CN222339921U - 一种光电耦合器的封装结构及光电耦合器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光电耦合器的封装结构及光电耦合器，所述光电耦合器的封装结构包括封装基板、第一胶层、第二胶层，所述第一胶层覆盖在所述封装基板上，所述第二胶层覆盖在所述封装基板和第一胶层上；所述封装基板包括第一基材和第二基材，所述第二基材叠放在所述第一基材的顶面上；所述第一基材上设置有第一线路连接层和第二线路连接层；所述第一基材的底面设置有第一贴片引脚、第二贴片引脚、第三贴片引脚和第四贴片引脚，所述第一贴片引脚、第二贴片引脚与所述第一线路连接层连接，所述第三贴片引脚、第四贴片引脚与所述第二线路连接层连接。本实用新型制作工艺简单，外观一致性好，成本低，产品良率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电耦合器技术领域，尤其涉及一种光电耦合器的封装结构及光电耦合器。
背景技术
光电耦合器作为一种电-光-电转换隔离的安全器件，有着广泛的市场应用领域和环境。通常，光电耦合器中的发光芯片与感光芯片是被封装包覆在同一封装体内，封装体内部结构一般采用对照式或反光式。而在现有的制作技术中，无论是对照式还是反光式结构，都需要进行金属引线框架开模，成本较高、制作周期较长；并且现有结构一般采用双层胶体完全包覆，或仅包覆发光芯片、感光芯片以及部分键合线，气密性较差，且胶体包覆后需要专用设备进行打胶道、去除废胶、切除金属连筋、引脚弯曲成型等操作，制作工艺较为复杂，且器件一致性不佳。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，本实用新型提供了一种光电耦合器的封装结构及光电耦合器，无需金属引线框架开模，制作工艺较简单，成本低、制作周期短，器件外观一致性好，有效提高产品制作效率及良率。
本实用新型提供了一种光电耦合器的封装结构，所述光电耦合器的封装结构包括封装基板、第一胶层、第二胶层，所述第一胶层覆盖在所述封装基板上，所述第二胶层覆盖在所述封装基板和第一胶层上；
所述封装基板包括第一基材和第二基材，所述第二基材叠放在所述第一基材的顶面上；
所述第一基材上设置有第一线路连接层和第二线路连接层，所述第一线路连接层覆盖在所述第一基材的顶面和左侧面，所述第二线路连接层覆盖在所述第一基材的顶面和右侧面；
所述第一基材的底面设置有第一贴片引脚、第二贴片引脚、第三贴片引脚和第四贴片引脚，所述第一贴片引脚、第二贴片引脚与所述第一线路连接层连接，所述第三贴片引脚、第四贴片引脚与所述第二线路连接层连接。
进一步的，所述第二基材中设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔中设置有第一芯片，所述第二空腔中设置有第二芯片，所述第一芯片基于键合线连接所述第一线路连接层，所述第二芯片基于键合线连接所述第二线路连接层。
进一步的，所述第一芯片为发光芯片，所述第二芯片为感光芯片；
或所述第一芯片为感光芯片，所述第二芯片为发光芯片。
进一步的，所述第一空腔和第二空腔中填充有硅胶，所述硅胶包覆所述第一芯片、第二芯片和键合线。
进一步的，所述第一基材中设置有第一通孔，所述第二基材中设置有第二通孔，所述第二通孔叠合在所述第一通孔上，所述第一胶层填充所述第一通孔和第二通孔。
进一步的，所述第一基材和第二基材的材质为不透光绝缘体；
所述第一胶层的材质为透光环氧树脂；
所述第二胶层的材质为不透光环氧树脂；
所述反射层为二氧化钛反光材料涂层或二氧化硅反光材料涂层。
进一步的，所述第一贴片引脚和第二贴片引脚的中间间距为1.27mm，所述第三贴片引脚和第四贴片引脚的中间间距为1.27mm；或所述第一贴片引脚和第二贴片引脚的中间间距为2.54mm，第三贴片引脚和第四贴片引脚的中间间距为2.54mm；
所述第一贴片引脚和第三贴片引脚的间距大于11.8mm，所述第二贴片引脚和第四贴片引脚的间距大于11.8mm。
进一步的，所述第一线路连接层和所述第二线路连接层的间距大于7.0mm。
进一步的，所述第一通孔的宽度大于0.4mm。
进一步的，所述第二通孔的宽度大于所述第一通孔的宽度，并小于所述第一线路连接层和所述第二线路连接层的间距，所述第二通孔的长度大于所述第一通孔的长度。
进一步的，所述第一胶层的两侧边沿不超过所述第二基材的两侧边沿。
进一步的，所述第二胶层包覆所述第一胶层的上表面和侧面。
进一步的，所述光电耦合器的封装结构还包括反射层，所述反射层覆盖在所述第一胶层上。
本实用新型还提供了一种光电耦合器，所述光电耦合器包括上述的光电耦合器的封装结构。
本实用新型提供了一种光电耦合器的封装结构及光电耦合器，采用双层基材的封装基板，无需金属引线框架开模；设置了第一胶层、第二胶层和反射层，并在第一基材上设置线路连接层和贴片式引脚，同时基于硅胶包覆芯片和键合线，免除后续打胶道、去除废胶、切除金属连筋、引脚弯曲成型等操作，制作工艺较简单，成本低、制作周期短，器件外观一致性好，有效提高产品制作效率及良率。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1是本实用新型实施例一中的光电耦合器的封装结构剖视示意图；
