(57)【要約】【課題】回路構成を簡単化し、端子ピンの数を少なくし、小型化やコストの低減を図る。【解決手段】第１光結合素子では、各端子ピン１１ｄ，１１ｅからの電気信号を発光ダイオード１２により光信号に変換し、この光信号を発光ダイオード１２からフォトトランジスタ２２へと伝達して、この光信号をフォトトランジスタ２２により電気信号に変換して戻し、この電気信号を各端子ピン２２ｄ，２２ｅから出力する。第２光結合素子では、各端子ピン２２ｄ，２２ｅからの電気信号を発光ダイオード２３により光信号に変換し、この光信号を発光ダイオード２３からフォトトランジスタ１３へと伝達して、この光信号をフォトトランジスタ１３により電気信号に変換して戻し、この電気信号を各端子ピン１１ｄ，１１ｅから出力する。【選択図】図１
2004128144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
１次側リードフレーム上で、１次側発光素子と１次側電流制限素子からなる直列回路を形成し、１次側発光素子と１次側受光素子に流れるそれぞれの電流の方向を合わせて、前記直列回路と１次側受光素子を並列接続し、該直列回路と１次側受光素子の各接続点から一対の１次側入出力ピンを導出し、
２次側リードフレーム上で、２次側発光素子と２次側電流制限素子からなる直列回路を形成し、２次側発光素子と２次側受光素子に流れるそれぞれの電流の方向を合わせて、前記直列回路と２次側受光素子を並列接続し、該直列回路と２次側受光素子の各接続点から一対の２次側入出力ピンを導出し、
１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路及び２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路を形成したことを特徴とする双方向通信用光結合装置。
【請求項２】
１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーを同一平面に並べ、
該各ヘッダーの一面に１次側発光素子及び２次側受光素子を搭載し、該各ヘッダーの他の面に２次側発光素子及び１次側受光素子を搭載したことを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項３】
１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーの端を相互に絶縁させた状態で重ね合わせたことを特徴とする請求項２に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項４】
各光伝達経路を光透過性樹脂により形成しており、該各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部もしくは溝を設けたことを特徴とする請求項２に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項５】
１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーを対向配置して、１次側発光素子と２次側受光素子を対向させると共に、２次側発光素子と１次側受光素子を対向させ、
１次側リードフレームのヘッダー上の１次側発光素子及び１次側受光素子の搭載位置に段差を設け、２次側リードフレームのヘッダー上の２次側発光素子及び２次側受光素子の搭載位置に段差を設けたことを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項６】
各光伝達経路を光透過性樹脂により形成しており、該各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部を設けたことを特徴とする請求項５に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項７】
壁部は、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの少なくとも一方の凸部もしくは折り曲げ部により形成されることを特徴とする請求項６に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項８】
１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダー間に絶縁材を挟み込んだことを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項９】
各光伝達経路を流動性を有する光透過性樹脂により形成し、各光伝達経路を覆う遮光性樹脂をトランスファモールドにより形成したことを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項１０】
各光伝達経路となる光透過性樹脂及び各光伝達経路を覆う遮光性樹脂を二重トランスファモールドにより形成したことを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項１１】
１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの中央に、金型により挟持されるそれぞれの挟持部分を設けたことを特徴とする請求項１０に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項１２】
１次側電流制限素子及び２次側電流制限素子の少なくとも一方は、ダイボンドにより搭載されることを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項１３】
１次側発光素子及び２次側発光素子の少なくとも一方は、１次側電流制限素子及び２次側電流制限素子のいずれかを内蔵することを特徴とする請求項１に記載の双方向通信用光結合装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の双方向通信用光結合装置を含むことを特徴とする双方向通信用光結合装置を備えた電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、信号の送受信が可能な双方向通信用光結合装置及びそれを備えた電子機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一方向通信を２つの端末装置間で行なうには、各端末装置を１次側及び２次側とすると、１次側に出力回路を設け、２次側に入力回路を設ける必要がある。また、各端末装置間を電気的に絶縁したり、各端末装置間の基準電圧を別々に設定する場合は、電気信号→光信号→電気信号という変換を行なう光結合素子を出力回路や入力回路に挿入する必要がある。
【０００３】
更に、双方向通信を各端末装置間で行なうには、１次側に出力回路及び入力回路を設け、２次側にも出力回路及び入力回路を設ける必要がある。そして、光結合素子を設けるならば、複数の光結合素子が必要となる。
【０００４】
ところで、近年の家庭内での各端末装置間の双方向通信や、電灯線を利用して、各端末装置間の信号伝達を行なうというエコーネット通信においては、出力回路と入力回路を共通化するという方式が採用され、かつ複数の光結合素子が用いられている。ただし、１次側から２次側への信号伝達と２次側から１次側への信号伝達が同時に行なわれることはなく、初期回路定数と信号処理により双方向の信号伝達が交互に行われる。
【０００５】
図２２（ａ）及び（ｂ）は、その様な従来の双方向通信用のインターフェース回路を示している。１次側から２次側への信号伝達に際しては、図２２（ａ）に示す様に電気信号を入力部２０１に入力して、この電気信号を入力部２０１→ダイオードブリッジ部２０２→光結合素子２０３→ダイオードブリッジ部２０２→アースという点線Ｓの経路で伝達する。光結合素子２０３では、電気信号を発光素子２０３ａにより光信号に一旦変換し、この光信号を受光素子２０３ｂにより電気信号に変換して戻し、この電気信号を出力する。
【０００６】
