光学耦合器件及制造光学耦合器件的方法
【专利摘要】本发明涉及光学耦合器件及制造光学耦合器件的方法。第一密封树脂密封发光元件和绝缘构件之间的空间，并且第二密封树脂密封光接收元件和绝缘构件之间的空间。第一密封树脂包括具有比第一密封树脂的折射率高的折射率的多个第一颗粒。随着颗粒从发光元件接近绝缘构件，第一密封树脂中的第一颗粒的含量比分阶段地或连续地改变。在离发光元件达10μm的范围中在第一密封树脂中的第一颗粒的含量比高于在离绝缘构件达10μm的范围中在第一密封树脂中的第一颗粒的含量比。
【专利说明】光学耦合器件及制造光学耦合器件的方法
[0001]本申请基于日本专利申请N0.2013-164214，其全部内容在此引入以供参考。
【技术领域】
[0002]本发明涉及光学耦合器件及制造光学耦合器件的方法，并且涉及适用于包括例如发光元件和光接收元件的光学耦合器件的技术。
【背景技术】
[0003]在以不同电压操作的两个电路彼此绝缘的状态下传输信号的一种装置是光学耦合器件。光学耦合器件具有通过密封树脂来密封发光元件和光接收元件的构造。
[0004]日本未审专利公开N0.2004-15063公开了在密封发光元件的密封树脂中，混合具有比密封树脂更高的折射率的第一颗粒和荧光颗粒。第一颗粒的直径小于从发光元件发出的光的波长。此外，通过包括第一颗粒，密封树脂的折射率变为基本与荧光颗粒的折射率相同的水平。
[0005]为增加从发光元件到光接收元件的信号传输的精度，有必要增加从发光元件到达光接收元件的光量。构成发光元件的光出射面的材料的折射率通常高于密封树脂的折射率。为此，发明人已经考虑到在发光元件和密封树脂之间反射一部分光，由此劣化光提取效率。为防止这一点，只得增加密封树脂的折射率。
[0006]另一方面，为了确保发光元件和光接收元件之间的绝缘强度电压，有时在密封树脂之间设置绝缘构件。在这种情况下，因为密封树脂的折射率与绝缘构件的折射率之间的差异增加，通过简单地增加密封树脂的折射率，在密封树脂和绝缘构件之间反射一部分光。为此，难以在确保发光元件和光接收元件之间的耐电压的同时，增加从发光元件到达光接收元件的光量。
[0007]其他问题和新的特征将从本发明的说明和附图变得更清楚。
【发明内容】
[0008]在一个实施例中，绝缘构件设置在发光元件和光接收元件之间。用第一密封树脂密封发光元件和绝缘构件之间的空间，并且用第二密封树脂密封光接收元件和绝缘构件之间的空间。第一密封树脂包括具有比第一密封树脂的折射率高的折射率的多个第一颗粒。随着颗粒从发光元件接近绝缘构件，第一密封树脂中的第一颗粒的含量比分阶段地(stepwise)或连续地改变。在离发光元件达10 μ m的范围中在第一密封树脂中的第一颗粒的含量比高于在离绝缘构件达10 μ m的范围中在第一密封树脂中的第一颗粒的含量比。
[0009]在另一实施例中，绝缘构件设置在发光元件和光接收元件之间。用第一密封树脂密封发光元件和绝缘构件之间的空间，并且用第二密封树脂密封光接收元件和绝缘构件之间的空间。绝缘构件包括具有比第一密封树脂和第二密封树脂的折射率低的折射率的第一层，以及形成在第一层中的面对第一密封树脂的第一表面上并且其折射率位于第一密封树脂和第一层的折射率之间的第二层。
[0010]根据实施例，可以增加从发光元件达到光接收元件的光量，同时确保发光元件和光接收元件之间的耐电压。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]从下述结合附图的某些优选实施例的描述，本发明的上述和其他目的、优点和特征将更显而易见:
[0012]图1是示例根据第一实施例的光学耦合器件的构造的截面图。
[0013]图2是示例第一密封树脂的构造的图。
[0014]图3是示意性地示例从发光元件到光接收元件的折射率的变化的例子的图。
[0015]图4是示例图3的改进例子的图。
[0016]图5A是示例制造光学耦合器件的方法的图。
[0017]图5B是示例制造光学耦合器件的方法的图。
[0018]图5C是示例制造光学耦合器件的方法的图。
[0019]图是示例制造光学耦合器件的方法的图。
[0020]图6A是示例制造根据第二实施例的光学耦合器件的方法的截面图。
[0021]图6B是示例制造根据第二实施例的光学耦合器件的方法的截面图。
[0022]图6C是示例制造根据第二实施例的光学耦合器件的方法的截面图。
