(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ同一平面に非連続状態で配置された第１および第２の導電性金属板と、前記第1の導電性金属板の先端部に固着された発光素子と、前記第2の導電性金属板の先端部に固着された受光素子と、前記発光素子に電気的に接続された第３の導電性金属板と、前記受光素子に電気的に接続された第４の導電性金属板と、前記発光素子、受光素子および前記第１、第２の導電性金属板の先端部を覆うように設けられた透光性樹脂と、この透光性樹脂を覆うように設けられた封止樹脂層とを具備し、前記第１および第２の導電性金属板の先端部分は、四角形の角部を切除した面取部を有するほぼ四角形に形成されていることを特徴とする光電変換装置。
【請求項２】
前記面取部は、直線状あるいは曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光電変換装置。
【請求項３】
前記面取部は、前記第１および第２の導電性金属板の少なくも一方において、前記四角形の四角に設けられ、全体として曲線状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
【請求項４】
前記透光性樹脂は前記第３および第４の導電性金属板の一部も覆うことを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
【請求項５】
絶縁耐圧が５ｋｖ以上であることを特徴とする請求項１記載の光電変換装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は光電変換装置に係わり、特に光結合素子に好適する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から光電変換装置とりわけ光結合素子は各分野に利用されると共に、改良も盛んに行われると共に多くの特許提案がされているので、以下に説明する。  先ず反射型の光結合素子に関して特開昭51-19460号公報ａにより開示したオプトエレクトロニックカプラ素子が知られている。その要旨は同一平面内に配置するパターン化した隣接するリードフレーム１に固定する発光素子２がプラスチック製レフレクタで仕切られた透明材料３内に包含され、その上レフレクタ（透光性樹脂）３の凹面が前記半導体素子２から放射する光線を感光性構成素子４へ反射させる点にある。しかもレフレクタはエポキシ樹脂と酸化チタンで構成し、その形状は半球または半エリプソイドである（図１参照）。
【０００３】
図２に示す特開昭54-31291号公報ｂには光結合半導体装置が提案されており、この技術Ｗでは同一平面内に配置するリードフレーム１に固定する発光素子２と受光素子４を透光製樹脂３により覆い、更にその外側に外囲器（封止樹脂）５を重ね、この両者間に隙間即ち透光製樹脂より低屈折率になるようにする領域６を設置する手段が採られている。
【０００４】
特開昭61-272977 号公報ｃによる光結合装置にあっては（図３参照）、素子搭載部に突起７を設置するのが特徴である。即ち一対の素子搭載部の中間を原点とし、一対の素子搭載部の各々の中心を通る軸をＸ軸、これと垂直で素子搭載部を含む平面内の軸をＹ軸とした場合、前記搭載部の一方または双方がＹ軸方向に突起７を設ける。しかもこの突起７に対置した搭載部の側面が樹脂封止体即ち透光性樹脂３で覆われるのが要旨である。これも大きな絶縁耐圧を安定して得られるのが効果である。
【０００５】
特開昭61-295675 号公報ｄによるホトカプラ（図４参照）は、小形化を目指す際にモールド樹脂の外に導出するアウターリードに施す曲げ加工時に生ずるクラックなどを防ぐ技術である。このためにアウターリード方向に設置する凹部８に、相互に光結合する半導体素子２、４をマウントする方法により製法の簡略化狙った技術である。
【０００６】
特開昭61-295676 号公報ｅは、基板表面に外部接続用電極とリード配線を施し、また基板上の同一平面に相互に光結合する発光素子及び受光素子を配置するホトカプラが明らかにされており、図４の技術とほぼ同様なので図面は割愛する。
【０００７】
特開昭62-156882 号公報ｆにより開示したホトカプラ（図５参照）では特殊な形状の透光性樹脂製ケース１０を利用する。同一の平面に配置する発光素子２と受光素子４を囲んで枠体をケース１０に設け、両素子の中間に介在片１１を突出して設置する。この結果界面距離を大きくとることができ、入出力間の絶縁耐圧を向上する方式を採っている。
【０００８】
特開昭62-204582 号公報ｇに示す光結合素子の製造方法（図６参照）では、設置する透光製樹脂の形状に合わせた凹部１０を備える治具１２を用意し、同一平面に配置するリードフレームの隣接するリードにマウントした発光素子２と受光素子４を治具１１にのせ、凹部１０に配置するシリンジ１３から透光性樹脂を滴下して安定した形状の光伝達部１４を形成する方法である。この結果光の伝達効率及び入出力間の絶縁耐圧を向上する技術である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
以上の各公報に開示した光結合素子では、以下の難点がある。図４に明らかにしたｄの技術は外囲器を小形化するために必要な形状が提案されているが、発光素子と受光素子をマウントするリードフレームパターンをより離すことにより絶縁耐圧を上げることができるが、高い絶縁耐圧を得るには小形化ではなくむしろ外囲器が大きくなると判断される。
【００１０】
