光耦继电器制造技术

本实用新型专利技术提供了一种光耦继电器，包括：芯片基底、阵列式排布的多个光耦继电模块和MEMS外壳，MEMS外壳设于芯片基底上且将所有的光耦继电模块罩住，光耦继电模块包括：发光单元、感光单元、驱动单元和开关单元。本申请将所有的光耦继电模块均集成于芯片基底的同一平面上，使用基于SOI的BCD工艺制作，各光耦继电模块中，发光单元直接集成在感光单元侧，所以不需要使用高透光率胶体作为器件支撑，本申请取消了高透光率胶体使用，简化了工艺流程，提高了光通比率。进一步的，本申请通过在所有的光耦继电模块上方设置高反射的MEMS外壳以使用反射方式增强感光单元的获得光强，解决了光耦继电模块之间的光线隔离问题。耦继电模块之间的光线隔离问题。耦继电模块之间的光线隔离问题。

【技术实现步骤摘要】
光耦继电器


[0001]本技术涉及继电器
，特别涉及一种光耦继电器。

技术介绍

[0002]光耦继电器是广泛应用于工业设备，半导体测试设备中，相比较传统的弹簧继电器具有可靠性高，性能稳定，切换速度快等优点。
[0003]现有光耦继电器通常是基于传统的芯片堆叠方式生产，其中LED发光器件被置于感光电路上方通过透光度极高的胶体联合在一起，这种方式下对于所使用的透光胶体材料需要有极高的要求，实际上降低了光通比率，在材料选型上有比较高的要求。同时，该结构实现多通道高密度光耦继电器比较困难，很难实现通道间光线隔离，目前国内同款芯片尺寸较国外偏大，没有自主的多通道的产品。