[0023]图6D是示例制造根据第二实施例的光学耦合器件的方法的截面图。
[0024]图6E是示例制造根据第二实施例的光学耦合器件的方法的截面图。
[0025]图7是示意性地示例从发光元件到光接收元件的折射率的变化的图。
[0026]图8是示例通过模拟从发光元件到绝缘构件的光的透射比与从发光元件到第一密封树脂的光的入射角之间的关系获得的结果的图。
[0027]图9A是示例比较例子中的折射率的变化的图。
[0028]图9B是示例在比较例子中，通过模拟从发光元件到绝缘构件的光的透射比与从发光元件到第一密封树脂的光的入射角之间的关系获得的结果的图。
[0029]图10是示例根据第三实施例的光学耦合器件的构造的图。
[0030]图11是示意性地示例从发光元件到光接收元件的折射率的变化的图。
[0031]图12是示例根据第四实施例的光学耦合器件的构造的图。
【具体实施方式】
[0032]现在，将参考示例性实施例，描述本发明。本领域的技术人员将意识到使用本发明的教导，能实现许多替代实施例，并且本发明不限于为说明目的而示例的实施例。
[0033]在下文中，将参考附图，描述本发明的实施例。在所有图中，由相同的参考数字表示相同的元件，并且将不重复其描述。
[0034](第一实施例)
[0035]图1是示例根据第一实施例的光学耦合器件OD的构造的截面图。光学耦合器件OD包括发光元件SD1、光接收元件SD2、绝缘构件INSF、第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2。发光元件SDl和光接收元件SD2彼此面对。绝缘构件INSF设置在发光元件SDl和光接收元件SD2之间，并且透射由发光元件SDl发出的光。第一密封树脂PRl密封发光元件SDl和绝缘构件INSF之间的空间，并且第二密封树脂PR2密封光接收元件SD2和绝缘构件INSF之间的空间。第一密封树脂PRl包括具有比第一密封树脂PRl的折射率高的折射率的多个第一颗粒FRl (图2所示)。随着颗粒从发光元件SDl接近绝缘构件INSF，第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比分阶段地或连续地改变。在离发光元件SDl达10 μ m的范围中在第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比高于在离绝缘构件INSF达1ym的范围中在第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量。在下文中，将详细描述。
[0036]发光元件SDl是例如发光二极管(LED)或半导体激光器，并且安装在引线框LFl上。发光元件SDl通过焊线WIRl电连接到引线框LF1。发光元件SDl根据通过焊线WIRl从外部传输的信号发出光，来生成光信号。同时，发光元件SDl由诸如GaAs的化合物半导体形成。化合物半导体的折射率例如等于或大于3.0并且等于或小于5.0。此外，发光元件SDl的光出射层可以覆盖有氮化硅膜(具有约2.0的折射率)或氧化硅膜(具有约1.4的折射率)。
[0037]光接收元件SD2安装在引线框LF2上，并且通过焊线WIR2电连接到引线框LF2。光接收元件SD2包括光电转换元件。光接收元件SD2与发光元件SDl面对，由此接收从发光元件SDl传输的光信号，将所接收的信号转换成电信号。通过焊线WIR2和引线框LF2，将电信号传输到外部电路。使用例如Si形成光接收元件SD2。Si的折射率为3.4至3.8。此外，光接收元件SD2的表面层可以覆盖有氮化硅膜或氧化硅膜。
[0038]为了提高发光元件SDl和光接收元件SD2之间的绝缘属性，在发光元件SDl和光接收元件SD2之间的空间中，设置绝缘构件INSF。在该图所示的例子中，该绝缘构件INSF是例如绝缘膜，并且由例如聚酰亚胺形成。
[0039]由第一密封树脂PRl密封发光元件SDl和绝缘构件INSF之间的空间，并且由第二密封树脂PR2密封光接收元件SD2和绝缘构件INSF之间的空间。第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2例如是硅树脂(silicone resin)，并且使用灌封法形成。第一密封树脂PRl覆盖发光元件SDl，但不覆盖焊线WIRl和引线框LFl之间的连接部分。此外，第二密封树脂PR2覆盖光接收元件SD2，但不覆盖焊线WIR2和引线框LF2之间的连接部分。第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2的折射率例如等于或大于1.2并且等于或小于1.6。