ｃの技術では、素子搭載部に突起を設置することが前提条件になっているので、形状に制限が生じて絶縁耐圧の向上にも限界がある。更にｆによる技術においては、特殊な形状の透光性樹脂製ケースが必要なために製品コストの向上は否めない。更にまたｇの技術は、伝達効率が向上するものの、絶縁耐圧は向上しない。  その上ａ、ｂ、ｅに開示した技術では、絶縁耐圧を向上することはできない。  本発明はこのような事情により成されたもので、特に従来の光伝達特性は変えずに高絶縁耐圧を備えた新規な光電変換装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の光電変換装置は、ほぼ同一平面に非連続状態で配置された第１および第２の導電性金属板と、前記第1の導電性金属板の先端部に固着された発光素子と、前記第2の導電性金属板の先端部に固着された受光素子と、前記発光素子に電気的に接続された第３の導電性金属板と、前記受光素子に電気的に接続された第４の導電性金属板と、前記発光素子、受光素子および前記第１、第２の導電性金属板の先端部を覆うように設けられた透光性樹脂と、この透光性樹脂を覆うように設けられた封止樹脂層とを具備し、前記第１および第２の導電性金属板の先端部分は、四角形の角部を切除した面取部を有するほぼ四角形に形成されていることを特徴とするものである。
また、本発明の光電変換装置においては、前記面取部は、直線状あるいは曲線状に形成されていることを特徴とするものである。
さらに、本発明の光電変換装置においては、前記面取部は、前記第１および第２の導電性金属板の少なくも一方において、前記四角形の四角に設けられ、全体として曲線状に形成されていることを特徴とするものである。
さらに、本発明の光電変換装置においては、前記透光性樹脂は前記第３および第４の導電性金属板の一部も覆うことを特徴とするものである。
さらに、本発明の光電変換装置においては、絶縁耐圧が５ｋｖ以上であることを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】
本発明の光電変換装置では、５Ｋｖ以上の絶縁耐圧を保有するために導電性金属板ならびに他の導電性金属板に切除部を形成して透光性樹脂の界面距離を大きくする簡便な手法を採用した。
【００１３】
【実施例】
本発明に係わる実施例を図７乃至図２１を参照して説明する。図面には、いわゆるリードフレーム即ち導電性金属板２０とそこに形成するインナーリード即ち他の導電性金属板２１が記載されている。この導電性金属板２０ならびに他の導電性金属板２１は、通常の製法であるエッチング工程またプレス工程により形成し、材質としては、鉄または鉄合金例えば鉄ニッケル合金、機種によっては銅または銅合金、更にこれらのクラッド材が使用される。導電性金属板２０及び他の導電性金属板２１は、通常のリードフレームと同じく同一の平面に互いに不連続状態に設置する。また、例えば光結合素子を構成するため発光素子２２と受光素子２３は、比較的近くに位置する導電性金属板２０及び他の導電性金属板２１に通常の方法でダイボンディング(Die Bonding) してマウントする。この両素子は、マウント工程後透光性樹脂２４により被覆し、更に封止樹脂２５をいわゆるTransfer Mold 法（以後モールド法と記載する）により重ねて大気雰囲気内の水分や気体などによる悪影響から両素子を防ぐ。
【００１４】
本発明に係わる導電性金属板２０及び他の導電性金属板２１にあっては、各図に示すようにその端末部に切除部２６を形成するのが特徴である。図７では、同一の平面に位置し、互いに不連続状態で相対向して配置する導電性金属板２０には、発光素子２２と受光素子２３を常法によりマウントし、金属細線２７例えばAu、AlやCuを機種により選定して、各素子に設置する電極（図示せず）と他の導電性金属板２１間を公知のワイヤボンディング法により張架してから透光性樹脂２４ならびに封止樹脂２５を被覆する。ワイヤボンディング法により圧着する金属細線２７は導電性金属板２０にマウントする発光素子２２と受光素子２３に形成する電極に１′st(Firstの略）ボンディングし、他の導電性金属板２１に２′nd(Second の略）を行う。後述する例については、切除部２６だけを記載し、後は前記の説明との重複を避けて省略する。
【００１５】
図７における面取り即ち切除部２６は、両導電性金属板２０の先端部分に形成するほぼ四角形の対向する２辺を切除する例である。
【００１６】
図８に示す例では、他の導電性金属板２１に切除部２６を設ける例である。即ち導電性金属板２０に近接した位置に他の導電性金属板２１の先端部を配置するべく直角に曲げた部分イに切除部２６を形成する。
【００１７】
図９は発光素子２２と受光素子２３をマウントする導電性金属板２０の形状は、図８に示す他の導電性金属板２１のように先端部分を曲げる例であり、そこに切除部２６を形成する。
【００１８】
図１０に明らかにする例は、発光素子２２と受光素子２３をマウントする導電性金属板２０の形状に特徴がある。図に明らかなように発光素子２２と受光素子２３をマウントする導電性金属板２０の先端部分には根元をほぼ三角形に、その先を従来通り四角形とし、この三角形の部分に切除部２６を設置する。
【００１９】
図１１にあっては、導電性金属板２０の先端に曲線部ロ及び切除部２６を設置する。更に図１２は、斜めの方向に両導電性金属板２０を配置しその先端に発光素子２２と受光素子２３を一直線にマウントし、その真横に他の導電性金属板２１を設置する。
【００２０】
図１３の形状は図１２と違って両導電性金属板２０を一直線上に配置し、その真横に他の導電性金属板２１を設置する以外はほぼ図１２と同じである。
【００２１】
図１４は、図１３における他の導電性金属板２１と違って、その先端を多少導電性金属板２０方向に近ずける外は殆ど同様である。
【００２２】
図１５は導電性金属板２０、発光素子２２ならびに受光素子２３の位置関係は大体図８と同様であるが、他の導電性金属板２１に形成する切除部２６が直線状か曲線状（図１５）の相違点である。
