[發(fā)明專利]光耦合器及其封裝方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201611032683.4
• 申請(qǐng)日: 2016-11-15
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107731805A
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-02-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蘇炤亙
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 啟點(diǎn)科技有限公司
• 主分類號(hào): H01L25/16
• 分類號(hào): H01L25/16;H01L33/60;H01L31/0232
• 代理公司: 北京瑞思知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)11341
• 代理人: 李濤

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光耦合器領(lǐng)域，具體而言，涉及一種光耦合器及其封裝方法。

背景技術(shù)

一般業(yè)界傳統(tǒng)制造光耦合器的工藝分為：平面一次封膠工藝與上下嵌合二次封膠工藝兩種。

圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的平面一次封膠工藝封裝的光耦合器的剖面圖，平面一次封膠工藝使用一對(duì)紅外線LED與收光芯片組合置放于一平面式支架上，以一大體積透明硅膠完整包覆紅外線LED、收光芯片與部分支架，硅膠在成型時(shí)會(huì)自然呈現(xiàn)蛋體形狀(Dome)，之后以具紅外光反射性質(zhì)的外塑封膠(一般為含TiO2白色環(huán)氧樹(shù)脂)進(jìn)行封裝。

采用平面一次封膠工藝封裝的光耦合器的優(yōu)點(diǎn)為：平面式支架無(wú)發(fā)收光支架間互相覆蓋，故共模拒斥現(xiàn)象(CMR，Common Mode Reject)較佳；該工藝封裝的光耦合器常見(jiàn)問(wèn)題為：硅膠與環(huán)氧樹(shù)之間結(jié)合不佳，在光耦合器重要電性高壓絕緣測(cè)試(Hi-Pot Test，在發(fā)光與收光端給予一高電壓測(cè)量其漏電流，一般為3.75kV或5kV以上)上多有失效現(xiàn)象產(chǎn)生，目前業(yè)界多在硅膠表面采用電漿清洗以加強(qiáng)其結(jié)合性。

圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的上下嵌合二次封膠工藝封裝的光耦合器的剖面圖，上下嵌合二次封膠工藝使用一對(duì)紅外線LED與收光芯片組合分別置放于上下支架兩端，以小體積硅膠僅包覆住紅外線LED芯片與部分支架，先以具透光性內(nèi)塑封膠進(jìn)行封裝包覆發(fā)光與收光兩端，再以不具反射效果之外塑封膠(一般為含碳黑之黑色環(huán)氧樹(shù)脂)進(jìn)行封裝。

采用上下嵌合二次封膠工藝封裝的光耦合器因控制硅膠在發(fā)光端，故可有效解決硅膠與環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合性不良造成高壓測(cè)試失效問(wèn)題，且由于發(fā)光芯片與收光芯片互相正對(duì)，故其容易滿足電流轉(zhuǎn)換比(CTR)的需求。該上下嵌合二次封膠工藝為現(xiàn)行亞洲光耦合器封裝廠較普及的生產(chǎn)方式；其主要缺點(diǎn)為共模拒斥現(xiàn)象較為嚴(yán)重，在高速光耦(>1Mbit)的產(chǎn)品上無(wú)法滿足電性需求。

圖3是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的平面二次封膠工藝封裝的光耦合器的剖面圖，平面二次封膠工藝采用平面支架放置發(fā)光芯片和收光芯片，在發(fā)光芯片上包覆小體積硅膠，采用透光性內(nèi)塑封膠包覆發(fā)光與收光兩端，內(nèi)塑封膠在成型過(guò)程中自然呈現(xiàn)蛋體形狀，之后再以具有反射性質(zhì)的外塑封膠包裹內(nèi)塑封膠而完成封裝。

平面二次封膠工藝封裝的光耦合器的平面式支架無(wú)發(fā)收光支架間互相覆蓋，因此共模拒斥現(xiàn)象較佳的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)因控制硅膠在發(fā)光端，故可有效解決硅膠與環(huán)氧樹(shù)脂結(jié)合性不良造成高壓測(cè)試失效問(wèn)題。可見(jiàn)，平面二次封膠工藝兼具平面一次封膠工藝和上下嵌合二次封膠工藝的優(yōu)點(diǎn)。

但是，在研究過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，平面二次封膠工藝封裝的光耦合器由于沒(méi)有采用上下嵌合二次封膠工藝的發(fā)光芯片和收光芯片上下對(duì)正的結(jié)構(gòu)，因平面二次封膠工藝封裝的光耦合器的收光效益差，進(jìn)而影響到其電流轉(zhuǎn)換比。

針對(duì)平面二次封膠工藝封裝的光耦合器收光效益差的問(wèn)題，目前尚未提出有效的解決方案。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種光耦合器及其封裝方法，以至少解決平面二次封膠工藝封裝的光耦合器收光效益差的問(wèn)題。

根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供了一種光耦合器，包括：

發(fā)光芯片，用于發(fā)射光線；

第一支架，用于設(shè)置所述發(fā)光芯片；

收光芯片，用于接收光線；

第二支架，用于設(shè)置所述收光芯片；

透光封膠，包覆所述發(fā)光芯片；

透明內(nèi)封裝體，包覆所述透光封膠和所述收光芯片；

外封裝體，包覆所述透明內(nèi)封裝體，所述外封裝體具有與所述透明內(nèi)封裝體相接觸的光學(xué)反射面；

其中，所述第一支架和所述第二支架在同一平面相對(duì)設(shè)置，所述第一支架和所述第二支架分別自所述透明內(nèi)封裝體朝相反方向延伸出所述外封裝體；

所述發(fā)光芯片和所述收光芯片面向所述光學(xué)反射面設(shè)置；

所述光學(xué)反射面包括：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面靠近所述發(fā)光芯片設(shè)置，所述第一反射面用于將直接發(fā)射自所述發(fā)光芯片的第一光線反射至所述收光芯片；所述第二反射面靠近所述收光芯片設(shè)置，所述第二反射面用于將直接發(fā)射自所述發(fā)光芯片的第二光線以及由直接發(fā)射自所述發(fā)光芯片再經(jīng)所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光線反射至所述收光芯片。

可選地，所述第一支架包括第一安置支架和第一導(dǎo)線支架；其中，

所述發(fā)光芯片設(shè)置在所述第一安置支架上，且所述發(fā)光芯片的一根導(dǎo)線與所述第一安置支架電性連接，所述發(fā)光芯片的另一根導(dǎo)線自所述透光封膠引出至所述透明內(nèi)封裝體，并與所述第一導(dǎo)線支架電性連接；