[发明专利]一种红外光电耦合器传输比调节方法

说明书

本发明公开了一种红外光电耦合器传输比调节方法，通过试验测量及计算传输比与红外接收管受光面积关系，确定所需控制的管芯受光面积，在红外接收管表面制作精确尺寸的屏蔽层，得到指定受光面积的红外接收管，在光电耦合器组装完成后即可实现不同数值的传输比。采用本方法组装光电耦合器，能够精确控制所需要得到的光电耦合器传输比，同时减少涂覆硅树脂的时间和人力、材料成本，提升航天用高等级光电耦合器产品成品率，彻底消除硅树脂形状变化所可能导致的各类风险，提高了光电耦合器的长期可靠性和环境耐能力。

技术领域

本发明属于集成电路制造技术，具体涉及一种红外光电耦合器传输比调节方法。

背景技术

典型红外电耦合器是将红外发光管、红外接收管封装在同一管壳内，并在红外发光管和红外接收管之间填充耐高压，光学透明的硅树脂及包封用环氧树脂实现封装的光电器件。光电耦合器的传输比(CRT)指副边电流与原边电流之比，是光电耦合器重要的参数之一。

典型光电耦合器传输比的调节方法包括在光电耦合器生产过程中调节红外发光管与红外接收管的绝缘距离、调节换用不同耐压特性和光谱特征的内封装的硅树脂、或采用不同方式点涂光导硅树脂(如通过背面不点胶、只点一半面积胶、局部点反射胶或全点胶)来实现对传输比的调节。

但目前管芯表面硅树脂涂覆工艺已不符合航天器产品禁(限)用工艺要求。由于传统的在管芯表面点涂硅树脂工艺会使管芯不同电极被同一块硅树脂所覆盖，或者使发光管与接收管之间被同一块硅树脂连接。而在高端航天电子产品领域，电路需要面临一系列严苛的加工、筛选条件以及复杂的使用环境，例如在真空加热，或是反复高低温冲击或温度循环中，都可能导致硅树脂发生分解或变性，从而造成接触电阻变化，严重的甚至导致硅树脂绝缘性出现下降。由于硅树脂实际物理连接了不同电极，因此该问题可能引发光电耦合器的功能性异常。基于上述原因，目前管芯表面硅树脂涂覆目前已不符合航天器产品禁(限)用工艺要求。因此，通过调控硅树脂材料特性或位置来调控传输比的方法在组装航天用高可靠光电耦合器时已不适用。

另一方面，若是需要组装的光电耦合器体积紧凑，则内部空间较小，由此造成红外发光管与红外接收管可用于调整位置的空间有限，此时不适合采用管芯相对位置的方法调控传输比。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种红外光电耦合器传输比调节方法，在不采用硅树脂涂覆在芯片表面的组装工艺，且不采用调节红外发光管与红外接收管之间相对位置的工艺的情况下，精确的控制最终成品光电耦合器的传输比。

本发明采用以下技术方案：

一种红外光电耦合器传输比调节方法，通过试验测量及计算传输比与红外接收管受光面积关系，确定所需控制的管芯受光面积，在红外接收管表面制作精确尺寸的屏蔽层，得到指定受光面积的红外接收管，在光电耦合器组装完成后即可实现不同数值的传输比。

进一步的，包括以下步骤：

S1、对采用不同表面遮盖面积红外接收管的光电耦合器进行传输测试，根据得到的光电耦合器传输比确定红外接收管的表面遮光面积与其组装的光电耦合器传输比关系；

S2、通过表面溅射工艺或电镀工艺，根据步骤S1得到的所述传输比关系，在红外接收管表面制作铝遮光层，然后通过光刻将遮光层面积刻蚀为所需要的传输比对应的遮光面积，在铝层表面制作钝化层；

S3、将红外发光管和红外接收管通过导电胶粘接在有通孔的厚膜基片对应位置上；

S4、将粘接了红外发光管与红外接收管的厚膜基片上下对准组装成品光电耦合器，外发光管与红外接收管之间的空间内不填充光导胶。

进一步的，步骤S1中，所述红外接收管的放大倍数精度误差≤±10％，放大倍数为170～200。

进一步的，步骤S2中，所述铝遮光层的厚度为1.5～2μm。