また、２次側から１次側への信号伝達に際しては、図２２（ｂ）に示す様に電気信号を光結合素子２０４に入力する。光結合素子２０４では、電気信号を発光素子２０４ａにより光信号に一旦変換し、この光信号を受光素子２０４ｂにより電気信号に変換して戻し、この電気信号を出力する。この電気信号は、ダイオードブリッジ部２０２から出力部２０５へと点線Ｓの経路で伝達され、この出力部２０５から出力される。
【０００７】
また、特許文献１には、双方向インターフェース用フォトカプラと称するものが開示されている。ここでは、２つの光結合素子を用いて、双方向通信を可能にしている。
【０００８】
【特許文献１】
実開昭６４−４８０５６号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、図２２の従来のインターフェース回路では、２つの光結合素子２０３，２０４だけではなく、入力部２０１、ダイオードブリッジ２０２、出力部２０５等を必用とし、部品点数が多くて、回路構成が複雑であり、小型化やコストの低減が困難であった。
【００１０】
また、特許文献１の双方向インターフェース用フォトカプラでは、６つの端子ピンを必要とし、端子ピンの数が多く、パッケージの小型化が困難であった。
【００１１】
そこで、本発明は、上記従来の問題点に鑑みてなされたものであり、回路構成が簡単であって、端子ピンの数が少なく、小型化やコストの低減を図ることが可能な双方向通信用光結合装置を提供することを目的とする。
【００１２】
また、本発明は、本発明の双方向通信用光結合装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、１次側リードフレーム上で、１次側発光素子と１次側電流制限素子からなる直列回路を形成し、１次側発光素子と１次側受光素子に流れるそれぞれの電流の方向を合わせて、前記直列回路と１次側受光素子を並列接続し、該直列回路と１次側受光素子の各接続点から一対の１次側入出力ピンを導出し、２次側リードフレーム上で、２次側発光素子と２次側電流制限素子からなる直列回路を形成し、２次側発光素子と２次側受光素子に流れるそれぞれの電流の方向を合わせて、前記直列回路と２次側受光素子を並列接続し、該直列回路と２次側受光素子の各接続点から一対の２次側入出力ピンを導出し、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路及び２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路を形成している。
【００１４】
この様な構成の本発明によれば、一対の１次側入出力ピンを通じて、１次側発光素子へ電流を流すことができ、かつ１次側受光子から電流を取り出すことができる。また、一対の２次側入出力ピンを通じて、２次側発光素子へ電流を流すことができ、かつ２次側受光子から電流を取り出すことができる。そして、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路及び２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路が形成されている。従って、一対の１次側入出力ピン→１次側発光素子→光伝達経路→２次側受光素子→一対の２次側入出力ピンという経路の第１光結合素子と、一対の２次側入出力ピン→２次側発光素子→光伝達経路→１次側受光素子→一対の１次側入出力ピンという経路の第２光結合素子とが形成され、第１及び第２光結合素子を通じての双方向通信が可能となる。しかも、１次側電流制限素子及び２次側電流制限素子を第１及び第２光結合素子に内蔵させているだけなので、回路構成が簡単である。その上、一対の１次側入出力ピン及び一対の２次側入出力ピンという４つのピンを設けるだけなので、パッケージの小型化やコストの低減を図ることができる。
【００１５】
また、本発明においては、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーを同一平面に並べ、該各ヘッダーの一面に１次側発光素子及び２次側受光素子を搭載し、該各ヘッダーの他の面に２次側発光素子及び１次側受光素子を搭載している。
【００１６】
この様に同一平面に並べられた各ヘッダーの一面に１次側発光素子及び２次側受光素子を搭載し、他の面に２次側発光素子及び１次側受光素子を搭載すれば、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路と２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路との間が各ヘッダーにより遮光され、各光伝達経路間の混信を防止することができる。
【００１７】
更に、本発明においては、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーの端を相互に絶縁させた状態で重ね合わせている。
【００１８】
これにより、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路と２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路との間を該各ヘッダーにより確実に遮光することができる。
【００１９】
また、本発明においては、各光伝達経路を光透過性樹脂により形成しており、該各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部もしくは溝を設けている。
【００２０】
光透過性樹脂として、例えばシリコーン樹脂等の流動性を有するものを適用する場合は、各光伝達経路の光透過性樹脂が流動して相互に接触する可能性がある。このため、各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部もしくは溝を設けて、各光伝達経路の光透過性樹脂の接触を防止する。
【００２１】
更に、本発明においては、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーを対向配置して、１次側発光素子と２次側受光素子を対向させると共に、２次側発光素子と１次側受光素子を対向させ、１次側リードフレームのヘッダー上の１次側発光素子及び１次側受光素子の搭載位置に段差を設け、２次側リードフレームのヘッダー上の２次側発光素子及び２次側受光素子の搭載位置に段差を設けている。
【００２２】
この様に１次側発光素子と２次側受光素子を対向させると共に、２次側発光素子と１次側受光素子を対向させる場合は、１次側リードフレームのヘッダー上の１次側発光素子及び１次側受光素子の搭載位置に段差を設け、かつ２次側リードフレームのヘッダー上の２次側発光素子及び２次側受光素子の搭載位置に段差を設けることにより、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路と２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路との間の混信を防止することができる。
【００２３】
また、本発明においては、各光伝達経路を光透過性樹脂により形成しており、該各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部を設けている。
【００２４】
この様に各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部を設ければ、光透過性樹脂が流動性を有していても、各光伝達経路の光透過性樹脂が接触することはない。
【００２５】
更に、本発明においては、壁部は、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの少なくとも一方の凸部もしくは折り曲げ部により形成される。
【００２６】
これにより、壁部を構成する部材を付加せずに済み、部品点数の増大を抑えることができる。
【００２７】
また、本発明においては、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダー間に絶縁材を挟み込んでいる。
【００２８】
これにより、１次側リードフレーム及び２次側リードフレーム間の電気的な絶縁性を向上させることができる。
【００２９】
更に、本発明においては、各光伝達経路を流動性を有する光透過性樹脂により形成し、各光伝達経路を覆う遮光性樹脂をトランスファモールドにより形成している。あるいは、各光伝達経路となる光透過性樹脂及び各光伝達経路を覆う遮光性樹脂を二重トランスファモールドにより形成している。
