采用引线框架和薄介电层掩膜焊垫限定的低电感激光驱动器封装制造技术

技术编号:28950461 阅读:21 留言:0更新日期:2021-06-18 22:13
一种表面可安装式激光驱动器电路封装,配置成安装在主印刷电路板(PCB)上。表面安装式电路封装包括引线框架。多个激光驱动器电路元件安装在表面安装式电路封装的引线框架上并与表面安装式电路封装的引线框架电连通。介电层位于引线框架和主PCB之间并且包括穿过介电层的多个入口,每个入口被布置为容纳引线框架和主PCB之间的电连接。引线框架和介电层被布置成使得第一引线框架部分和第一介电层入口与主PCB走线的第一端部对准,并且第二引线框架部分和第二介电层入口与主PCB走线的第二端部对准,所述主PCB走线配置成提供用于表面安装式激光驱动器的电流返回路径。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】采用引线框架和薄介电层掩膜焊垫限定的低电感激光驱动器封装本申请要求2018年10月30日提交的标题为“高速开关电路配置”的美国临时专利申请62/752,460的权益,其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术涉及电子电路,更具体地,涉及用于高速开关电路的封装。
技术介绍
图1A示出了基本开关电路100,其中具有漏极D和源极S的电子开关116经过负载(或电流阱(sink)114)连接到电容器112。电容器112可以通过连接CA被充电。目前,这种电路的电路布局不足以使开关电路100产生满足某些特定幅值和持续时间规格的脉冲。对于快速大电流脉冲,例如,具有几纳秒持续时间的脉冲宽度和大于一安培的幅值的脉冲,电路元件的物理布局是至关重要的。不合适的布局,特别是元件之间过大的电引线距离增加了图1B中所示的电流回路180中的电感和/或电阻,这降低了可流过电路100的电流的峰值电平并增加了脉冲宽度持续时间。因此,工业上需要解决上述缺点。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了使用引线框架和薄介电层掩膜焊垫限定的低电感激光驱动器封装及其制造方法。简而言之,本专利技术涉及用于安装在主印刷电路板(PCB)上的激光驱动器电路封装。表面安装式电路封装包括引线框架。多个激光驱动器电路元件安装在表面安装式电路封装的引线框架上并与表面安装式电路封装的引线框架电连通。介电层位于引线框架和主PCB之间并且包括穿过介电层的多个入口,每个入口被布置为容纳引线框架和主PCB之间的电连接。引线框架和介电层被布置成使得第一引线框架部分和第一介电层入口与主PCB走线的第一端部对准,并且第二引线框架部分和第二介电层入口与主PCB走线的第二端部对准,所述主PCB走线配置成提供用于表面安装式激光驱动器的电流返回路径。在研究以下附图和详细描述之后,本专利技术的其它系统,方法和特征对于本领域的普通技术人员将会更为清楚或变得更为清楚。所有这些附加的系统,方法和特征都包括在本说明书中,都在本专利技术的范围内,并由所附的权利要求书保护。附图说明本申请的附图使得能够对本专利技术的进一步理解,并且被结合在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图中的元件不一定按比例绘制,而是为了更为清楚地说明本专利技术的原理。附图示出了本专利技术的实施例,并且与说明书一起用于阐述本专利技术的原理。图1A是现有技术的开关电路的电路图。图1B示出了图1A的现有技术开关电路的电路图并指示出电流回路。图2是安装到PCB上的扁平无引线封装中的集成电路的示意性侧剖视图。图3示出了使用堆叠的PCB的低电感激光驱动器封装的功能特性。图4是使用引线框架和焊接掩膜的堆叠的电路的第一示例性实施例的示意图。图5是图4所示的第一实施例的扁平无引线封装的立体透视图。图6示出了图4所示的第一实施例的引线框架的示例。图7示出了图4所示的第一实施例的焊接掩膜布局的示例。图8是图4所示的第一实施例的组装电路的示意性立体图。图9是用于形成低电感激光器驱动器封装的方法的示例性实施例的流程图。具体实施方式以下定义对于解释应用于本文公开的实施例的特征的术语是有用的,并且仅意味着定义本申请内的要素。如在本公开中所使用的,“引线框架”是指芯片封装(或仅指“封装”)内部的金属结构,其将信号从芯片封装内部的一个或多个管芯传送到芯片封装的外部。引线框架通常通过从铜或铜合金的平板去除材料来制造。例如,可以通过蚀刻(通常适于高密度的引线)或冲压(通常适于低密度的引线)来形成引线框架。引线框架被使用在扁平无引线封装,扁平封装或双列直插式封装(DIP)的制造中。如本公开中所使用的,“通孔”或“过孔”是指印刷电路板中利于实现印刷电路板的两侧的元件之间的电连通的孔或开口。“入口”(portal)是指焊接掩膜和/或介电层中利于实现其两侧的元件之间的电连通的孔或开口。如本公开中所使用的,“扁平无引线封装”是将集成电路(IC)物理连接和电连接到印刷电路板(PCB)的制造结构。扁平无引线(也称为微引线框架(microlead-frame,MLF)和小外形无引线(small-outlinenoleads,SON))是多种将IC连接到PCB表面的封装技术中的一种表面安装技术,并且通常不存在通孔。扁平无引线是用平的铜引线框架衬底制造的近芯片级的塑料封装式封装。封装底部(附接时与PCB相邻的部分)上的周边焊盘提供了与PCB的电连接。扁平无引线封装可包括暴露的导热垫以改善离开IC(进入PCB)热传递。通过导热垫中的金属过孔可以进一步促进热传递。封装内的单个管芯或多个管芯固定(例如胶合)到引线框架,并且键合线(bondwires)将管芯焊垫附接到引线。通常,在制造过程的最后阶段,引线框架被模制在塑料壳体中,并且引线框架的外部被修剪,从而将所有引线分隔开。虽然本文描述的实施例涉及扁平无引线封装,但应了解,替代实施例可使用类似方式的其它封装,例如陶瓷封装。为了区分封装内的PCB和外部PCB(所述封装安装到该外部PCB上),外部PCB在本文中被称为“主PCB”,并且封装内的PCB被称为“内部PCB”。本文所述的封装的实施例可省略内部PCB。如本专利技术中所使用,“垂直”是指与封装中的一个或多个封装PCB正交的方向,而“水平”是指与一个或多个封装PCB平行的方向。通常,封装底部是指封装的安装到安装表面(通常是位于封装外部的PCB)的部分,而封装顶部是指所述封装的离安装表面最远的部分。方向性措词(向上,向下,上方,下方)是相对于封装的顶部(向上,上方)和底部(向下,下方)而言。现在将详细参考本专利技术的实施例,其示例在附图中示出。在可能的情况下,在附图和说明书中使用相同的附图标记表示相同或相似的元件。通常,扁平无引线封装被用于将IC芯片安装到主PCB。焊接掩膜(通常是施加在主PCB的金属的顶部的聚合物,用于防止氧化和防止焊垫之间的焊桥)被插入在IC芯片和主PCB之间,并且可以用于使IC芯片的部分与主PCB电绝缘。图2是安装到主PCB250上的扁平无引线封装200中的集成电路的示意性侧剖视图。在扁平无引线封装200中,IC芯片210经由附接到IC芯片210上的键合线焊垫215的键合线217电连接到引线框架230。IC芯片210和引线框架230被封装在非导体封装材料280(例如塑料)中。随后,通过将扁平无引线封装200安装到焊接掩膜240上,使得扁平无引线封装240被附接到主PCB250。焊接掩膜具有开口(入口),所述开口(入口)可以部分或全部被焊料245填充,所述焊料将引线框架230电连接到主PCB250上的走线255。电路中的环路电感与开关元件的快速脉冲(例如,激光雷达应用中的激光)相干扰。因此,希望将电路元件布置在封装中,并使它们之间具有最小的引线延伸距离。例如,可以通过对元件的层进行堆叠而不使用使电路元件共面的布置来实现短的引线延伸距离。图3示出了使用堆叠的PCB340、350的低电感激光驱动器300的功能特性。此处,用于激光驱动器本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种表面可安装式激光驱动器电路封装,配置成安装在主印刷电路板(PCB)上,所述表面可安装式激光驱动器电路封装包括:/n表面安装式电路封装,所述表面安装式电路封装包括引线框架;/n多个激光驱动器电路元件,所述激光驱动器电路元件安装在所述表面安装式电路封装的引线框架上并与所述表面安装式电路封装的引线框架电连通;和/n介电层,所述介电层配置为设置在所述引线框架和所述主PCB之间,所述介电层包括穿过所述介电层的多个入口,每个入口被布置为容纳所述引线框架和所述主PCB之间的电连接,/n其中,所述引线框架和所述介电层被布置成使得第一引线框架部分和第一介电层入口与主PCB走线的第一端部对准,并且第二引线框架部分和第二介电层入口与主PCB走线的第二端部对准,所述主PCB走线配置成提供用于表面安装式激光驱动器的电流返回路径。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181030 US 62/752,4601.一种表面可安装式激光驱动器电路封装,配置成安装在主印刷电路板(PCB)上,所述表面可安装式激光驱动器电路封装包括:
表面安装式电路封装,所述表面安装式电路封装包括引线框架;
多个激光驱动器电路元件,所述激光驱动器电路元件安装在所述表面安装式电路封装的引线框架上并与所述表面安装式电路封装的引线框架电连通;和
介电层,所述介电层配置为设置在所述引线框架和所述主PCB之间,所述介电层包括穿过所述介电层的多个入口,每个入口被布置为容纳所述引线框架和所述主PCB之间的电连接,
其中,所述引线框架和所述介电层被布置成使得第一引线框架部分和第一介电层入口与主PCB走线的第一端部对准,并且第二引线框架部分和第二介电层入口与主PCB走线的第二端部对准,所述主PCB走线配置成提供用于表面安装式激光驱动器的电流返回路径。


