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JP2011228339A - Optical coupler - Google Patents

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JP2011228339A
JP2011228339A JP2010093999A JP2010093999A JP2011228339A JP 2011228339 A JP2011228339 A JP 2011228339A JP 2010093999 A JP2010093999 A JP 2010093999A JP 2010093999 A JP2010093999 A JP 2010093999A JP 2011228339 A JP2011228339 A JP 2011228339A
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JP
Japan
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light receiving
signal
light
emitting element
translucent
Prior art date
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Pending
Application number
JP2010093999A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Watanabe
泰弘 渡邊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Renesas Electronics Corp
Original Assignee
Renesas Electronics Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renesas Electronics Corp filed Critical Renesas Electronics Corp
Priority to JP2010093999A priority Critical patent/JP2011228339A/en
Publication of JP2011228339A publication Critical patent/JP2011228339A/en
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  • Photo Coupler, Interrupter, Optical-To-Optical Conversion Devices (AREA)

Abstract

【課題】電磁波ノイズによる誤動作が抑制された光結合装置を提供する。
【解決手段】光結合装置1は、第1の電気信号s1が入力される信号入力端子11tを備えた第1のフレーム11に保持され、第1の電気信号s1を光信号に変換する発光素子21と、第2の電気信号s2が出力される信号出力端子12tを備えた第2のフレーム12に発光素子21と離間対向して保持され、受光素子及び当該受光素子に接続された電気回路を含み、発光素子21から出力される光信号を受光し、当該光信号を第2の電気信号s2に変換して出力する受光IC22と、発光素子21と受光IC22との間にフレーム11、12から独立して設けられ、受光IC22と発光素子21との間を遮るように配置された、少なくとも1層の透光性導電層51を含む透光性フィルム50とを備えたものである。
【選択図】図1
An optical coupling device in which malfunction due to electromagnetic noise is suppressed is provided.
An optical coupling device 1 is held in a first frame 11 having a signal input terminal 11t to which a first electric signal s1 is input, and a light emitting element that converts the first electric signal s1 into an optical signal. 21 and a second frame 12 having a signal output terminal 12t from which a second electric signal s2 is output are held in opposition to the light emitting element 21 and are connected to the light receiving element and the light receiving element. Including a light receiving IC 22 that receives an optical signal output from the light emitting element 21, converts the optical signal into a second electrical signal s 2, and outputs the second electric signal s 2, and the frames 11 and 12 between the light emitting element 21 and the light receiving IC 22. The light-transmitting film 50 includes at least one light-transmitting conductive layer 51 that is provided independently and is disposed so as to block between the light receiving IC 22 and the light emitting element 21.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、フォトカプラ等の光結合装置に関するものである。   The present invention relates to an optical coupling device such as a photocoupler.

フォトカプラは、1次回路から入力された電気信号をいったん光信号に変換し、その光信号を再度電気信号に変換して2次回路に出力する光結合装置である。   A photocoupler is an optical coupling device that once converts an electrical signal input from a primary circuit into an optical signal, converts the optical signal into an electrical signal again, and outputs the electrical signal to a secondary circuit.

図3に、特許文献1の図6に記載のフォトカプラを基本構成とする従来のフォトカプラの構成例を示す。図3は断面図である。   FIG. 3 shows a configuration example of a conventional photocoupler having a basic configuration of the photocoupler described in FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view.

図示するフォトカプラ101は、
1次側(a側)から第1の電気信号s1が入力され、入力された第1の電気信号s1を光信号に変換する発光ダイオード(LED)等の発光素子121と、発光素子121と離間して対向配置され、発光素子121から出力される光信号を受光しこれを第2の電気信号s2に変換して2次側(b側)に出力するフォトダイオード(PD)等の受光素子を搭載した受光IC122とを備えている。
The photocoupler 101 shown is
The first electric signal s1 is input from the primary side (a side), and the light emitting element 121 such as a light emitting diode (LED) that converts the input first electric signal s1 into an optical signal is separated from the light emitting element 121. A light receiving element such as a photodiode (PD) which is disposed oppositely and receives an optical signal output from the light emitting element 121, converts it into a second electric signal s2, and outputs it to the secondary side (b side). And a light receiving IC 122 mounted thereon.

