(57)【要約】【課題】外乱光によるノイズの発生を招くことない光結合装置を提供すること。【解決手段】 光結合装置３０は、電気信号を光に変換する発光素子３４とこの発光素子からの光を電気信号に変換する受光素子３３とを有する樹脂から形成される封止体３１と、前記封止体３１を酸化することにより形成される酸化膜３２とを少なくとも有する。酸化膜３２は、２００度で８０時間の条件で加熱することにより形成される。あるいは、酸化膜３２は、１８０度で１６８時間の条件で加熱することにより形成される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気信号を光に変換する発光素子と、この発光素子からの光を電気信号に変換する受光素子とを有する樹脂から形成される封止体と、
前記封止体の外表面を酸化することにより形成される酸化膜と、
を有することを特徴とする光結合装置。
【請求項２】
前記酸化膜は、２００度で８０時間の条件で加熱することにより形成されることを特徴とする請求項1記載の光結合装置。
【請求項３】
前記酸化膜は、１８０度で１６８時間の条件で加熱することにより形成されることを特徴とする請求項1記載の光結合装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
光を媒体として信号伝達を行うフォトカプラ等の光結合装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光を媒体として信号伝達を行うフォトカプラ等の光結合装置は、電気信号を光信号に変換する発光素子と、該発光素子からの光を再び電気信号に変換する受光素子とを備え、それぞれの発光面および受光面を互いに対向させるように、１つの封止体に収容されている。
【０００３】
この封止体の種類として、図３に示すように、第１の封止体２１とこの第１の封止体２１の外方を覆う第２の封止体２２とからなる２重構造の封止体を有する光結合装置２０がある。第１の封止体２１は、透光性を有するモールド樹脂からなり、受光素子２３と発光素子２４との間の光信号の伝達を阻止することなく両素子間を充填し、かつ、それぞれの電気接続部を直接的に覆うことにより、両素子を所定姿勢に位置決めかつ電気絶縁性を高めている。他方、第２の封止体２２は、遮光性を有するモールド樹脂からなり、第１の封止体２１を覆うことにより  両素子間への外乱光の進入を阻止する遮光作用をなしている。この第２の封止体２２の遮光作用により、外乱光による雑音の混入が防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平６−２３２４４４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の光半導体装置では、互いに性質の異なる材料からなる第1の封止体２１と第２の封止体２２をそれぞれモールド形成する必要がある。そのため、従来の光結合装置では、２つのモールド工程が必要となり、製造工程が複雑であるとともにコストもかかる。
【０００６】
このため、外乱光によるノイズの発生を招くことない光結合装置の設計が望まれていた。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態にかかる光結合装置は、電気信号を光に変換する発光素子とこの発光素子からの光を電気信号に変換する受光素子とを有する樹脂から形成される封止体と、前記封止体の外表面を酸化して形成される酸化膜と、を有する。酸化膜は、２００度で８０時間の条件で加熱することにより形成される。あるいは、酸化膜は、１８０度で１６８時間の条件で加熱することにより形成される。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態にかかる光結合装置を示す断面図。
【図２】実施形態にかかる酸化膜の形成条件を示す表。
【図３】従来の光結合装置を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００１０】
図１は、本発明の実施形態にかかる光結合装置３０を示す断面図である。
【００１１】
実施形態にかかる光結合装置３０は、透過性を有する樹脂を主な材料とする封止体３１と当該封止体の表面を全体的に覆う酸化膜３２とを有する。この封止体３１の材料である樹脂は、たとえばエポキシ系樹脂であってよい。
【００１２】
封止体３１は、図１に示されるように、受光素子３３と、発光素子３４と、第１のリードフレームと、第２のリードフレームとを有する。
【００１３】
受光素子３３は、発光素子３４からの光を電気信号に変換する素子であり、例えばフォトダイオードであってもよいし、レーザーダイオードであってもよい。他方の発光素子３４は、電気信号を光信号に変換する素子であり、受光素子３３と同様、フォトダイオードであってもよいし、レーザーダイオードであってもよい。受光素子３３と発光素子３４は、それぞれの発光面３３ａと受光面３４ａとを互いに対向させて、封止体３１内に配置されている。
