光耦合器及其封装方法技术

本发明专利技术提供了一种光耦合器及其封装方法。其中，该光耦合器通过光学反射面的第一反射面和第二反射面，将直接发射自所述发光芯片的第一光线、直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片。通过本发明专利技术，解决了平面二次封胶工艺封装的光耦合器收光效益差的问题，提高了平面二次封胶工艺封装的电流转换比。

Optical coupler and its encapsulation method

The invention provides an optical coupler and a packaging method. Among them, the optical coupler through a first reflective optical reflection surfaces and second reflectors, will launch the first direct light from the light emitting chip, direct emission from the light-emitting chip second light and third light reflected by direct emission from the light-emitting chip via the first reflector and the second reflector the reflection to the light receiving chip. Through the invention, the problem of poor light receiving efficiency of the optical coupler packaged by the two stage glue sealing process is solved, and the current conversion ratio of the two stage glue sealing process is improved.

【技术实现步骤摘要】
光耦合器及其封装方法
本专利技术涉及光耦合器领域，具体而言，涉及一种光耦合器及其封装方法。
技术介绍
一般业界传统制造光耦合器的工艺分为：平面一次封胶工艺与上下嵌合二次封胶工艺两种。图1是根据相关技术的平面一次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图，平面一次封胶工艺使用一对红外线LED与收光芯片组合置放于一平面式支架上，以一大体积透明硅胶完整包覆红外线LED、收光芯片与部分支架，硅胶在成型时会自然呈现蛋体形状(Dome)，之后以具红外光反射性质的外塑封胶(一般为含TiO2白色环氧树脂)进行封装。采用平面一次封胶工艺封装的光耦合器的优点为：平面式支架无发收光支架间互相覆盖，故共模拒斥现象(CMR，CommonModeReject)较佳；该工艺封装的光耦合器常见问题为：硅胶与环氧树之间结合不佳，在光耦合器重要电性高压绝缘测试(Hi-PotTest，在发光与收光端给予一高电压测量其漏电流，一般为3.75kV或5kV以上)上多有失效现象产生，目前业界多在硅胶表面采用电浆清洗以加强其结合性。图2是根据相关技术的上下嵌合二次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图，上下嵌合二次封胶工艺使用一对红外线LED与收光芯片组合分别置放于上下支架两端，以小体积硅胶仅包覆住红外线LED芯片与部分支架，先以具透光性内塑封胶进行封装包覆发光与收光两端，再以不具反射效果之外塑封胶(一般为含碳黑之黑色环氧树脂)进行封装。采用上下嵌合二次封胶工艺封装的光耦合器因控制硅胶在发光端，故可有效解决硅胶与环氧树脂结合性不良造成高压测试失效问题，且由于发光芯片与收光芯片互相正对，故其容易满足电流转换比(CTR)的需求。该上下嵌合二次封胶工艺为现行亚洲光耦合器封装厂较普及的生产方式；其主要缺点为共模拒斥现象较为严重，在高速光耦(>1Mbit)的产品上无法满足电性需求。图3是根据相关技术的平面二次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图，平面二次封胶工艺采用平面支架放置发光芯片和收光芯片，在发光芯片上包覆小体积硅胶，采用透光性内塑封胶包覆发光与收光两端，内塑封胶在成型过程中自然呈现蛋体形状，之后再以具有反射性质的外塑封胶包裹内塑封胶而完成封装。平面二次封胶工艺封装的光耦合器的平面式支架无发收光支架间互相覆盖，因此共模拒斥现象较佳的优点；同时因控制硅胶在发光端，故可有效解决硅胶与环氧树脂结合性不良造成高压测试失效问题。可见，平面二次封胶工艺兼具平面一次封胶工艺和上下嵌合二次封胶工艺的优点。但是，在研究过程中发现，平面二次封胶工艺封装的光耦合器由于没有采用上下嵌合二次封胶工艺的发光芯片和收光芯片上下对正的结构，因平面二次封胶工艺封装的光耦合器的收光效益差，进而影响到其电流转换比。针对平面二次封胶工艺封装的光耦合器收光效益差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
技术实现思路
本专利技术提供了一种光耦合器及其封装方法，以至少解决平面二次封胶工艺封装的光耦合器收光效益差的问题。根据本专利技术的一个方面，提供了一种光耦合器，包括：发光芯片，用于发射光线；第一支架，用于设置所述发光芯片；收光芯片，用于接收光线；第二支架，用于设置所述收光芯片；透光封胶，包覆所述发光芯片；透明内封装体，包覆所述透光封胶和所述收光芯片；外封装体，包覆所述透明内封装体，所述外封装体具有与所述透明内封装体相接触的光学反射面；其中，所述第一支架和所述第二支架在同一平面相对设置，所述第一支架和所述第二支架分别自所述透明内封装体朝相反方向延伸出所述外封装体；所述发光芯片和所述收光芯片面向所述光学反射面设置；所述光学反射面包括：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面靠近所述发光芯片设置，所述第一反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第一光线反射至所述收光芯片；所述第二反射面靠近所述收光芯片设置，所述第二反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片。可选地，所述第一支架包括第一安置支架和第一导线支架；其中，所述发光芯片设置在所述第一安置支架上，且所述发光芯片的一根导线与所述第一安置支架电性连接，所述发光芯片的另一根导线自所述透光封胶引出至所述透明内封装体，并与所述第一导线支架电性连接；所述第一安置支架和所述第一导线支架分别自所述透明内封装体延伸出所述外封装体。可选地，所述第二支架包括第二安置支架和第二导线支架；其中，所述收光芯片设置在所述第二安置支架上，且所述收光芯片的一根导线与所述第二安置支架电性连接，所述收光芯片的另一根导线与所述第二导线支架电性连接；所述第二安置支架和所述第二导线支架分别自所述透明内封装体延伸出所述外封装体。可选地，所述透明内封装体还包括平檐部，所述平檐部设置在所述光学反射面之下。可选地，所述透光封胶呈半球状，所述透光封胶包括透明的硅胶。可选地，第一支架和所述第二支架之间的距离为0.4mm至3mm。可选地，所述光学反射面的是利用所述发光芯片进行收光效益模拟而得到的。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种光耦合器封装方法，包括：将发光芯片和收光芯片分别安装在水平相对设置的第一支架和第二支架上；采用透光封胶包覆所述发光芯片；设计光学反射面，其中，所述光学反射面包括：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面靠近所述发光芯片设置，所述第一反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第一光线反射至所述收光芯片；所述第二反射面靠近所述收光芯片设置，所述第二反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片；采用透明内封装体包覆所述透光封胶和所述收光芯片，并使得所述透明内封胶的顶面呈现出于所述光学反射面相同的形状；采用具有反光性质的外封装体包覆所述透明内封装体。可选地，所述光学反射面的是利用所述发光芯片进行收光效益模拟而得到的。通过本专利技术，采用的光耦合器及其封装方法，通过光学反射面的第一反射面和第二反射面，将直接发射自所述发光芯片的第一光线、直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片的方式，解决了平面二次封胶工艺封装的光耦合器收光效益差的问题，提高了平面二次封胶工艺封装的电流转换比。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。在附图中：图1是根据相关技术的平面一次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图；图2是根据相关技术的上下嵌合二次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图；图3是根据相关技术的平面二次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图；图4是根据本专利技术实施例的一种光耦合器的剖面图；图5是根据本专利技术实施例的一种光耦合器的透视图；图6是根据本专利技术实施例的一种光耦合器的剖面图；图7是根据本专利技术实施例的一种光耦合器的剖面图之一；图8是根据本专利技术实施例的一种光耦合器的剖面图之二；图9是根据本专利技术实施例的光耦合器封装方法的流程图；在图1至图3中，各标记表示下列含义：①透明硅胶；②发光芯片；③收光芯片；④导线；⑤具有反射性质的外塑封胶；⑥支架；⑦不透光的外塑封胶；⑧具有透光性内塑封胶。具体实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光耦合器，其特征在于包括：发光芯片，用于发射光线；第一支架，用于设置所述发光芯片；收光芯片，用于接收光线；第二支架，用于设置所述收光芯片；透光封胶，包覆所述发光芯片；透明内封装体，包覆所述透光封胶和所述收光芯片；外封装体，包覆所述透明内封装体，所述外封装体具有与所述透明内封装体相接触的光学反射面；其中，所述第一支架和所述第二支架在同一平面相对设置，所述第一支架和所述第二支架分别自所述透明内封装体朝相反方向延伸出所述外封装体；所述发光芯片和所述收光芯片面向所述光学反射面设置；所述光学反射面包括：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面靠近所述发光芯片设置，所述第一反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第一光线反射至所述收光芯片；所述第二反射面靠近所述收光芯片设置，所述第二反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片。