【００３０】
この様に各光伝達経路を光透過性樹脂により形成し、各光伝達経路を遮光性樹脂により被う。遮光性樹脂は、各光伝達経路間の混信や外部からの光ノイズの浸入を防止する。
【００３１】
また、本発明においては、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの中央に、金型により挟持されるそれぞれの挟持部分を設けている。
【００３２】
トランスファモールドに際しては、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームを金型のキャビティ内で支持する必要がある。このため、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの中央に挟持部分を設けて、この挟持部分を金型により挟持する。
【００３３】
更に、本発明においては、１次側電流制限素子及び２次側電流制限素子の少なくとも一方は、ダイボンドにより搭載されている。
【００３４】
この様に電流制限素子がダイボンドにより搭載されるものであれば、電流制限素子とリードフレーム間をワイヤーにより接続する必要がなくなり、製造工程の簡略化等を実現することができる。
【００３５】
また、本発明においては、１次側発光素子及び２次側発光素子の少なくとも一方は、１次側電流制限素子及び２次側電流制限素子のいずれかを内蔵している。
【００３６】
この場合は、部品点数の減少、製造工程の簡略化等を実現することができる。
【００３７】
更に、本発明の電子機器は、本発明の双方向通信用光結合装置を含んでいる。
【００３８】
すなわち、本発明は、双方向通信用光結合装置ばかりではなく、この双方向通信用光結合装置を備える電子機器を包含する。
【００３９】
電子機器としては、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤ等の再生装置や、ＴＶ、ＶＴＲ、電源機器、インバータ制御機器等を挙げることができ、入出力間を絶縁して信号伝達を行なう必要があれば、如何なる種類のものであっても構わない。
【００４０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を添付図面を参照して詳細に説明する。
【００４１】
図１（ａ）及び（ｂ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第１実施形態を示す平面図及び側面図である。本実施形態の双方向通信用光結合装置１０では、１次側リードフレーム１１及び２次側リードフレーム２１を平面状に並べている。１次側リードフレーム１１は、各ヘッダー１１ａ，１１ｂ、フレーム片１１ｃ、及び一対の端子ピン１１ｄ，１１ｅを備えており、ヘッダー１１ａの上面に発光ダイオード１２をダイボンドし、ヘッダー１１ｂの下面にフォトトランジスタ１３をダイボンドし、フレーム片１１ｃの上面に電流制限素子１４を接着し、発光ダイオード１２、フォトトランジスタ１３、及び電流制限素子１４を各ボンディングワイヤー１５により接続している。
【００４２】
また、２次側リードフレーム２１は、各ヘッダー２１ａ，２１ｂ、フレーム片２１ｃ、一対の端子ピン２１ｄ，２１ｅ、及びブリッジ２１ｆを備えており、ヘッダー２１ａの上面にフォトトランジスタ２２をダイボンドし、ヘッダー２２ｂの下面に発光ダイオード２３をダイボンドし、フレーム片２１ｃの下面に電流制限素子２４を接着し、フォトトランジスタ２２、発光ダイオード２３、及び電流制限素子２４を各ボンディングワイヤー２５により接続している。
【００４３】
１次側リードフレーム１１の発光ダイオード１２及び２次側リードフレーム２１のフォトトランジスタ２２は、該各リードフレーム１１，２１の上面に配置され、第１光結合素子を構成している。この第１光結合素子の発光ダイオード１２及びフォトトランジスタ２２は、各リードフレーム１１，１２の上面側で透光性樹脂３１により封止されており、この透光性樹脂３１が発光ダイオード１２からフォトトランジスタ２２への光伝達経路となる。
【００４４】
また、１次側リードフレーム１１のフォトトランジスタ１３及び２次側リードフレーム２１の発光ダイオード２３は、該各リードフレーム１１，２１の下面に配置され、第２光結合素子を構成している。この第２光結合素子の発光ダイオード２３及びフォトトランジスタ１３は、各リードフレーム１１，１２の下面側で透光性樹脂３２により封止されており、この透光性樹脂３２が発光ダイオード２３からフォトトランジスタ１３への光伝達経路となる。
【００４５】
更に、遮光性樹脂３３は、例えばトランスファモールドにより形成されたものであり、各透光性樹脂３１，３２を封止し、各透光性樹脂３１，３２間を遮光したり、外部から各透光性樹脂３１，３２への光ノイズの侵入を阻止する。
【００４６】
第１光結合素子では、透光性樹脂３１と遮光性樹脂３３との界面で、発光ダイオード１２の光を反射してフォトトランジスタ２２へと導く。同様に、第２光結合素子では、透光性樹脂３２と遮光性樹脂３３との界面で、発光ダイオード２３の光を反射してフォトトランジスタ１３へと導く。
【００４７】
ここで、発光ダイオード１２は、図２（ｂ）に示す様にその底面がカソード電極Ｋであり、その上面にアノード電極Ａが設けられている。また、フォトトランジスタ１３は、図２（ｃ）に示す様にその底面がコレクタ電極Ｃであり、その上面にエミッタ電極Ｅが設けられている。
【００４８】
従って、双方向通信用光結合装置１０では、発光ダイオード１２のカソード電極Ｋ及びフォトトランジスタ１３のコレクタ電極Ｃを各ヘッダー１１ａ，１１ｂに接続している。そして、図１に示す様に発光ダイオード１２のアノード電極Ａ、フォトトランジスタ１３のエミッタ電極Ｅ、及び電流制限素子１４の両端を各ボンディングワイヤー１５により接続し、これにより図３に示す等価回路においては、発光ダイオード１２と電流制限素子１４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ１３を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ１３の各接続点をそれぞれの端子ピン１１ｄ，１１ｅに接続している。
【００４９】
また、発光ダイオード２３は、図２（ａ）に示す様にその底面がアノード電極Ａであり、その上面にカソード電極Ｋが設けられている。また、フォトトランジスタ２２は、図２（ｃ）に示す様にその底面がコレクタ電極Ｃであり、その上面にエミッタ電極Ｅが設けられている。
【００５０】
従って、双方向通信用光結合装置１０では、フォトトランジスタ２２のコレクタ電極Ｃ及び発光ダイオード２３のアノード電極Ａを各ヘッダー２１ａ，２１ｂに接続し、該各電極をブリッジ２１ｆを介して相互接続している。そして、図１に示す様に発光ダイオード２３のカソード電極Ｋ、フォトトランジスタ２２のエミッタ電極Ｅ、及び電流制限素子２４の両端を各ボンディングワイヤー２５により接続し、これにより図３に示す等価回路においては、発光ダイオード２３と電流制限素子２４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ２２を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ２２の各接続点をそれぞれの端子ピン２２ｄ，２２ｅに接続している。
【００５１】
図３からも明らかな様に発光ダイオード１２及びフォトトランジスタ２２が第１光結合素子を構成し、発光ダイオード２３及びフォトトランジスタ１３が第２光結合素子を構成している。第１光結合素子では、各端子ピン１１ｄ，１１ｅからの電気信号を発光ダイオード１２により光信号に変換し、この光信号を発光ダイオード１２からフォトトランジスタ２２へと伝達して、この光信号をフォトトランジスタ２２により電気信号に変換して戻し、この電気信号を各端子ピン２２ｄ，２２ｅから出力する。また、第２光結合素子では、各端子ピン２２ｄ，２２ｅからの電気信号を発光ダイオード２３により光信号に変換し、この光信号を発光ダイオード２３からフォトトランジスタ１３へと伝達して、この光信号をフォトトランジスタ１３により電気信号に変換して戻し、この電気信号を各端子ピン１１ｄ，１１ｅから出力する。
