(57)【要約】【課題】小型で且つ同タイミングで信号の入出力を双方向に行うことができる光結合素子、その光結合素子を備えた電子機器およびその光結合素子の製造方法を提供する。【解決手段】光結合素子１は、発光素子１０および受光素子２０を搭載した共通端子３１、入力端子５１、出力端子４１、電源端子６１から構成された一次側リードフレーム２８と、一次側リードフレーム２８とは発光素子１０と受光素子２０の配置を逆転した二次側リードフレーム２９と、透明封止部７０と、遮光封止部８０とを備えている。共通端子３１には、発光素子１０および受光素子２０の間に切込み部３５が設けられるとともに、この切込み部３５に遮光封止部８０から延在した遮光部８１が形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子と受光素子とが搭載された共通端子と、前記発光素子と接続されこの発光素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子と接続されこの受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子の少なくとも一方の素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームと、この一次側リードフレームと同じ各端子を備えるとともに一次側リードフレームとは発光素子と受光素子の配置が逆転された二次側リードフレームと、一次側及び二次側の各リードフレームにおける発光素子及び受光素子を封止した透明封止部と、この透明封止部の外側に設けた遮光封止部とを備えた光結合素子において、
前記共通端子のそれぞれについて前記発光素子および前記受光素子の間に切込み部が形成されるとともに、この切込み部に、前記共通端子を共通にする前記発光素子と前記受光素子の間の光伝達を遮断する遮光部が、前記遮光封止部を延在させることにより形成されたことを特徴とする光結合素子。
【請求項２】
発光素子、受光素子および前記発光素子を駆動させる駆動素子とが搭載された共通端子と、前記駆動素子と接続されこの駆動素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子と接続されこの受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームと、この一次側リードフレームと同じ各端子を備えるとともに一次側リードフレームとは発光素子と受光素子の配置が逆転された二次側リードフレームと、一次側及び二次側の各リードフレームにおける前記発光素子、前記受光素子および前記駆動素子を封止した透明封止部と、この透明封止部の外側に設けた遮光封止部とを備えた光結合素子において、
前記共通端子のそれぞれについて前記発光素子および前記受光素子の間に切込み部が形成されるとともに、この切込み部に、前記共通端子を共通にする前記発光素子と前記受光素子の間の光伝達を遮断する遮光部が、前記遮光封止部を延在させることにより形成されたことを特徴とする光結合素子。
【請求項３】
前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームは互いに同形状であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光結合素子。
【請求項４】
電気的に絶縁して双方向に信号を入出力する絶縁回路を備えた電子機器であって、
前記絶縁回路は請求項１乃至３のいずれか一つに記載の光結合素子を備えたことを特徴とする電子機器。
【請求項５】
発光素子の搭載予定位置と受光素子の搭載予定位置との間に切込み部が形成された共通端子と、前記発光素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子の少なくとも一方の素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームに、前記発光素子と前記受光素子を搭載する工程と、
前記一次側リードフレームと同じ各端子を備える二次側リードフレームに、前記一次側リードフレームとは配置を逆転して前記発光素子と前記受光素子を搭載する工程と、
前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれについて、前記発光素子の表面電極を前記入力端子に接続し、前記受光素子のグランド電極を前記共通端子に接続し、前記受光素子の電源電極を前記電源端子に接続し、前記受光素子の出力電極を前記出力端子に接続する工程と、
前記一次側リードフレームの前記発光素子と前記二次側リードフレームの前記受光素子とが対向し、前記一次側リードフレームの前記受光素子と前記二次側リードフレームの前記発光素子とが対向するように前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームを対向させて配置する工程と、
前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれにおいて各切込み部内に空隙を少なくとも発光素子と受光素子との間に位置するよう設けつつ前記発光素子および前記受光素子を透明樹脂により封止して透明封止部を形成する工程と、
前記空隙に遮光性樹脂を充填して前記発光素子と前記受光素子の光伝達を遮断する遮光部を形成するとともに前記透明樹脂の全体を覆って遮光封止部を形成する工程と
を含むことを特徴とする光結合素子の製造方法。
【請求項６】
発光素子および該発光素子を駆動する駆動素子の搭載予定位置と、受光素子の搭載予定位置との間に切込み部が形成された共通端子と、前記駆動素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームに、前記発光素子、前記駆動素子および前記受光素子を搭載する工程と、
前記一次側リードフレームと同じ各端子を備える二次側リードフレームに、前記一次側リードフレームとは配置を逆転させて前記発光素子および前記駆動素子と前記受光素子とを搭載する工程と、
前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれについて、前記発光素子の表面電極を前記駆動素子の駆動電極に接続し、前記駆動素子のグランド電極を前記共通端子に接続し、前記駆動素子の電源電極を前記電源端子に接続し、前記駆動素子の入力電極を前記入力端子に接続し、前記受光素子のグランド電極を前記共通端子に接続し、前記受光素子の電源電極を前記電源端子に接続し、前記受光素子の出力電極を前記出力端子に接続する工程と、
前記一次側リードフレームの前記発光素子と前記二次側リードフレームの前記受光素子とが対向し、前記一次側リードフレームの前記受光素子と前記二次側リードフレームの前記発光素子とが対向するように前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームを対向させて配置する工程と、
前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれにおいて各切込み部内に空隙を少なくとも発光素子と受光素子との間に位置するよう設けつつ前記発光素子および前記受光素子を透明樹脂により封止して透明封止部を形成する工程と、
前記空隙に遮光性樹脂を充填して前記発光素子と前記受光素子の光伝達を遮断する遮光部を形成するとともに前記透明樹脂の全体を覆って遮光封止部を形成する工程と
を含むことを特徴とする光結合素子の製造方法。
【請求項７】
前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームは互いに同形状であることを特徴とする請求項５又は６に記載の光結合素子の製造方法。
【請求項８】
前記一次側リードフレームおよび前記二次側リードフレームのいずれか一方の前記切込み部に対して前記空隙を形成する凸部が設けられた上型と、他方の前記切込み部に対して前記空隙を形成する凸部が設けられた下型を備えており、前記上型と前記下型が閉じたときに両凸部に設けられた衝合面で両凸部が衝合するように構成された一次モールド金型を用いて、前記透明封止部を形成することを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一つに記載の光結合素子の製造方法。
【請求項９】
前記衝合面は互いに衝合する傾斜面としてあることを特徴とする請求項５乃至８のいずれか一つに記載の光結合素子の製造方法。
【請求項１０】
前記衝合面で形成される樹脂バリを除去する工程を含んだことを特徴とする請求項５乃至９のいずれか一つに記載の光結合素子の製造方法。
【請求項１１】