[0040]由密封树脂MDR密封第一密封树脂PRl、引线框LFl、焊线WIRl、第二密封树脂PR2、引线框LF2、焊线WIR2和绝缘构件INSF。密封树脂MDR是例如环氧树脂。密封树脂MDR是不透光树脂，并且抑制光从第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2泄漏以及光接收元件SD2由于来自外部的光渗入而故障。同时，引线框LFl的引线端子和引线框LF2的引线端子均未覆盖有密封树脂MDR。
[0041]图2是示例第一密封树脂PRl的构造的图。在该图中，为了描述目的，示意性地示例第一密封树脂PRl的形状，并且省略绝缘构件INSF。使用固定层DB，使发光元件SDl固定在引线框LFl上。固定层DB是芯片焊接材料，并且例如为银膏。第一密封树脂PRl密封在发光元件SDl和引线框LFl中的位于发光元件SDl附近的区域。
[0042]第一密封树脂PRl包括多个第一颗粒FRl。第一颗粒FRl的直径例如等于或大于1nm并且等于或小于I μ m。第一颗粒FRl的折射率高于第一密封树脂PRl的折射率。此夕卜，第一颗粒FRl的密度高于第一密封树脂PRl的密度。第一颗粒FRl可以是例如氧化锆、二氧化铪、砷化镓和磷化镓的至少一种，并且第一颗粒FRl可以是构成发光元件SDl的化合物半导体(例如砷化镓)。随着颗粒从发光元件SDl接近绝缘构件INSF(在该图所示的例子中，朝向上方向)，第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比分阶段地或连续地改变。在离发光元件SDl达1ym的范围中在第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比高于在离绝缘构件INSF达1ym的范围中在第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比。其中，能将第一颗粒FRl的含量比计算为例如在通过切开第一密封树脂PRl生成的截面区域中，由第一颗粒FRl占用的面积比。此外，不总是要求第一密封树脂PRl中的第一颗粒PRl的含量比随着颗粒从发光元件SDl接近绝缘构件INSF而降低或处于恒定，并且在某些部分中可以增加。
[0043]同时，与图2所示的第一密封树脂PRl类似，第二密封树脂PR2可以包括多个第二颗粒FR2。第二颗粒FR2的大小和材料与例如第一密封树脂PRl中的颗粒的大小和材料相同。第二颗粒FR2的折射率高于第二密封树脂PR2的折射率。此外，第二颗粒FR2的密度高于第二密封树脂PR2的密度。随着颗粒从光接收元件SD2接近绝缘构件INSF，第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比分阶段地或连续地改变。在离光接收元件SD2达10 μ m的范围中在第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比高于在离绝缘构件INSF达10 μ m的范围中在第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比。其中，也可以通过与用于第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比类似的方法，计算第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比。此外，不总是要求第二颗粒FR2的含量比随着颗粒从光接收元件SD2接近绝缘构件INSF而减小或处于恒定，并且在某些部分中可以增加。
[0044]图3是示意性地示例从发光元件SDl到光接收元件SD2的折射率的变化的例子的图。构成发光元件SDl的材料具有比构成绝缘构件INSF的材料的折射率高的折射率，但随着密封树脂从发光元件SDl接近绝缘构件INSF，位于两者之间的第一密封树脂PRl的折射率逐渐地减小。这是因为在第一密封树脂PRl内部，第一颗粒FRl的含量比改变。
