(57)【要約】【課題】半導体光リレーの実装時に熱を加えた際に、透光性樹脂が熱膨張によって変形しても、ハウジングに作用する局部的な力を分散緩和させて、クラックの発生を防止できる半導体光リレーを提供する。【解決手段】フォトカプラＰｈの発光素子４を実装し、受光素子５を実装したベースフレーム６に透光性樹脂７で接合されるとともに、樹脂成型ハウジングＨより導出した入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂに、樹脂成型ハウジングＨの内部でパワー制御素子Ｐ１，Ｐ２を実装し、かつ樹脂成型ハウジングＨより導出した出力側リードフレーム３Ａ，３Ｂ側に延びる延出部２Ａ１，２Ｂ１を形成している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入力側素子となるフォトカプラと、出力側素子となるパワー制御素子とを樹脂成型ハウジング内に封入した構造の半導体光リレーにおいて、
フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装し、樹脂成型ハウジングより一部を導出させた入力側リードフレームに、パワー制御素子を実装し、かつ樹脂成型ハウジングより一部を導出させた出力側リードフレーム側に延びる延出部を形成していることを特徴とする半導体光リレー。
【請求項２】
入力側素子となるフォトカプラと、出力側素子となるパワー制御素子とを樹脂成型ハウジング内に封入した構造の半導体光リレーにおいて、
フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装し、樹脂成型ハウジング内より一部を導出させた入力側リードフレームの先端に折曲部を形成していることを特徴とする半導体光リレー。
【請求項３】
入力側素子となるフォトカプラと、出力側素子となるパワー制御素子とを樹脂成型ハウジング内に封入した構造の半導体光リレーにおいて、
フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装して、樹脂成型ハウジングより一部を導出させた入力側リードフレームと、パワー制御素子を実装し、一部を樹脂成型ハウジングより導出させた出力側リードフレームとを相互に接近する角度にして、樹脂成型ハウジング内に埋入させた構造にしている、半導体光リレー。
【請求項４】
入力側素子となるフォトカプラと、出力側素子となるパワー制御素子とを樹脂成型ハウジング内に封入した構造の半導体光リレーにおいて、
フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装して、樹脂成型ハウジングより一部を導出させた入力側リードフレームの上方と、パワー制御素子を実装し、一部を樹脂成型ハウジングより導出させた出力側リードフレームの下方とに、金属補強板を内装している半導体光リレー。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入力側素子となるフォトカプラと、出力側素子となるパワー制御素子とを樹脂成型ハウジング内に封入した構造の半導体光リレーの改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の半導体光リレーは、下記特許文献１などに提案されており、その基本構造は、図５に示すような構成をしている。図５（ａ）は従来の半導体光リレーの構成を示す平面透視図、図５（ｂ）は図５（ａ）のＢ−Ｂ線縦断面構造図を示す。
【０００３】
このような半導体光リレー１００は、入力側素子となるフォトカプラＰｈ、出力側素子となるパワー制御素子Ｐ１，Ｐ２を樹脂成形型ハウジングＨ内に封入して構成されている。
【０００４】
すなわち、半導体光リレー１００では、一対の入力側リードフレーム２００Ａ、２００Ｂと、一対の出力側リードフレーム３００Ａ，３００Ｂの一部が樹脂成形型ハウジングＨの内部から外方に導出されている。
【０００５】
ハウジングＨの内部にある入力側リードフレーム２００Ａ，２００Ｂのいずれか一方には、受光素子４００を実装しており、出力側リードフレーム３００Ａ、３００Ｂの双方は、パワー制御素子Ｐ１，Ｐ２を実装している。
【０００６】
また、ハウジングＨの内部には、受光素子５００を実装したベースフレーム６００を内設しており、発光素子４００と受光素子５００とが透光性樹脂７００で封止されるようにして、発光素子４００を実装した入力側リードフレーム２００Ａ，２００Ｂと、受光素子５００を実装したベースフレーム６００とは適当な間隔を保持して配置されている。なお、Ｌ１〜Ｌ３は素子を入力側リードフレーム２００Ａ，ベースフレーム６００に電気的に接続するためのボンディングワイヤである。
【０００７】
図６は、この種の半導体光リレー１００の回路構成を示す図である。
この半導体光リレー１００では、入力側リードフレーム２００Ａ，２００Ｂに外部信号を入力させて発光素子４００を発光させ、この光を受光した受光素子５００の出力電圧が一定レベルに達すると、制御回路１１０により、パワー制御素子Ｐ１，Ｐ２をオン動作させ、出力側リードフレーム３００Ａ，３００Ｂ間を導通し、出力側リードフレーム３００Ａ，３００Ｂ間に電源を介して接続した外部負荷に通電を許容する構成になっている。