【００５２】
すなわち、双方向通信用光結合装置１０では、１次側から２次側への電気信号の入出力と２次側から１次側への電気信号の入出力を選択的に行うことが可能であり、双方向通信用のインターフェースの役目を果たす。
【００５３】
尚、図３においては、各電流制限素子１４，２４として抵抗素子を例示しているが、この代わりに、図４に示す様にショットキーバリアダイオードを適用しても構わない。
【００５４】
この様に本実施形態の双方向通信用光結合装置１０では、双方向通信用のインターフェースの役目を果たすことができる。また、２つの発光ダイオード、２つのフォトトランジスタ、及び２つの電流制限素子を用いるだけであるから、部品点数が少なくて、回路構成が簡単である。しかも、各端子ピン１１ｄ，１１ｅ及び各端子ピン２２ｄ，２２ｅという４つのピンを設けるだけなので、パッケージの小型化やコストの低減を図ることができる。
【００５５】
ところで、発光ダイオードとして図２（ａ）及び（ｂ）のいずれのタイプを適用するか、あるいはフォトトランジスタとして図２（ｃ）及び（ｄ）のいずれのタイプを適用するかにより、１次側リードフレーム１１及び２次側リードフレーム２１のそれぞれの形状や各ワイヤー１５，２５による接続態様を変更する必要がある。発光ダイオード及びフォトトランジスタのそれぞれのタイプに応じた、双方向通信用光結合装置１０の各変形例を図５、図６、及び図７に示す。尚、図５、図６、及び図７において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００５６】
図５（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置１０の第１変形例を示す平面図及び側面図である。ここでは、図１の発光ダイオード１２の代わりに、発光ダイオード１２Ａを適用し、また１つのヘッダー１１ａｂのみを有する１次側リードフレーム１１Ａ、及び１つのヘッダー２１ａｂのみを有する２次側リードフレーム２１Ａを適用している。
【００５７】
発光ダイオード１２Ａは、図２（ａ）に示す様にその底面がアノード電極Ａであり、その上面にカソード電極Ｋが設けられている。この発光ダイオード１２Ａのアノード電極Ａをヘッダー１１ａｂにダイボンドして、発光ダイオード１２Ａのアノード電極Ａとフォトトランジスタ１３のコレクタ電極Ｃ間を接続している。そして、各ボンディングワイヤー１５の結線を変更することにより、発光ダイオード１２Ａと電流制限素子１４を直列接続し、この直列回路をフォトトランジスタ１３に並列接続している。
【００５８】
尚、２次側リードフレーム２１Ａでは、１つのヘッダー２１ａｂのみであっても、フォトトランジスタ２２、発光ダイオード２３、及び電流制限素子２４間の接続態様に変更はない。
【００５９】
図６（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置１０の第２変形例を示す平面図及び側面図である。ここでは、図１の発光ダイオード２３の代わりに、発光ダイオード２３Ａを適用し、また各ヘッダー２１ａ，２１ｂを電気的に分離した２次側リードフレーム２１Ｂを適用している。
【００６０】
発光ダイオード２３Ａは、図２（ｂ）に示す様にその底面がカソード電極Ｋであり、その上面にアノード電極Ａが設けられている。この発光ダイオード２３Ａのカソード電極Ｋをヘッダー２１ｂにダイボンドし、各ボンディングワイヤー１５の結線を変更することにより、発光ダイオード２３Ａと電流制限素子２４からなる直列回路をフォトトランジスタ２２に並列接続している。
【００６１】
図７（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置１０の第３変形例を示す平面図及び側面図である。ここでは、図１の発光ダイオード２３の代わりに、発光ダイオード２３Ａを適用し、また各ヘッダー２１ａ，２１ｂを電気的に分離し、かつ各端子ピン２１ｄ，２１ｅの配置を逆にした２次側リードフレーム２１Ｃを適用している。
【００６２】
発光ダイオード２３Ａは、図２（ｂ）に示す様にその底面がカソード電極Ｋであり、その上面にアノード電極Ａが設けられている。発光ダイオード２３Ａのカソード電極Ｋをヘッダー２１ｂにダイボンドし、フォトトランジスタ２２のエミッタ電極Ｅをボンディングワイヤー１５を介してヘッダー２１ｂに接続して、発光ダイオード２３Ａのカソード電極Ｋとフォトトランジスタ２２のエミッタ電極Ｅ間を接続している。そして、各ボンディングワイヤー２５の結線を変更することにより、発光ダイオード２３Ａと電流制限素子２４を直列接続し、この直列回路をフォトトランジスタ２２に並列接続している。
【００６３】
また、電流制限素子としては、図２（ｅ）及び（ｆ）に示す様なダイボンド可能なチップ状のものがあり、図２（ｅ）及び（ｆ）のいずれのタイプを適用するかにより、１次側リードフレーム１１及び２次側リードフレーム２１のそれぞれの形状や各ボンディングワイヤー１５，２５による接続態様を変更する必要がある。このダイボンド可能なチップ状の電流制限素子を適用した双方向通信用光結合装置１０の変形例を図８に示す。尚、図８において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００６４】
図８（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置１０の第４変形例を示す平面図及び側面図である。ここでは、図１の各電流制限素子１４，２４の代わりに、ダイボンド可能なチップ状の各電流制限素子１４Ａ，２４Ａを適用し、これに伴って各電流制限素子１４，２４を搭載するためのフレーム片１１ｃ及びフレーム片２１ｃを省略している。
【００６５】
各電流制限素子１４Ａ，２４Ａは、図２（ｆ）に示す様に一対の電極Ｄが底面及び上面に設けられている。１次側リードフレーム１１では、電流制限素子１４Ａの底面の電極Ｄをヘッダー１１ｂにダイボンドし、この電極Ｄをヘッダー１１ｂを介してフォトトランジスタ１３のコレクタ電極Ｃに接続し、また電流制限素子１４Ａの上面の電極Ｄをボンディングワイヤー１５を介して発光ダイオード１２のアノード電極Ａに接続している。これにより、発光ダイオード１２と電流制限素子１４Ａからなる直列回路をフォトトランジスタ１３に並列接続している。
【００６６】
また、２次側リードフレーム２１では、電流制限素子２４Ａの底面の電極Ｄをブリッジ２１ｆにダイボンドし、また電流制限素子２４Ａの上面の電極Ｄをボンディングワイヤー１５を介して発光ダイオード２３のカソード電極Ｋに接続している。これにより、発光ダイオード２３と電流制限素子２４Ａからなる直列回路をフォトトランジスタ２２に並列接続している。
【００６７】
更に、各発光ダイオード１２，２３として、電流制限素子を内蔵するものを適用しても良い。この電流制限素子を内蔵する発光ダイオードを適用した双方向通信用光結合装置の変形例を図９に示す。尚、図９において、図１と同様の作用を果たす部位には同じ符号を付す。
【００６８】
図９（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置１０の第５変形例を示す平面図及び側面図である。ここでは、図１の各発光ダイオード１２，２３の代わりに、電流制限素子を内蔵する各発光ダイオード１２Ｂ，２３Ｂを適用し、これに伴って各電流制限素子１４，２４を搭載するためのフレーム片１１ｃ及びフレーム片２１ｃを省略している。
【００６９】
各発光ダイオード１２Ｂ，２３Ｂは、発光ダイオードと電流制限素子を直列接続した直列回路に相当する。このため、１次側リードフレーム１１では、電流制限素子を格別に搭載せず、ボンディングワイヤー１５による接続態様を変更して、発光ダイオード１２Ｂとフォトトランジスタ１３を並列接続している。同様に、２次側リードフレーム２１でも、電流制限素子を格別に搭載せず、ボンディングワイヤー２５による接続態様を変更して、発光ダイオード２３Ｂとフォトトランジスタ２２を並列接続している。
【００７０】
