光耦合器的制造方法
【专利说明】光串禹合器
[0001]本申请是2010年2月9日提交的，申请号为201010128140.9，发明名称为“光耦合器”的发明专利申请的分案申请
技术领域
[0002]本发明是关于一种光耦合器，特别是一种可于高工作电压环境下使用的光耦合器。
【背景技术】
[0003]光親合器(Photo-coupler)通过其内部的发光芯片与光感芯片的搭配，完成将电信号转为光信号、光信号再转为电信号的转换，因而适可用作一种电路安全装置。通过光耦合器的使用，可以避免来源端的电信号发生突波、不稳定等状况时，使得接收端的电路因直接电性连接该来源端，而产生譬如晶体管烧毁或电路无法正常运作等情形。
[0004]如图1所不，现有的光親合器1包含一发光芯片12及一光感芯片13，是分别于光耦合器1的内部上下相互对置。光耦合器1还包含一内封装体15及一外封装体16，其中发光芯片12及光感芯片13是由内封装体15所包覆，此内封装体15为一绝缘层，可使发光芯片12及光感芯片13间无法导电。外封装体16包覆内封装体15，且外封装体16 —般呈现黑色，以隔绝并吸收内、外部的光线，避免内、外部的光线对光感芯片13产生干扰。当一输入电信号传输至发光芯片12时，发光芯片12可将输入电信号转换为一光束14，光感芯片13接收光束14后，便可进一步将光束14转换为一输出电信号，进而发挥电转光而光再转为电的转换，发挥电路安全装置的角色。
[0005]承上所述，外封装体16为隔绝内、外部的光线，而必须于塑料基材中加入大量填料(filler)使其呈黑色，但加入大量填料后将大幅改变外封装体16的热膨胀系数。因此，为避免内封装体15与外封装体16的热膨胀系数差异过大，造成运作时因温度上升，令内封装体15与外封装体16间产生变形破坏，所以内封装体15亦必须加入适量的填料，使内封装体15的热膨胀系数接近外封装体16。然而在加入填料后，通常会使得内封装体15呈白色并降低其透光率。低透光率的内封装体15会更进一步造成发光芯片12及光感芯片13间的距离无法过大，否则将使发光芯片12所发出的光束14在穿透内封装体15时耗损过多，光感芯片13无法接受足够的光束14，以正常发挥将光信号转换为电信号的功能。
[0006]因此，当现有的光耦合器1在绝缘电压(VIS0)实质上小于或等于5000伏特的作业环境下，发光芯片12与光感芯片13间的最短距离实质上必须至少介于0.4毫米(mm)至0.6毫米(mm)之间，才能避免尖端放电的现象出现。然而，一旦作业环境的工作电压实质上需高于8000伏特(Volt)时，发光芯片12与光感芯片13间的最短距离则被规范实质上必须大于3.0毫米(mm)，且其漏电距离(creepage distance)实质上亦必须大于8.0毫米(mm)。在上述工作环境中，现有光耦合器1将会因为内封装体15的透光率过低，发光芯片12所发出的光束14有所耗损，无法传送到光感芯片13使其正常将光信号转换为电信号，而丧失于该作业环境正常运作的能力。
[0007]有鉴于此，提供一可在高工作电压环境下使用的光耦合器，这是此一业界亟待解决的问题。
【发明内容】
[0008]本发明的一目的在于提供一种光耦合器，适可于一高电压的作业环境下使用，同时避免因光信号耗损过大，而光耦合器无法正常工作的情形。
[0009]为达上述目的，本发明的光親合器包含一发光芯片、一光感芯片、一透明内封装体及一反射器。发光芯片及光感芯片相面对设置，并分别发出一光束并接收该光束。透明内封装体包覆发光芯片与光感芯片。其中，反射器设置于透明内封装体内并邻近发光芯片，以反射并聚集发光芯片所发射的光束的一第一部分至光感芯片。
[0010]为达上述目的，本发明的光耦合器包含一第一引线架、一第二引线架、一发光芯片、一光感芯片、一透明内封装体及一非透明外封装体。第一引线架具有一呈碗形的反射器，而第二引线架与第一引线架朝同一方向相互远离地向外延伸。发光芯片设置于第一引线架的反射器上并发出一光束，而光感芯片面对发光芯片设置于第二引线架上并接收该光束。透明内封装体包覆发光芯片、光感芯片、一部分之第一引线架、反射器及一部分之第二引线架，发光芯片及光感芯片分别设置于透明内封装体的一长边的二端，且该透明内封装体于发光芯片与光感芯片间具有一向内缩的中央窄部，该中央窄部具有相对窄开口及宽开口，分别邻近于发光芯片及光感芯片。非透明外封装体包覆透明内封装体、另一部分之第一引线架及另一部分之第二引线架，並具有一适于反射该光束的反射面与透明内封装体接触，且该反射面相对于发光芯片至光感芯片的方向略微倾斜。其中，该光束的第一部分通过第一引線架的反射器反射后，直接地穿透透明内封装体或间接地通过非透明外封装体的反射面反射后，而聚集至光感芯片。其中，光束的一第二部分于未经过非透明外封装体的反射面反射的情况下，直接地穿过透明内封装体，而传递至光感芯片；其中，光束的一第三部分于不通过第一引線架的反射器反射的情况下，间接地通过非透明外封装体的反射面反射后，而聚集至该光感芯片。
[0011]为达上述目的，本发明的光耦合器的非透明外封装体的材质包含环氧树脂基材及白色填料。白色填料包含二氧化钛。
【附图说明】
[0012]为让上述目的、技术特征、和优点能更明显易懂，下面将结合附图对本发明的较佳实施例进行详细说明，其中:
[0013]图1是现有的光耦合器的剖面侧视示意图；及
[0014]图2是本发明的光耦合器的剖面俯视示意图。
【具体实施方式】
[0015]如图2所不，本发明的光親合器2包含一发光芯片22，一光感芯片23，一透明内封装体25、一外封装体26及一反射器29。其中，发光芯片22适于发出一光束24，光感芯片23面对发光芯片22设置，并适于接收发光芯片22所发射出的光束24。透明内封装体25包覆发光芯片22与光感芯片23，且外封装体26包覆透明内封装体25，同时在透明内封装体25及外封装体26之间形成有一界面28，界面28适于反射光束24。反射器29设置于透明内封装体25内并邻近发光芯片22，以反射发光芯片22所发射的光束24的一第一部份24a，并使其聚集至光感芯片23。通过透明内封装体25以及反射器29的设置，本发明的光耦合器2适可大幅改善光束24于光耦合器2内传递的效率。
[0016]于一较佳实施例中，发光芯片22是一红外线发光二极管，而光感芯片23是一光敏晶体管。透明内封装体25的材质包含环氧树脂，外封装体26的材质包含环氧树脂基材及白色填料，且该白色填料包含二氧化钛。
[0017]进一步说明