JP S59119774 A JPS59119774 A JP S59119774A JP 57232809 A JP57232809 A JP 57232809A JP 23280982 A JP23280982 A JP 23280982A JP S59119774 A JPS59119774 A JP S59119774A
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lead
light
pellet
light emitting
leads
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小島 伸次郎
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松本 岩夫
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Toshiba Corp
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    • H01ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
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    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
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  • Power Engineering (AREA)
  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は同一容器内に発光素子と受光素子と収納した
いわゆるホトカプラと称される光結合半導体装置に関す
る。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
従来、光結合半導体装置いわゆるホトカプラは次のよう
(二構成されている。すなわち、まず一体の細長い金属
細条よシ第1図に示すよう(二各2本のリード1,2を
備えた発光側のリードフレーム3を押抜き等の工程で形
成し、同様(二細長い、金属細条よυ第2図に示すよう
に各3本のリード11,12.13を備えた受光側のリ
ードフレーム14を構成する。上記発光側す−ドフレー
ム3の一方のリードlの先端部には幅広部4が設けられ
ておシ、この後の工程でこの幅広部4上に発光ダイオー
ドペレットが載置される。また、発光側リードフレーム
lの他方のり−ド2は発光側の1つの電極リードとなる
ものでアシ、この後の工程で上記発光ダイオードペレッ
ト表面上の電極との間で金(Au)等カラなる細線でボ
ンディングされる。上記受光側リードフレーム14の中
央に位置・するり一ド11の先端部にも幅広部15が設
けられておシ、この幅広部15上にはこの後の工程でホ
トトランジスタペレットが載置される。また、受光側リ
ードフレーム14の両側に位置する2本のリード12.
13は受光側のたとえばベース、エミッタ電極リードと
なるものであシ、この後の工程で上記ホトトランジスタ
ペレット表面上のベース、エミッタ電極それぞれとの間
で細線によシボンデイングされる。上記一対のリードフ
レーム3,14はそれぞれ発光ダイオードペレットおよ
びホトトランジスタペレットの載置、細線によるボンデ
ィングの前に予め所定形状(=折曲形成され、この後、
素子の載置、ボンディングが行なわれた後、発光ダイオ
ードペレットとホトトランジスタペレットが対向するよ
う(二重ね合わされる。そしてとの後は第3図の断面図
で示すように、発光ダイオードペレット5とホトトラン
ジスタペレット16との間(二透明の液状エポキシ樹脂
21を注入しこれを硬化させて光通路を形成し、さらに
不透明のエポキシ樹脂22によるモールディングを行な
って外側容器を成型し、この後、リードフレームの切断
、フォーミング、リードの半田ディツプを行なうことに
よって完成される。
ところで、発光側と受光側との間の絶縁耐圧はホトカプ
ラの重要な特性の1つであシ、との耐圧は発光ダイオー
ドペレットとホトトランジスタペレットとの間の距離に
左右される。しかしながら、上記構成でなる従来のホト
カプラでは、リードフレーム3,14が平板状の金属細
条から作られ、発光ダイオードペレット5とホトトラン
ジスタペレット16とを対向させるためにリードフレー
ムを折曲形成しているので、両者間の距離は高々2u程
度にしかならない。
このため、高い絶縁耐圧を持たせるのに限界がある。ま
た、上記距離を2u以上にするために折曲形成時のリー
ド段差を大きくとると、その分外形容器用のエポキシ樹
脂22の外形形状が大きくなシ、装置の大型化をもたら
す。
さらに、仮に装置が大型化してもよく、発光ダイオード
ペレット5とホトトランジスタペレット16との間の距
離が2朋以上に設定された場合、従来では発光ダイオー
ドペレット5の載置面が平坦となっているので、発光ダ
イオードペレット5から発せられた光が十分にホトトラ
ンジスタペレット16表面に達せず、ホトカプラとして
の機能がなされなくなってしまう。
その上、従来のホトカプラでは、発光ダイオード5およ
びホトトランジスタ16を載置するリード1.11の幅
