[发明专利]一种一次成型的塑封光电耦合器制作方法

说明书

本发明公开了一种一次成型的塑封光电耦合器制作方法，首先制作塑封光电耦合器的承载结构，采用了设计成形的内部光导介质成型结构，有效地提高器件的光电耦合效率，并且无需采用改变光导介质内腔形状的多种成型模具或改变光导介质透明度的掺杂工艺以及改变引线框架金岛角度的复杂步骤，便可方便达到光电耦合器电流传输比(CTR)参数精确可调的目的，只需开发一次外壳注塑模具，即可实现光电耦合器产品的塑封化和性能参数分档精细化的要求，优化了共面光耦的光电耦合效率，解决了一次注塑模具实现光电耦合器电流传输比(CTR)精细化分档的共面封装问题，从而在降低产品模具开发成本的基础上，实现了光电耦合器的塑封化及产品性能参数精确可控的目标。

技术领域

本发明属于光电集成电路领域，具体涉及一种一次成型的塑封光电耦合器制作方法。

背景技术

目前，国际主流的共面型塑封光电耦合器采用多次成型工艺技术，制作过程中，为了形成光通路需要进行光导介质的注入成型，图1为这种制作方式的光电耦合器光导介质成型模具，首先使用导电胶将光电耦合器的发光芯片和受光芯片粘接在金属引线框架的管腿的金岛表面上，键合丝使芯片和金岛形成电气连接，两个金岛之间间隔一定距离，形成电气隔离。待光导介质注入并完成固化后，翻转光导介质成型模具，形成图2所示半成品形态，最终光电耦合器成品电路形态如图3所示，其中塑封的共面光电耦合器外壳，需要使用集成电路外壳成型模具，将塑粉料注塑成型。因此，在这种类型的塑封光耦制作过程中，需要使用两种类型的成型模具，即内层光导介质注入成型模具和外壳塑封注塑模具。

对光电耦合器而言，电流传输比是该类型器件的重要性能指标之一，它直接反映了器件的光电耦合效率。共面型塑封光电耦合器是一种间接型光电耦合器件，它的基本工作原理是将发光管发出的光，通过半圆形光导介质的界面反射，从而传输至受光芯片转化为电信号输出；光信号反射传输至有效受光区的效率直接影响光耦的电流传输比这一重要参数，而半圆形光导介质的高度、界面弧度对光电转化效率起主导作用。美国专利Methodof marking an optoelectronic device专利号5614131授权人Prosanto K和美国专利Optical coupler专利号5389578授权人Lester L，利用光导介质成型模具来实现半圆形光导介质反射界面。欧洲专利Optocoupler with improved light transmissivity专利号0103032A1授权人Cook在传统光导介质中使用特殊材质光导管来提高光的反射和传输特性。而美国专利Photo-electric coupling device专利号4322628授权人Toshiaki Tanaka和美国专利optical isolator having leadframe with non-planar mounting portions专利号5751009授权人Samuel J使用特殊结构金属引线框架来增强受光芯片对发光管侧面发光的接收以及增强发光管顶部光线的反射，从而提高光电转化效率。在光电耦合器的实际使用过程中，电流传输比一般要求达到一定范围以方便用户分档使用，上述专利技术方案如果需要满足分档要求，需要调整光导介质成型腔体高度、表面弧度、光导介质透明度以及特殊金属框架发光芯片金岛和受光芯片金岛的相对位置和角度。因此，需要使用不同腔体形状的光导介质成型模具或者需要使用不同透明度的光导介质(改变材料组分)或者需要使用不同形状的金属引线框架，无论是改变光导介质成型模具、改变现有的金属引线框架制作模具还是改变光导介质材料组分，在实际制作和生产过程中存在高成本及工艺难题，因此以上专利技术方案存在很大的使用局限性。

发明内容

为了解决了现有技术中存在的问题，本发明公开了一种一次成型的塑封光电耦合器制作方法，只需开发一次外壳注塑模具，即可实现光电耦合器塑封成型，能有效地提高器件的光电耦合效率，实现了光电耦合器产品的塑封化和性能参数分档精细化的要求。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是，一种一次成型的塑封光电耦合器制作方法，具体包括以下步骤：