発光素子121は、1次側(a)から第1の電気信号s1が入力される信号入力端子111tを備えた第1のリードフレーム111に保持されている。受光IC122は、2次側(b側)に第2の電気信号s2を出力する信号出力端子112tを備えた第2のリードフレーム112に保持されている。   The light emitting element 121 is held by the first lead frame 111 having a signal input terminal 111t to which the first electric signal s1 is input from the primary side (a). The light receiving IC 122 is held by a second lead frame 112 having a signal output terminal 112t that outputs a second electric signal s2 on the secondary side (b side).

発光素子121、受光IC122は各々、ボンディングワイヤ131、132を介してリードフレーム111、112に電気的に接続されている。
発光素子121と受光IC122との間には透光性樹脂161が充填され、その外側は遮光性樹脂162により封止されている。発光素子121と受光IC122との間には、1−2次間の絶縁を確保するために、単層構造の透光性絶縁フィルム150が設けられている。かかる構成により、入力側と出力側とが電気的に遮断され、電気的に絶縁された状態で信号の送受信が実現される。
The light emitting element 121 and the light receiving IC 122 are electrically connected to the lead frames 111 and 112 via bonding wires 131 and 132, respectively.
A light-transmitting resin 161 is filled between the light-emitting element 121 and the light-receiving IC 122, and the outside thereof is sealed with a light-shielding resin 162. A light-transmitting insulating film 150 having a single layer structure is provided between the light emitting element 121 and the light receiving IC 122 in order to ensure insulation between the first and second orders. With such a configuration, transmission and reception of signals are realized in a state where the input side and the output side are electrically cut off and electrically insulated.

1次側(a側)から入力信号s1が入力されると、発光素子121が駆動されてONとなり、受光IC122への信号伝達がなされ、フォトカプラ101からの出力が反転する。発光素子121がOFF時には、受光IC122への信号伝達がないため、フォトカプラ101からの出力は反転しない。   When the input signal s1 is input from the primary side (a side), the light emitting element 121 is driven and turned on, signal transmission to the light receiving IC 122 is performed, and the output from the photocoupler 101 is inverted. When the light emitting element 121 is OFF, there is no signal transmission to the light receiving IC 122, so the output from the photocoupler 101 is not inverted.

上記構成を有するフォトカプラは、光結合により1−2次間に電気信号を伝達する電気的アイソレータであるが、1−2次間に浮遊容量を持つ素子である。この1−2次間に外部から電気的ノイズが加わると、浮遊容量を介して変位電流が流れ、出力の誤動作が生じてしまう。   The photocoupler having the above configuration is an electrical isolator that transmits an electrical signal between the first and second order by optical coupling, but is an element having a stray capacitance between the first and second order. If an electrical noise is applied from the outside between the first and second order, a displacement current flows through the stray capacitance, and an output malfunction occurs.

電気的ノイズによる誤動作としては、
発光素子がOFF時にもかかわらず、1次側から電気的ノイズが混入し、これによって1次側から2次側に流れる変位電流が受光ICに流入してフォトカプラ出力が反転するケース(1)、及び、
発光素子がON時にもかかわらず、2次側から電気的ノイズが混入し、これによって2次側から1次側に流れる変位電流によって、受光ICへの入力電流が打ち消され、フォトカプラ出力が反転しないケース(2)がある。
As malfunction due to electrical noise,
Case (1) in which electrical noise is mixed from the primary side even when the light emitting element is OFF, so that the displacement current flowing from the primary side to the secondary side flows into the light receiving IC and the photocoupler output is inverted. ,as well as,
Even when the light-emitting element is ON, electrical noise is mixed from the secondary side. This causes the displacement current flowing from the secondary side to the primary side to cancel the input current to the light-receiving IC and invert the photocoupler output. There is a case (2) that does not.

特許文献2には、フォトカプラにおける1次−2次間で伝達される電気的ノイズ対策として、接地された金属層(22)を主表面にもつ受光IC(28)を透光性導電層(21)で覆うことが提案されている(特許請求の範囲、第1図)。かかる構成では、外部からの電気的ノイズが透光性導電層(21)を介してグランド(GND)に流れて除去されるので、受光ICに電気的ノイズが入力されることが防止される。
図3に、接地された金属層141をもつ受光IC122を透光性導電層142で覆ったノイズ対策事例を図示しておく。
Patent Document 2 discloses a light-receiving IC (28) having a grounded metal layer (22) on the main surface as a light-transmitting conductive layer (as a countermeasure against electrical noise transmitted between primary and secondary in a photocoupler. 21) is proposed (claims, FIG. 1). In such a configuration, since external electrical noise flows to the ground (GND) through the translucent conductive layer (21) and is removed, it is possible to prevent electrical noise from being input to the light receiving IC.
FIG. 3 illustrates a noise countermeasure example in which the light receiving IC 122 having the grounded metal layer 141 is covered with the light-transmitting conductive layer 142.