前記遮光部及び遮光封止部を形成する工程において遮光性樹脂を前記空隙に向けて注入することを特徴とする請求項５乃至１０のいずれか一つに記載の光結合素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子、その光結合素子を備えた電子機器、およびその光結合素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
光結合素子は、スイッチング電源や通信可能な産業機器などに使用されている。
【０００３】
具体的には、スイッチング電源においては、光結合素子は電源回路と該電源回路を制御する制御回路との間に介装される絶縁回路に用いられている。近年、高スイッチング周波数のＩＧＢＴ（Ｉｎｓｕｌａｔｅｄ  Ｇａｔｅ  Ｂｉｐｏｌａｒ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）の小型化によりスイッチング電源を構成する回路が益々縮小化されつつあり、それに伴って光結合素子も更なる小型化の要求が高まっていた。
【０００４】
また、産業機器の通信インターフェイスにおいては、高速通信を可能とする光結合素子が信号の入力用および出力用に用いられている。例えば、一対の光結合素子をそれぞれ逆方向に実装して１チャンネルとして、一方を入力用とし他方を出力用として用いられている。ところが、産業機器の通信インターフェイスは入出力のチャンネル数が多いため、チャンネル数の２倍の光結合素子を実装しなければならず手間であった。また、光結合素子により実装基板に占める面積も相当なものとなるため、通信インターフェイスの小型化に際して、光結合素子の小型化も要求されていた。
【０００５】
このような背景から、小型で且つ双方向に入出力が可能な光結合素子が提案されている（例えば、特許文献１または２）。
【０００６】
特許文献１には、一次側入出力部（以下、一次側ともいう。）の一次側リードフレームおよび二次側入出力部（以下、二次側ともいう。）の二次側リードフレームのそれぞれに発光素子および受光素子を搭載し、一次側の発光素子と二次側の受光素子を互いに対向させるとともに二次側の発光素子と一次側の受光素子を互いに対向させて配置した光結合素子が示されている。また、この光結合素子では、一次側の発光素子から二次側の受光素子への光伝達経路と、二次側の発光素子から一次側の受光素子への光伝達経路は、個別の透明樹脂により封止され完全に分離されている。このような構成により、１つの光結合素子において、一次側と二次側とで双方向に入出力が可能なものとなっている。
【０００７】
特許文献２には、一次側リードフレームおよび二次側リードフレームのそれぞれに発光素子および受光素子を搭載し、一次側の発光素子と二次側の受光素子を互いに対向させるとともに二次側の発光素子と一次側の受光素子を互いに対向させて配置した光結合素子が示されている。
【０００８】
また、一次側および二次側リードフレームのそれぞれについて、入力端子および出力端子を個別の独立した端子として設けている。この構成により、入力端子と出力端子が共通となっていないことから、かかる光結合素子は、入力信号と出力信号を個別に処理することができ且つ双方向に入出力可能なものとなっている。
【特許文献１】特開２００４−１２８１４４号公報
【特許文献２】特開平６−３３８７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、特許文献１に記載の技術では、信号の入出力をするための入力端子および出力端子が共通のものとなっているので、同タイミングで双方向に信号の入出力を行うことができないものであった。すなわち、一次側または二次側の一対の端子は、入力時において入力端子として機能し、出力時には出力端子として機能するものであるため、同タイミングで入力端子および出力端子として機能させることはできないものであった。
【００１０】
また、特許文献２に記載の技術では、一次側に信号を入力するときに、一次側の受光素子の増幅器の抵抗を高める構成とすることにより一次側の入力と出力の競合を防止するものとしているため、一次側に信号を入力するとき、同タイミングで二次側の信号を一次側で受信することができないものであった。なお、二次側の構成も同様の構成である。したがって、当該技術では、同タイミングで信号の入出力を双方向に行うことができないものであった。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、小型で且つ同タイミングで信号の入出力を双方向に行うことができる光結合素子、その光結合素子を備えた電子機器およびその光結合素子の製造方法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】
【００１２】
本発明に係る光結合素子は、発光素子と受光素子とが搭載された共通端子と、前記発光素子と接続されこの発光素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子と接続されこの受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子の少なくとも一方の素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームと、この一次側リードフレームと同じ各端子を備えるとともに一次側リードフレームとは発光素子と受光素子の配置が逆転された二次側リードフレームと、一次側及び二次側の各リードフレームにおける発光素子及び受光素子を封止した透明封止部と、この透明封止部の外側に設けた遮光封止部とを備えた光結合素子において、前記共通端子のそれぞれについて前記発光素子および前記受光素子の間に切込み部が形成されるとともに、この切込み部に、前記共通端子を共通にする前記発光素子と前記受光素子の間の光伝達を遮断する遮光部が、前記遮光封止部を延在させることにより形成されたことを特徴とする。
【００１３】
この構成により、一次側および二次側リードフレームのそれぞれを共通端子、入力端子、電源端子、および出力端子により構成し、入力端子および出力端子を独立した端子としたことから、一次側（または二次側）において信号の入出力を同時に行うことができる。また、発光素子および受光素子を搭載する端子を共通としたことから、各素子を搭載する端子をそれぞれ別々に導出する必要がなくなるので、光結合素子の小型化を図ることができる。
【００１４】
また、同一の共通端子に搭載された発光素子と受光素子の間に遮光部を配置したことにより、一次側において発光素子と受光素子の間で光の伝達が遮断されるので、一次側の入力信号が一次側で出力信号として出力されることはない。また、同様に、二次側の入力信号が二次側で出力信号として出力されることもない。
【００１５】
したがって、一次側と二次側の両方において同タイミングで信号の入力を行っても、二次側の信号が一次側で受信されるときに一次側の入力信号と光干渉が生じることもなく、一次側に伝達され、逆に、一次側の信号が二次側で受信されるときに二次側の入力信号と光干渉が生じることもなく、二次側に伝達される。すなわち、一次側と二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子とすることができる。
【００１６】
また、本発明に係る光結合素子は、発光素子、受光素子および前記発光素子を駆動させる駆動素子とが搭載された共通端子と、前記駆動素子と接続されこの駆動素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子と接続されこの受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームと、この一次側リードフレームと同じ各端子を備えるとともに一次側リードフレームとは発光素子と受光素子の配置が逆転された二次側リードフレームと、一次側及び二次側の各リードフレームにおける前記発光素子、前記受光素子および前記駆動素子を封止した透明封止部と、この透明封止部の外側に設けた遮光封止部とを備えた光結合素子において、前記共通端子のそれぞれについて前記発光素子および前記受光素子の間に切込み部が形成されるとともに、この切込み部に、前記共通端子を共通にする前記発光素子と前記受光素子の間の光伝達を遮断する遮光部が、前記遮光封止部を延在させることにより形成されたことを特徴とする。
【００１７】
この構成により、一次側および二次側リードフレームのそれぞれを共通端子、入力端子、電源端子、および出力端子により構成し、入力端子および出力端子を独立した端子としたことから、一次側（または二次側）において信号の入出力を同時に行うことができる。また、発光素子および受光素子を搭載する端子を共通としたことから、各素子を搭載する端子をそれぞれ別々に導出する必要がなくなるので、光結合素子の小型化を図ることができる。