[0045]类似地，构成光接收元件SD2的材料具有比构成绝缘构件INSF的材料的折射率高的折射率，但随着密封树脂从光接收元件SD2接近绝缘构件INSF，位于两者之间的第二密封树脂PR2的折射率逐渐地减小。这是因为在第二密封树脂PR2内部中，第二颗粒FR2的含量比改变。
[0046]同时，当第二密封树脂PR2不包括第二颗粒FR2时，如图4所示，在绝缘构件INSF和第二密封树脂PR2之间的边界处，折射率下降一点或几乎不改变。在第二密封树脂PR2和光接收元件SD2之间的边界处，折射率升高。
[0047]图5A至是示例制造根据本实施例的光学耦合器件⑶的方法的图。首先，如图5A所示，使用固定层DB，将光接收元件SD2固定在引线框LF2上。使用焊线WIR2，使光接收元件SD2和引线框LF2相互连接。将第二密封树脂PR2滴落在引线框LF2和光接收元件SD2上。在该阶段，第二颗粒FR2包括在第二密封树脂PR2中。
[0048]在固化第二密封树脂PR2前，使引线框LF2、光接收元件SD2、焊线WIR2和第二密封树脂PR2静置预定时间。该静置时间例如等于或大于I小时并且等于或小于24小时。由此，如图5B所示，包括在第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2由于重力沉淀，并且获得在第二密封树脂PR2中偏向光接收元件SD2侧的分布。因此，随着颗粒从光接收元件SD2接近绝缘构件INSF，第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比逐渐地减小。同时，在这种情况下，可以将离心力施加到引线框LF2、光接收元件SD2、焊线WIR2和第二密封树脂PR2。在这种情况下，可以缩短直到包括在第二密封树脂PR2中的第二颗粒沉淀为止的时间。
[0049]此后，如图5C所示，将绝缘构件INSF设置在未固化的第二密封树脂PR2上，然后，固化第二密封树脂PR2。
[0050]使用固定层DB，使发光元件SDl固定在引线框LFl上。使用焊线WIR1，使发光元件SDl和引线框LFl相互连接。将第一密封树脂PRl滴落在引线框LFl和发光元件SDl上。在该步骤，第一颗粒FRl包括在第一密封树脂PRl中。
[0051]在固化第一密封树脂PRl前，第一颗粒FRl获得在第一密封树脂PRl中偏向发光元件SDl侧的分布。该方法与在第二密封树脂PR2内偏置第二颗粒FR2的方法相同。因此，随着颗粒从发光元件SDl接近绝缘构件INSF，第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比逐渐地减小。
[0052]此后，如图所示，使发光元件SDl面对光接收元件SD2，并且使第一密封树脂PRl的上表面与绝缘构件INSF接触。在这种状态下，固化第一密封树脂PRl。
[0053]此后，形成密封树脂MDR。用这种方式，形成图1中所示的光学耦合器件0D。
[0054]同时，在上述过程中，可以交换发光元件SDl和光接收元件SD2。
[0055]如上所述，根据本实施例，随着颗粒从发光元件SDl接近绝缘构件INSF，第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比分阶段地地或连续地改变。在离发光元件SDl达10 μ m的范围中在第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比高于在离绝缘构件INSF达1ym的范围中在第一密封树脂PRl中的第一颗粒FRl的含量比。为此，随着密封树脂从发光元件SDl接近绝缘构件INSF，第一密封树脂PRl的折射率逐渐地减小。为此，减小在发光元件SDl与第一密封树脂PRl之间的界面处的折射率差和在第一密封树脂PRl与绝缘构件INSF之间的界面处的折射率差。因此，当光从发光元件SDl出射到第一密封树脂PRl时，可以抑制光在这些界面处的反射。此外，当光从第一密封树脂PRl入射在绝缘构件INSF上时，可以抑制光在这些界面处的反射。为此，可以增加从发光元件SDl到达光接收元件SD2的光量，同时确保发光元件SDl和光接收元件SD2之间的耐电压。
