[發(fā)明專利]一種小體積高線性度的線性光耦器件及其制作方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911360439.4
• 申請日: 2019-12-25
• 公開（公告）號: CN111048501B
• 公開（公告）日: 2022-02-22
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 龔磊;胡銳興;王樹升;歐熠;張佳寧;曾錚;謝俊聃;陳慧;蔣利群;舒紅梅;周來芳
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第四十四研究所
• 主分類號: H01L25/16
• 分類號: H01L25/16;H01L31/0232;H01L31/18;H01L33/60;G02B6/42
• 代理公司: 重慶輝騰律師事務(wù)所 50215
• 代理人: 王海軍

本發(fā)明涉及線性光電隔離的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小體積高線性度的線性光耦器件，該器件包括：發(fā)光二極管芯片、厚膜基板、彎月穹頂以及兩個光敏二極管芯片；厚膜基板的中心區(qū)域設(shè)置有鍍金焊盤，在鍍金焊盤的中心點安裝有發(fā)光二極管芯片；兩個光敏二極管芯片安裝在鍍金焊盤的表面，并且與鍍金焊盤中心點對稱；在鍍金焊盤上印刷有導(dǎo)帶，用導(dǎo)帶連接各個芯片的引腳，使整個器件形成通路；彎月穹頂內(nèi)表面電鍍有粗糙化處理的反射鏡面，彎月穹頂安裝在厚膜基板上，且鍍金焊盤上的芯片位于彎月穹頂內(nèi)；本發(fā)明采用彎月穹頂結(jié)構(gòu)，其內(nèi)部采用粗糙化處理的反射鏡面，讓兩個光敏二極管芯片能夠均勻接收光源，實現(xiàn)了光敏電流的統(tǒng)一。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及線性光電隔離的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小體積高線性度的線性光耦器件及其制作方法。

背景技術(shù)

線性光耦通過光電隔離技術(shù)實現(xiàn)信號的線性隔離傳輸。現(xiàn)在常用的線性光耦通常采用上下的對射式結(jié)構(gòu)，外部由于采用了塑封的封裝形式，內(nèi)部不得不灌導(dǎo)光膠，這樣的結(jié)構(gòu)有三個缺點：1)造成線性光耦體積較大，通常是SOP8 封裝大小，尤其是高度一般都達到了5mm；2)在對射式結(jié)構(gòu)下兩個光敏二極管要想產(chǎn)生同樣的光電流，即高的線性度，必須通過在線光電耦合技術(shù)進行校正，不利于產(chǎn)品的批量化生產(chǎn)；3)內(nèi)部的灌膠處理會使線性光耦的可靠性降低，不能滿足全溫范圍內(nèi)的長壽命使用。

發(fā)明內(nèi)容

為解決以上現(xiàn)有技術(shù)的問題，本發(fā)明設(shè)計了一種小體積高線性度的線性光耦器件，該器件包括：發(fā)光二極管芯片1、厚膜基板3、彎月穹頂4以及兩個光敏二極管芯片2；

所述厚膜基板3為柱體結(jié)構(gòu)，厚膜基板3的中心區(qū)域設(shè)置有鍍金焊盤，在鍍金焊盤的中心點安裝有發(fā)光二極管芯片1；兩個光敏二極管芯片2安裝在鍍金焊盤的表面，并且與鍍金焊盤中心點對稱；在鍍金焊盤上印刷有導(dǎo)帶，用導(dǎo)帶連接各個芯片的引腳，使整個器件形成通路；

所述彎月穹頂4內(nèi)表面電鍍有粗糙化處理的反射鏡面，將彎月穹頂4安裝在厚膜基板3上，且鍍金焊盤上的芯片位于彎月穹頂4內(nèi)。

優(yōu)選的，厚膜基板3為半導(dǎo)體材料。

優(yōu)選的，所述發(fā)光二極管芯片為GaAlAs紅外發(fā)光二極管芯片。

優(yōu)選的，所述光敏二極管芯片為硅基PIN光電二極管芯片。

優(yōu)選的，將彎月穹頂4安裝在厚膜基板3上時，在彎月穹頂4中填充保護氣。

優(yōu)選的，小體積高線性度的線性光耦器件的大小V為： 3.1mm*2.4mm*1.4mm≤V≤3.3mm*2.8mm*1.6mm。

一種小體積高線性度的線性光耦器件制作方法，該方法步驟包括：

S1：在厚膜基板3的中心區(qū)域設(shè)置鍍金焊盤，并在鍍金焊盤上確定發(fā)光二極管芯片1與光敏二極管芯片2的焊接位置；

S2：規(guī)劃鍍金焊盤的電路，并采用電鍍的方式印刷導(dǎo)帶，用導(dǎo)帶將發(fā)光二極管芯片1的焊接孔和光敏二極管芯片2的焊接孔連接；

S3：采用等離子水清洗厚膜基板3，并進行干燥處理；

S4：采用金絲球焊的方式將發(fā)光二極管芯片1和光敏二極管芯片2壓焊到對應(yīng)的焊接孔中，形成通路；

S5：采用等離子水清潔厚膜基板3，并進行干燥處理；

S6：用電鍍的方式在彎月穹頂4的內(nèi)表面鍍上一層反射鏡面，并對反射鏡面進行粗糙處理；

S7：在保護氣中將彎月穹頂4精確定位在厚膜基板3的預(yù)定位置，焊接彎月穹頂；

S8：對線性光耦器件的外表面進行鈍化，形成表面鈍化膜，完成小體積高線性度的線性光耦器件的制作。