【特許文献１】特開平５−１１０１２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、この種の半導体光リレーでは、透光性樹脂の熱膨張率が、他の部分、例えば、ハウジングなどと比較して大きく、そのため、半田を使用して、半導体光リレーが電子機器内に実装される際に、リードフレームに加わった半田による熱が、透光性樹脂、ハウジングに伝達された場合、透光性樹脂が膨張変形することによって、リードフレームの先端がハウジングに不要な力を与えて、ハウジングにクラックを生じさせるおそれがあった。
【０００９】
本発明は、このような問題を解決するために提案され、半導体光リレーの実装時に熱を加えた際に、透光性樹脂が熱膨張によって変形しても、ハウジングに作用する局部的な力を分散緩和させて、クラックの発生を防止できる半導体光リレーを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明は、以下の第１〜４の発明を提案する。
【００１１】
請求項１は、第１の発明を提案しており、フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装し、樹脂成型ハウジングより一部を導出させた入力側リードフレームに、パワー制御素子を実装し、かつ樹脂成型ハウジングより一部を導出させた出力側リードフレーム側に延びる延出部を形成していることを特徴とする。
【００１２】
請求項２は第２の発明を提案しており、フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装し、樹脂成型ハウジング内より一部を導出させた入力側リードフレームの先端に折曲部を形成していることを特徴とする。
【００１３】
請求項３は第３の発明を提案しており、フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装して、樹脂成型ハウジングより一部を導出させた入力側リードフレームと、パワー制御素子を実装し、一部を樹脂成型ハウジングより導出させた出力側リードフレームとを相互に接近する角度にして、樹脂成型ハウジング内に埋入させた構造にしている。
【００１４】
請求項４は第４の発明を提案しており、フォトカプラの受光素子を実装したベースフレームに透光性樹脂で接合されるとともに、フォトカプラの発光素子を実装して、樹脂成型ハウジングより一部を導出させた入力側リードフレームの上方と、パワー制御素子を実装し、一部を樹脂成型ハウジングより導出させた出力側リードフレームの下方とに、金属補強板を内装している。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
【００１６】
請求項１では、入力側リードフレームでは、ハウジング内部において、出力側リードフレーム側に延びる延出部を形成しているので、実装時に透光性樹脂に熱が加わって熱膨張して変形し、リードフレームを移動させる外力が加わったとしても、延出部がハウジングに加わる応力を分散させるので、ハウジングにクラックを発生させることが防止できる。
【００１７】
請求項２では、入力側リードフレームのハウジング内における先端には折曲部を設けているので、透光性樹脂が熱膨張してリードフレームに対してそれを移動させる外力が加わったとしても、折曲部がハウジングに引っかかることで、ハウジングにクラックを発生させることが防止できる。
【００１８】
請求項３では、ハウジング内において、入力側と出力側の双方のリードフレームが、相互に接近する角度を保持して、樹脂成型ハウジング内に埋入しているので、入力側リードフレームとベースフレームのハウジング内における先端が、その他の部分よりハウジングの内奥にあるので、透光性樹脂が熱膨張して変形して入力側リードフレーム、ベースフレームを移動させる外力が加わったとしても、ハウジングにクラックを発生させることが防止できる。
【００１９】
請求項４では、ハウジング内において、入力側リードフレームの上方、出力側リードフレームの下方のそれぞれに、金属補強板を内装しているので、透光性樹脂が熱膨張して変形し、リードフレームを移動させる外力が加わったとしても、金属補強板によって、ハウジング表面に不要な力が作用することなく、したがって、ハウジングにクラックを発生させることが防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は、第１の本発明の半導体光リレーの構成の一例を示しており、図１（ａ）は第１の本発明の構成の一例を示す平面透視図、図２は（ａ）のＡ−Ａ線縦断面構造図である。なお、以下の断面図では、発光素子、受光素子、パワー制御素子は、ハッチングのない外形線のみで示している。
【００２２】
この半導体光リレー１は、入力側素子となるフォトカプラＰｈ、出力側素子となるパワー制御素子Ｐ１，Ｐ２を樹脂成形型ハウジングＨ内に封入して構成されている。
【００２３】
すなわち、半導体光リレー１では、一対の入力側リードフレーム２Ａ、２Ｂの一部と、一対の出力側リードフレーム３Ａ，３Ｂの一部とが樹脂成形型ハウジングＨの内部から外方に導出されている。
【００２４】
入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂのいずれか一方には、ハウジングＨ内において、発光ダイオードなどの受光素子４を実装しており、出力側リードフレーム３Ａ、３Ｂの双方には、パワー制御素子Ｐ１，Ｐ２を実装している。
【００２５】
