DE4243823C2 - Process for the production of optocouplers - Google Patents
Process for the production of optocouplersInfo
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Description
Optokoppler - über eine Lichtstrecke gekoppelte Sende- und Empfangselemente - werden in vielfältiger Weise in Gabelkopplern bzw. Reflexkopplern (beispielsweise zur Drehzahl-/Abstands-/Positionserfassung zur Detektion von Gegenständen, zur Mustererkennung, in Lichtschran ken) oder zur galvanischen Trennung von Stromkreisen eingesetzt. Das vom Sendeelement emittierte Signal wird vom Empfangselement detektiert und ausgewertet, wobei je nach Anwendungsfall entweder ein "externer Betrieb" (Lichtstrecke außerhalb des Bauelements) oder ein "in terner Betrieb" (Lichtstrecke innerhalb des Bauele ments) gewählt wird.Optocouplers - transmit and coupled via a light path Receiving elements - are used in many different ways Fork couplers or reflex couplers (e.g. for Speed / distance / position detection for detection of objects, for pattern recognition, in light barrier ken) or for galvanic isolation of circuits used. The signal emitted by the transmitting element is detected and evaluated by the receiving element, wherein depending on the application, either "external operation" (Light path outside the component) or an "in terner operation "(light path within the building ment) is selected.
Zur Herstellung derartiger Optokoppler werden üblicher weise Sende- und Empfangselemente voneinander getrennt auf einen Metallstreifen aufgebracht, mit diesem kontaktiert und mittels eines lichtdurchlässigen Kunst stoffs optisch verbunden, anschließend wird der licht durchlässige Kunststoff mit einer lichtundurchlässigen Kunststoffmasse zur Bildung eines Gehäuses umspritzt.To manufacture such optocouplers are more common wise transmit and receive elements separated from each other applied to a metal strip, with this contacted and by means of a translucent art optically connected, then the light permeable plastic with an opaque Injection molded plastic compound to form a housing.
Nachteilig hierbei ist jedoch, daß zum einen der licht durchlässige Kunststoff in einem definierten Bereich (nur zwischen Sendeelement und Empfangselement) haltbar bzw. stabil aufgebracht werden muß, was nur sehr schwierig durchführbar ist, und daß zum andern an schließend ein separater Fertigungsschritt zur Ausbil dung des Schutzgehäuses notwendig ist. Derartige Verfahren sind somit recht aufwendig und auch kostenintensiv.The disadvantage here, however, is that the light permeable plastic in a defined area (only between the sending element and the receiving element) or must be applied stably, which is only very is difficult to carry out, and that to the other finally a separate manufacturing step for training protection housing is necessary. Such methods are thus quite complex and also costly.
Aus der FR 2 660 115 A1 ist ein Verfahren zur Herstellung von Optokopplern bekannt, bei dem Sendeelemente und Empfangselemente auf einen Monta gestreifen aufgebracht und mit diesem kontaktiert werden, bei dem der Montagestreifen mit dem aufgebrachten Sendeelement und Empfangsele ment in ein einseitig offenes Gehäuseunterteil ("Topf") eingebracht wird, und bei dem in das Gehäuseunterteil nacheinander zwei unterschiedliche Vergußmassen (eine klare Vergußmasse, eine undurchsichtige Vergußmasse) eingefüllt werden.FR 2 660 115 A1 describes a method for producing optocouplers known, in which transmitting and receiving elements on a Monta striped applied and contacted with which the Assembly strip with the attached sending element and receiving element is inserted into a lower part of the housing ("pot") that is open on one side, and two different ones in the lower part of the housing Potting compounds (a clear potting compound, an opaque potting compound) be filled in.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das eine rationelle Fertigung von Optokopplern ermöglicht.The invention has for its object a method to indicate that enables rational production of optocouplers.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruchs gelöst.According to the invention, this object is achieved by the features of the claim solved.
