專(zhuān)利名稱(chēng)：光耦合器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種光耦合器，尤其是一種多通道的光耦合器。
背景技術(shù)：
一般而言，光耦合器是通過(guò)光電間的信號(hào)轉(zhuǎn)換，用以作為電信號(hào)的傳輸媒介。光耦 合器利用發(fā)光元件，將輸入的電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，隨即再通過(guò)感光元件接收光信號(hào)，并將 光信號(hào)轉(zhuǎn)換回電信號(hào)輸出，而于必要時(shí)，甚至可調(diào)控輸出。由于光耦合器是通過(guò)光作為電傳 輸媒介，所以具有極佳的電路隔離、電性絕緣、保護(hù)電路以及抗干擾等效果，因此被廣泛地 使用于各種電路。一般而言，電路同時(shí)合并使用多個(gè)光耦合器是屬常見(jiàn)的情況。然而，合并使用多個(gè) 光耦合器時(shí)，首先必須注意到的是接腳數(shù)量造成體積過(guò)大的問(wèn)題。請(qǐng)參考圖1A，其為一光耦 合器1的俯視圖。簡(jiǎn)言之，傳統(tǒng)的單一光耦合器1于使用時(shí)，于輸出側(cè)(光感應(yīng)端)必須要 有三只接腳，分別為一電源引腳(Vcc) 11、一輸出引腳(Vout) 12以及一接地引腳(GND) 13。 因此，若合并二光耦合器1使用，則輸出側(cè)將會(huì)共有六支引腳增加電路設(shè)計(jì)的復(fù)雜。再者， 合并使用多個(gè)光耦合器1，在電路板上勢(shì)必需要相當(dāng)?shù)拿娣e以及電路布局方可安置這些現(xiàn) 有光耦合器1，造成所占據(jù)的電路板面積依光耦合器1的數(shù)量等比例成長(zhǎng)。又，請(qǐng)參考圖1B，其為光耦合器1的側(cè)視剖面示意圖。于傳統(tǒng)光耦合器1的制作 中，是直接將一硅膠14點(diǎn)膠于一發(fā)光元件15以及一感光元件16間，之后再利用一外模封 膠17阻絕外界光線(xiàn)的干擾。然而，此種光耦合器1于制作時(shí)，由于硅膠14需要同時(shí)涵蓋住 發(fā)光元件15以及感光元件16，因此所需要的硅膠量亦相對(duì)較多，則將造成于點(diǎn)膠時(shí)的穩(wěn)定 度相當(dāng)難以控制，常發(fā)生覆蓋不足、無(wú)法同時(shí)涵蓋發(fā)光元件15及感光元件16、或是溢膠的 情況，進(jìn)一步導(dǎo)致發(fā)光元件的光線(xiàn)漏失，使得感光元件接收的光線(xiàn)不足而減弱電流轉(zhuǎn)換比， 甚至造成現(xiàn)有光耦合器1完全無(wú)法運(yùn)作。因此，如何讓光耦合器于合并使用時(shí)得以減小體積降低成本，并且同時(shí)能夠使得 制程的良率以及光轉(zhuǎn)換效率更高，這是業(yè)界仍須努力的目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
為解決前述的問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于提供一種光耦合器，其既能于合并使用多 個(gè)光耦合器時(shí)達(dá)到減小體積，又可同時(shí)使得制作工序的良率以及光轉(zhuǎn)換效率更高。為完成前述目的，本發(fā)明是提供一種光耦合器，包含多個(gè)光耦合模塊、一第三封裝 體、一電源引腳以及一接地引腳。各光耦合模塊包含一發(fā)光元件、一感光元件、一第一可透 光封裝體以及一第二可透光封裝體。其中，發(fā)光元件是用以發(fā)射光線(xiàn)；感光元件與發(fā)光元件 相對(duì)設(shè)置，適以接收發(fā)光元件所發(fā)射的光線(xiàn)；第一可透光封裝體用以包覆發(fā)光元件；并且 第二可透光封裝體用以包覆感光元件及第一可透光封裝體。第三封裝體用以包覆這些光耦 合模塊的這些第二可透光封裝體，以阻隔來(lái)自外部的光線(xiàn)。感光元件于第三封裝體之內(nèi)利 用電路設(shè)計(jì)分別共用電性連接電源引腳，并且分別共用電性連接接地引腳。
根據(jù)上述的內(nèi)容，本發(fā)明可將多個(gè)光耦合模塊的電源引腳以及接地引腳共用，因 此減少光耦合器的引腳數(shù)，藉以縮小整體體積以降低成本，其更可以通過(guò)多層封裝體的結(jié) 構(gòu)，使得光耦合模塊無(wú)須利用硅膠同時(shí)包覆發(fā)光元件以及感光元件，因此大幅提升制作時(shí) 的良率及光轉(zhuǎn)換效率。