[0056]此外，随着颗粒从光接收元件SD2接近绝缘构件INSF，第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比分阶段地或连续地改变。在离光接收元件SD2达10 μ m的范围中在第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比高于在离绝缘构件INSF达10 μ m的范围中在第二密封树脂PR2中的第二颗粒FR2的含量比。为此，随着密封树脂从绝缘构件INSF接近光接收元件SD2，第二密封树脂PR2的折射率逐渐地增加。为此，减小在绝缘构件INSF与第二密封树脂PR2之间的界面处的折射率差和在第二密封树脂PR2与光接收元件SD2之间的界面处的折射率差。因此，当光从绝缘构件INSF入射在第二密封树脂PR2上时，可以抑制光在这些界面处的反射。此外，当光从第二密封树脂PR2入射在光接收元件SD2上时，可以抑制光在这些界面处的反射。因此，可以进一步增加从发光元件到达光接收元件的光量。
[0057](第二实施例)
[0058]图6A至6E是示例制造根据第二实施例的光学耦合器件OD的方法的截面图。首先，如图6A所示，使用固定层DB，使光接收元件SD2固定在引线框LF2上。使用焊线WIR2，使光接收元件SD2和引线框LF2相互连接。将用作第二密封树脂PR2的第一层PR21的树脂滴落在引线框LF2和光接收元件SD2上。
[0059]接着，如图6B所示，将用作第二密封树脂PR2的至少一层涂布(滴落)到第一层PR21上。在这种情况下，随着增加上面的层的数量，包括在树脂中的第二颗粒FR2的含量比下降。即，在本实施例中，重复地执行将未固化的第二密封树脂PR2设置在光接收元件SD2上的工艺，同时降低第二颗粒FR2的含量比。用这种方式，形成第二密封树脂PR2。在该图所示的例子中，第二密封树脂PR2由三个树脂层形成。然而，第二密封树脂PR2可以由四个或更多树脂层形成。同时，优选的是每一层的厚度大于从发光元件SDl出射的光的峰值波长的10倍。这导致稍后所述的效果提高。
[0060]此后，如图6C所示，执行将超声振动施加到第二密封树脂PR2等等，由此，使得在每一树脂层之间的边界处发生相互扩散。由此，第二密封树脂PR2中的每一树脂层之间的边界消失(即，存在折射率的连续改变)，或减小每一树脂层之间的边界处的第二颗粒FR2的含量比差(即折射率差)。
[0061]后续工艺与图5C和所示的工艺相同(图6D和6E)。同时，在上述工艺中，可以颠倒发光元件SDl侧和光接收元件SD2侦U。
[0062]图7是示例在实施例中，从发光元件SDl到光接收元件SD2的折射率改变的图。如上所述，通过重叠多个层(优选地，三个或更多)，形成第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2。
[0063]随着密封树脂从发光元件SDl接近绝缘构件INSF，第一密封树脂PRl的折射率分阶段地地减小。这是因为在第一密封树脂PRl的内部中，第一颗粒FRl的含量比分阶段地地改变。然而，在每一层的边界处，折射率平滑地改变。
[0064]此外，随着密封树脂从光接收元件SD2接近绝缘构件INSF，第二密封树脂PR2的折射率也分阶段地地减小。这也是因为在第二密封树脂PR2内部，第二颗粒FR2的含量比分阶段地地改变。然而，在每一层的边界处，折射率平滑地改变。
[0065]图8是示例通过模拟从发光元件SDl到绝缘构件INSF的光的透射比与光从发光元件SDl到第一密封树脂PRl上的入射角之间的关系获得的结果的图。在该模拟中，将发光元件SDl的折射率设定为3，并且将绝缘构件INSF的折射率设定成1.6。此外，第一密封树脂PRl由十三个树脂层形成，并且使每一层的折射率改变0.1。
[0066]图9A和9B是示例在比较例子中，通过模拟从发光元件SDl到绝缘构件INSF的光的透射比与光从发光元件SDl到第一密封树脂PRl上的入射角之间的关系获得的结果的图。比例例子中的模拟条件与图8所示的条件相同，除第一密封树脂PRl形成为具有单层结构，并且折射率设定成1.6。
[0067]在图9A和9B所示的例子中，当光的入射角超出10度时，光的透射比逐渐地降低。另一方面，在图8所示的例子中，当光的入射角接近为临界角的32度时，光的透射比仍然接近100%。由该结果，根据本实施例，能理解到从发光元件SDl到绝缘构件INSF的光的透射比增加。在从绝缘构件INSF到光接收元件SD2的光路中，也能获得相同的效果。
[0068](第三实施例)