Um den Montagestreifen herum wird durch Kunststoffspritzen ein nach oben offenes (in etwa topfförmiges) Gehäuseunterteil gefertigt, in dessen Öffnung Sende- und Empfangsele ment eingebracht und mit dem Montagestreifen kontaktiert werden. An schließend wird eine durchsichtige Vergußmasse in das Gehäuseunterteil ein gebracht ("eingetropft") - die Füllhöhe kann je nach Bedarf gewählt werden - und das Gehäuseunterteil mittels eines Gehäuseoberteils ("Abdeckkappe") mit entsprechender Paßform bündig abgedeckt und beispielsweise mittels eines Schnappverschlusses mit diesem verbunden. Durch unterschiedliche Ausgestaltung des Gehäuseoberteils (Form, Beschaffenheit, Oberflächenei genschaften etc.) kann der Lichtweg bzw. die Reflexionseigenschaft und da mit die Charakteristik des Optokopplers vorgegeben werden - beispielsweise erhält man bei Verwendung eines gänzlich lichtundurchlässigen Gehäuse oberteils einen normalen Optokoppler oder bei Verwendung eines Gehäuseoberteils mit Schlitzen zur Lichtführung einen Reflexkoppler für Lichtschranken.Around the mounting strip is a after by plastic injection Open top (approximately pot-shaped) lower housing part, in its opening, transmit and receive selector ment introduced and contacted with the mounting strip. On finally a transparent potting compound is included in the lower part of the housing brought ("dripped in") - the fill level can be selected as required - and the lower housing part by means of an upper housing part ("cover cap") covered flush with the appropriate fit and, for example, by means of a snap lock connected to it. By different Design of the upper housing part (shape, quality, surface egg properties etc.) can the light path or the reflective property and there with the characteristics of the optocoupler can be specified - for example is obtained by using a completely opaque housing top a normal optocoupler or when using a Upper part of the housing with slots for light guidance Reflex coupler for light barriers.
Mit dem vorgestellten Verfahren ist eine einfache und kostengünstige Produktion von Optokopplern möglich, daWith the method presented is a simple and inexpensive production of optocouplers possible because
- - der Metallstreifen mit dem vorgefertigten Gehäuse unterteil durch Standardprozesse reproduzierbar mit gleicher Qualität hergestellt wird,- The metal strip with the prefabricated housing partly reproducible through standard processes is produced with the same quality,
- - die optische Verbindung zwischen Sendeelement und Empfangselement wesentlich vereinfacht wird ("Eintropfen" des transparenten Kunststoffs),- The optical connection between the transmission element and Receiving element is significantly simplified ("Dripping" of the transparent plastic),
- - der Spritzvorgang zur Ausbildung des Schutzgehäu ses (Umhüllung der durchsichtigen Kunststoff schicht) entfällt,- The spraying process to form the protective housing ses (wrapping the clear plastic layer) is eliminated,
- - das Gehäuseoberteil als billige Spritzgußform vor gefertigt hergestellt werden kann,- The housing upper part as a cheap injection mold can be manufactured manufactured
- - die jeweils gewünschte Ausführungsform des Opto kopplers durch die Ausgestaltung des Gehäuseober teils beliebig variierbar bzw. vorgebbar ist.- The desired embodiment of the opto coupler through the design of the upper housing partly variable or predefinable.
Anhand der in der Figur dargestellten Schnittzeichnung soll das Herstellungsverfahren und der Gehäuseaufbau eines Optokopplers näher beschrieben werden.Using the sectional drawing shown in the figure the manufacturing process and the housing structure of an optocoupler are described in more detail.