特開2002-353495号公報JP 2002-353495 A 特開平01-241872号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 01-241872

しかしながら、フォトカプラは使用される環境から様々なノイズの影響を受ける。例えば、周辺の電子機器からの電磁波ノイズに晒されると、リードを介して電磁波ノイズが取り込まれ、フォトカプラ内で再放出される。
特許文献2の構成では、電磁波ノイズに対しても一定の低減効果はある。しかしながら、ノイズ対策として、受光ICの主表面に接地された金属層(22)と透光性導電層(21)が設けられたのみで、ボンディンワイヤは遮蔽されておらず、ボンディングワイヤを介して電磁波ノイズは伝達されてしまう。特に近年、フォトカプラの高速化に伴って、この電磁波ノイズの影響は無視できなくなってきており、一層の低減が必要になってきている。
However, photocouplers are affected by various noises from the environment in which they are used. For example, when exposed to electromagnetic wave noise from surrounding electronic devices, the electromagnetic wave noise is taken in through the lead and re-emitted in the photocoupler.
In the configuration of Patent Document 2, there is a certain reduction effect against electromagnetic noise. However, as a countermeasure against noise, only the grounded metal layer (22) and translucent conductive layer (21) are provided on the main surface of the light receiving IC. Therefore, electromagnetic noise is transmitted. Particularly in recent years, with the increase in the speed of photocouplers, the influence of this electromagnetic noise has become ignorable, and further reduction is required.

本発明の光結合装置は、
第1の電気信号が入力される信号入力端子を備えた第1のフレームに保持され、前記第1の電気信号を光信号に変換する発光素子と、
第2の電気信号が出力される信号出力端子を備えた第2のフレームに前記発光素子と離間対向して保持され、受光素子及び当該受光素子に接続された電気回路を含み、前記発光素子から出力される前記光信号を受光し、当該光信号を前記第2の電気信号に変換して出力する受光IC(integrated circuit)と、
前記発光素子と前記受光ICとの間に前記第1のフレーム及び第2のフレームから独立して設けられ、前記受光素子と前記発光素子との間を遮るように配置された、少なくとも1層の透光性導電層を持つ透光性フィルムとを備えたものである。
The optical coupling device of the present invention is
A light-emitting element that is held in a first frame having a signal input terminal to which a first electric signal is input and that converts the first electric signal into an optical signal;
A second frame having a signal output terminal from which a second electrical signal is output; and a light receiving element and an electric circuit connected to the light receiving element. A light receiving IC (integrated circuit) that receives the output optical signal, converts the optical signal into the second electrical signal, and outputs the second electrical signal;
At least one layer provided between the light emitting element and the light receiving IC independently from the first frame and the second frame, and arranged to block between the light receiving element and the light emitting element. And a translucent film having a translucent conductive layer.

上記構成の本発明の光結合装置においては、発光素子と受光ICとの間に設けられた透光性フィルム内の透光性導電層によって電磁波ノイズを効果的に除去でき、電磁波ノイズによる誤動作を抑制することができる。   In the optical coupling device of the present invention configured as described above, electromagnetic wave noise can be effectively removed by the light-transmitting conductive layer in the light-transmitting film provided between the light emitting element and the light receiving IC, and malfunction caused by electromagnetic wave noise Can be suppressed.

本発明によれば、従来よりも高いレベルで電磁波ノイズを除去でき、電磁波ノイズによる誤動作が抑制され、信号伝達の信頼性に優れた光結合装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide an optical coupling device that can remove electromagnetic wave noise at a higher level than before, suppress malfunction due to electromagnetic wave noise, and is excellent in signal transmission reliability.