図１０（ａ）及び（ｂ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第２実施形態を示す平面図及び側面図である。本実施形態の双方向通信用光結合装置４０では、１次側リードフレーム４１及び２次側リードフレーム５１を平面状に並べている。１次側リードフレーム４１は、ヘッダー４１ａ、フレーム片４１ｂ、及び一対の端子ピン４１ｃ，４１ｄを備えており、ヘッダー４１ａの上面に発光ダイオード４２をダイボンドし、ヘッダー４１ａの下面にフォトトランジスタ４３をダイボンドし、フレーム片４１ｂの上面に電流制限素子４４を接着し、発光ダイオード４２、フォトトランジスタ４３、及び電流制限素子４４を各ボンディングワイヤー４５により接続している。
【００７１】
発光ダイオード４２は、図２（ａ）のアノード電極Ａを底面側に設けたものである。また、フォトトランジスタ４３は、図２（ｃ）のコレクタ電極Ｃを底面側に設けたものである。これらの発光ダイオード４２及びフォトトランジスタ４３を１つのヘッダー４１ａの上下面にダイボンドして、発光ダイオード４２のアノード電極Ａとフォトトランジスタ４３のコレクタ電極Ｃを同電位に設定し、該各電極をヘッダー４１ａを介して端子ピン４１ｄに接続している。そして、発光ダイオード４２のカソード電極Ｋをボンディングワイヤー４５を介して電流制限素子４４の一端に接続し、電流制限素子４４の他端をボンディングワイヤー４５を介して端子ピン４１ｃに接続している。これにより、発光ダイオード４２と電流制限素子４４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ４３を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ４３の各接続点をそれぞれの端子ピン４１ｃ，４１ｄに接続している。
【００７２】
同様に、２次側リードフレーム５１は、ヘッダー５１ａ、フレーム片５１ｂ、及び一対の端子ピン５１ｃ，５１ｄを備えており、ヘッダー５１ａの上面にフォトトランジスタ５２をダイボンドし、ヘッダー５１ａの下面に発光ダイオード５３をダイボンドし、フレーム片５１ｂの下面に電流制限素子５４を接着し、フォトトランジスタ５２、発光ダイオード５３、及び電流制限素子５４を各ボンディングワイヤー５５により接続している。
【００７３】
発光ダイオード５３は、図２（ａ）のアノード電極Ａを底面側に設けたものである。また、フォトトランジスタ５２は、図２（ｃ）のコレクタ電極Ｃを底面側に設けたものである。これらの発光ダイオード５３及びフォトトランジスタ５２を１つのヘッダー５１ａの上下面にダイボンドして、発光ダイオード５３のアノード電極Ａとフォトトランジスタ５２のコレクタ電極Ｃを同電位に設定し、該各電極をヘッダー５１ａを介して端子ピン５１ｄに接続している。そして、各ボンディングワイヤー５５の結線により、発光ダイオード５３と電流制限素子５４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ５２を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ５２の各接続点をそれぞれの端子ピン５１ｃ，５１ｄに接続している。
【００７４】
１次側リードフレーム４１のヘッダー４１ａ上面の発光ダイオード４２及び２次側リードフレーム５１のヘッダー５１ａ上面のフォトトランジスタ５２は、第１光結合素子を構成するものであって、発光ダイオード４２からフォトトランジスタ５２への光伝達経路となる透光性樹脂６１により封止されている。同様に、１次側リードフレーム４１のヘッダー４１ａ下面のフォトトランジスタ４３及び２次側リードフレーム５１のヘッダー５１ａ下面の発光ダイオード５３は、第２光結合素子を構成するものであって、発光ダイオード５３からフォトトランジスタ４３への光伝達経路となる透光性樹脂６２により封止されている。遮光性樹脂６３は、例えばトランスファモールドにより形成されたものであり、各透光性樹脂６１，６２を封止している。
【００７５】
この双方向通信用光結合装置４０では、１次側リードフレーム４１のヘッダー４１ａの先端４１ｊに段差を設けると共に、２次側リードフレーム５１のヘッダー５１ａの先端５１ｊに段差を設け、各先端４１ｊ，５１ｊの段差を僅かに離間させて相互に重ね合わせている。各ヘッダー４１ａ，５１ａは、電気的な絶縁性を相互に保ちつつ、該各ヘッダー４１ａ，５１ａの上下面の第１及び第２光結合素子間を遮光し、両者間の混信を防止する。
【００７６】
また、各透光性樹脂６１，６２として、高い透明度のシリコーン樹脂を適用する場合は、このシリコーン樹脂が流動性を有するものの、各ヘッダー４１ａ，５１ａの先端の段差を重ね合わせていることから、各透光性樹脂６１，６２のシリコーン樹脂が相互に混じり合うことが防止される。更には、各透光性樹脂６１，６２のシリコーン樹脂を広い範囲で塗布しても、各透光性樹脂６１，６２のシリコーン樹脂が相互に混じり合うことがない。
【００７７】
図１１（ａ）及び（ｂ）は、図１０の双方向通信用光結合装置４０の第１変形例を示す平面図及び正面図である。ここでは、２つの凸部４１ｅ，４１ｆをヘッダー４１ａの上下面に設けた１次側リードフレーム４１Ａ、及び２つの凸部５１ｅ，５１ｆをヘッダー５１ａの上下面に設けた２次側リードフレーム５１Ａを適用している。
【００７８】
各ヘッダー４１ａ，５１ａの上面の各凸部４１ｅ，５１ｅは、透光性樹脂６１のシリコーン樹脂をせき止める役目を果たしている。同様に、各ヘッダー４１ａ，５１ａの下面の各凸部４１ｆ，５１ｆも、透光性樹脂６２のシリコーン樹脂をせき止める役目を果たしている。これにより、各ヘッダー４１ａ，５１ａの上下面だけではなく、各ヘッダー４１ａ，５１ａの両サイドにも、各透光性樹脂６１，６２が分離されることになり、各透光性樹脂６１，６２のシリコーン樹脂が混じり合うことを確実に防止することができる。
【００７９】
図１２（ａ）及び（ｂ）は、図１０の双方向通信用光結合装置４０の第２変形例を示す平面図及び正面図である。ここでは、１次側リードフレーム４１Ｂ及び２次側リードフレーム５１Ｂを適用している。１次側リードフレーム４１Ｂは、切り欠き部４１ｇをヘッダー４１ａに設け、２つの鉤状溝部４１ｈ，４１ｉをヘッダー４１ａの上下面に設けたものである。同様に、２次側リードフレーム５１Ｂは、切り欠き部５１ｇをヘッダー５１ａに設け、２つの鉤状溝部５１ｈ，５１ｉをヘッダー５１ａの上下面に設けたものである。
【００８０】
各ヘッダー４１ａ，５１ａの上面の各鉤状溝部４１ｈ，５１ｈは、透光性樹脂６１のシリコーン樹脂をせき止める役目を果たしている。同様に、各ヘッダー４１ａ，５１ａの下面の各鉤状溝部４１ｉ，５１ｉも、透光性樹脂６２のシリコーン樹脂をせき止める役目を果たしている。更に、各ヘッダー４１ａ，５１ａの切り欠き部４１ｇ，５１ｇは、各透光性樹脂６１，６２を離間させて、該各透光性樹脂６１，６２が混じり合うことを防止する役目を果たしている。
【００８１】
これにより、各ヘッダー４１ａ，５１ａの上下面だけではなく、各ヘッダー４１ａ，５１ａの両サイドにも、各透光性樹脂６１，６２が分離されることになり、各透光性樹脂６１，６２のシリコーン樹脂が混じり合うことを確実に防止することができる。
【００８２】
図１３は、図１０の双方向通信用光結合装置４０の第３変形例を示す側面図である。ここでは、各ヘッダー４１ａ，５１ａの先端４１ｊ、５１ｊ間に絶縁材６４を挟み込んでいる。これにより、各ヘッダー４１ａ，５１ａ間の絶縁性を確実に保持しつつ、各ヘッダー４１ａ，５１ａの上下面の第１及び第２光結合素子間の遮光性をより高くし、かつ各透光性樹脂６１，６２のシリコーン樹脂をより混じり合い難くすることができる。
【００８３】
図１４（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第３実施形態を示す平面図、側面図、及び正面図である。本実施形態の双方向通信用光結合装置７０では、１次側リードフレーム７１の各ヘッダー７１ａ，７１ｂと２次側リードフレーム８１の各ヘッダー８１ａ，８１ｂを対向配置している。
【００８４】
１次側リードフレーム７１は、各ヘッダー７１ａ，７１ｂの他に、フレーム片７１ｃ、及び一対の端子ピン７１ｄ，７１ｅを備えており、各ヘッダー７１ａ，７１ｂの上面に発光ダイオード７２及びフォトトランジスタ７３をそれぞれダイボンドし、フレーム片７１ｃの上面に電流制限素子７４を接着し、発光ダイオード７２、フォトトランジスタ７３、及び電流制限素子７４を各ボンディングワイヤー７５により接続している。