【００１８】
さらに、発光素子を駆動素子により駆動させることができるので、外部に配置されていた発光素子用の駆動ドライバを必要としない光結合素子とすることができる。
【００１９】
また、同一の共通端子に搭載された発光素子と受光素子の間に遮光部を配置したことにより、一次側において発光素子と受光素子の間で光の伝達が遮断されるので、一次側の入力信号が一次側で出力信号として出力されることはない。また、同様に、二次側の入力信号が二次側で出力信号として出力されることはない。
【００２０】
したがって、一次側と二次側の両方において同タイミングで信号の入力を行っても、二次側の信号が一次側で受信されるときに一次側の入力信号と光干渉が生じることもなく、一次側に伝達され、逆に、一次側の信号が二次側で受信されるときに二次側の入力信号と光干渉が生じることもなく、二次側に伝達される。すなわち、一次側と二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子とすることができる。
【００２１】
また、本発明に係る光結合素子では、前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームは互いに同形状であることが好ましい。
【００２２】
この場合、一次側と二次側とで異なる形状のリードフレームを用いることを要しないので、リードフレームを形成するための初期費用（金型費またはマスク費用など）を削減でき、低コストの光結合素子とすることができる。
【００２３】
また、本発明に係る電子機器は、電気的に絶縁させて双方向に信号を入出力する絶縁回路を備えた電子機器であって、前記絶縁回路は上記した光結合素子を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この電子機器によれば、上記した光結合素子は、同じ機能を有するの他の光結合素子と比較して小型であることから、絶縁回路の実装面積を縮小化することができ、電子機器の小型化を図ることができる。
【００２５】
また、上記した光結合素子は、一次側と二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができることから、一次側に接続した電気回路と二次側に接続した電気回路との間で、信号の送受信を同タイミングで行うことが可能な電子機器とすることができる。
【００２６】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法は、発光素子の搭載予定位置と受光素子の搭載予定位置との間に切込み部が形成された共通端子と、前記発光素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子の少なくとも一方の素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームに、前記発光素子と前記受光素子を搭載する工程と、前記一次側リードフレームと同じ各端子を備える二次側リードフレームに、前記一次側リードフレームとは配置を逆転して前記発光素子と前記受光素子を搭載する工程と、前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれについて、前記発光素子の表面電極を前記入力端子に接続し、前記受光素子のグランド電極を前記共通端子に接続し、前記受光素子の電源電極を前記電源端子に接続し、前記受光素子の出力電極を前記出力端子に接続する工程と、前記一次側リードフレームの前記発光素子と前記二次側リードフレームの前記受光素子とが対向し、前記一次側リードフレームの前記受光素子と前記二次側リードフレームの前記発光素子とが対向するように前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームを対向させて配置する工程と、前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれにおいて各切込み部内に空隙を少なくとも発光素子と受光素子との間に位置するよう設けつつ前記発光素子および前記受光素子を透明樹脂により封止して透明封止部を形成する工程と、前記空隙に遮光性樹脂を充填して前記発光素子と前記受光素子の光伝達を遮断する遮光部を形成するとともに前記透明樹脂の全体を覆って遮光封止部を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００２７】
この構成により、一次側および二次側リードフレームのそれぞれについて、搭載された発光素子と受光素子の間に遮光部（空隙に遮光性樹脂を充填させて形成したもの）を形成することから、一次側（または二次側）の発光素子と受光素子の間での漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。すなわち、一次側と二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子を製造することができる。
【００２８】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法は、発光素子および該発光素子を駆動する駆動素子の搭載予定位置と、受光素子の搭載予定位置との間に切込み部が形成された共通端子と、前記駆動素子への信号入力を受ける入力端子と、前記受光素子から出力される信号を外部に出力する出力端子と、前記両素子に電力を供給するための電源端子とを備えた一次側リードフレームに、前記発光素子、前記駆動素子および前記受光素子を搭載する工程と、前記一次側リードフレームと同じ各端子を備える二次側リードフレームに、前記一次側リードフレームとは配置を逆転させて前記発光素子および前記駆動素子と前記受光素子とを搭載する工程と、前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれについて、前記発光素子の表面電極を前記駆動素子の駆動電極に接続し、前記駆動素子のグランド電極を前記共通端子に接続し、前記駆動素子の電源電極を前記電源端子に接続し、前記駆動素子の入力電極を前記入力端子に接続し、前記受光素子のグランド電極を前記共通端子に接続し、前記受光素子の電源電極を前記電源端子に接続し、前記受光素子の出力電極を前記出力端子に接続する工程と、前記一次側リードフレームの前記発光素子と前記二次側リードフレームの前記受光素子とが対向し、前記一次側リードフレームの前記受光素子と前記二次側リードフレームの前記発光素子とが対向するように前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームを対向させて配置する工程と、前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームのそれぞれにおいて各切込み部内に空隙を少なくとも発光素子と受光素子との間に位置するよう設けつつ前記発光素子および前記受光素子を透明樹脂により封止して透明封止部を形成する工程と、前記空隙に遮光性樹脂を充填して前記発光素子と前記受光素子の光伝達を遮断する遮光部を形成するとともに前記透明樹脂の全体を覆って遮光封止部を形成する工程とを含むことを特徴とする。
【００２９】
この構成により、一次側および二次側リードフレームのそれぞれについて、搭載された発光素子と受光素子の間に遮光部（空隙に遮光性樹脂を充填させて形成したもの）を形成することから、一次側（または二次側）の発光素子と受光素子の間での漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。すなわち、一次側と二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子を製造することができる。また、発光素子を駆動させる駆動素子を光結合素子の内部に搭載したことから、駆動ドライバを外部に備える必要がない光結合素子を製造することができる。
【００３０】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法では、前記一次側リードフレームと前記二次側リードフレームは互いに同形状であることが好ましい。
【００３１】
この場合、一次側と二次側で異なる形状のリードフレームを用いることを要しないので、同一設備により、リードフレームのそれぞれに発光素子および受光素子を搭載し、また、発光素子および受光素子のそれぞれの電極とリードフレームの接続端子とを互いに接続することができる。この結果、効率的に生産が可能となり、製造費を削減することができる。