また、ハウジングＨの内部には、フォトダイオードなどの受光素子５を実装したベースフレーム６を内設しており、発光素子４と受光素子５とが透光性樹脂７で封止されるようにしてフォトカプラＰｈが構成され、発光素子４を実装した入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂと、ベースフレーム６とは該透光性樹脂７で接合されている。
【００２６】
発光素子４は、入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂの一方に実装され、他方の入力側リードフレーム２Ｂ，２Ａにダイボンディング及びワイヤボンディングＬ１で接続している。また、ベースフレーム６上に実装された受光素子５、出力側リードフレーム３Ａ，３Ｂ上に実装されたパワー制御素子Ｐ１，Ｐ２は、ダイボンディング及びワイヤボンディングＬ２，Ｌ３によって接続されている。
【００２７】
この第１の本発明の半導体光リレーでは、延出部２Ａ１，２Ｂ１を、入力側リードフレーム２Ａ，２ＢのハウジングＨ内部において、出力側リードフレーム３Ａ，３Ｂ側に延びるようにして形成し、これによって、透光性樹脂７が熱膨張により変形し、リードフレーム２Ａ，２Ｂに矢印方向に外力が作用しても、延出部２Ａ１，２Ｂ１によってハウジングＨにかかる応力が分散され、ハウジングＨに対して局所的な力が作用することがなく、ハウジングＨの表面にクラックを発生させるなどして破損することを防止している。
【実施例２】
【００２８】
図２は、第２の本発明の構成の一例を示す縦断面構造図を示す。
【００２９】
この半導体光リレー１Ａでは、一対の入力側リードフレーム２Ａ，２ＢのハウジングＨの内部における先端には、ハウジングＨの内奥に折り曲がった折曲部２Ａ２，２Ｂ２を形成している。
【００３０】
この折曲部２Ａ２，２Ｂ２により、透光性樹脂７が熱膨張変形してリードフレーム２Ａ，２Ｂに矢印方向の外力が作用しても、折曲部２Ａ２，２Ｂ２がハウジング表面に引っかかることにより、ハウジングの表面にクラックを生じることが防止できる。
【００３１】
なお、３Ａ，３Ｂは一対の出力側リードフレームであり、その他の符号は、図１（ａ），（ｂ）に対応した符号を示している。
【実施例３】
【００３２】
図３は、第３の本発明の構成の一例を示す縦断面構造図を示す。
【００３３】
この半導体光リレー１Ｂでは、ハウジングＨの上方に延びた一対の入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂと、ハウジングＨの下方に延びた一対の出力側リードフレーム３Ａ，３Ｂとが、相互に接近する角度θを保持するようにして、樹脂成型ハウジングＨ内に埋入させている。
【００３４】
これにより、入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂとベースフレーム６のハウジングＨ内における先端が、いずれもハウジングＨの内奥に位置するため、透光性樹脂７の熱膨張変形に伴ってリードフレーム２Ａ，２Ｂとベースフレーム６とがハウジングＨの表面側に作用する外力を受け、リードフレーム２Ａ，２Ｂやベースフレーム６のそれぞれの先端が矢印方向に移動する外力を受けても、それぞれの先端は、ハウジングＨの表面からある程度の距離を維持しているので、ハウジングＨの表面にクラックを生じることが防止できる。
【実施例４】
【００３５】
図４は、第４の本発明の構成の一例を示す縦断面構造図を示す。
【００３６】
この半導体光リレー１Ｃでは、ハウジングＨ内の上、下部において、水平に延びた一対の入力側リードフレーム２Ａ，２Ｂの上方と、一対の出力側リードフレーム３Ａ，３Ｂの下方のそれぞれには、金属補強板８Ａ，８Ｂを内装している。
【００３７】
この金属補強板８Ａ，８Ｂにより、透光性樹脂７の熱膨張に伴ってリードフレーム２Ａ，２Ｂとベースフレーム６とが矢印方向に移動する方向の外力を受けても、それぞれのフレームの先端は、金属補強板８Ａ，８Ｂで抑制されるため、ハウジングの表面にクラックを生じることが防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】（ａ）は第１の本発明の構成の一例を示す平面透視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線縦断面構造図
【図２】第２の本発明の構成の一例を示す縦断面構造図
【図３】第３の本発明の構成の一例を示す縦断面構造図
【図４】第４の本発明の構成の一例を示す縦断面構造図
【図５】（ａ）は従来の半導体光リレーの構成を示す平面透視図、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ線縦断面構造図
【図６】半導体光リレーの回路構成を示す図
【符号の説明】
【００３９】
１〜１Ｃ  半導体光リレー
２Ａ，２Ｂ  入力側リードフレーム
２Ａ１，２Ｂ１  延出部
２Ａ２，２Ｂ２  折曲部
３Ａ，３Ｂ  出力側リードフレーム
４  発光素子
５  受光素子
６  ベースフレーム
７  透光性樹脂
８Ａ，８Ｂ  金属補強板
Ｈ  樹脂成形ハウジング
Ｐｈ  フォトカプラ
Ｐ１，Ｐ２  パワー制御素子
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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