图2是本实用新型实施例一中的封装基板结构示意图；
图3是本实用新型实施例一中的第一基材结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例一
本实用新型实施例提供了一种光电耦合器的封装结构，所述光电耦合器的封装结构包括封装基板、第一胶层、第二胶层，所述第一胶层覆盖在所述封装基板上，所述第二胶层覆盖在所述封装基板和第一胶层上。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图1所示，图1示出了本实用新型实施例一中的光电耦合器的封装结构剖视示意图，所述光电耦合器的封装结构包括封装基板、第一胶层3、第二胶层5，其中，所述第一胶层3覆盖在所述封装基板上，所述第二胶层5覆盖在所述封装基板和第一胶层3上。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述封装基板包括第一基材1和第二基材2，所述第二基材2叠放在所述第一基材1的顶面上。
具体的，如图2所示，图2示出了本实用新型实施例一中的封装基板结构示意图，所述第二基材2叠放在所述第一基材1的顶面上，所述第二基材2的边缘略微超出所述第一基材1的边缘。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一基材1和第二基材2的材质为不透光绝缘体。
具体的，所述第一基材1的材质优选为树脂，第二基材2的材质优选为树脂，如BT(Bismaleimide Triazine、双马来酰亚胺三嗪树脂)、EMC(Epoxy Molding Compound，环氧树脂模塑料)、PPA(Polyphthalamide，聚邻苯二酰胺)。
需要说明的是，所述第一基材1和第二基材2的材质可相同，也可为不相同材质。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，图3示出了本实用新型实施例一中的第一基材结构示意图，所述第一基材1上设置有第一线路连接层12和第二线路连接层13，所述第一线路连接层12覆盖在所述第一基材1的顶面和左侧面，所述第二线路连接层13覆盖在所述第一基材1的顶面和右侧面。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一基材1和第二基材2的边缘设置有弧形开口，所述第一线路连接层12位于所述第一基材1的顶面和侧面的部分通过该弧形开口连接，所述第二线路连接层13同理。
这里设置弧形开口，便于上锡，使器件外形尺寸一致性好。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一线路连接层12和第二线路连接层为金属线路连接层。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第二基材2中设置有第一空腔61和第二空腔62，即所述第一基材1、第二基材2和第一胶层3之间配合形成有第一空腔61和第二空腔62，所述第一空腔61和第二空腔62对称设置，即第二基材2上具有对称设置的两个镂空结构，该对称的两个镂空结构即为第一空腔61和第二空腔62。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一空腔61中设置有第一芯片71，所述第二空腔62中设置有第二芯片72，所述第一芯片71基于键合线73连接所述第一线路连接层12，所述第二芯片72基于键合线73连接所述第二线路连接层13。
具体的，所述第一线路连接层12设置在所述第一基材1顶面的部分延伸进所述第一空腔61中，所述第一芯片71基于键合线73与所述第一线路连接层12连接。
更多的，所述第二线路连接层13设置在所述第一基材1顶面的部分延伸进所述第二空腔62中，所述第二芯片72基于键合线73与所述第二线路连接层13连接。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一空腔61和第二空腔62中填充有硅胶，所述硅胶包覆第一芯片71、第二芯片72和键合线73。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一芯片71为发光芯片，所述第二芯片72为感光芯片，或所述第一芯片71为感光芯片，所述第二芯片72为发光芯片，在本实施例中，所述第一芯片71为发光芯片，所述第二芯片72为感光芯片。
需要说明的是，所述第一空腔61、第二空腔62的高度与所述第二基材2的高度相等，所述第二基材2的高度满足所述第一芯片71和第二芯片72以及键合线73在固晶焊线后的整体高度。
