[发明专利]光耦合器

说明书

技术领域

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

光耦合器(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。

如图1所示，现有的光耦合器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16一般呈现黑色，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。

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。

因此，当现有的光耦合器1在绝缘电压(VISO)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(creepagedistance)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。

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

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。

为达上述目的，本发明的光耦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。

附图说明

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：

图1是现有的光耦合器的剖面侧视示意图；及

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

如图2所示，本发明的光耦合器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。