本発明に係る一実施形態のフォトカプラ(光結合装置)の全体断面図である。1 is an overall cross-sectional view of a photocoupler (optical coupling device) according to an embodiment of the present invention. 図1のフォトカプラに備えられた透光性フィルム(ノイズ除去フィルム)の断面図及び平面図である。It is sectional drawing and a top view of the translucent film (noise removal film) with which the photocoupler of FIG. 1 was equipped. 従来のフォトカプラの全体断面図である。It is a whole sectional view of the conventional photocoupler.

図面を参照して、本発明に係る一実施形態のフォトカプラ(光結合装置)の構成について説明する。図1は、本実施形態のフォトカプラの全体断面図である。図2は、本実施形態のフォトカプラに備えられた透光性フィルム(ノイズ除去フィルム)の断面図及び平面図である。図面上は視認しやすくするため、各部材の縮尺や位置は適宜、実際のものとは異ならせてある。また、断面図において、適宜ハッチングを省略してある。   A configuration of a photocoupler (optical coupling device) according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is an overall cross-sectional view of the photocoupler of this embodiment. FIG. 2 is a cross-sectional view and a plan view of a translucent film (noise removal film) provided in the photocoupler of this embodiment. In order to facilitate visual recognition on the drawings, the scale and position of each member are appropriately different from the actual ones. In the cross-sectional view, hatching is omitted as appropriate.

図1に示すように、
本実施形態のフォトカプラ1は、
1次側(a側)から第1の電気信号s1が入力され、入力された第1の電気信号s1を光信号に変換する発光ダイオード(LED)等の発光素子21と、
フォトダイオード(PD)等の受光素子及び当該受光素子に接続された電気回路を含み、発光素子21から出力される光信号を受光しこれを第2の電気信号s2に変換して2次回路側(b側)に出力する受光IC22とを備えている。受光IC22には、受光素子からの電気信号を増幅する電気回路が搭載されている。
As shown in FIG.
The photocoupler 1 of this embodiment is
A light-emitting element 21 such as a light-emitting diode (LED) that receives the first electric signal s1 from the primary side (a-side) and converts the input first electric signal s1 into an optical signal;
It includes a light receiving element such as a photodiode (PD) and an electric circuit connected to the light receiving element, receives an optical signal output from the light emitting element 21, converts it into a second electric signal s2, and converts it into a secondary circuit side ( a light receiving IC 22 for outputting to the b side). The light receiving IC 22 is mounted with an electric circuit for amplifying an electric signal from the light receiving element.

発光素子21は、1次側(a側)から第1の電気信号s1が入力される信号入力端子11tを備えた第1のリードフレーム11の保持面11aに保持されている。受光IC22は、2次側(b側)に第2の電気信号s2を出力する信号出力端子12tを備えた第2のリードフレーム12の保持面12aに保持されている。
第1のリードフレーム11の保持面11aと第2のリードフレーム12の保持面12aとは互いに離間して対向配置されている。これによって、発光素子21と受光IC22とが互いに離間して対向配置されている。
発光素子21、受光IC22は各々、ボンディングワイヤ31、32を介してリードフレーム11、12に電気的に接続されている。
The light emitting element 21 is held on the holding surface 11a of the first lead frame 11 including the signal input terminal 11t to which the first electric signal s1 is input from the primary side (a side). The light receiving IC 22 is held on the holding surface 12a of the second lead frame 12 having a signal output terminal 12t for outputting the second electric signal s2 on the secondary side (b side).
The holding surface 11a of the first lead frame 11 and the holding surface 12a of the second lead frame 12 are spaced apart from each other. As a result, the light emitting element 21 and the light receiving IC 22 are spaced apart from each other.
The light emitting element 21 and the light receiving IC 22 are electrically connected to the lead frames 11 and 12 via bonding wires 31 and 32, respectively.

発光素子21と受光IC22との間には所定の誘電率を有するエポキシ樹脂等の透光性樹脂61が充填され、その外側はエポキシ樹脂等の遮光性樹脂62により封止されている。かかる構成により、入力側と出力側とが電気的に遮断され、電気的に絶縁された状態で信号の送受信が実現される。
透光性樹脂61は、発光素子21から受光IC22への光信号伝達に必要な光透過率を有していればよい。
A light-transmitting resin 61 such as an epoxy resin having a predetermined dielectric constant is filled between the light emitting element 21 and the light receiving IC 22, and the outside thereof is sealed with a light shielding resin 62 such as an epoxy resin. With such a configuration, transmission and reception of signals are realized in a state where the input side and the output side are electrically cut off and electrically insulated.
The translucent resin 61 only needs to have a light transmittance necessary for transmitting an optical signal from the light emitting element 21 to the light receiving IC 22.