在參閱附圖及隨后描述的實(shí)施方式后，此技術(shù)領(lǐng)域具有通常知識(shí)者便可了解本發(fā) 明的其它目的、優(yōu)點(diǎn)以及本發(fā)明的技術(shù)手段及實(shí)施態(tài)樣，其中圖IA是先前技術(shù)的光耦合器的俯視圖；圖IB是先前技術(shù)的光耦合器的側(cè)視剖面示意圖；圖2是本發(fā)明的光耦合器的俯視剖面示意圖；圖3A是沿圖2中AA’割面線(xiàn)的側(cè)視剖面示意圖；圖;3B是沿圖2中BB’割面線(xiàn)的側(cè)視剖面示意圖；圖4A是本發(fā)明的光耦合器的發(fā)光元件側(cè)的電路示意圖；以及圖4B是本發(fā)明的光耦合器的感光元件側(cè)的電路示意圖。
具體實(shí)施例方式以下將通過(guò)實(shí)施例來(lái)解釋本發(fā)明的一種光耦合模塊。需說(shuō)明的是，本發(fā)明的實(shí)施 例并非用以限制本發(fā)明需在如實(shí)施例所述的任何特定的環(huán)境、應(yīng)用或特殊方式方能實(shí)施。 因此，關(guān)于實(shí)施例的說(shuō)明僅為闡釋本發(fā)明的目的，而非用以限制本發(fā)明。首先，請(qǐng)參考圖2，其為本發(fā)明的一光耦合器2的俯視剖面示意圖，其中僅第二透 明封裝體217a，217b及第三封裝體22經(jīng)剖面，其余部分均未剖面。本發(fā)明光耦合器2至 少包含多個(gè)光耦合模塊21a，21b、一第三封裝體22、一第一輸入引腳23a、一第二輸入引腳 23b、一電源引腳25、一第一輸出引腳^a、一第二輸出引腳^b以及一接地引腳觀。須特別 強(qiáng)調(diào)的是，于附圖中，光耦合器2包含光耦合模塊的數(shù)量為二個(gè)，然而并非以此為限。接著請(qǐng)一并參考圖3A以及圖3B，圖3A為圖2中沿A_A’割面線(xiàn)的側(cè)視剖面示意 圖，并且圖:3B為圖2中沿B-B’割面線(xiàn)的側(cè)視剖面示意圖。為便于稍后的理解，圖3A以及 圖3B中，僅第二透明封裝體217a，217b及第三封裝體22受到剖面，其余部分均未剖面。其 中，各光耦合模塊21a，21b是分別包含一發(fā)光元件211a，2lib、一感光元件213a，213b、一第 一可透光封裝體21 ，215b以及一第二可透光封裝體217a，217b。須特別說(shuō)明者，發(fā)光元件 211a，211b 可為紅外光發(fā)光二極管(infrared light emitting diode, IR LED)，感光元件 213a，21 可為光敏晶體管(photo transistonPT)，然而，并不以此為限，此領(lǐng)域中熟知此 技術(shù)的人員可以相同功能的元件輕易置換。下述將以光耦合模塊21a做為范例說(shuō)明，光耦合模塊21b為類(lèi)似的設(shè)計(jì)。具體而 言，光耦合模塊21a的發(fā)光元件211a于接收到電信號(hào)之后，便根據(jù)電信號(hào)的強(qiáng)度發(fā)射一光 線(xiàn)212a。感光元件213a是相對(duì)于發(fā)光元件211a設(shè)置，其目的在于接收發(fā)光元件211a所發(fā) 射的光線(xiàn)212a，并再根據(jù)光線(xiàn)21 的強(qiáng)度將其轉(zhuǎn)換成電信號(hào)輸出。其中，為了讓發(fā)光元件 211a的熱量得以分散并保護(hù)發(fā)光元件211a，且同時(shí)考量光線(xiàn)21 的傳送，便以第一可透光 封裝體21 包覆住發(fā)光元件211a。須特別說(shuō)明的是，由于需同時(shí)達(dá)到散熱、保護(hù)以及透光的功效，本實(shí)施例中第一可透光封裝體21 的較佳選擇是為硅膠，然而，其并非用以限制 第一可透光封裝體21 的材質(zhì)。而為了避免先前技術(shù)所提及的硅膠于點(diǎn)膠時(shí)難以控制膠量的問(wèn)題，本發(fā)明中并不 直接以第一可透光封裝體21 同時(shí)包覆發(fā)光元件211a以及感光元件213a，其僅用于包覆 發(fā)光元件211a。如此一來(lái)，第一可透光封裝體21 于點(diǎn)膠時(shí)的膠量以及包覆位置相對(duì)地較 容易控制。隨后，再以第二可透光封裝體217a同時(shí)包覆感光元件213a以及第一可透光封 裝體21fe。由于第二可透光封裝體217a是以可透光材質(zhì)制作，因此，光線(xiàn)21 得以同時(shí)穿 過(guò)第一可透光封裝體21 以及第二可透光封裝體217a，到達(dá)感光元件213a。光耦合模塊 21b的運(yùn)作及結(jié)構(gòu)與光耦合模塊21a相似，因此不再贅述。