【００８５】
発光ダイオード７２は、図２（ａ）のアノード電極Ａを底面側に設けたものである。また、フォトトランジスタ７３は、図２（ｃ）のコレクタ電極Ｃを底面側に設けたものである。これらの発光ダイオード７２及びフォトトランジスタ７３を相互に連結された各ヘッダー７１ａ，７１ｂの上面にダイボンドして、発光ダイオード７２のアノード電極Ａとフォトトランジスタ７３のコレクタ電極Ｃを同電位に設定し、該各電極を各ヘッダー７１ａ，７１ｂを介して端子ピン７１ｅに接続している。そして、発光ダイオード７２のカソード電極Ｋをボンディングワイヤー７５を介して電流制限素子７４の一端に接続し、電流制限素子７４の他端をボンディングワイヤー７５を介して端子ピン７１ｄに接続している。これにより、発光ダイオード７２と電流制限素子７４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ７３を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ７３の各接続点をそれぞれの端子ピン７１ｄ，７１ｅに接続している。
【００８６】
同様に、２次側リードフレーム８１は、各ヘッダー８１ａ，８１ｂの他に、フレーム片８１ｃ、及び一対の端子ピン８１ｄ，８１ｅを備えており、各ヘッダー８１ａ，８１ｂの下面にフォトトランジスタ８２及び発光ダイオード８３をダイボンドし、フレーム片８１ｃの下面に電流制限素子８４を接着し、フォトトランジスタ８２、発光ダイオード８３、及び電流制限素子８４を各ボンディングワイヤー８５により接続している。
【００８７】
発光ダイオード８３は、図２（ａ）のアノード電極Ａを底面側に設けたものである。また、フォトトランジスタ８２は、図２（ｃ）のコレクタ電極Ｃを底面側に設けたものである。これらの発光ダイオード８３及びフォトトランジスタ８２を相互に連結された各ヘッダー８１ａ，８１ｂの下面にダイボンドして、発光ダイオード８３のアノード電極Ａとフォトトランジスタ８２のコレクタ電極Ｃを同電位に設定し、該各電極を各ヘッダー８１ａ，８１ｂを介して端子ピン８１ｅに接続している。そして、各ボンディングワイヤー８５の結線により、発光ダイオード８３と電流制限素子８４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ８２を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ８２の各接続点をそれぞれの端子ピン８１ｄ，８１ｅに接続している。
【００８８】
１次側リードフレーム７１のヘッダー７１ａ上面の発光ダイオード７２及び２次側リードフレーム８１のヘッダー８１ａ下面のフォトトランジスタ８２は、第１光結合素子を構成するものである。また、１次側リードフレーム７１のヘッダー７１ｂ上面のフォトトランジスタ７３及び２次側リードフレーム８１のヘッダー８１ｂ下面の発光ダイオード８３は、第２光結合素子を構成するものである。透光性樹脂９１は、第１及び第２光結合素子を封止し、第１光結合素子における発光ダイオード７２からフォトトランジスタ８２への光伝達経路、及び第２光結合素子における発光ダイオード８３からフォトトランジスタ７３への光伝達経路を共に形成する。遮光性樹脂９２は、例えばトランスファモールドにより形成されたものであり、透光性樹脂９１を被覆している。
【００８９】
この双方向通信用光結合装置７０では、各ヘッダー７１ａ，７１ｂに段差を設けて、発光ダイオード７２及びフォトトランジスタ７３の位置を上下にずらすと共に、各ヘッダー８１ａ，８１ｂに段差を設けて、フォトトランジスタ８２及び発光ダイオード８３の位置を上下にずらしている。これにより、第１及び第２光結合素子の相互間での光信号の侵入、つまり混信が防止される。
【００９０】
図１５（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図１４の双方向通信用光結合装置７０の第１変形例を示す平面図、側面図、及び正面図である。ここでは、１次側リードフレーム７１Ａ及び２次側リードフレーム８１Ａを適用している。１次側リードフレーム７１Ａは、１つのヘッダー７１ａｂのみを有しており、発光ダイオード７２とフォトトランジスタ７３の間を通る壁部７６を該ヘッダー７１ａｂの上面に突設している。同様に、２次側リードフレーム８１Ａは、１つのヘッダー８１ａｂを有しており、フォトトランジスタ８２と発光ダイオード８３の間を通る壁部８６を該ヘッダー８１ａｂの下面に突設している。
【００９１】
各壁部７６，８６は、僅かに離間して相互に重なり合い、第１光結合素子における発光ダイオード７２からフォトトランジスタ８２への光伝達経路と第２光結合素子における発光ダイオード８３からフォトトランジスタ７３への光伝達経路間に介在する。このため、第１及び第２光結合素子間が十分に遮光され、両者間の混信が確実に防止される。
【００９２】
図１４の双方向通信用光結合装置７０の場合は、段差を有する各ヘッダー７１ａ，７１ｂ，８１ａ，８１ｂの占有スペースが大きく、パッケージ（遮光性樹脂９２）の厚みを確保するためには、パッケージを大型化するしかなかった。
【００９３】
これに対して図１５の装置では、平面状の各ヘッダー７１ａｂ，８１ａｂを適用しているため、パッケージ（遮光性樹脂９２）の厚みを容易に確保することができ、パッケージの小型化を図ることができる。
【００９４】
尚、図１６に示す様に各壁部７６，８６間に絶縁材９３を挟み込めば、各ヘッダー７１ａｂ，７１ａｂ間の絶縁性を確実に保持しつつ、第１及び第２光結合素子間の遮光性をより高くすることができる。また、各リードフレーム７１Ａ，８１Ａの加工精度を向上させなくても、各壁部７６，８６を僅かに離間させて相互に重ね合わすことができる。
【００９５】
図１７（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図１４の双方向通信用光結合装置７０の第２変形例を示す平面図、側面図、及び正面図である。ここでは、１次側リードフレーム７１Ｂ及び２次側リードフレーム８１Ｂを適用している。１次側リードフレーム７１Ｂは、各ヘッダー７１ａ，７１ｂ’を有しており、一方のヘッダー７１ｂ’の縁に上方に折れ曲がった壁部７７を設けている。同様に、２次側リードフレーム８１Ｂは、各ヘッダー８１ａ’，８１ｂを有しており、一方のヘッダー８１ａ’の縁に下方に折れ曲がった壁部８７を設けている。
【００９６】
各壁部７７，８７は、僅かに離間して相互に重なり合い、第１及び第２光結合素子間を十分に遮光して、両者間の混信を確実に防止する。
【００９７】
また、図１７の装置では、平面状の各ヘッダー７１ａ，７１ｂ’，８１ａ’，８１ｂを適用しているため、パッケージ（遮光性樹脂９２）の厚みを容易に確保することができ、パッケージの小型化を図ることができる。
【００９８】
尚、図１８に示す様に各壁部７７，８７間に絶縁材９４を挟み込めば、各ヘッダー７１ｂ’，８１ａ’間の絶縁性を確実に保持しつつ、第１及び第２光結合素子間の遮光性をより高くすることができる。また、各リードフレーム７１Ｂ，８１Ｂの加工精度を向上させなくても、各壁部７７，８７を僅かに離間させて相互に重ね合わすことができる。
【００９９】
図１９（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第５実施形態を示す平面図、側面図、及び正面図である。本実施形態の双方向通信用光結合装置１１０では、１次側リードフレーム１１１の各ヘッダー１１１ａ，１１１ｂと２次側リードフレーム１２１の各ヘッダー１２１ａ，１２１ｂを対向配置している。
【０１００】
１次側リードフレーム１１１は、各ヘッダー１１１ａ，１１１ｂの他に、フレーム片１１１ｃ、及び一対の端子ピン１１１ｄ，１１１ｅを備えており、各ヘッダー１１１ａ，１１１ｂの上面に発光ダイオード１１２及びフォトトランジスタ１１３をそれぞれダイボンドし、フレーム片１１１ｃの上面に電流制限素子１１４を接着し、発光ダイオード１１２、フォトトランジスタ１１３、及び電流制限素子１１４を各ボンディングワイヤー１１５により接続している。そして、発光ダイオード１１２と電流制限素子１１４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ１１３を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ１１３の各接続点をそれぞれの端子ピン１１１ｄ，１１１ｅに接続している。