Der Montagestreifen 1 (beispielsweise ein Metallstrei fen aus einer Kupferlegierung) wird mit einem Hochtem peratur-Kunststoff derart umspritzt, daß eine einseitig offene Form ("Topf") mit einer Grundfläche von 5 mm × 5 mm und einer Höhe von 2 mm als Gehäuseunter teil 2 gebildet wird. In die Öffnung des Gehäuseunter teils 2 werden Sendeelement 3 und Empfangselement 4 eingebracht (Halbleiter-Chips) und mittels eines (beispielsweise 20 µm dicken) Golddrahts durch Verbin dung mit dem Metallstreifen 1 kontaktiert. In das Ge häuseunterteil 2 wird die durchsichtige Vergußmasse 5 bis zur Oberkante eingefüllt (beispielsweise 1 ml durchsichtiges Epoxydharz). Anschließend wird das Ge häuseoberteil 6 bzw. die Gehäusekappe aus einem Hoch temperatur-Kunststoff auf das Gehäuseunterteil 2 bündig aufgebracht und beispielsweise durch einen Schnappver schluß mit diesem verbunden ("verschlossen"). Der über schüssige Anteil an Vergußmasse 5 kann beispielsweise durch Schlitze im Gehäuseunterteil 2 oder Gehäuseober teil 6 abgeführt werden.The assembly strip 1 (for example a metal strip made of a copper alloy) is extrusion-coated with a high-temperature plastic in such a way that a one-sided open shape ("pot") with a base area of 5 mm × 5 mm and a height of 2 mm is used as the lower housing part 2 is formed. In the opening of the lower housing part 2 , the transmitting element 3 and the receiving element 4 are introduced (semiconductor chips) and contacted by means of a (for example 20 μm thick) gold wire by connection with the metal strip 1 . In the Ge housing lower part 2 , the transparent potting compound 5 is filled up to the top edge (for example 1 ml of transparent epoxy resin). Subsequently, the upper housing part 6 or the housing cap made of a high temperature plastic is applied flush to the lower housing part 2 and, for example, connected to it by a snap lock (“closed”). The excess portion of potting compound 5 can be discharged, for example, through slots in the lower housing part 2 or upper part 6 .
Der Lichtweg 7 des in der Figur dargestellten Optokopp lers verläuft vollständig innerhalb des Bauelements ("interner Betrieb"), so daß dieser Optokoppler bei spielsweise zur galvanischen Trennung von Leitbahnen bzw. Stromkreisen eingesetzt werden kann. Die Innen seite des Gehäuseoberteils 6 ist hochreflektierend ausgebildet, damit ein guter Koppelfaktor zwischen Sen deelement 3 und Empfangselement 4 erreicht wird - bei spielsweise ist die Innenseite der Gehäusekappe 6 mit tels eines erodierten Stempels gespritzt werden. Denk bar ist es auch, die Gehäusekappe 6 mit Schlitzen zu versehen, so daß der Lichtweg 7 zwischen Sendeelement 3 und Empfangselement 4 außerhalb des Optokopplers ge führt wird bzw. die Reflexion außerhalb des Bauelements stattfinden kann ("externer Betrieb").The light path 7 of the optocoupler shown in the figure runs completely within the component ("internal operation"), so that this optocoupler can be used for example for the electrical isolation of interconnects or circuits. The inside of the upper housing part 6 is highly reflective, so that a good coupling factor between Sen deelement 3 and receiving element 4 is achieved - for example, the inside of the housing cap 6 is sprayed with an eroded stamp. It is also possible to provide the housing cap 6 with slots so that the light path 7 between the transmitting element 3 and the receiving element 4 leads outside the optocoupler or the reflection can take place outside the component ("external operation").
Claims (1)
- a) ein Montagestreifen (1) wird vor der Elementmontage zur Ausbildung eines einseitig offenen Gehäuseunterteils (2) mit einer Kunststoffmas se umspritzt,
- b) Sendeelement (3) und Empfangselement (4) werden durch die Öff nung des Gehäuseunterteils (2) auf den Montagestreifen (1) aufge bracht und mit diesem kontaktiert,
- c) in das Gehäuseunterteil (2) wird eine transparente Vergußmasse (5) eingefüllt, und
- d) auf das Gehäuseunterteil (2) wird ein Gehäuseoberteil (6) bündig auf gebracht und mit dem Gehäuseunterteil (2) verbunden.
- a) an assembly strip ( 1 ) is overmolded with a plastic mass before the element assembly to form a housing lower part ( 2 ) which is open on one side,
- b) transmitting element ( 3 ) and receiving element ( 4 ) are brought up by the opening of the lower housing part ( 2 ) on the mounting strip ( 1 ) and contacted with it,
- c) a transparent casting compound ( 5 ) is filled into the lower housing part ( 2 ), and
- d) on the lower housing part ( 2 ), an upper housing part ( 6 ) is brought flush and connected to the lower housing part ( 2 ).
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