最后，以不透光的第三封裝體22同時(shí)包覆光耦合模塊21a的第二可透光封裝體 217a以及光耦合模塊21b的第二可透光封裝體217b，其目的之一在于阻隔來(lái)自外部的光 線(xiàn)，避免感光元件213a及21 受到外部光線(xiàn)的影響。另外，由于光耦合模塊21a的第二可 透光封裝體217a以及光耦合模塊21b的第二可透光封裝體217b是分開(kāi)設(shè)置，因此第三封 裝體22于包覆時(shí)，便能一并分隔第二可透光封裝體217a以及217b，如此即可避免光耦合 模塊21a的感光元件213a以及光耦合模塊21b的感光元件21 于光耦合器2內(nèi)部同時(shí) 受到光耦合模塊21a的發(fā)光元件211a以及光耦合模塊21b的發(fā)光元件211b所發(fā)出的光線(xiàn) 212a,212b的互相干擾。須特別說(shuō)明的是，第二可透光封裝體217a，217b以及第三封裝體22材質(zhì)的較佳選 擇為環(huán)氧樹(shù)脂(印oxy)，而由于第三封裝體22需用以阻絕外部光線(xiàn)，因此，第三封裝體22 的材質(zhì)中除了環(huán)氧樹(shù)脂外，尚增加了碳黑。此時(shí)，雖然第二可透光封裝體217a，217b以及 第三封裝體22主要材質(zhì)皆為環(huán)氧樹(shù)脂，然而，因第三封裝體22中已包含了碳黑，則第二可 透光封裝體217a，217b與第三封裝體22的熱膨脹系數(shù)將會(huì)有所差異。為了避免于操作中 過(guò)熱時(shí)，第二可透光封裝體217a，217b與第三封裝體22的熱膨脹系數(shù)不同而導(dǎo)致變形，因 此可于第二可透光封裝體217a，217b中適當(dāng)添加二氧化硅，如此，即可使第二可透光封裝 體217a，217b以及第三封裝體22的熱膨脹系數(shù)較為接近，并且同時(shí)確保第二可透光封裝體 217a，217b仍有適當(dāng)透光性。接著，請(qǐng)一并參考圖4A以及4B圖，其分別為本發(fā)明的光耦合器2的發(fā)光元件 211a，211b側(cè)的電路示意圖，以及感光元件213a，2i;3b側(cè)的電路示意圖。具體而言，第一輸 入引腳23a以及第二輸入引腳2 是分別電性連結(jié)發(fā)光元件211a及211b，并且引腳2 及 引腳24b亦相應(yīng)地經(jīng)由導(dǎo)線(xiàn)四分別電性連結(jié)發(fā)光元件211a及211b。一電信號(hào)可分別施加 于第一輸入引腳23a及引腳Ma兩端，另一電信號(hào)則施加于第二輸入引腳2 及引腳24b兩 端，分別將這些電信號(hào)輸入發(fā)光元件211a及211b，而發(fā)光元件211a及211b于接收到電信 號(hào)之后，便將電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)(即圖3A、圖;3B中的光線(xiàn)21 及212b)。感光元件213a 及21 于感應(yīng)到光信號(hào)的強(qiáng)度后，則相應(yīng)地將其再次轉(zhuǎn)為電信號(hào)，并分別通過(guò)以導(dǎo)線(xiàn)四電 性連結(jié)的第一輸出引腳26a及第二輸出引腳26b將電信號(hào)輸出。其中，感光元件213a以及 感光元件21 是通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)四，于第三封裝體22之內(nèi)分別共用電性連接電源引腳25，且分 別共用電性連接接地引腳觀。換言的，通過(guò)上述的電路配置，光耦合模塊21a，21b將可共用電源引腳25以及共 用接地引腳觀，如此一來(lái)，即可減少光耦合模塊21a，21b各自需要一電源引腳25以及一接地引腳觀時(shí)所需的引腳數(shù)量。須特別強(qiáng)調(diào)者，上述說(shuō)明以及所有附圖中所繪示的電路連結(jié) 方式以及引腳的位置均非用以限制本發(fā)明，此領(lǐng)域具通常知識(shí)者均可輕易推及其它實(shí)施態(tài) 樣。例如，第一輸入引腳23a、第二輸入引腳23b以及引腳Ma，Mb的腳位定義可相互地調(diào) 換，僅需相應(yīng)地作電路上的修改，亦可使發(fā)光元件211a及211b將電信號(hào)轉(zhuǎn)為光信號(hào)；第一 輸出引腳^a、第二輸出引腳^b、電源引腳25及接地引腳觀的腳位定義、位置、或形狀均 可相互地調(diào)換或修改，配合電路上的修改，亦可使感光元件213a及21 相應(yīng)地將光信號(hào)再 次轉(zhuǎn)為電信號(hào)。