【００１４】
受光素子３３の表面である受光面３３ａと対抗する第１の裏面３３ｂには、受光素子３３に電圧を印加するための一対の電極（図示せず）が設けられており、これと同様に、発光素子３４の表面である発光面３４ａと対抗する第２の裏面３４ｂには、発光素子３４に電圧を印加するための一対の電極（図示せず）が設けられている。
【００１５】
第１のリードフレーム３５と第２のリードフレーム３６とは、一組で一対となっており、受光面３３ａおよび発光面３４ａとに対抗する第１の裏面３３ｂおよび第２の裏面３４ｂに設けられた前記一対の電極に電気的に接続されている。一対の第１のリードフレーム３５と第２のリードフレーム３６は、それぞれ、封止体３１の側部から、封止体３１の周面を貫通し、さらに、酸化膜３２を貫通して酸化膜３２の外方に突出しており、第１のリードフレーム３５および第２のリードフレーム３６の第１の外端部３５ｂおよび第２の外端部３６ｂを介して外部回路（図示しない）に接続されている。
【００１６】
このように、封止体３１は、第１のリードフレーム３５と第２のリードフレーム３６と、裏面３３ｂおよび３４ｂで各リードフレーム３５と３６に接続される受光素子３３と発光素子３４とを埋め込むことにより、受光素子３３と発光素子３４との相対位置を固定し且つ両素子３３及び３４等に接続される各リードフレーム３５、３６間の絶縁性を高める。
【００１７】
また、封止体３１の一部は、受光素子３３及び発光素子３４間に介在するが、封止体３１は透明の樹脂からなるため、光の通過を許し、発光素子３３及び受光素子３４間の光の伝送が妨げられることはない。
【００１８】
酸化膜３４は、封止体３１の外表面を酸化させることによって形成される。この酸化膜３４は、酸化による変色させられることにより、外乱光が封止体３１を経て受光素子３３と発光素子３４との間の光通信経路を含む光動作部を照射した場合であっても、この外乱光によるノイズの発生を防止することを可能とする。
【００１９】
以下、酸化膜３４の酸化工程について説明する。樹脂の酸化変色工程は常温では非常に長い時間がかかるが、高温で放置することによって酸化が活性化し、指数関数的に変色が確認できる。具体的には、図２に示すように、封止体３１を１１０度、１２５度、１５０度、１８０度で４時間、２１時間、８０時間、１６８時間それぞれ放置する。この場合、２００度で８０時間または１８０度で１６８時間放置して酸化させた場合が、最も所望の変色がえられることが分かった。なお、所望の変色とは、視覚的には黒色を意味する。
【００２０】
このように、本発明の実施形態にかかる光結合装置３０の製造方法によれば、酸化膜３２を形成するためにモールド技術が不要となることから、従来と比較してモールド工程を削減することができ、製造工程を簡易にするとともにコスト削減を図ることができる。
【００２１】
また、本発明の実施形態にかかる光結合装置３０の製造方法によれば、内部の半導体素子に影響を与えない程度の高温に放置することにより、工程時間短縮が可能である。また、酸素濃度を上げる、あるいは酸化しやすい樹脂を使用することによってさらに時間短縮が可能になる。
【００２２】
さらに、本発明の実施形態にかかる光結合装置３０によれば、モールドにより形成された従来の遮光部に比較して、極めて均一かつ薄い膜厚寸法を有する酸化膜３２で光動作部を外乱光から保護することができ、ノイズの混入による不安定な動作を生じさせることなく光結合装置３０のコンパクト化を図ることが可能となる。
【００２３】
なお、本発明の実施形態では、第1のリードフレーム３５と第２のリードフレームが一対のみ形成された光結合装置３０を例示したが、これに限られるものではなく、リードフレームを複数対有するものであっても構わない。
【００２４】
以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００２５】
２０、３０  光結合装置、  ２１  第１の封止体、  ２２  第２の封止体、２３  受光素子、２４  発光素子、２５  第１のリードフレーム、２６  第２のリードフレーム、  ３０  光結合装置、３１  封止体、３２  酸化膜、３３  受光素子、３３ａ  発光面、３３ｂ  裏面、３４  発光素子、３４ａ  受光面、３４ｂ  裏面、３５  第１のリードフレーム、３６  第２のリードフレーム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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