本実施形態では、外部からの電気的ノイズを除去することを目的として、受光IC22の主面を覆うノイズ除去膜40が設けられている。ノイズ除去膜40は、受光IC22側から接地された金属層41と透光性導電層42とが順次積層された積層体からなっている。ノイズ除去膜40をなす金属層41及び/又は透光性導電層42は複数設けてもよい。
金属層41の組成としては特に制限されず、Al等が挙げられる。
透光性導電層42の組成としては特に制限されず、導電性と透光性とを考慮して、ポリシリコン等が好ましい。
透光性導電層42は、発光素子21から受光IC22への光信号伝達に必要な光透過率を有している必要がある。
In the present embodiment, a noise removal film 40 that covers the main surface of the light receiving IC 22 is provided for the purpose of removing electrical noise from the outside. The noise removal film 40 is formed of a laminated body in which a metal layer 41 and a translucent conductive layer 42 that are grounded from the light receiving IC 22 side are sequentially laminated. A plurality of metal layers 41 and / or translucent conductive layers 42 forming the noise removal film 40 may be provided.
The composition of the metal layer 41 is not particularly limited, and examples thereof include Al.
The composition of the translucent conductive layer 42 is not particularly limited, and polysilicon or the like is preferable in consideration of conductivity and translucency.
The translucent conductive layer 42 needs to have a light transmittance necessary for transmitting an optical signal from the light emitting element 21 to the light receiving IC 22.

本実施形態ではさらに、ノイズ耐性を高めるため、発光素子21と受光IC22との間に、透光性フィルム(ノイズ除去フィルム)50が設けられている。透光性フィルム50は、リードフレーム11、12、及び発光素子21と受光IC22から離間した位置に、これら部材とは独立して設けられている。
透光性フィルム50は、1次側のリードフレーム11及び2次側のリードフレーム12とは電気的に絶縁されて設けられており、電気的に浮いた状態になっている。また、透光性フィルム50は発光素子21と受光IC22との間を遮るように配置されている。
図示するように、透光性フィルム50は1次側のリードフレームの保持面11aと2次側のリードフレームの保持面12aとの間を遮るように張り出していることが好ましい。つまり、透光性フィルム50は、1次側のリードフレーム11と2次側のリードフレーム12とが対向する領域を遮るように配置されるのが好ましい。
In the present embodiment, a translucent film (noise removal film) 50 is further provided between the light emitting element 21 and the light receiving IC 22 in order to increase noise resistance. The translucent film 50 is provided independently of these members at positions separated from the lead frames 11 and 12 and the light emitting element 21 and the light receiving IC 22.
The translucent film 50 is provided so as to be electrically insulated from the lead frame 11 on the primary side and the lead frame 12 on the secondary side, and is in an electrically floating state. The translucent film 50 is disposed so as to block between the light emitting element 21 and the light receiving IC 22.
As shown in the drawing, the translucent film 50 preferably projects so as to block between the holding surface 11a of the primary lead frame and the holding surface 12a of the secondary lead frame. That is, it is preferable that the translucent film 50 is disposed so as to block an area where the primary-side lead frame 11 and the secondary-side lead frame 12 face each other.

本実施形態において、透光性フィルム50は、図2に示すように、1層の透光性導電層51とこれを挟持する一対の絶縁層52とからなる3層積層フィルムである。
上記態様は好ましいが、透光性フィルム50は、少なくとも1層の透光性導電層51を含むものであればよく、少なくとも1層の透光性導電層51と少なくとも1層の絶縁層52との積層フィルムであることが好ましく、少なくとも1層の透光性導電層51と、少なくとも1層の透光性導電層51を挟持する一対の絶縁層52との積層フィルムであることが特に好ましい。
In the present embodiment, the translucent film 50 is a three-layer laminated film including a single translucent conductive layer 51 and a pair of insulating layers 52 sandwiching the translucent conductive layer 51 as shown in FIG.
Although the said aspect is preferable, the translucent film 50 should just contain the at least 1 layer of translucent conductive layer 51, and the at least 1 layer of translucent conductive layer 51, the at least 1 layer of insulating layer 52, and A laminated film of at least one light-transmitting conductive layer 51 and a pair of insulating layers 52 sandwiching at least one light-transmitting conductive layer 51 is particularly preferable.