【００２３】
更にまた図１６は図９と似通った形状で、図９では導電性金属板２０と他の導電性金属板２１の両方に切除部２６を直線的に形成するのに対して、図１６は曲線的に形成するのが特徴である。
【００２４】
次に図１７は図１０と殆ど同じ形状であるが、導電性金属板２０の先端部分に形成する三角形の一辺を図１０では直線的に切除部２６を形成するのに、図１７は曲線的に形成する。
【００２５】
また図１８にあっては、図１１の例では直線的に形成するのに、図１８は曲線的に形成する。
【００２６】
更にまた図１９は図１２とほぼ同じで、切除部２６の形状が多少違っている。図１２、図１３ならびに図１９と殆ど同じで最後に例示した図２０にあっては、発光素子２２ならびに受光素子２３をマウントする導電性金属板２０の先端部分全体に曲線状の切除部２６を設置する。
【００２７】
このような切除部２６を設置した光電変換装置においては、樹脂界面距離が従来の装置より長くなり、５Ｋｖ以上と今までにない入出力（発光素子側が入力、受光素子側が出力）間の絶縁耐圧が得られた。
【００２８】
【発明の効果】
図２１は、縦軸に単位Ｋｖの絶縁耐圧を、横軸に単位ｍｍの入出力間樹脂界面距離を採って本発明に係わる光電変換装置の特性を調査した。この図に明らかなように、導電性金属板２０ならびに他の導電性金属板２１にマウントする発光素子２２ならびに受光素子２３により形成する入出力間の絶縁耐圧は、入出力間樹脂界面距離が０．１ｍｍ長くすることにより約２Ｋｖ向上することが判明した。このため、各例に明らかにするように、導電性金属板２０ならびに他の導電性金属板２１の一方または双方に切除部２６を設置する方式を本発明では採用して、従来では得られない５Ｋｖ以上の絶縁耐圧を備える光電変換装置を得た。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の光電変換装置の概要を示す図である。
【図２】従来の他の光電変換装置の概要を示す図である。
【図３】従来の更に他の光電変換装置の概要を示す図である。
【図４】図３と違う光電変換装置の概要を示す図である。
【図５】図４と違う光電変換装置の概要を示す図である。
【図６】図５と違う光電変換装置の概要を示す図である。
【図７】本発明に係わる光電変換装置の実施例の概要を示す図である。
【図８】図７と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図９】図８と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１０】図９と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１１】図１０と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１２】図１１と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１３】図１２と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１４】図１３と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１５】図１４と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１６】図１５と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１７】図１６と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１８】図１７と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図１９】図１８と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図２０】図１９と違う光電変換装置の実施例の要部を示す図である。
【図２１】本発明に係わる光電変換装置の特性を示す図である。
【符号の説明】
１、２０：導電性金属板、
２、２２：発光素子、
３、１３、２４：透光性樹脂、
４、２３：受光素子、
５：領域、
６：突起、
７、１０：凹部、
８：ケース、
９：介在片、
１１：治具、
１２：シリンジ、
１３：光伝達部、
２１：他の導電性金属板、
２５：封止樹脂、
２６：切除部、
２７：金属細線。
【図１】
0003658414.tif 000002
【図２】
0003658414.tif 000003
【図３】
0003658414.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003658414.tif 000008
【図８】
0003658414.tif 000009
【図９】
0003658414.tif 000010
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003658414.tif 000013
【図１３】
0003658414.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003658414.tif 000016
【図１６】
0003658414.tif 000017
【図１７】
0003658414.tif 000018
【図１８】
0003658414.tif 000019
【図１９】
0003658414.tif 000020
【図２０】
0003658414.tif 000021
【図２１】
0003658414.tif 000022