此領(lǐng)域具通常知識(shí)者亦可輕易推及，本發(fā)明的光耦合器2更可能包含三以 上的光耦合模塊，僅需利用第三封裝體22包覆上述所有光耦合模塊，并相應(yīng)地修改電路設(shè) 計(jì)，使三以上的感光元件共用且電性連結(jié)電源引腳25以及接地引腳觀，便可達(dá)成本發(fā)明的 目的。綜上所述，本發(fā)明的光耦合器2的光耦合模塊21a，21b，將能通過(guò)共用電源引腳25 以及共用接地引腳觀減少引腳的數(shù)量，藉以縮小體積且降低成本，并再通過(guò)多層封裝的方 式，避免于大量點(diǎn)膠，因而增加生產(chǎn)良率及速度，如此，即有效解決先前技術(shù)中遭遇的困難。上述的實(shí)施例僅用來(lái)例舉本發(fā)明的實(shí)施態(tài)樣，以及闡釋本發(fā)明的技術(shù)特征，并非 用來(lái)限制本發(fā)明的范疇。任何熟悉此技術(shù)者可輕易完成的改變或均等性的安排均屬于本發(fā) 明所主張的范圍，本發(fā)明的權(quán)利范圍應(yīng)以申請(qǐng)專(zhuān)利范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種光耦合器，包含多個(gè)光耦合模塊，各該光耦合模塊包含 一發(fā)光元件，適以發(fā)射一光線(xiàn)；一感光元件，與該發(fā)光元件相對(duì)設(shè)置，適以接收該發(fā)光元件所發(fā)射的光線(xiàn)； 一第一可透光封裝體，包覆該發(fā)光元件；以及 一第二可透光封裝體，包覆該感光元件及該第一可透光封裝體； 一第三封裝體，包覆這些第二可透光封裝體，用以阻隔來(lái)自外部的光線(xiàn)； 一電源引腳；以及 一接地引腳；其中，這些感光元件于該第三封裝體內(nèi)分別共同電性連接該電源引腳并且分別共同電 性連接該接地引腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其特征在于，還包括一第一輸出引腳及一第二輸 出引腳，分別電性連接這些感光元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其特征在于，還包括一第一輸入引腳及一第二輸 入引腳，分別電性連接這些發(fā)光元件。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其特征在于，這些第一可透光封裝體包含硅膠。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其特征在于，這些第二可透光封裝體及該第三封 裝體包含環(huán)氧樹(shù)脂。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的光耦合器，其特征在于，這些第二可透光封裝體包含具有二 氧化硅的環(huán)氧樹(shù)脂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光耦合器，其特征在于，該第三封裝體包含環(huán)氧樹(shù)脂及碳黑。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其特征在于，這些感光元件為光敏晶體管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光耦合器，其特征在于，這些發(fā)光元件為紅外光發(fā)光二極管。
全文摘要
本發(fā)明提供一種光耦合器，包含多個(gè)光耦合模塊、一第三封裝體、一電源引腳以及一接地引腳。各光耦合模塊包含一發(fā)光元件、一感光元件、一第一可透光封裝體以及一第二可透光封裝體。于各光耦合模塊中，感光元件與發(fā)光元件相對(duì)設(shè)置以接收發(fā)光元件所發(fā)射的光線(xiàn)，第一可透光封裝體包覆發(fā)光元件，并且第二可透光封裝體包覆感光元件及第一可透光封裝體。第三封裝體包覆這些第二可透光封裝體，以阻隔來(lái)自外部的光線(xiàn)。這些感光元件于第三封裝體之內(nèi)分別共用電性連接電源引腳，并且分別共用電性連接接地引腳。
文檔編號(hào)G02B6/43GK102073110SQ20091022498
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2009年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月23日
發(fā)明者蘇炤亙 申請(qǐng)人:億光電子工業(yè)股份有限公司