少なくとも1層の透光性導電層51を挟持する一対の絶縁層52との積層フィルムからなる透光性フィルム50では、最外層が絶縁層からなるので、透光性フィルム50によって1次側と2次側との間に高い絶縁性が確保され、好ましい。なお、複数層の透光性導電層51と、複数層の透光性導電層51を挟持する一対の絶縁層52との積層フィルムでは、複数層の透光性導電層51の間に絶縁層52を設けても構わない。   In the translucent film 50 made of a laminated film with a pair of insulating layers 52 sandwiching at least one translucent conductive layer 51, the outermost layer is made of an insulating layer. High insulation is secured between the secondary side and this is preferable. Note that in a laminated film of a plurality of light-transmitting conductive layers 51 and a pair of insulating layers 52 sandwiching the plurality of light-transmitting conductive layers 51, an insulating layer is interposed between the plurality of light-transmitting conductive layers 51. 52 may be provided.

さらに、図2に示すように、透光性導電層51の面積を絶縁層52の面積よりも小さくすることが好ましい。かかる構成では、透光性フィルム50の側端面において透光性導電層51が露出しないので、透光性フィルム50によって、1次側と2次側との間により高い絶縁性が確保され、好ましい。   Further, as shown in FIG. 2, the area of the light-transmitting conductive layer 51 is preferably smaller than the area of the insulating layer 52. In such a configuration, since the translucent conductive layer 51 is not exposed at the side end face of the translucent film 50, the translucent film 50 ensures high insulation between the primary side and the secondary side, which is preferable. .

透光性導電層51の組成としては特に制限されず、電磁波ノイズを効果的に除去でき、充分な透光性を確保するには、ITO(インジウム錫酸化物)、及びZnO等が好ましい。
絶縁層52の組成としては特に制限されず、高い絶縁性を有し、充分な透光性を確保するには、ポリイミド樹脂等が好ましい。
透光性フィルム50は全体として、発光素子21から受光IC22への光信号伝達に必要な光透過率を有するように、各層の組成と厚みが設計される。
The composition of the translucent conductive layer 51 is not particularly limited, and ITO (indium tin oxide), ZnO, and the like are preferable in order to effectively remove electromagnetic wave noise and ensure sufficient translucency.
The composition of the insulating layer 52 is not particularly limited, and a polyimide resin or the like is preferable in order to have high insulating properties and ensure sufficient translucency.
The composition and thickness of each layer are designed so that the translucent film 50 as a whole has a light transmittance necessary for transmitting an optical signal from the light emitting element 21 to the light receiving IC 22.

本実施形態では、透光性フィルム(ノイズ除去フィルム)50によって、外部からリードフレームを介して入ってくる電磁波ノイズが効果的に除去できる。図1及び図2を参照して、ノイズ除去フィルム50によるノイズ除去メカニズムについて説明する。
1次側(a側)から電磁波ノイズNが混入した場合、電磁波Nは透光性フィルム50の絶縁層52を通って透光性導電層51に入りトラップされる。透光性導電層51に電磁波ノイズNが入ると、透光性導電層51には電磁誘導により電磁波ノイズNを打ち消す向きに磁界が発生して、電磁波ノイズNを打ち消す。また、電磁誘導により透光性導電層51には反時計回りの渦電流Iが発生する。透光性導電層51自体は抵抗値を持つため、発生した渦電流Iは熱となって外部に放出される。かかるメカニズムによって、電磁波ノイズNは受光IC22には伝播せず、受光IC22の誤動作が抑制され。フォトカプラ1の正常動作が可能となる。
2次側(b側)から混入した電磁波ノイズNについても、同様のメカニズムで除去可能である。
In the present embodiment, the electromagnetic wave noise that enters from the outside via the lead frame can be effectively removed by the translucent film (noise removal film) 50. With reference to FIG.1 and FIG.2, the noise removal mechanism by the noise removal film 50 is demonstrated.
When electromagnetic wave noise N is mixed from the primary side (a side), the electromagnetic wave N passes through the insulating layer 52 of the translucent film 50 and enters the translucent conductive layer 51 and is trapped. When the electromagnetic wave noise N enters the translucent conductive layer 51, a magnetic field is generated in the translucent conductive layer 51 in a direction to cancel the electromagnetic wave noise N by electromagnetic induction, thereby canceling the electromagnetic wave noise N. Further, a counterclockwise eddy current I is generated in the translucent conductive layer 51 by electromagnetic induction. Since the translucent conductive layer 51 itself has a resistance value, the generated eddy current I is released to the outside as heat. By this mechanism, the electromagnetic wave noise N does not propagate to the light receiving IC 22, and malfunction of the light receiving IC 22 is suppressed. The normal operation of the photocoupler 1 becomes possible.
The electromagnetic noise N mixed from the secondary side (b side) can also be removed by the same mechanism.

