[發明專利]光學耦合器件及制造光學耦合器件的方法

在審

• 申請號: 201410386498.X
• 申請日: 2014-08-07
• 公開（公告）號: CN104347750A
• 公開（公告）日: 2015-02-11
• 發明（設計）人: 松田克己
• 申請（專利權）人: 瑞薩電子株式會社
• 主分類號: H01L31/12
• 分類號: H01L31/12;H01L31/0203;H01L31/18
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 魯山;孫志湧

本申請基于日本專利申請No.2013-164214，其全部內容在此引入以供參考。

技術領域

本發明涉及光學耦合器件及制造光學耦合器件的方法，并且涉及適用于包括例如發光元件和光接收元件的光學耦合器件的技術。

背景技術

在以不同電壓操作的兩個電路彼此絕緣的狀態下傳輸信號的一種裝置是光學耦合器件。光學耦合器件具有通過密封樹脂來密封發光元件和光接收元件的構造。

日本未審專利公開No.2004-15063公開了在密封發光元件的密封樹脂中，混合具有比密封樹脂更高的折射率的第一顆粒和熒光顆粒。第一顆粒的直徑小于從發光元件發出的光的波長。此外，通過包括第一顆粒，密封樹脂的折射率變為基本與熒光顆粒的折射率相同的水平。

為增加從發光元件到光接收元件的信號傳輸的精度，有必要增加從發光元件到達光接收元件的光量。構成發光元件的光出射面的材料的折射率通常高于密封樹脂的折射率。為此，發明人已經考慮到在發光元件和密封樹脂之間反射一部分光，由此劣化光提取效率。為防止這一點，只得增加密封樹脂的折射率。

另一方面，為了確保發光元件和光接收元件之間的絕緣強度電壓，有時在密封樹脂之間設置絕緣構件。在這種情況下，因為密封樹脂的折射率與絕緣構件的折射率之間的差異增加，通過簡單地增加密封樹脂的折射率，在密封樹脂和絕緣構件之間反射一部分光。為此，難以在確保發光元件和光接收元件之間的耐電壓的同時，增加從發光元件到達光接收元件的光量。

其他問題和新的特征將從本發明的說明和附圖變得更清楚。

發明內容

在一個實施例中，絕緣構件設置在發光元件和光接收元件之間。用第一密封樹脂密封發光元件和絕緣構件之間的空間，并且用第二密封樹脂密封光接收元件和絕緣構件之間的空間。第一密封樹脂包括具有比第一密封樹脂的折射率高的折射率的多個第一顆粒。隨著顆粒從發光元件接近絕緣構件，第一密封樹脂中的第一顆粒的含量比分階段地(stepwise)或連續地改變。在離發光元件達10μm的范圍中在第一密封樹脂中的第一顆粒的含量比高于在離絕緣構件達10μm的范圍中在第一密封樹脂中的第一顆粒的含量比。

在另一實施例中，絕緣構件設置在發光元件和光接收元件之間。用第一密封樹脂密封發光元件和絕緣構件之間的空間，并且用第二密封樹脂密封光接收元件和絕緣構件之間的空間。絕緣構件包括具有比第一密封樹脂和第二密封樹脂的折射率低的折射率的第一層，以及形成在第一層中的面對第一密封樹脂的第一表面上并且其折射率位于第一密封樹脂和第一層的折射率之間的第二層。

根據實施例，可以增加從發光元件達到光接收元件的光量，同時確保發光元件和光接收元件之間的耐電壓。

附圖說明

從下述結合附圖的某些優選實施例的描述，本發明的上述和其他目的、優點和特征將更顯而易見：

圖1是示例根據第一實施例的光學耦合器件的構造的截面圖。

圖2是示例第一密封樹脂的構造的圖。

圖3是示意性地示例從發光元件到光接收元件的折射率的變化的例子的圖。

圖4是示例圖3的改進例子的圖。

圖5A是示例制造光學耦合器件的方法的圖。

圖5B是示例制造光學耦合器件的方法的圖。

圖5C是示例制造光學耦合器件的方法的圖。

圖5D是示例制造光學耦合器件的方法的圖。

圖6A是示例制造根據第二實施例的光學耦合器件的方法的截面圖。

圖6B是示例制造根據第二實施例的光學耦合器件的方法的截面圖。

圖6C是示例制造根據第二實施例的光學耦合器件的方法的截面圖。

圖6D是示例制造根據第二實施例的光學耦合器件的方法的截面圖。

圖6E是示例制造根據第二實施例的光學耦合器件的方法的截面圖。

圖7是示意性地示例從發光元件到光接收元件的折射率的變化的圖。

圖8是示例通過模擬從發光元件到絕緣構件的光的透射比與從發光元件到第一密封樹脂的光的入射角之間的關系獲得的結果的圖。

圖9A是示例比較例子中的折射率的變化的圖。

圖9B是示例在比較例子中，通過模擬從發光元件到絕緣構件的光的透射比與從發光元件到第一密封樹脂的光的入射角之間的關系獲得的結果的圖。

圖10是示例根據第三實施例的光學耦合器件的構造的圖。

圖11是示意性地示例從發光元件到光接收元件的折射率的變化的圖。