[0069]图10是示例根据第三实施例的光学耦合器件OD的构造的图。图11是示意性地示例从发光元件SDl到光接收元件SD2的折射率的改变的图。根据本实施例的光学耦合器件OD具有与根据第一实施例的光学耦合器件OD相同的构造，除下述要点外。
[0070]首先，第一密封树脂PRl包含整体上基本均匀的第一颗粒FRl，并且第二密封树脂PR2也包含整体上基本均匀的第二颗粒FR2。为此，如图11所示，第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2的折射率高，并且分别接近发光元件SDl和光接收元件SD2的折射率。因此，当光从发光元件SDl入射在第一密封树脂PRl上时，光的透射比增加，并且当光从第二密封树脂PR2入射在光接收元件SD2上时，光的透射比增加。
[0071]绝缘构件INSF包括低折射率层INSLl (第一层)、过渡层INSL2 (第二层)和过渡层 INSL3。
[0072]具体地，过渡层INSL2形成在低折射率层INSLl中的第一密封树脂PRl侧上的表面(第一表面)处，并且过渡层INSL3形成在低折射率层INSLl中的第二密封树脂PR2侧上的表面(第二表面)处。过渡层INSL2的折射率位于第一密封树脂PRl的折射率与低折射率层INSLl的折射率之间。由此，当光从第一密封树脂PRl入射在绝缘构件INSF上时，光的透射比增加。此外，过渡层INSL3的折射率在第二密封树脂PR2的折射率与低折射率层INSLl的折射率之间。因此，当光从绝缘构件INSF入射在第二密封树脂PR2上时，光的透射比增加。
[0073]优选的是，过渡层INSL2的折射率从第一密封树脂PRl侧上的表面朝低折射率层INSLl侧的表面分阶段地或连续地减小。这导致当光从第一密封树脂PRl入射在绝缘构件INSF上时，光的透射比进一步增加。此外，优选的是过渡层INSL3的折射率从第二密封树脂PR2侧上的表面朝低折射率层INSLl侧上的表面也分阶段地地或连续地减小。这导致当光从绝缘构件INSF入射在第二密封树脂PR2上时，光的透射比进一步增加。
[0074]例如，通过将过渡层INSL2和INSL3施加到低折射率层INSLl上，形成这种绝缘构件 INSF。
[0075]同时，绝缘构件INSF可以不包括过渡层INSL3。
[0076]在本实施例中，由于在发光元件SDl和光接收元件SD2之间设置绝缘构件INSF，也可以确保发光元件SDl和光接收元件SD2之间的耐电压。此外，由于在绝缘构件INSF中设置过渡层INSL2和过渡层INSL3，可以增加从发光元件SDl到达光接收元件SD2的光量。
[0077](第四实施例)
[0078]图12是示例根据第四实施例的光学耦合器件OD的构造的图。根据本实施例的光学耦合器件OD具有与根据第一或第二实施例的光学耦合器件相同的构造，除下述要点外。
[0079]首先，在第一密封树脂RPl和第二密封树脂PR2之间不设置绝缘构件INSF。代替绝缘构件INSF，透光密封树脂TMDR (绝缘树脂层)位于第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2之间。
[0080]同时，在该图所示的例子中，透光密封树脂的外周进一步覆盖有不透光密封树脂MDR2。与第一实施例的情形相同，密封树脂MDR2是不透明树脂。为此，可以抑制光从透光密封树脂TMDR泄漏到密封树脂MDR2，以及光接收元件SD2由于来自外部的光渗入而故障。
[0081]在本实施例中，由于在发光元件SDl和光接收元件SD2之间设置透光密封树脂TMDR，也可以确保发光元件SDl和光接收元件SD2之间的耐电压。此外，由于第一密封树脂PRl和第二密封树脂PR2具有与第一或第二实施例的第一密封树脂和第二密封树脂相同的构造，因此，可以增加从发光元件SDl达到光接收元件SD2的光量。
[0082]如上所述，尽管已经基于其实施例，具体地描述了由本发明人构思的本发明，本发明不限于上述实施例，当然，在不背离本发明的范围的情况下，可以做出各种改变和改进。
[0083]显而易见的是本发明不限于上述实施例，并且可以在不背离本发明的范围和精神的情况下改进和改变。
【权利要求】