本実施形態ではまた、透光性フィルム50は、発光素子21と受光IC22とから離間した位置に、発光素子21と受光IC22との間を遮るよう設けられているので、ボンディングワイヤ31,32を介して電磁波ノイズが伝達されることを防止する。
本実施形態ではまた、1次側のリードフレーム11の保持面11aと2次側のリードフレーム12の保持面12aとが対向する領域間も遮るように配置することができるので、従来に比べ電磁波ノイズに対して、遮蔽効果が高くなる。
また、本実施形態のように、電気的ノイズを除去する受光IC22の主面を覆うノイズ除去膜40を併用することができ、種々のノイズに対して低減効果がある。
In the present embodiment, the translucent film 50 is provided at a position separated from the light emitting element 21 and the light receiving IC 22 so as to block between the light emitting element 21 and the light receiving IC 22. Electromagnetic wave noise is prevented from being transmitted through.
In the present embodiment, since the holding surface 11a of the lead frame 11 on the primary side and the holding surface 12a of the lead frame 12 on the secondary side can be arranged so as to block each other, electromagnetic waves can be compared with the conventional case. The shielding effect is high against noise.
Further, as in the present embodiment, a noise removal film 40 that covers the main surface of the light receiving IC 22 that removes electrical noise can be used in combination, which has an effect of reducing various noises.

以上説明したように、本実施形態によれば、従来よりも高いレベルで環境中からフォトカプラに入り込む電磁波ノイズを除去でき、信号伝達の信頼性に優れたフォトカプラ1(光結合装置)を提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, the photocoupler 1 (optical coupling device) that can remove the electromagnetic noise that enters the photocoupler from the environment at a higher level than the prior art and has excellent signal transmission reliability is provided. can do.

1 フォトカプラ(光結合装置)
11 第1のリードフレーム(第1のフレーム)
11t 信号入力端子
12 第2のリードフレーム(第2のフレーム)
12t 信号出力端子
21 発光素子
22 受光IC
40 ノイズ除去膜
41 金属層
42 透光性導電層
50 透光性フィルム(ノイズ除去フィルム)
51 透光性導電層
52 絶縁層
N 電磁波ノイズ
s1 第1の電気信号
s2 第2の電気信号
1 Photocoupler (Optical coupling device)
11 First lead frame (first frame)
11t signal input terminal 12 second lead frame (second frame)
12t signal output terminal 21 light emitting element 22 light receiving IC
40 Noise removal film 41 Metal layer 42 Translucent conductive layer 50 Translucent film (noise removal film)
51 translucent conductive layer 52 insulating layer N electromagnetic wave noise s1 first electric signal s2 second electric signal

Claims (6)

