表面贴装多通道光耦合器制造技术

公布了一种光耦合器封装部件。该光耦合器封装部件包括一个基片和多个光耦合器，该基片包括引线框和塑封料，每一个光耦合器包括：（ｉ）光发射器；（ｉｉ）光接收器；（ｉｉｉ）置于光发射器和光接收器之间的透光材料，其中光发射器和光接收器电耦合到引线框。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
技术介绍
光耦合器包含至少一个光发射器，该光发射器通过透光介质光耦合到光接收器。这种结构准许将信息从一个包含光发射器的电路传递到另一个包含光接收器的电路。在这两个电路之间保持高度电隔离。因为信息是横跨绝缘空隙以光的形式来传递的，所以该传递是单向的。例如，光接收器不能限制包含光发射器的电路的操作。该特征是重要的，例如因为发射器可能由使用微处理器或逻辑门的低电压电路来驱动，而同时输出光接收器可能是高电压DC或AC负载电路的一部分。这种光隔离也防止由相对恶劣的输出电路对输入电路所造成的损坏。常见的光耦合器封装形式是双列直插式封装或DIP。这种封装广泛用于安装集成电路，并且也用于常规的光耦合器。通常制造的各种版本的光耦合器DIP封装部件具有4、6、8或16个引脚。图1示出了常规的光耦合器DIP封装部件10的横截面。所示的光耦合器10包括引线框24，引线框24包括引线24(a)、24(b)(即引脚)。光发射器12安装在一个引线24(a)上。光接收器14安装在另一个引线24(b)上。光接收器14在接收到光发射器12所产生的光之后就产生了电信号。光发射器12通过其底面电耦合到引线24(a)，并且通过导线11耦合到另一个引线(未示出)。相似的是，光接收器14通过底面电耦合到24(b)，并且通过导线13耦合到另一个引线(未示出)。本领域的技术人员将会认识到，光发射器12用两个电连接即阳极和阴极来操作。这些连接由导线11和引线24(a)来提供。相似的是，光接收器14用两个电连接(通常是发射极和集电极)来操作。这些连接由导线13和引线24(b)来提供。光耦合器封装部件10还包括透光介质16。塑封料18包住引线框24、光发射器12、光接收器14和透光介质16。对于图1所示的光耦合器封装部件10，可以做出大量的改进。例如，光耦合器封装部件10需要昂贵且费时的注塑成型工艺。在注塑成型工艺中，塑封料18包住光耦合器封装部件10的其它部分。除了注塑成型工艺本身以外，使用成型材料去除工艺(例如，胶渣去除工艺)来去除多余的塑封料，由此增加了形成光耦合器封装部件的时间和成本。另外，产生不同“形状因子”的模制品(例如，4、6或8引脚封装部件)所需的工具也需要相当大的投资。相应地，如果可以省去注塑成型工艺，则与生产光耦合器封装部件相关联的时间和成本可以减少许多。对光耦合器封装部件10，也可以做出其它改进。光耦合器封装部件10也容易因热循环而出故障。例如，当塑封料18和透光介质16被加热或冷却时，它们的热膨胀特性差异使它们以不同的比率膨胀或收缩。塑封料18和透光介质16有可能分离，从而导致结构性较弱的封装部件。温度变化也会在引线框24从塑封料18中出来的那些点处产生应力(例如，在点“A”处)。该应力可能会使引线框24断裂或性能变差。同时，导线11、13有时候可能会穿透透光介质16和塑封料18。透光介质16和塑封料18的热膨胀特性差异可能导致导线11和13中产生应力并使它们断裂。同时也期望减小常规光耦合器封装部件的高度。图1所示的光耦合器封装部件10相对太高。例如，典型的DIP封装部件的净高度约为3.5到4.0毫米。期望减小光耦合器封装部件的高度，这样它便可以具有较矮的外形。如此，可以生产出更小的电子元件。同时期望增加上述封装部件的功能并减小与制造光耦合器封装部件相关联的成本。本专利技术的多个实施例单独地或共同地来解决这些和其它问题。
技术实现思路
本专利技术的多个实施例涉及光耦合器封装部件及其制造方法。本专利技术的一个实施例涉及一种光耦合器封装部件，它包括(a)基片，该基片包括引线框和塑封料；(b)光发射器；(c)光接收器，其中光发射器和光接收器电耦合到该引线框；以及(d)透光介质，它被置于光发射器和光接收器之间。本专利技术的另一个实施例涉及一种用于形成光耦合器封装部件的方法，该方法包括(a)形成包括引线框和塑封料的基片；(b)将光发射器和光接收器附着到该基片上；以及(c)在该光发射器和光接收器之间沉积透光材料。本专利技术的另一个实施例涉及一种光耦合器封装部件，它包括(a)基片；(b)至少两个光发射器；(c)至少两个光接收器；以及(d)在相邻的光发射器和光接收器之间的透光介质，其中光发射器和光接收器位于该基片上。在下文中进一步详细描述这些和其它实施例。附图说明图1示出了现有技术的光耦合器封装部件。图2从底部透视角度示出了根据本专利技术一实施例的基片。图3示出了图4的基片，该基片示出了内部引线框配置。图4示出了图5所示基片的底部平面图。图5示出了图4所示基片沿A-A线的侧面横截面图。