【００３２】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法では、前記一次側リードフレームおよび前記二次側リードフレームのいずれか一方の前記切込み部に対して前記空隙を形成する凸部が設けられた上型と、他方の前記切込み部に対して前記空隙を形成する凸部が設けられた下型を備え、前記上型と前記下型が閉じたときに両凸部に設けられた衝合面で両凸部が衝合するように構成された一次モールド金型を用いて、前記透明封止部を形成したことを特徴としてもよい。
【００３３】
この場合、一次モールド金型により空隙が形成された透明封止部を一工程で形成することができる。つまり、空隙を形成するための切削工程などを経る必要もなく、遮光部を有した光結合素子を製造することができる。
【００３４】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法では、前記衝合面は互いに衝合する傾斜面としてもよい。
【００３５】
この場合、上型と下型を閉じたときに、それぞれの凸部は傾斜した衝合面で擦り合わされることから、凸部の間に生じる隙間をなくすことができるので、透明封止部の空隙に形成される樹脂バリを少なくすることができる。
【００３６】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法では、前記衝合面で形成される樹脂バリを除去する工程を含んだことを特徴としてもよい。
【００３７】
この場合、空隙に形成される透明樹脂の樹脂バリが除去されることから、空隙に遮光性樹脂を確実に流入させることができ、未充填が少ない遮光部を形成することができる。これにより、遮光性樹脂の未充填部分を通過して受光素子に漏れる光を少なくすることができるので、一次側および二次側のそれぞれにおいて発光素子と受光素子の間での漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。
【００３８】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法では、前記遮光部及び遮光封止部を形成する工程において、遮光性樹脂を前記空隙に向けて注入することを特徴としてもよい。
【００３９】
この場合、充填しにくい空隙に遮光性樹脂を注入することができるので、未充填がない遮光部を形成することができる。これにより、一次側および二次側のそれぞれにおいて発光素子と受光素子の間での漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。
【発明の効果】
【００４０】
本発明に係る光結合素子によれば、一次側および二次側リードフレームのそれぞれを共通端子、入力端子、電源端子および出力端子により構成し、入力端子および出力端子を独立した端子としたことから、一次側（または二次側）において信号の入出力を同時に行うことができる。また、発光素子および受光素子を搭載する端子を共通としたことから、光結合素子の小型化を図ることができる。
【００４１】
また、同一の共通端子に搭載された発光素子と受光素子の間に遮光部を配置したことにより、一次側（または二次側）の発光素子と受光素子の間で光の伝達を遮断することができるので、一次側と二次側の両方において同タイミングで信号の送受信を行っても、光干渉を生じさせない。すなわち、一次側と二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子とすることができる。
【００４２】
また、本発明に係る光結合素子によれば、発光素子を駆動させる駆動素子を内部に搭載したことから、駆動ドライバを必要としない。
【００４３】
また、本発明に係る光結合素子によれば、リードフレームのそれぞれは同形状としているので、リードフレームを形成するための初期費用（金型費またはマスク費用など）を削減でき、低コストの光結合素子とすることができる。
【００４４】
また、本発明に係る電子機器によれば、同じ機能を有するの他の光結合素子と比較して小型である光結合素子を用いて絶縁回路を構成したことから、絶縁回路の実装面積を縮小化することができ、電子機器を小型化することができる。
【００４５】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、透明封止部を形成するときに、一次側および二次側リードフレームのそれぞれについて発光素子と受光素子との間に遮光部を形成することから、発光素子と受光素子との間の漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。すなわち、一次側および二次側において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子を製造することができる。
【００４６】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、発光素子を駆動させる駆動素子を内部に搭載することから、駆動ドライバを必要としない光結合素子を製造することができる。
【００４７】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、リードフレームのそれぞれは同形状とすることから、同一設備により、それぞれのリードフレームに発光素子や受光素子を搭載し、また、発光素子および受光素子のそれぞれの電極とリードフレームの接続端子とを互いに接続することができる。この結果、製造費を削減することができる。
【００４８】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、空隙に対応する凸部を設けた上型と下型より構成される一次モールド金型により透明封止部を形成することから、一工程で空隙を有した透明封止部を形成することができる。
【００４９】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、一次モールド金型の上型および下型の凸部の衝合面は互いに衝合する傾斜面としてあることから、凸部の間に隙間を生じさせることなく衝合面で擦り合わせて上型と下型を閉じることができるので、透明封止部の空隙に形成される樹脂バリを少なくすることができる。
【００５０】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、上型と下型の凸部の衝合面で形成される樹脂バリを除去する工程を含んでいることから、空隙の樹脂バリが除去されるので、空隙に遮光性樹脂を確実に注入することができる。この結果、一次側（または二次側）の発光素子と受光素子の間での漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。
【００５１】
また、本発明に係る光結合素子の製造方法によれば、遮光性樹脂を透明封止部の空隙に向けて注入することから、充填しにくい空隙に遮光性樹脂を注入することができるので、未充填が殆どない遮光部を形成することができる。この結果、一次側（または二次側）の発光素子と受光素子の間での漏れ光が少ない光結合素子を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００５３】
＜実施の形態１＞
図１は、本発明の実施の形態１に係る光結合素子の正面透視図である。図２は、本発明の実施の形態１に係る光結合素子の一次側リードフレームの構成図である。図３は、図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。図４は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。なお
、図１においては、二次側リードフレームのみを破線で示し一次側リードフレームについては外部に延出された端子のみを図示している。また、図３および図４においては、遮光封止部の断面部分にのみハッチングを記載している。
【００５４】
本発明の実施の形態に係る光結合素子１は、一次側入出力部（以下、一次側ともいう。）Ｐ１と二次側入出力部（以下、二次側ともいう。）Ｐ２から構成されており、一次側Ｐ１に入力された信号を電気的に絶縁して二次側Ｐ２に伝達し、二次側Ｐ２に入力された信号を電気的に絶縁して一次側Ｐ１に伝達する双方向性を有したデバイスである。
【００５５】
光結合素子１は、一次側Ｐ１を構成する発光素子１０および受光素子２０と、一次側Ｐ１の発光素子１０および受光素子２０を搭載する一次側リードフレーム２８と、二次側Ｐ２を構成する発光素子１０および受光素子２０と、二次側Ｐ２の発光素子１０および受光素子２０を搭載する二次側リードフレーム２９と、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２のそれぞれの発光素子１０、１０および受光素子２０、２０を透明樹脂により封止する透明封止部７０と、透明封止部７０を遮光性樹脂により封止する遮光封止部８０により構成されている。