第1の電気信号が入力される信号入力端子を備えた第1のフレームに保持され、前記第1の電気信号を光信号に変換する発光素子と、
第2の電気信号が出力される信号出力端子を備えた第2のフレームに前記発光素子と離間対向して保持され、受光素子及び当該受光素子に接続された電気回路を含み、前記発光素子から出力される前記光信号を受光し、当該光信号を前記第2の電気信号に変換して出力する受光IC(integrated circuit)と、
前記発光素子と前記受光ICとの間に前記第1のフレーム及び第2のフレームから独立して設けられ、前記受光素子と前記発光素子との間を遮るように配置された、少なくとも1層の透光性導電層を持つ透光性フィルムとを備えた光結合装置。
A light-emitting element that is held in a first frame having a signal input terminal to which a first electric signal is input and that converts the first electric signal into an optical signal;
A second frame having a signal output terminal from which a second electrical signal is output; and a light receiving element and an electric circuit connected to the light receiving element. A light receiving IC (integrated circuit) that receives the output optical signal, converts the optical signal into the second electrical signal, and outputs the second electrical signal;
At least one layer provided between the light emitting element and the light receiving IC independently from the first frame and the second frame, and arranged to block between the light receiving element and the light emitting element. An optical coupling device comprising: a translucent film having a translucent conductive layer.
前記透光性フィルムは、前記発光素子を保持する前記第1のフレームの保持面と、前記受光素子を保持する前記第2のフレームの保持面との間を遮るように配置された請求項1に記載の光結合装置。   2. The translucent film is disposed so as to block between a holding surface of the first frame that holds the light emitting element and a holding surface of the second frame that holds the light receiving element. The optical coupling device according to 1. 前記透光性フィルムは、少なくとも1層の前記透光性導電層と少なくとも1層の絶縁層との積層フィルムである請求項1又は2に記載の光結合装置。   The optical coupling device according to claim 1, wherein the translucent film is a laminated film of at least one translucent conductive layer and at least one insulating layer. 前記透光性フィルムは、少なくとも1層の前記透光性導電層と、当該少なくとも1層の透光性導電層を挟持する一対の絶縁層との積層フィルムである請求項3に記載の光結合装置。   4. The optical coupling according to claim 3, wherein the translucent film is a laminated film of at least one translucent conductive layer and a pair of insulating layers sandwiching the at least one translucent conductive layer. apparatus. 前記透光性フィルムは、前記透光性導電層の面積が前記絶縁層の面積よりも小さく、前記透光性フィルムの側端面において前記透光性導電層が露出しない構造を有する請求項4に記載の光結合装置。   The translucent film has a structure in which an area of the translucent conductive layer is smaller than an area of the insulating layer, and the translucent conductive layer is not exposed on a side end surface of the translucent film. The optical coupling device as described. 前記受光ICの主面が、少なくとも1層の接地された金属層に被覆された請求項1〜5のいずれかに記載の光結合装置。   The optical coupling device according to claim 1, wherein a main surface of the light receiving IC is covered with at least one grounded metal layer.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110289253A (en) * 2018-03-19 2019-09-27 亿光电子工业股份有限公司 optocoupler

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01241872A (en) * 1988-03-23 1989-09-26 Nec Corp Photocoupler
JPH02137275A (en) * 1988-11-17 1990-05-25 Nec Corp Photo coupler
JPH0582059U (en) * 1992-04-07 1993-11-05 シャープ株式会社 Optical coupling device
JPH09289335A (en) * 1996-04-22 1997-11-04 Sharp Corp Photo coupler element
JP2003209278A (en) * 2002-01-16 2003-07-25 Chuzaburo Ichiyoshi Optically coupled element having shield
JP2004273577A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc Shield film and its manufacturing method
JP2007294918A (en) * 2006-03-29 2007-11-08 Tatsuta System Electronics Kk Shield film and shield printed wiring board
JP2008181938A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Fuji Electric Holdings Co Ltd Conductive sheet and electronic device using conductive sheet

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01241872A (en) * 1988-03-23 1989-09-26 Nec Corp Photocoupler
JPH02137275A (en) * 1988-11-17 1990-05-25 Nec Corp Photo coupler
JPH0582059U (en) * 1992-04-07 1993-11-05 シャープ株式会社 Optical coupling device
JPH09289335A (en) * 1996-04-22 1997-11-04 Sharp Corp Photo coupler element
JP2003209278A (en) * 2002-01-16 2003-07-25 Chuzaburo Ichiyoshi Optically coupled element having shield
JP2004273577A (en) * 2003-03-06 2004-09-30 Sumitomo Electric Printed Circuit Inc Shield film and its manufacturing method
JP2007294918A (en) * 2006-03-29 2007-11-08 Tatsuta System Electronics Kk Shield film and shield printed wiring board
JP2008181938A (en) * 2007-01-23 2008-08-07 Fuji Electric Holdings Co Ltd Conductive sheet and electronic device using conductive sheet

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110289253A (en) * 2018-03-19 2019-09-27 亿光电子工业股份有限公司 optocoupler
CN110289253B (en) * 2018-03-19 2024-08-23 亿光电子工业股份有限公司 Optical coupler

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