图6是该基片的另一张底部平面图，它示出了不同的光耦合器象限。图7从底部透视角度示出了根据本专利技术一实施例的光耦合器封装部件。图8从顶部透视角度示出了根据本专利技术一实施例的光耦合器封装部件。图9是从底部透视角度看到的光耦合器封装部件的底部透视图，并且其中示出了光发射器和光接收器。图10是一种光耦合器封装部件的底部平面图，它示出了光接收器和光发射器。图11示出了一种光耦合器组件，它包括安装在基片上的光耦合器封装部件。具体实施例方式在本专利技术的实施例中，一个或多个光耦合器位于单个基片上，该基片由引线框和塑封料构成。例如，在单个基片上可以有四个光耦合器排成四元阵列。每一个光耦合器可以包括光发射器(例如，发光二极管)和光接收器(例如，光电二极管)。光接收器和光发射器之间的间隔可以大约介于0.3毫米到0.5毫米之间。每一个光耦合器都可以用透光耦合凝胶来固定，并且可以用不透光的高反射环氧基聚合物来包住。可以将光耦合器的功能端分组，并将它们引向该封装部件的四周，这样便形成了球形栅格阵列布局。光接收器、光发射器和引线键合点可排列成使得它们将对应于引线框的各端。诸如控制芯片等逻辑器件也可以位于该基于引线框的基片上，并且也可以位于光耦合器封装部件中。此外，包括MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)(比如，带有或不带有槽栅的功率MOSFET)的芯片可以位于该基片上或该封装部件中。这种芯片或器件可以位于该基片上，并且可以电耦合到诸如光发射器和光接收器等组件。在一些实施例中，光耦合器封装部件很薄，并且具有至少两个光耦合器(例如，四个光耦合器)。有利的是，与各自带有一个光耦合器的四个分立的光耦合器封装部件相比，单个的光耦合器封装部件可以提供相同的或改进的性能。如下文所示，该封装部件中的外围焊接球布局允许更简单的板设计，因为导电轨迹的线路已经集成到光耦合器封装部件中了。这也节省了附着有光耦合器封装部件的板上的空间。图2-3示出了预备模制的引线框基片1，它被用于光耦合器封装部件中。它包括引线框2和塑封料3。引线框2可以包括芯片附着区域，两个或多个包括光接收器和光发射器的芯片被置于该芯片附着区域。诸如控制芯片等附加的芯片也可以被安装在引线框上。两个或多个引线可以从该芯片附着区域中延伸出来，并且可以形成引线框的各个接线端。“引线框”包括可能已经处理过(例如，通过蚀刻)或没有处理过的引线框结构。在其它情况下，可以使用其它类型的基片。参照图4-5，引线框2是基片1的骨架结构。它具有复杂的半蚀刻图案2a、非蚀刻图案2b以及通孔或完全蚀刻图案2c，从而定义了基片1的功能焊点和锁定区域(以锁住塑封料3)。引线框2可以包括任何合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光耦合器封装部件，包括：（ａ）基片，所述基片包括引线框和塑封料；（ｂ）光发射器；（ｃ）光接收器，其中所述光发射器和所述光接收器电耦合到所述引线框；以及（ｄ）透光介质，所述透光介质被置于所述光发射器和所述光 接收器之间。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】US 2004-4-2 10/817,1951.一种光耦合器封装部件，包括(a)基片，所述基片包括引线框和塑封料；(b)光发射器；(c)光接收器，其中所述光发射器和所述光接收器电耦合到所述引线框；以及(d)透光介质，所述透光介质被置于所述光发射器和所述光接收器之间。2.如权利要求1所述的光耦合器封装部件，还包括多个耦合到所述引线框的导电结构，其中所述导电结构所具有的高度大于所述光接收器和所述光发射器的高度。3.如权利要求2所述的光耦合器封装部件，其特征在于，所述导电结构是焊接结构。4.如权利要求1所述的光耦合器封装部件，还包括用于将所述光接收器电耦合到所述引线框、并将所述光发射器电耦合到所述引线框的接合导线。5.如权利要求1所述的光耦合器封装部件，其特征在于，所述引线框包括蚀刻部分和非蚀刻部分，并且其中所述蚀刻部分被所述塑封料所覆盖而所述非蚀刻部分没有被所述塑封料所覆盖。6.如权利要求1所述的光耦合器封装部件，其特征在于，所述引线框包括铜。7.如权利要求1所述的光耦合器封装部件，其特征在于，多个光耦合器位于所述基片上。8.如权利要求所述的光耦合器封装部件，其特征在于，所述引线框在第一侧包括蚀刻部分和非蚀刻部分，并且其中所述蚀刻部分被所述塑封料所覆盖而所述非蚀刻部分没有被所述塑封料所覆盖，并且其中所述塑封料完全地覆盖了所述引线框的第二侧。9.一种用于形成光耦合器封装部件的方法，所述方法包括(a)形...

【专利技术属性】
技术研发人员：MCY基尼奥内斯，R乔什，
申请(专利权)人：费查尔德半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：US[]