【０１０１】
同様に、２次側リードフレーム１２１は、各ヘッダー１２１ａ，１２１ｂの他に、フレーム片１２１ｃ、及び一対の端子ピン１２１ｄ，１２１ｅを備えており、各ヘッダー１２１ａ，１２１ｂの下面にフォトトランジスタ１２２及び発光ダイオード１２３をダイボンドし、フレーム片１２１ｃの下面に電流制限素子１２４を接着し、フォトトランジスタ１２２、発光ダイオード１２３、及び電流制限素子１２４を各ボンディングワイヤー１２５により接続している。そして、発光ダイオード１２３と電流制限素子１２４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ１２２を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ１２２の各接続点をそれぞれの端子ピン１２１ｄ，１２１ｅに接続している。
【０１０２】
１次側リードフレーム１１１のヘッダー１１１ａ上面の発光ダイオード１１２及び２次側リードフレーム１２１のヘッダー１２１ａ下面のフォトトランジスタ１２２は、第１光結合素子を構成するものであって、発光ダイオード１１２からフォトトランジスタ１２２への光伝達経路となる透光性樹脂１３１により封止されている。同様に、１次側リードフレーム１１１のヘッダー１１１ｂ上面のフォトトランジスタ１１３及び２次側リードフレーム１２１のヘッダー１２１ｂ下面の発光ダイオード１２３は、第２光結合素子を構成するものであって、発光ダイオード１１３からフォトトランジスタ１２３への光伝達経路となる透光性樹脂１３２により封止されている。
【０１０３】
各透光性樹脂１３１，１３２は、高い透明度のシリコーン樹脂であり、このシリコーン樹脂が流動性を有することから、シリンジ等により注入される。
【０１０４】
遮光性樹脂１３３は、遮光性を有するエポキシ樹脂等を成形したものであり、各透光性樹脂１３１，１３２を封止している。
【０１０５】
この双方向通信用光結合装置１１０は、流動性を有するシリコーン樹脂からなる各透光性樹脂１３１，１３２をエポキシ樹脂からなる遮光性樹脂１３３により被覆した所謂ドッキング構造である。このドッキング構造の場合は、シリコーン樹脂の熱膨張係数とエポキシ樹脂の熱膨張係数が異なるため、各透光性樹脂１３１，１３２と遮光性樹脂１３３間の密着性が優れてはいないものの、シリコーン樹脂の透明度が高いために、第１及び第２光結合素子の光伝達経路の伝達率が高いという利点がある。
【０１０６】
この双方向通信用光結合装置１１０では、シリコーン樹脂の流動性を考慮して、各透光性樹脂１３１，１３２が混じり合わない様に、各ヘッダー１１１ａ，１１１ｂ間の距離及び各ヘッダー１２１ａ，１２１ｂ間の距離を長くしている。
【０１０７】
図２０（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第６実施形態を示す平面図、側面図、及び正面図である。本実施形態の双方向通信用光結合装置１４０では、１次側リードフレーム１４１の各ヘッダー１４１ａ，１４１ｂと２次側リードフレーム１５１の各ヘッダー１５１ａ，１５１ｂを対向配置している。
【０１０８】
１次側リードフレーム１４１は、各ヘッダー１４１ａ，１４１ｂの他に、フレーム片１４１ｃ、及び一対の端子ピン１４１ｄ，１４１ｅを備えており、各ヘッダー１４１ａ，１４１ｂの上面に発光ダイオード１４２及びフォトトランジスタ１４３をそれぞれダイボンドし、フレーム片１４１ｃの上面に電流制限素子１４４を接着し、発光ダイオード１４２、フォトトランジスタ１４３、及び電流制限素子１４４を各ボンディングワイヤー１４５により接続している。そして、発光ダイオード１４２と電流制限素子１４４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ１４３を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ１４３の各接続点をそれぞれの端子ピン１４１ｄ，１４１ｅに接続している。
【０１０９】
同様に、２次側リードフレーム１５１は、各ヘッダー１５１ａ，１５１ｂの他に、フレーム片１５１ｃ、及び一対の端子ピン１５１ｄ，１５１ｅを備えており、各ヘッダー１５１ａ，１５１ｂの下面にフォトトランジスタ１５２及び発光ダイオード１５３をダイボンドし、フレーム片１５１ｃの下面に電流制限素子１５４を接着し、フォトトランジスタ１５２、発光ダイオード１５３、及び電流制限素子１５４を各ボンディングワイヤー１５５により接続している。そして、発光ダイオード１５３と電流制限素子１５４を直列接続し、この直列回路とフォトトランジスタ１５２を並列接続し、直列回路とフォトトランスタ１５２の各接続点をそれぞれの端子ピン１５１ｄ，１５１ｅに接続している。
【０１１０】
１次側リードフレーム１４１のヘッダー１４１ａ上面の発光ダイオード１４２及び２次側リードフレーム１５１のヘッダー１５１ａ下面のフォトトランジスタ１５２は、第１光結合素子を構成するものであって、発光ダイオード１４２からフォトトランジスタ１５２への光伝達経路となる透光性樹脂１６１により封止されている。同様に、１次側リードフレーム１４１のヘッダー１４１ｂ上面のフォトトランジスタ１４３及び２次側リードフレーム１５１のヘッダー１５１ｂ下面の発光ダイオード１５３は、第２光結合素子を構成するものであって、発光ダイオード１５３からフォトトランジスタ１５３への光伝達経路となる透光性樹脂１６２により封止されている。
【０１１１】
各透光性樹脂１６１，１６２は、透光性を有するエポキシ樹脂等であり、１次トランスファモールドにより形成される。
【０１１２】
遮光性樹脂１６３は、遮光性を有するエポキシ樹脂等であり、２次トランスファモールドにより形成され、各透光性樹脂１６１，１６２を封止している。
【０１１３】
この双方向通信用光結合装置１４０は、各透光性樹脂１６１，１６２を１次トランスファモールドにより形成し、遮光性樹脂１６３を２次トランスファモールドにより形成した所謂２重トランスファモールド構造である。この２重トランスファモールド構造の場合は、各透光性樹脂１６１，１６２の透明度が優れてはいないものの、各透光性樹脂１６１，１６２と遮光性樹脂１６３が同一の材質であって、それぞれの熱膨張係数が一致するため、各透光性樹脂１６１，１６２と遮光性樹脂１６３間の密着性が高いという利点がある。
【０１１４】
また、トランスファモールドを行なう場合は、金型のキャビティで、各リードフレーム１４１，１５１を支持して、発光ダイオード１４２とフォトトランジスタ１５２を対向させると共に、発光ダイオード１５３とフォトトランジスタ１４３を対向させ、この状態を維持する必要がある。仮に、発光ダイオードやフォトトランジスタが傾くと、発光ダイオードからフォトトランジスタへの光伝達率が低下してしまう。
【０１１５】
このため、各リードフレーム１４１，１５１を適宜に屈曲させて、同一平面内に並ぶ各リードフレーム１４１，１５１の挟持部分１４１ｆ，１５１ｆを形成し、各リードフレーム１４１，１５１の挟持部分１４１ｆ，１５１ｆを金型内で挟み込んで支持している。
【０１１６】
更に、各リードフレーム１４１，１５１の挟持部分１４１ｆ，１５１ｆが各ボンディングワイヤー１４５，１５５に影響を及ぼさない様にするために、各リードフレーム１４１，１５１上の各ボンディング部を各挟持部分１４１ｆ，１５１ｆから離間しかつ各発光ダイオード１４２，１５３及び各フォトトランジスタ１４３，１５２に接近するそれぞれの位置に設定している。
【０１１７】
この様な各リードフレーム１４１，１５１の構造により、トランスファモールドの適用が容易となる。
【０１１８】
図２１（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図２０の双方向通信用光結合装置１４０の変形例を示す平面図、側面図、及び正面図である。ここでは、１次側リードフレーム１４１Ａ及び２次側リードフレーム１５１Ａを適用している。
【０１１９】