2.根据权利要求1所述的电路封装,其中,所述介电层包括焊接掩膜。


3.根据权利要求1所述的电路封装,其中,所述介电层具有处于10μm到50μm的范围内的厚度。


4.根据权利要求1所述的电路封装,其中,所述表面安装式电路封装包括扁平无引线封装。


5.根据权利要求1所述的电路封装,其中,所述表面安装式电路封装包括陶瓷封装。


6.根据权利要求1所述的电路封装,进一步包括设置在所述引线框架与所述多个激光驱动器电路元件中的第一电路元件之间的至少一个键合线。


7.根据权利要求1所述的电路封装,进一步包括封装材料,所述封装材料配置成将所述多个激光驱动器电路元件封装在所述表面安装式电路封装上。


8.根据权利要求1所述的电路封装,其中,所述多个激光驱动器电路元件包括激光二极管,电容器和开关。


9.根据权利要求1所述的电路封装,其中,所述封装不包括内部PCB。


10.一种用于制造表面安装式激光驱动器以该驱动器其安装主印刷电路板(PCB)上的方法,所述主印刷...

【专利技术属性】
技术研发人员:加布里埃尔·查理博伊斯剧锦瀚劳伦斯·戈德弗里
申请(专利权)人:埃赛力达加拿大有限公司
类型:发明
国别省市:加拿大;CA

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