【００５６】
発光素子１０は、ガリウム砒素などの半導体により形成されている。発光素子１０の上側はｐ型層とされ、下側はｎ型層とされている。また、発光素子１０の上面には表面電極（アノード電極）１１が形成され、下面には裏面電極（カソード電極、図示省略）が形成されている。
【００５７】
受光素子２０は、シリコンなどの半導体により形成され、受光素子２０の上面には、光を受光する受光部２１と受光部２１により生じた光電流を増幅する増幅回路２２が形成されている。また、上面には、電源電極２３と、受光素子２０の接地をとるためのグランド電極２４と、受光素子２０の出力信号を取り出すための出力電極２５が形成されている。なお、受光素子２０は、増幅回路２２のほか出力信号を形成する形成回路などを設けて構成してもよい。
【００５８】
一次側および二次側リードフレーム２８、２９は、発光素子１０および受光素子２０を搭載する搭載部３６を備えた共通端子３１と、発光素子１０と接続されるものであって発光素子１０への入力信号を受ける入力端子５１と、受光素子２０に電力を供給するための電源端子６１と、受光素子２０と接続されるものであって受光素子２０からの出力信号を外部に出力する出力端子４１により構成されている。
【００５９】
共通端子３１は、光結合素子１のグランド端子として機能するものであり、発光素子１０および受光素子２０を搭載する搭載部３６と、その搭載部３６の側端３９から導出した基部３２により構成されている。搭載部３６は、発光素子１０と受光素子２０を離間して並置できるだけの面積を有している。また、搭載部３６において、基部３２が導出された側端３９とは反対側の側端３８には、発光素子１０の搭載位置と受光素子２０の搭載位置との間に切込み部３５が形成されている。なお、図２では、切込み部３５は矩形状に形成されているが、切込み部３５の形状は矩形に限定されるものではない。
【００６０】
入力端子５１は、遮光性封止部８０の外部に導出される基部５２と、発光素子１０の表面電極１１と接続する接続部５３により構成されている。この接続部５３は、表面電極１１との配線を容易とするため、表面電極１１の近傍に配置されている。
【００６１】
出力端子４１は、遮光性封止部８０の外部に導出される基部４２と、受光素子２０の出力電極２５と接続する接続部４３により構成されている。この接続部４３は、出力電極２５との配線を容易とするため、出力電極２５の近傍に配置されている。
【００６２】
電源端子６１は、遮光性封止部８０の外部に導出される基部６２と、受光素子２０の電源電極２３と接続する接続部６３により構成されている。この接続部６３は、電源電極２３との配線を容易とするため、電源電極２３の近傍に配置されている。
【００６３】
共通端子３１、入力端子５１、出力端子４１および電源端子６１（以下、４端子ともいう。）のそれぞれの基部３２、４２、５２、６２は、搭載部３６に対して同じ側辺側に配置され、同じ位置で発光素子１０および受光素子２０が搭載された側にＳ字状に屈曲されている（図４参照）。また、一次側リードフレーム２８の４端子の基部３２、４２、５２、６２と二次側リードフレーム２９の４端子の基部３２、４２、５２、６２は、同一平面上に配置されている。
【００６４】
なお、一次側リードフレーム２８と二次側リードフレーム２９は、互いに同形状のものを用いるのが好ましい。これにより、一次側と二次側で異なる形状のリードフレームを用いることを要しないので、リードフレームを形成するための初期費用（金型費またはマスク費用など）を削減でき、低コストの光結合素子１とすることができる。
【００６５】
一次側リードフレーム２８には、搭載部３６の切込み部３５を間にして発光素子１０と受光素子２０が搭載されている。二次側リードフレーム２９には、一次側リードフレーム２８に搭載された配置とは逆になるように、発光素子１０と受光素子２０が搭載されている。
【００６６】
発光素子１０は、その下面が導電性接着剤により搭載部３６に固定されている。これにより、裏面電極と共通端子３１が電気的に接続される。発光素子１０の表面電極１１は、接続線（例えばＡｕワイヤ）９１により入力端子５１の接続部５３と接続されている。
【００６７】
受光素子２０は、その下面が絶縁性接着剤により搭載部３６に固定されている。受光素子２０のグランド電極２４は、接続線９１により共通端子３１に接続され、出力電極２５は接続線９１により出力端子４１に接続され、また、電源電極２３は接続線９１により電源端子６１に接続されている。
【００６８】
一次側および二次側リードフレーム２８、２９は、一次側リードフレーム２８の発光素子１０と二次側リードフレーム２９の受光素子２０とを対向させるとともに、一次側リードフレーム２８の受光素子２０と二次側リードフレーム２９の発光素子１０とが対向させるようにして、対向配置されている（図３、図４参照）。つまり、一次側Ｐ１の発光素子１０と二次側Ｐ２の受光素子２０は対向して一対（以下、ＡチャンネルＣｈａ）とされ、一次側Ｐ１の受光素子２０と二次側Ｐ２の発光素子１０は対向して一対（以下、ＢチャンネルＣｈｂ）とされている。
【００６９】
透明封止部７０は、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２のそれぞれの発光素子１０および受光素子２０を透明樹脂により一体的に封止して形成される。また、透明封止部７０には、ＡチャンネルＣｈａおよびＢチャンネルＣｈｂの間の光路を分断するように、一次側リードフレーム２８および二次側リードフレーム２９のそれぞれに対して空隙７１が形成されている。空隙７１の幅は、その空隙７１に遮光性樹脂を充填したときに光を通過させない程度の寸法とされている。
【００７０】
一次側リードフレーム２８に対して形成された空隙７１は、一次側リードフレーム２８の搭載部３６の裏面３４から表面３３の方向へ切込み部３５の間を通るようにして形成されている。つまり、一次側Ｐ１の発光素子１０と受光素子２０の間には透明樹脂が充填されていない部分が設けられている。二次側リードフレーム２９に対して形成された空隙７１も、一次側Ｐ１の空隙７１と同様に、二次側リードフレーム２９の搭載部３６の裏面３４から表面３３の方向へ切込み部３５の間を通るようにして形成されている。また、一次側Ｐ１の空隙７１と二次側Ｐ２の空隙７１は、透明封止部７０の中心部分で衝合して両者は連結し、透明封止部７０を貫通する貫通孔を形成している。
【００７１】
この構成により、ＡチャンネルＣｈａとＢチャンネルＣｈｂの光路（透明樹脂により連結した部分）の大部分が分断される。これにより、ＡチャンネルＣｈａとＢチャンネルＣｈｂとの間での光経路が限定されるので、両間での光伝達が低減される。
【００７２】
遮光封止部８０は、光を吸収する遮光性樹脂で透明封止部７０を覆うことにより形成される。また、遮光封止部８０には遮光部８１が設けられている。遮光部８１は、遮光封止部８０の形成の際に遮光性樹脂を空隙７１（すなわち貫通孔）に充填することにより形成される。つまり、遮光部８１は、ＡチャンネルＣｈａとＢチャンネルＣｈｂの間に形成され、両者間の光の伝達を遮断する機能を果たすものである。
【００７３】
これにより、一次側Ｐ１の入力信号が一次側Ｐ１で出力信号として出力されない。また、同様に、二次側Ｐ２の入力信号が二次側Ｐ２で出力信号として出力されない。したがって、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２において同タイミングで信号の入出力を行っても、一次側Ｐ１の入力信号に基づく光信号は一次側の受光素子２０に伝達されないので、二次側の入力信号に基づく光信号は、一次側の光信号により光干渉を受けることなく、一次側の受光素子２０に受光される。したがって、光結合素子１によれば、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２において同タイミングで信号の入出力を行うことができる。
【００７４】
また、光結合素子１は、一次側および二次側リードフレーム２８、２９のそれぞれを共通端子３１、入力端子５１、出力端子４１、および電源端子６１により構成して、入力端子５１と出力端子４１を独立した端子としていることから、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２のそれぞれにおいて同時に入力信号を入力するとともに出力信号を出力させることができる。
【００７５】
また、発光素子１０および受光素子２０を搭載する端子を共通にして、グランド端子として機能する端子を１つの共通端子３１としていることから、一次側または二次側においてグランド端子をそれぞれ別々に導出する必要がなくなるので、光結合素子１を小型にすることができる。