広部4,15は互いに重なっておシ、この重な多部分の
空間は極めて小さいため、前記光通路を形成する場合に
モールディング成型は行なえずしたがって粘度の低い液
状エポキシ樹脂21を注入するようにしている。
ところが粘度が低いためにこの樹脂21はリード1,1
1を伝わって外部方向に流れ出してしまう。そしてこの
流れ出て硬化した樹脂21とリードl、 12との間に
はすきまが生じるため、外部から水分が侵入し易くなっ
て耐湿性能が低下してしまう。
し発明の目的〕 この発明は上記のような事情を考慮してなされたもので
あシ、その目的は、高絶縁耐性および高耐湿性を得るこ
とができしかも小型の光結合半導体装置を提供すること
にある。
〔発明の概要〕
上記目的を達成するためこの発明にあっては、第1のリ
ードの先端部端面に凹状の反射部を設けこの反射部内に
は発光ダイオードペレットを配設し、第2のリードの先
端部端面には正方形状の平坦部を設けこの平坦部上には
ホトトランジスタペレットを配設し、この第2のり一へ
はその先端部が第1のリードの先端部と対向するように
配置し、上記発光ダイオードペレットおよびホトトラン
ジスタベレットを封止するように第1.第2のリードの
先端部を透明エポキシ樹脂でモールディング成型し、さ
らにこの樹脂の回シを不透明エポキシ樹脂でモールディ
ング成型するようにした光結合半導体装置が提供されて
いる。
〔発明の実施例〕
以下図面を参照してこの発明の一実施例を説明する。こ
の発明の一実施例に係る光結合半導体装置いわゆるホト
カプラは次のように構成される。すなわち、まず鉄ある
いは銅を含む厚みが0.5 fi程度の一体の細長い金
属細条よシ、第4図に示すように各3本のリード31,
32゜33を備えた受光側のリードフレーム仁4を押抜
き(パンチ)等の工程で形成する。上記各リード31.
32.33の先端部端面ばプレス加工され、中央に位置
するリード31の端面には、第5図に示すようにこのリ
ード31の板厚の約2倍の長さすなわち1.0〜1,2
朗を1辺とする略正方形の平坦部35が形成される。ま
た上記リード31に沿ってその両側に配置されている各
リード32 、.93の先端部端面には、第6図に示す
ように1辺の長さが0.5 uの正方形状の平坦部36
が形成される。そして上記リード31の先端部に形成さ
れる平坦部35上にはこの後、ホトトランジスタベレッ
トが載置され、残シのリード32.33は受光側のたと
えばペース、エミッタ電極リードとなるものであシ、こ
の後の工程で上記ホトトランジスタペレット表面上のペ
ース、エミッタ電極それぞれと平坦部35との間が金等
からなる細線によシボンデイングされる。
また上記と同様の金属細条を用いて第7図に示すように
各2本のリード41.42を備えた発光側のリードフレ
ーム43を形成する。この画リード41.42の先端部
端面もプレス加工され、一方のり−ド41の端面には第
8図の斜視図で示すように外径が1動程度の凹状の反射
部44が形成され、他方のリード42の端面には前記第
6図と同様の平坦部36が形成される。
そして上記一方のリード4ノの先端部に形成される反射
部44内にはこの後、発光ダイオードペレットが載置さ
れ、他方のり−ド42は発光側の1つの電極リードたと
えばアノードリードとなるものでアシ、この後の工程で
上記発光ダイオードペレット表面上のアノード電極とそ
の平坦部35との間がボンディングされる。
このように一対のリードフレーム34.43を形成して
から次に第9図に示すように、リードフレーム34側で
はリード3ノに形成した平坦部35上にホトトランジス
タペレット51を載置するとともに細線52を用いてボ
ンディングを行ない、同様にリードフレーム43側では
リード41に形成した反射部44内に発光ダイオードベ
レット53を載置するとともに細線52を用いてボンデ
ィングを行ない、この後、リード31と41の先端部が
対向しかつ所定距離を保つように一対のリードフレーム
34゜43をモールド用金型に固定する。しかる後、上
記ホトトランジスタベレット51および発光ダイオード
ペレット53が封止されるようにリード31,32.3
3,41.42の先端部を透明エポキシ樹脂54で第1
0図;二示すようにモールディング成型し、戸イバー等
、リードフレーム34.43の不要箇所を切断する。さ
らにこれに黒色等不透明エポキシ樹脂55による外側容
器用のモールディング成型を行ない、この後、リードフ
レームの切断、フォーミンクおよびリードの半田ディツ
プを行なって第11図の斜視図で示すような5ビンのホ
トカプラが完成する。
このような構成でカるフォトカプラでは、従来のように
リードを折曲形成して互いに重ね合わせその内側に発光
ダイオードペレットとホトトランジスタベレットとを対
向配置するものにくらべて、リード31.41の先端部
端面に発光ダイオードベレットおよびホトトランジスタ
ベレットを載置し互いに対向させるようにしているので
両ペレット間の距離は十分にとることができ、自由度も
高い。しかも1回目のモールディングによる透明エポキ
シ樹脂54の厚みは、この距離には依存せず一定の厚み
にすることができるので、高絶縁化を図っても装置の形
状を小形にすることができる。
また、高絶縁化を図る場合、両ベレット間の距離を比較
的大キくシても、発光ダイオードベレット53側には反
射部44が形成されておシこのベレット53から発せら
れた光は集光されてホトトランジスタベレット5 の表