【技术特征摘要】
1.一种光耦合器，其特征在于包括：发光芯片，用于发射光线；第一支架，用于设置所述发光芯片；收光芯片，用于接收光线；第二支架，用于设置所述收光芯片；透光封胶，包覆所述发光芯片；透明内封装体，包覆所述透光封胶和所述收光芯片；外封装体，包覆所述透明内封装体，所述外封装体具有与所述透明内封装体相接触的光学反射面；其中，所述第一支架和所述第二支架在同一平面相对设置，所述第一支架和所述第二支架分别自所述透明内封装体朝相反方向延伸出所述外封装体；所述发光芯片和所述收光芯片面向所述光学反射面设置；所述光学反射面包括：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面靠近所述发光芯片设置，所述第一反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第一光线反射至所述收光芯片；所述第二反射面靠近所述收光芯片设置，所述第二反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片。2.根据权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，所述第一支架包括第一安置支架和第一导线支架；其中，所述发光芯片设置在所述第一安置支架上，且所述发光芯片的一根导线与所述第一安置支架电性连接，所述发光芯片的另一根导线自所述透光封胶引出至所述透明内封装体，并与所述第一导线支架电性连接；所述第一安置支架和所述第一导线支架分别自所述透明内封装体延伸出所述外封装体。3.根据权利要求1所述的光耦合器，其特征在于，所述第二支架包括第二安置支架和第二导线支架；其中，所述收光芯片设置在所述第二安置支架上，且所述收光芯片的一根导线与所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：苏炤亘，
申请(专利权)人：启点科技有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71