【００７６】
なお、本実施の形態の光結合素子１は、ＡチャンネルＣｈａおよびＢチャンネルＣｈｂよりなる構成としているが、これより多数のチャンネル数により構成してもよい。この場合、一次側リードフレーム２８および二次側リードフレーム２９に搭載される発光素子１０と受光素子２０との間に上記した遮光部８１を形成することにより、本実施の形態に係る光結合素子１と同様の効果を奏させることができる。
【００７７】
次に、本実施の形態１に係る光結合素子１について、配線図をブロック図で示す。
【００７８】
図５は、本発明の本実施の形態１に係る光結合素子のブロック図である。なお、図５に示すブロック図においては、配線が見易いように、端子配置を図１に示した構成図とは異なる配置としてある。
【００７９】
一次側Ｐ１のＧｎｄ１、Ｖｃｃ１、Ｖｏ１、Ａｎｏｄｅ１のそれぞれは、上述した光結合素子１の一次側Ｐ１の共通端子３１、電源端子６１、出力端子４１、入力端子５１に対応する。また、二次側Ｐ２のＧｎｄ２、Ｖｃｃ２、Ｖｏ２、Ａｎｏｄｅ２のそれぞれは、上述した光結合素子１の二次側Ｐ２の共通端子３１、電源端子６１、出力端子４１、入力端子５１に対応する。
【００８０】
＜実施の形態２＞
図６は、本発明の実施の形態２に係る光結合素子の一次側リードフレームの構成図である。
【００８１】
本実施の形態に係る光結合素子２は、一次側入出力部（以下、一次側ともいう。）Ｐ１と二次側入出力部（以下、二次側ともいう。）Ｐ２から構成され、一次側Ｐ１に入力された信号を電気的に絶縁して二次側Ｐ２に伝達し、また、二次側Ｐ２に入力された信号を電気的に絶縁して一次側Ｐ１に伝達する双方向性を有したデバイスである。
【００８２】
また、光結合素子２は、実施の形態１に係る光結合素子１において発光素子１０を駆動させる駆動素子２２０を搭載したものである。駆動素子２２０を除く他の構成は、実施の形態１に係る光結合素子１と同様であるので、他の構成については簡略して説明する。
【００８３】
発光素子１０は、ガリウム砒素などの半導体により形成されている。また、発光素子１０の上面には表面電極（アノード電極）１１が形成され、下面には裏面電極（カソード電極、図示省略）が形成されている。
【００８４】
受光素子２０は、上面には、光を受光する受光部２１と受光部２１により生じた光電流を増幅する増幅回路２２が形成されている。また、上面には、電源電極２３と、グランド電極２４と、出力電極２５が形成されている。
【００８５】
駆動素子２２０は、入力信号に基づき発光素子１０に電力を供給して発光素子１０を点滅させるものである。駆動素子２２０の上面には、電源電極２２３と、接地をとるためのグランド電極２２４と、発光素子１０を駆動させるための駆動電極２２７と、入力信号を入力するための入力電極２２６が形成されている。
【００８６】
一次側リードフレーム２８は、発光素子１０、受光素子２０および駆動素子２２０を搭載する搭載部３６を備えた共通端子３１と、駆動素子２２０と接続されるものであって駆動素子２２０への入力信号を受ける入力端子５１と、受光素子２０および駆動素子２２０に電力を供給するための電源端子６１と、受光素子２０と接続されるものであって受光素子２０からの出力信号を外部に出力する出力端子４１により構成されている。なお、二次側リードフレーム（図示省略）は、一次側リードフレーム２８と同様の構成とされている。
【００８７】
共通端子３１は、光結合素子２のグランド端子として機能するものであり、発光素子１０、駆動素子２２０および受光素子２０を搭載する搭載部３６と、その搭載部３６の側端３９から導出した基部３２により構成されている。搭載部３６は、発光素子１０、駆動素子２２０および受光素子２０を搭載でき、かつ、発光素子１０と受光素子２０を離間して並置できるだけの面積を有している。また、搭載部３６において、基部３２が導出された側端３９とは反対側の側端３８には、発光素子１０の搭載位置と受光素子２０の搭載位置との間に切込み部３５が形成されている。なお、図６では、切込み部３５は矩形状に形成されているが、切込み部３５の形状は矩形に限定されるものではない。
【００８８】
入力端子５１は、遮光性封止部８０の外部に導出される基部５２と、駆動素子２２０の入力電極２２６と接続する接続部５３により構成されている。
【００８９】
出力端子４１は、遮光性封止部８０の外部に導出される基部４２と、受光素子２０の出力電極２５と接続する接続部４３により構成されている。
【００９０】
電源端子６１は、遮光性封止部８０の外部に導出される基部６２と、受光素子２０の電源電極２３および駆動素子２２０の電源電極２２３と接続する接続部６３により構成されている。
【００９１】
一次側リードフレーム２８には、搭載部３６の切込み部３５を間にして、一方側に発光素子１０と駆動素子２２０が、他方側に受光素子２０がそれぞれ搭載されている（図６参照）。二次側リードフレーム（図示省略）には、一次側リードフレーム２８の発光素子１０および駆動素子２２０のペアと受光素子２０との配置が逆になるように、発光素子１０および駆動素子２２０並びに受光素子２０が搭載されている。
【００９２】
発光素子１０は、その下面が導電性接着剤により搭載部３６に固定されており、表面電極１１は、接続線９１により駆動素子２２０の駆動電極２２７に接続されている。
【００９３】
駆動素子２２０は、その下面が絶縁性接着剤により搭載部３６に固定されている。駆動素子２２０のグランド電極２２４は、接続線９１により共通端子３１に接続され、入力電極２２６は接続線９１により入力端子５１に接続され、また、電源電極２２３は接続線９１により電源端子６１に接続されている。
【００９４】
受光素子２０の下面は、絶縁性接着剤により搭載部３６に固定され、グランド電極２４は共通端子３１に接続され、出力電極２５は出力端子４１に接続され、また、電源電極２３は電源端子６１に接続されている。
【００９５】
一次側および二次側リードフレームの配置関係は、実施の形態１に係る光結合素子１と同様であり、図３および図４のように、配置される。すなわち、一次側および二次側リードフレーム２８、２９は、一次側リードフレーム２８の発光素子１０と二次側リードフレーム２９の受光素子２０とを対向させるとともに、一次側リードフレーム２８の受光素子２０と二次側リードフレームの発光素子１０とが対向させるようにして、対向配置されている。
【００９６】
つまり、一次側Ｐ１の発光素子１０および駆動素子２２０と二次側Ｐ２の受光素子２０は１組（ＡチャンネルＣｈａ）とされ、一次側Ｐ１の受光素子２０と二次側Ｐ２の発光素子１０および駆動素子２２０は１組（ＢチャンネルＣｈｂ）とされている。
【００９７】
透明封止部７０は、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２のそれぞれの発光素子１０、駆動素子２２０および受光素子２０を透明樹脂により一体的に封止して形成される。また、透明封止部７０には、ＡチャンネルＣｈａおよびＢチャンネルＣｈｂの間の光路を分断するように、一次側リードフレーム２８と二次側リードフレーム２９のそれぞれに対して空隙７１が形成されている。なお、駆動素子２２０以外の構成は、実施の形態１に係る光結合素子１と同様であるので、図示を省略する（図３参照）。
【００９８】
遮光封止部８０は、光を吸収する遮光性樹脂により透明封止部７０を覆うことにより形成される。また、遮光封止部８０には遮光部８１が設けられている。遮光部８１は、遮光封止部８０の形成の際に遮光性樹脂が透明封止部７０の空隙７１（すなわち貫通孔）に充填されることにより形成される。つまり、遮光部８１は、ＡチャンネルＣｈａとＢチャンネルＣｈｂの間に形成され、両者間の光の伝達を遮断する機能を備える。
【００９９】
すなわち、同一の共通端子３１に搭載した発光素子１０と受光素子２０の間に遮光部８１を形成したことにより、ＡチャンネルＣｈａとＢチャンネルＣｈｂの光の伝達を遮断することができる。つまり、一次側内（または二次側内）の発光素子１０と受光素子２０の間で光の伝達を遮断することができる。
【０１００】
これにより、一次側Ｐ１の入力信号が一次側Ｐ１で出力信号として出力されない。また、同様に、二次側Ｐ２の入力信号が二次側Ｐ２で出力信号として出力されない。したがって、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２において同タイミングで信号の入出力を行っても、一次側Ｐ１の入力信号に基づく光信号は一次側の受光素子２０に伝達されないので、二次側の入力信号に基づく光信号は、一次側の光信号により光干渉を受けることなく、一次側の受光素子２０に受光される。したがって、本実施の形態の光結合素子２によれば、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２において同タイミングで信号の入出力を行うことができる。