面に到達し従来よシも配光効率が大幅に改善されるので
、両ペレット間の距離を十分に大きくしてもホトカプラ
としての機能を果たす。
さらにリードフレームの先端部が従来のように折曲形成
されていす、前記光通路に相当する部分はモールディン
グ成型によって形成が可能である。このとき、液状のも
のにくらべて粘度の高いエポキシ樹脂を用いておシ、リ
ード31.47を伝わって外部方向に流れ出る量はわず
かであシ、またモールディング時にボンディング用の細
線52をも含めて成型できるため、細線52にストレス
を与えることなく流れ出て硬化した樹脂を除去すること
ができ、これによってすきまの発生が防止でき、耐湿性
は従来よりも数倍向上させることができる。
なお、この発明は上記一実施例に限定されるものではな
く種々の変形が可能である。たとえば上記実施例では発
光側が2ピン、受光側が3ピンの合計5ピンのホトカプ
ラについて説明したが、これは第12図に示すように発
光側のリードフレーム43の2本のリード41.42に
沿って、配線のなされないもう1本のリード45を設け
ること(;よ如、第13図の上面図に示すようなリード
配置が左右対象の6ピンのホトカプラを構成するように
してもよい。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、高絶縁耐圧、高
耐湿性を得ることができしかも小型の光結合半導体装置
が提供できる。
【図面の簡単な説明】
第1図ないし第3図はそれぞれ従来のホトカプラを説明
するためのもので、第1図および第2図はそれぞれリー
ドフレームを示す平面図、第3図はホトカブ2の断面図
、第4図ないし第11図はこの発明の一実施例に係るホ
トカプラを説明するためのもので、第4図および第7図
はそれぞれリードフレームを示す平面図、第5図および
第6図はそれぞれリード先端部端面の形状を示す平面図
、第8図はリード先端部端面の形状を示す斜視図、第9
図はリードフレームをモールド金型に固定するときの状
態を示す平面図、第10図は透明樹脂によるモールド状
態を示す平面図、第11図は完成したホトカプラ全体の
斜視図、第12図および第13図はそれぞれこの発明の
他の実施例を示し、第12図はリードフレームを示す平
面図、第13図はホトカプラ全体の上面図である。 31.32,33,41,42.45・・・リード1.
94 、 4 J用す−ドフレーム、36.36・・・
平坦部、44・・・反射部、51川ホトトランジスタペ
レツト、52・・・細線、53・・・発光ダイオードベ
レット、54・・・透明エポキシ樹脂、55・・・不透
明エポキシ樹脂。 出願人代理人 弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第3図 第5 F7!J@ 6図 窮2図 第4図 第7図 第8図 第10図 @12図 第9図 1 1 第11図 5 第13図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)先端部端面に凹状の反射面を有する第1のリード
    と、上記第1のリードの先端部(二その先端部が対向す
    るように配置され、その先端部端面に略正方形状の平坦
    面を有する第2のリードと、上記第1のリードの反射面
    内に配設された発光素子と、上記第2゛のリードの平坦
    面上に配設された受光素子と、上記第1のリードに沿っ
    て配置されその先端部が金属細線を介して上記発光素子
    上の電極と電気的に結合される第3のリードと、上記第
    2のリードに沿って配置されそれぞれの先端部が金属細
    線を介して上記受光素子上の電極それぞれと電気的に結
    合される第4.第5のリードと、上記発光素子および受
    光素子を封止するように上記第1ないし第5のリードの
    先端部に設けられる光透過性樹脂部材と、上記光透過性
    樹脂部材をさら):封止するように設けられる光不透過
    性樹脂部材とを具備したことを特徴とする光結合半導体
    装置。
  2. (2)  前記第1.第3のリードに沿って第6のリー
    ドをさらに配置するようにした特許請求の範囲第1項に
    記載の光結合半導体装置。
JP57232809A 1982-12-25 1982-12-25 光結合半導体装置 Granted JPS59119774A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6373678A (ja) * 1986-09-17 1988-04-04 Mitsubishi Electric Corp 半導体装置
US5127071A (en) * 1990-03-13 1992-06-30 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module including receptacle, and method of producing the same
US5170453A (en) * 1990-08-28 1992-12-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Optical module
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