１次側リードフレーム１４１Ａ及び２次側リードフレーム１５１Ａの挟持部分１４１ｆ，１５１ｆは、図２０の１次側リードフレーム１４１及び２次側リードフレーム１５１と比較すると、相互に入り込んでいる点で異なる。これにより、１次側リードフレーム１４１Ａ及び２次側リードフレーム１５１Ａをより安定にかつ確実に支持することができ、発光ダイオード１４２とフォトトランジスタ１５２の位置関係、及び発光ダイオード１５３とフォトトランジスタ１４３の位置関係をより高精度に設定することが可能になる。
【０１２０】
特に、各ヘッダー１４１ａ，１４１ｂ，１５１ａ，１５１ｂ間の距離を長くしたり、該各ヘッダーを大きくした場合は、相互に対向する各ヘッダー間の平行度を保つことが困難になるので、各挟持部分１４１ｆ，１５１ｆを相互に入り込ませて広い範囲に分散配置した１次側リードフレーム１４１Ａ及び２次側リードフレーム１５１Ａが有効である。
【０１２１】
尚、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではなく、多様に変形することができる。例えば、図２に示すそれぞれのタイプの素子のいずれを適用するかに応じて、あるいは各ヘッダーの大きさや相互間の距離に応じて、各リードフレームを適宜に変形しても良い。また、上記各実施形態を適宜に組み合わせても構わない。
【０１２２】
また、本発明は、双方向通信用光結合装置ばかりではなく、この双方向通信用光結合装置を備える電子機器を包含する。電子機器としては、ＤＶＤ、ＣＤ、ＭＤ等の再生装置や、ＴＶ、ＶＴＲ、電源機器、インバータ制御機器等を挙げることができ、入出力間を絶縁して信号伝達を行なう必要があれば、如何なる種類のものであっても構わない。
【０１２３】
【発明の効果】
以上説明した様に本発明によれば、一対の１次側入出力ピン→１次側発光素子→光伝達経路→２次側受光素子→一対の２次側入出力ピンという経路の第１光結合素子と、一対の２次側入出力ピン→２次側発光素子→光伝達経路→１次側受光素子→一対の１次側入出力ピンという経路の第２光結合素子とが形成されており、第１及び第２光結合素子を通じての双方向通信が可能である。しかも、１次側電流制限素子及び２次側電流制限素子を第１及び第２光結合素子に内蔵させているだけなので、回路構成が簡単である。その上、一対の１次側入出力ピン及び一対の２次側入出力ピンという４つのピンを設けるだけなので、パッケージの小型化やコストの低減を図ることができる。
【０１２４】
また、同一平面に並べられた各ヘッダーの一面に１次側発光素子及び２次側受光素子を搭載し、他の面に２次側発光素子及び１次側受光素子を搭載しているので、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路と２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路との間が各ヘッダーにより遮光され、各光伝達経路間の混信を防止することができる。
【０１２５】
更に、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダーの端を相互に絶縁させた状態で重ね合わせて、各光伝達経路間を確実に遮光している。
【０１２６】
また、１次側発光素子と２次側受光素子を対向させると共に、２次側発光素子と１次側受光素子を対向させる場合は、１次側発光素子及び１次側受光素子の搭載位置に段差を設け、かつ２次側リードフレームのヘッダー上の２次側発光素子及び２次側受光素子の搭載位置に段差を設けることにより、１次側発光素子から２次側受光素子への光伝達経路と２次側発光素子から１次側受光素子への光伝達経路との間の混信を防止している。
【０１２７】
更に、各光伝達経路の光透過性樹脂間に壁部もしくは溝を設けて、各光伝達経路の光透過性樹脂の接触を防止している。
【０１２８】
また、１次側リードフレーム及び２次側リードフレームの各ヘッダー間に絶縁材を挟み込んで、１次側リードフレーム及び２次側リードフレーム間の電気的な絶縁性を向上させている。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第１実施形態を示す平面図及び側面図である。
【図２】（ａ）〜（ｆ）は、発光ダイオード、フォトトランジスタ、及び電流制限素子のそれぞれのタイプを示す図である。
【図３】図１の装置を示す等価回路図である。
【図４】図１の装置を示す他の等価回路図である。
【図５】（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置の第１変形例を示す平面図及び側面図である。
【図６】（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置の第２変形例を示す平面図及び側面図である。
【図７】（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置の第３変形例を示す平面図及び側面図である。
【図８】（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置の第４変形例を示す平面図及び側面図である。
【図９】（ａ）及び（ｂ）は、図１の双方向通信用光結合装置の第５変形例を示す平面図及び側面図である。
【図１０】（ａ）及び（ｂ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第２実施形態を示す平面図及び側面図である。
【図１１】（ａ）及び（ｂ）は、図１０の双方向通信用光結合装置の第１変形例を示す平面図及び正面図である。
【図１２】（ａ）及び（ｂ）は、図１０の双方向通信用光結合装置の第２変形例を示す平面図及び正面図である。
【図１３】図１０の双方向通信用光結合装置の第３変形例を示す側面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第３実施形態を示す平面図、側面図、及び正面図である。
【図１５】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図１４の双方向通信用光結合装置の第１変形例を示す平面図、側面図、及び正面図である。
【図１６】図１５の双方向通信用光結合装置における各壁部間に絶縁材を挟み込んだ状態を示す正面図である。
【図１７】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図１４の双方向通信用光結合装置の第２変形例を示す平面図、側面図、及び正面図である。
【図１８】図１７の双方向通信用光結合装置における各壁部間に絶縁材を挟み込んだ状態を示す正面図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第５実施形態を示す平面図、側面図、及び正面図である。
【図２０】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、本発明の双方向通信用光結合装置の第６実施形態を示す平面図、側面図、及び正面図である。
【図２１】（ａ）、（ｂ）、及び（ｃ）は、図２０の双方向通信用光結合装置の変形例を示す平面図、側面図、及び正面図である。
【図２２】（ａ）及び（ｂ）は、従来の双方向通信用のインターフェース回路を示す図である。
【符号の説明】
１０，４０，７０，１１０，１４０　　双方向通信用光結合装置
１１，４１，７１，１１１，１４１　　１次側リードフレーム
１２，２３，４２，５３，７２，８３，１１２，１２３，１４２，１５３　　発光ダイオード
１３，２２，４３，５２，７３，８２，１１３，１２２，１４３，１５２　　フォトトランジスタ
１４，２４，４４，５４，７４，８４，１１４，１２４，１４４，１５４　　電流制限素子
１５，２５，４５，５５，７５，８５，１１５，１２５，１４５，１５５　　ボンディングワイヤー
２１，５１，８１，１２１，１５１　　２次側リードフレーム
３１，３２，６１，６２，９１，１３１，１６１，１６２　　透光性樹脂
３３，６３，９２，１３２，１６３　　遮光性樹脂
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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