【０１０１】
また、発光素子１０を駆動させる駆動素子２２０を光結合素子２の内部に搭載したので、発光素子用の駆動ドライバを必要としない光結合素子とすることができる。この結果、駆動ドライバを実装するための実装面積をなくすことができるので、光結合素子２などを用いて構成される回路の実装面積を縮小化することができる。
【０１０２】
また、光結合素子２は、一次側および二次側リードフレーム２８、２９のそれぞれを共通端子３１、入力端子５１、出力端子４１、および電源端子６１により構成して、入力端子５１と出力端子４１を独立した端子としていることから、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２のそれぞれにおいて同時に入力信号を入力するとともに出力信号を出力させることができる。また、発光素子１０および受光素子２０を搭載する端子を共通として、グランド端子として機能する端子を１つの共通端子３１としていることから、各素子についてグランド端子をそれぞれ別々に導出する必要がなくなるので、光結合素子２を小型にすることができる。
【０１０３】
次に、本実施の形態２に係る光結合素子２について、配線図をブロック図で示す。
【０１０４】
図７は、本発明の本実施の形態２に係る光結合素子のブロック図である。なお、図７に示すブロック図においては、配線が見易いように、端子配置を図６に示した構成図とは異なる配置としてある。
【０１０５】
一次側Ｐ１のＧｎｄ１、Ｖｃｃ１、Ｖｏ１、Ｖｉ１のそれぞれは、上述した光結合素子２の一次側Ｐ１の共通端子３１、電源端子６１、出力端子４１、入力端子５１に対応する。また、二次側Ｐ２のＧｎｄ２、Ｖｃｃ２、Ｖｉ２、Ａｎｏｄｅ２のそれぞれは、上述した光結合素子２の二次側Ｐ２の共通端子３１、電源端子６１、出力端子４１、入力端子５１に対応する。
【０１０６】
次に、本発明に係る電子機器について説明する。
【０１０７】
電子機器（図示省略）は、電気的に絶縁させて双方向に信号を入出力する絶縁回路を備えている。具体的には、電子機器としては、電源回路を制御することができるスイッチング電源や通信インターフェイスを備えた電子機器などが挙げられる。
【０１０８】
スイッチング電源では、一次側の電源回路と二次側の制御回路の間に絶縁回路が形成されている。また、通信インターフェイスを備えた電子機器では、信号を送受信する各チャンネルが絶縁回路により構成されている。
【０１０９】
絶縁回路は、上記した光結合素子１または光結合素子２を備える。光結合素子１または２は、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２に入力される入力信号を二次側Ｐ２または一次側Ｐ１に電気的に絶縁して伝達する。光結合素子１、２は、同一機能を有するの他の光結合素子と比較して小型であることから、絶縁回路の実装面積を縮小化することができる。したがって、電子機器の小型化を図ることができる。
【０１１０】
また、光結合素子１、２は、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２において同タイミングで信号の入出力を行うことができることから、一次側Ｐ１に接続した電気回路と二次側Ｐ２に接続した電気回路との間で、信号の送受信を同タイミングで行うことができる電子機器とすることができる。特に、通信インターフェイスを備えた電子機器にあっては、同タイミングで他の電子機器などと通信が可能なものとすることができる。
【０１１１】
＜実施の形態３＞
次に、本発明に係る光結合素子の製造方法について図面に基づいて説明する。
【０１１２】
図８は、本発明に係る光結合素子の製造方法のフローチャートである。本実施の形態に係る光結合素子の製造方法では、上記した実施の形態１に係る光結合素子１の製造方法について説明する。
【０１１３】
まず、発光素子１０および受光素子２０を搭載する搭載部３６を備えておりこの発光素子１０の搭載予定位置と受光素子２０の搭載予定位置との間に切込み部３５が形成された共通端子と、発光素子１０への入力信号を受ける入力端子５１と、受光素子２０に電力を供給するための電源端子６１と、受光素子２０からの出力信号を外部に出力する出力端子４１とを備えたリードフレーム２８、２９を一対準備する（図１乃至４参照）。
【０１１４】
一次側および二次側リードフレーム２８、２９は同形状であることが好ましい。これにより、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２で異なる形状のリードフレームを用いることを要しないので、同一のダイボンダにより、リードフレーム２８、２９のそれぞれに発光素子１０および受光素子２０を搭載することができる。また、同一のワイヤボンダにより、発光素子１０および受光素子２０のそれぞれの電極とリードフレームの端子とを互いに接続することができる。この結果、効率的に生産が可能となるので製造費を削減することができる。
【０１１５】
次に、発光素子１０を導電性接着剤により一次側リードフレーム２８の搭載部３６に搭載し、受光素子２０を絶縁性接着剤により一次側リードフレーム２８の搭載部３６に搭載する（Ｓ１：以下、素子搭載工程ともいう。）。次に、適宜の温度により導電性接着剤および絶縁性接着剤を硬化させる。
【０１１６】
次に、発光素子１０の表面電極１１を接続線９１により入力端子５１に接続し、受光素子２０のグランド電極２４を接続線９１により共通端子３１に接続し、受光素子２０の電源電極２３を接続線９１により電源端子６１に接続し、受光素子２０の出力電極２５を接続線９１により出力端子４１に接続する（Ｓ２：以下、素子接続工程ともいう。）。
【０１１７】
また、一次側リードフレーム２８と同様に、二次側リードフレーム２９に発光素子１０および受光素子２０を搭載し（Ｓ１）、それぞれの電極と、それぞれの電極に対応する端子とを接続線９１により接続する（Ｓ２）。なお、二次側リードフレーム２９における素子搭載工程は、一次側リードフレーム２８における素子搭載工程と同一工程で行うことに限定されず、他の工程で行ってもよい。また、二次側リードフレーム２９における素子接続工程は、一次側リードフレーム２８における素子接続工程と同一工程で行うことに限定されず、他の工程で行ってもよい。
【０１１８】
次に、一次側リードフレーム２８と二次側リードフレーム２９を対向させて配置して、透明樹脂により発光素子１０および受光素子２０を封止して透明封止部７０を形成する（Ｓ３）。具体的には、一次側リードフレーム２８と二次側リードフレーム２８、２９とは、一次側リードフレーム２８の発光素子１０と二次側リードフレーム２９の受光素子２０を対向させ、一次側リードフレーム２８の受光素子２０と二次側リードフレーム２９の発光素子１０を対向させるようにして、透明封止部７０を形成する一次モールド金型３０１の下型３１２（図９参照）に、一次側および二次側リードフレーム２８、２９を配置する。続いて、上型３１１と下型３１２を閉じて、透明樹脂を一次モールド金型３０１の内部に充填させることにより、透明封止部７０を形成する。
【０１１９】
図９は、本発明に係る光結合素子の透明封止部の形成について説明した図であり、一次モールド金型が開いた状態を説明した説明図である。図１０は、本発明に係る光結合素子の透明封止部の形成について説明した図であり、一次モールド金型が閉じた状態を説明した説明図である。なお、図１０は、一次モールド金型を閉じた状態において、図９のＩＩ
Ｉ−ＩＩＩ線に沿う断面を示した断面図である。
【０１２０】
一次モールド金型３０１は、上型３１１と下型３１２から構成され、上型３１１と下型３１２のそれぞれには、透明封止部７０を形成するためのキャビティ３２０が設けられている。両キャビティ３２０、３２０は、上型３１１と下型３１２が閉じることにより、透明封止部７０の外形を形作る形状をなしている。
【０１２１】
キャビティ３２０には、透明封止部７０の空隙７１を形成する凸部３６０が突設されている。具体的には、上型３１１には、上型３１１と下型３１２が閉じたときに、二次側リードフレーム２９の切込み部３５を通って一次側リードフレーム２８の接続部６３の手前に至るようにの凸部３６０が突設されている。また、下型３１２には、一次側リードフレーム２８の切込み部３５を通って二次側リードフレーム２９の接続部６３の手前に至るように凸部３６０が突設されている。また、上型３１１の凸部３６０と下型３１２の凸部３６０は、それぞれ頂部３６３に向かって窄んだ形状とされており、上型３１１と下型３１２が閉じたときに、両者が衝合して密接する衝合面３７１としての側面が形成されている。衝合面３７１は、段違いの２つの傾斜面により構成されており、その中央付近で段部３６２が設けられている。