1.一种光学耦合器件，包括: 发光元件； 光接收元件，所述光接收元件面对所述发光元件； 绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述发光元件和所述光接收元件之间，所述绝缘构件透射由所述发光元件出射的光； 第一密封树脂，所述第一密封树脂密封所述发光元件和所述绝缘构件之间的空间；以及 第二密封树脂，所述第二密封树脂密封所述光接收元件和所述绝缘构件之间的空间，其中，所述第一密封树脂包括多个第一颗粒，所述第一颗粒具有比所述第一密封树脂的折射率高的折射率， 随着所述颗粒从所述发光元件接近所述绝缘构件，所述第一密封树脂中的所述第一颗粒的含量比分阶段地或连续地改变，并且 在离所述发光元件达1ym的范围中在所述第一密封树脂中的所述第一颗粒的含量比高于在离所述绝缘构件达10 μ m的范围中在所述第一密封树脂中的所述第一颗粒的含量比。
2.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其中，随着所述颗粒从所述发光元件接近所述绝缘构件，所述第一密封树脂中的所述第一颗粒的含量比以3个或更多阶段改变。
3.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其中，所述第一密封树脂是硅树脂，并且 所述第一颗粒是氧化锆、二氧化铪、砷化镓和磷化镓的至少一种。
4.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其中，所述绝缘构件是绝缘膜。
5.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其中，所述绝缘构件是绝缘树脂层。
6.根据权利要求1所述的光学耦合器件，其中，所述第二密封树脂包括多个第二颗粒，所述第二颗粒具有比所述第二密封树脂的折射率高的折射率， 随着所述颗粒从所述光接收元件接近所述绝缘构件，所述第二密封树脂中的所述第二颗粒的含量比分阶段地或连续地改变，并且 在离所述光接收元件达ΙΟμπι的范围中在所述第二密封树脂中的所述第二颗粒的含量比高于在离所述绝缘构件达ΙΟμπι的范围中在所述第二密封树脂中的所述第二颗粒的含量比。
7.一种光学耦合器件，包括: 发光元件； 光接收元件，所述光接收元件面对所述发光元件； 绝缘构件，所述绝缘构件设置在所述发光元件和所述光接收元件之间，所述绝缘构件透射由所述发光元件出射的光； 第一密封树脂，所述第一密封树脂密封所述发光元件和所述绝缘构件之间的空间；以及 第二密封树脂，所述第二密封树脂密封所述光接收元件和所述绝缘构件之间的空间， 其中，所述绝缘构件包括: 第一层，所述第一层具有比所述第一密封树脂和所述第二密封树脂的折射率低的折射率，以及 第二层，所述第二层形成在所述第一层中的面对所述第一密封树脂的第一表面上，并且所述第二层的折射率位于所述第一密封树脂和所述第一层的折射率之间。
8.根据权利要求7所述的光学耦合器件，其中，所述第二层的折射率从所述第一密封树脂层侧上的表面朝所述第一层侧上的表面分阶段地或连续地减小。
9.一种制造光学耦合器件的方法，包括: 利用第一密封树脂密封发光元件； 利用第二密封树脂密封光接收元件；以及 通过透射由所述发光元件出射的光的绝缘构件，接合所述第一密封树脂和所述第二密封树脂， 其中，所述第一密封树脂包括多个第一颗粒，所述第一颗粒具有比所述第一密封树脂的折射率高的折射率，并且 利用所述第一密封树脂密封所述发光元件的步骤包括: 在所述发光元件上设置包括所述多个第一颗粒并且未固化的第一密封树脂， 通过使重力或离心力作用在位于所述发光元件上的所述第一密封树脂上，使所述第一颗粒的分布在所述第一密封树脂中偏向所述发光元件侧，以及固化所述第一密封树脂。
10.一种制造光学耦合器件的方法，包括: 利用第一密封树脂密封发光元件； 利用第二密封树脂密封光接收元件；以及 通过透射由所述发光元件出射的光的绝缘构件，接合所述第一密封树脂和所述第二密封树脂， 其中，所述第一密封树脂包括多个第一颗粒，所述第一颗粒具有比所述第一密封树脂的折射率高的折射率，并且 在利用所述第一密封树脂密封所述发光元件的步骤中，重复地执行将包括所述多个第一颗粒并且未固化的所述第一密封树脂设置在所述发光元件上的步骤，同时降低所述第一密封树脂中的所述多个第一颗粒的含量比。
【文档编号】H01L31/12GK104347750SQ201410386498
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年8月7日 优先权日:2013年8月7日
【发明者】松田克己 申请人:瑞萨电子株式会社