技术实现思路

[0004]本技术的目的在于提供一种光耦继电器，以解决现有光耦继电器材料选型要求较高、光通比率较低、难以实现光耦继电器芯片之间的光线隔离等问题中的至少一个问题。
[0005]为解决上述技术问题，本技术提供一种光耦继电器，包括：芯片基底、阵列式排布的多个光耦继电模块和MEMS外壳，所有的所述光耦继电模块均集成于所述芯片基底上，其中，所述MEMS外壳设于所述芯片基底上且将所有的所述光耦继电模块罩住；
[0006]其中，各所述光耦继电模块包括：发光单元、感光单元、驱动单元和开关单元，所述发光单元设于所述感光单元侧，所述感光单元与所述驱动单元电连接，所述驱动单元与所述开关单元电连接。
[0007]可选的，在所述光耦继电器中，所述芯片基底包括：依次堆叠的底层膜层、多个中间膜层和顶层膜层，所述发光单元、所述感光单元、所述驱动单元和所述开关单元均集成于所述顶层膜层上。
[0008]可选的，在所述光耦继电器中，所述MEMS外壳的内层镀有铝膜。
[0009]可选的，在所述光耦继电器中，所述MEMS外壳包括：多个阵列式排布的通道，一所述通道对应罩住一所述光耦继电模块。
[0010]可选的，在所述光耦继电器中，各所述通道的内层镀有铝膜。
[0011]可选的，在所述光耦继电器中，所述发光单元包括：多个LED发光二极管。
[0012]可选的，在所述光耦继电器中，所述感光单元包括：若干串联的光敏二极管。
[0013]可选的，在所述光耦继电器中，所述开关单元包括：第一NMOS管和第二NMOS管，所述第一NMOS管的栅极和第二NMOS管的栅极相连，所述第一NMOS管的源极和第二NMOS管的源极相连，所述第一NMOS管的漏极接后级电路，所述第二NMOS管的漏极接后级电路。
[0014]可选的，在所述光耦继电器中，所述驱动单元包括：依次电连接的偏置电压提供子单元、电流镜子单元、电压钳位子单元、滤波子单元和驱动缓冲子单元。
[0015]本申请技术方案，至少包括如下优点：
[0016]本申请将所有的光耦继电模块均集成于芯片基底的同一平面上，使用基于SOI的BCD工艺制作，各光耦继电模块中，发光单元直接集成在感光单元侧，所以不需要使用高透光率胶体作为器件支撑，本申请取消了高透光率胶体使用，简化了工艺流程，提高了光通比率。
[0017]进一步的，本申请通过在所有的光耦继电模块上方设置高反射的MEMS外壳以进行光耦感光操作，使用反射方式增强感光单元的获得光强，解决了光耦继电模块之间的光线隔离问题，提高了器件的隔离度。
[0018]此外，多通道的MEMS外壳可以实现多通道高密度的光电耦合，进一步降低成本，提高器件集成度。
附图说明
[0019]图1是本技术实施例的光耦继电器的结构示意图；
[0020]图2是本技术实施例的MEMS外壳的仰视图；
[0021]图3是本技术实施例的光耦继电模块的电路结构图；
[0022]图4是本技术实施例的驱动单元的电路结构图；
[0023]其中，附图标记说明如下：
[0024]100
‑
芯片基底，101
‑
光耦继电模块，10
‑
发光单元，20
‑
感光单元，30
‑
驱动单元，31
‑
偏置电压提供子单元，32
‑
电流镜子单元，33
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电压钳位子单元，34
‑
滤波子单元，35
‑
驱动缓冲子单元，40
‑
开关单元，50
‑
MEMS外壳，51
‑
通道。
具体实施方式
[0025]以下结合附图和具体实施例对本技术提出的光耦继电器作进一步详细说明。根据下面说明，本技术的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本技术实施例的目的。此外，附图所展示的结构往往是实际结构的一部分。特别的，各附图需要展示的侧重点不同，有时会采用不同的比例。
[0026]本申请实施例提供一种光耦继电器，参考图1，图1是本技术实施例的光耦继电器的结构示意图，所述光耦继电器包括：芯片基底100、阵列式排布的多个光耦继电模块101和MEMS外壳50，所有的所述光耦继电模块101均集成于所述芯片基底100上，其中，所述MEMS外壳50设于所述芯片基底100上且将所有的所述光耦继电模块101罩住。
[0027]其中，各所述光耦继电模块101包括：发光单元10、感光单元20、驱动单元30和开关单元40，所述发光单元10设于所述感光单元20侧，所述感光单元20与所述驱动单元30电连接，所述驱动单元30与所述开关单元40电连接。
[0028]较佳的，所述MEMS外壳50的内层镀有铝膜。
[0029]优选的，所述芯片基底100包括：依次堆叠的底层膜层、多个中间膜层和顶层膜层，所述发光单元10、所述感光单元20、所述驱动单元30和所述开关单元40均集成于所述顶层膜层上。
[0030]进一步的，所述MEMS外壳50包括：多个阵列式排布的通道51，一所述通道对应罩住
一所述光耦继电模块101。
[0031]参考图2，图2是本技术实施例的MEMS外壳的仰视图，本实施例以1行4列的所述光耦继电模块为例，所述MEMS外壳50包括：1
×
4阵列式排布的通道51，一所述通道51对应罩住一所述光耦继电模块101。较佳的，各所述通道51的内层均镀有均匀厚度的具有高反射率的铝膜。
[0032]参考图3，图3是本技术实施例的光耦继电模块的电路结构图，从右往左，所述光耦继电模块101依次包括：发光单元10、感光单元20、驱动单元30和开关单元40。
[0033]较佳的，所述发光单元10包括：LED发光二极管D0。
[0034]优选的，所述感光单元20包括：若干串联的光敏二极管D1～Dn。
[0035]在本实施例中，所述感光单元20包括：六个串联的光敏二极管D1～D6。
[0036]进一步的，所述开关单元40包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光耦继电器，其特征在于，包括：芯片基底、阵列式排布的多个光耦继电模块和MEMS外壳，所有的所述光耦继电模块均集成于所述芯片基底上，其中，所述MEMS外壳设于所述芯片基底上且将所有的所述光耦继电模块罩住；其中，各所述光耦继电模块包括：发光单元、感光单元、驱动单元和开关单元，所述发光单元设于所述感光单元侧，所述感光单元与所述驱动单元电连接，所述驱动单元与所述开关单元电连接。2.根据权利要求1所述的光耦继电器，其特征在于，所述芯片基底包括：依次堆叠的底层膜层、多个中间膜层和顶层膜层，所述发光单元、所述感光单元、所述驱动单元和所述开关单元均集成于所述顶层膜层上。3.根据权利要求1所述的光耦继电器，其特征在于，所述MEMS外壳的内层镀有铝膜。4.根据权利要求1所述的光耦继电器，其特征在于，所述MEMS外壳包括：多个阵列式排布的通...

【专利技术属性】
技术研发人员：李秉纬，张亮，黄斌，陈凯，
申请(专利权)人：无锡前诺德半导体有限公司，
类型：新型
国别省市：