【０１２２】
このような一次モールド金型３０１を用いることにより、一次側リードフレーム２８と二次側リードフレーム２９のそれぞれの切込み部３５、３５において、少なくとも発光素子１０と受光素子２０の間に位置するように空隙７１、７１が設けられた透明封止部７０が、一工程で形成される。したがって、空隙７１を形成するために切削工程などを経る必要もなく効率的に透明封止部７０が形成される。
【０１２３】
また、衝合面３７１を段違いの２つの傾斜面により構成したことにより、それぞれの凸部３６０、３６０の頂部３６３、３６３の角部３６４、３６４を互いに離間させることができるので、上型３１１と下型３１２を閉じるときに生じうる頂部３６３の衝突を回避することができる。
【０１２４】
図１１は、一次モールド金型の他の実施例を説明した説明図である。本実施例の一次モールド金型３０２は、凸部３６０の衝合面３７２を除いて上記した一次モールド金型３０１と同様の構成であるので、ここでは衝合面３７２についてのみ説明する。
【０１２５】
本実施例の一次モールド金型３０２は、上型３１１と下型３１２の凸部３６０の衝合面３７２が互いに傾斜面になっている。傾斜面とすることにより、それぞれの凸部３６０、３６０の頂部３６３、３６３の角部３６４、３６４を互いに離間させることができるので、上型３１１と下型３１２を閉じるときに生じうる頂部３６３の衝突を回避することができる。
【０１２６】
さらに、上型３１１と下型３１２が閉じたときに傾斜面で互いが圧接されるので両者の凸部３６０の間に生じる隙間をなくすことができる。この構成により、透明封止部７０の空隙７１に形成される樹脂バリを少なくすることができる。
【０１２７】
次に、透明封止部７０の形成により生じた樹脂バリを除去する。樹脂バリはブラスタなどにより除去する。また、上型３１１の凸部３６０と下型３１２の凸部３６０の衝合面３７１、３７２に生じる樹脂バリ（空隙７１に生じる樹脂バリ）をドリルなどで除去してもよい。ドリルは、透明封止部７０の空隙７１の間に挿入できる径を有するものを使用する。
【０１２８】
空隙７１に形成される透明樹脂の樹脂バリを除去することで、空隙７１に遮光性樹脂を確実に流入させることができ、未充填が少ない遮光部８１を形成することができる。これにより、遮光性樹脂の未充填部分を通過して受光素子２０に漏れる光を減少させることができるので、一次側Ｐ１および二次側Ｐ２のそれぞれにおいて発光素子１０と受光素子２０の間での漏れ光が少ない光結合素子１を製造することができる。
【０１２９】
次に、透明封止部７０の周りを遮光性樹脂により覆い、遮光封止部８０を形成する（Ｓ４）。具体的には、遮光封止部８０を形成する二次モールド金型４００の下型４１２に透明封止部７０が形成されたリードフレームを配置し、上型４１１と下型４１２を閉じて、遮光性樹脂を二次モールド金型４００の内部に充填させることにより、遮光封止部８０を形成する（図１２参照）。
【０１３０】
図１２は、本発明に係る光結合素子の遮光封止部の形成について説明した図であり、二次モールド金型が閉じた状態を説明した説明図である。図１２において、矢符ｆは遮光性樹脂の流れを示している。
【０１３１】
二次モールド金型４００は、上型４１１と下型４１２から構成され、上型４１１と下型４１２のそれぞれには、遮光封止部８０を形成するためのキャビティ４１０が設けられている。両キャビティ４１０、４１０は、上型４１１と下型４１２が閉じることにより、遮光封止部８０の外形を形作る形状をなしている。
【０１３２】
上型４１１には、遮光性樹脂を充填させるための注入部４５０が設けられており、下型４１２には、遮光性樹脂を排出する排出部４６０が設けられている。注入部４５０は、透明封止部７０の空隙７１に対向する位置に配置され、遮光性樹脂が空隙７１に向けて注入されるように方向づけられて形成されている。また、排出部４６０は、注入部４５０とは反対側にあって、透明封止部７０の空隙７１に対向する位置に配置されている。つまり、注入部４５０と排出部４６０は、それぞれを結ぶ線が空隙７１（貫通孔）を貫通するように配置されている。
【０１３３】
このような構成により、遮光性樹脂が充填しにくい空隙７１に遮光性樹脂を確実に注入することができるので、未充填がない遮光部８１を形成することができる。この結果、遮光性樹脂の未充填部分を通過して受光素子２０に漏れる光を減少させることができるので、一次側および二次側のそれぞれにおいて発光素子１０と受光素子２０の間での漏れ光が少ない光結合素子１を製造することができる。
【０１３４】
次に、一次側リードフレーム２８および二次側リードフレーム２９の各端子間に設けられているタイバ（図示省略）などの不要なリードを除去する。ついで、光結合素子１の電気的特性を検査する（Ｓ５）。
【０１３５】
このような光結合素子１の製造方法によれば、リードフレーム２８、２９のそれぞれに対して、搭載された発光素子１０と受光素子２０の間に遮光部８１を形成することができることから、一次側内（または二次側内）の発光素子１０と受光素子２０の間での漏れ光が少ない光結合素子１を製造することができる。すなわち、一次側Ｐ１と二次側Ｐ２において同タイミングで信号の入出力を行うことができる光結合素子１を製造することができる。
【０１３６】
なお、実施の形態２に係る光結合素子２の製造方法は、実施の形態１に係る光結合素子１の製造方法において、駆動素子２２０を搭載する工程が追加された構成とされ、駆動素子２２０を搭載する工程は、透明封止部７０を形成する工程より前に行われる。駆動素子２２０を搭載する工程以外の工程は、上記した実施の形態１に係る光結合素子１の製造方法と同じである。
【図面の簡単な説明】
【０１３７】
【図１】本発明の実施の形態１に係る光結合素子の正面透視図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る光結合素子の一次側リードフレームの構成図である。
【図３】図１のＩ−Ｉ線に沿う断面図である。
【図４】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図５】本発明の本実施の形態１に係る光結合素子のブロック図である。
【図６】本発明の実施の形態２に係る光結合素子の一次側リードフレームの構成図である。
【図７】本発明の実施の形態２に係る光結合素子のブロック図である。
【図８】本発明に係る光結合素子の製造方法のフローチャートである。
【図９】本発明に係る光結合素子の透明封止部の形成について説明した図であり、一次モールド金型が開いた状態を説明した説明図である。
【図１０】本発明に係る光結合素子の透明封止部の形成について説明した図であり、一次モールド金型が閉じた状態を説明した説明図である。
【図１１】一次モールド金型の他の実施例を説明した説明図である。
【図１２】本発明に係る光結合素子の遮光封止部の形成について説明した図であり、二次モールド金型が閉じた状態を説明した説明図である。
【符号の説明】
【０１３８】
１、２        光結合素子
１０          発光素子
２０          受光素子
２８          一次側リードフレーム
２９          二次側リードフレーム
３１          共通端子
３５          切込み部
３６          搭載部
４１          出力端子
５１          入力端子
６１          電源端子
７０          透明封止部
７１          空隙
８０          遮光封止部
８１          遮光部
９１          接続線
２２０        駆動素子
３０１、３０２        一次モールド金型
３６０        凸部
３７１、３７２      衝合面
４００        二次モールド金型
４５０        注入部
４６０        排出部
【図１】
2007335671.tif 000003
【図２】
2007335671.tif 000004
【図３】
2007335671.tif 000005
【図４】
2007335671.tif 000006
【図５】
2007335671.tif 000007
【図６】
2007335671.tif 000008
【図７】
2007335671.tif 000009
【図８】
2007335671.tif 000010
【図９】
2007335671.tif 000011
【図１０】
2007335671.tif 000012
【図１１】
2007335671.tif 000013
【図１２】
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