这里采用硅胶对芯片和键合线进行整体包覆，结构一致性好，气密性好，提高了保护效果。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一线路连接层12为连接所述发光芯片的发射端线路连接层，所述第二线路连接层13为连接所述感光芯片的接收端线路连接层。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一线路连接层12位于所述第一空腔61中的部分、所述第二线路连接层13位于所述第二空腔62中的部分设置有电镀金属层，材质可选择镀银层或镀金层。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一基材1中设置有第一通孔11，所述第一通孔11可为矩形孔、菱形孔、圆形孔等，在本实施例中为矩形孔。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第二基材2中设置有第二通孔21，所述第二通孔21叠合在所述第一通孔11上，所述第二通孔21可为矩形孔、菱形孔、圆形孔等，在本实施例中为矩形孔。
需要说明的是，所述第二通孔21的长度大于所述第一通孔11的长度，所述第二通孔21的宽度大于所述第一通孔11的宽度。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一胶层3填充所述第一通孔11和第二通孔12。
这里采用双层基材的封装基板，在第一基材放置芯片并设置线路连接层进行电路布线，在第二基材开孔处理，制作工艺简单，周期短、成本低，免除了现有金属引线框架需要开模定制，进而导致周期长、成本高的弊端。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一基材1的底面设置有第一贴片引脚14、第二贴片引脚15、第三贴片引脚16、第四贴片引脚17，其中所述第一贴片引脚14、第二贴片引脚15与所述第一线路连接层12连接，所述第三贴片引脚16、第四贴片引脚17与所述第二线路连接层13连接。
具体的，所述第一贴片引脚14、第二贴片引脚15、第三贴片引脚16、第四贴片引脚17为金属线路连接层。
需要说明的是，在图1中所述第一贴片引脚14与第二贴片引脚15位置重合，所述第三贴片引脚16与第四贴片引脚17重合，因此图1中仅示出第二贴片引脚15和第四贴片引脚17的标识。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一贴片引脚14、第二贴片引脚15为连接所述第一线路连接层12的输入端引脚，所述第三贴片引脚16、第四贴片引脚17为连接所述第二线路连接层13的输出端引脚。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一线路连接层12、第二线路连接层13、第一贴片引脚14、第二贴片引脚15、第三贴片引脚16、第四贴片引脚17表面设置有镀锡层。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一胶层3的两侧边沿不超过所述第二基材2的两侧边沿。
在本实施例的，所述第二胶层5的宽度大于所述第一胶层3的宽度，所述第二胶层5包覆所述第一胶层3的上表面和侧面。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第一胶层3的材质为透光环氧树脂。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述第二胶层5的材质为不透光环氧树脂。
更多的，所述第二胶层5可设置为具有反光效果的环氧树脂。
这里采用树脂作为胶层包覆封装基板，无需进行后续打胶道、去除废胶、切除金属连筋、引脚弯曲成型等繁琐操作，在第二胶层成型后进行打磨去胶，并可划片进行器件分隔，制作工艺简单，制程管控方便高效。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述光电耦合器的封装结构还包括反射层4，所述反射层4覆盖在所述第一胶层3上。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述反射层4为二氧化钛反光材料涂层或二氧化硅反光材料涂层。
这里设置反射层4，可更好地对发光芯片发出的光线进行反射，使感光芯片接收到更多的光线，光电转换效率更高。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，所述第一贴片引脚14和第二贴片引脚15的中间间距d1为1.27mm，所述第三贴片引脚16和第四贴片引脚17的中间间距d2为1.27mm；或所述第一贴片引脚14和第二贴片引脚15的中间间距d1为2.54mm，所述第三贴片引脚16和第四贴片引脚17的中间间距d2为2.54mm，且d1＝d2。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，所述第一贴片引脚14和第三贴片引脚16的间距d3大于11.8mm，所述第二贴片引脚15和第四贴片引脚17的间距d4大于11.8mm，且d3＝d4。
具体的，由于所述第一贴片引脚14、第二贴片引脚15、第三贴片引脚16、第四贴片引脚17为贴片式引脚，因此根据贴片引脚的标准要求，设置引脚之间的间距，所述中间间距指两个引脚的中央点的间距。
这里设置贴片式引脚，免除后续引脚弯曲成型的操作，简化制作工艺。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，所述第一线路连接层12和所述第二线路连接层13的间距d5大于7.0mm。
具体的，所述第一线路连接层12和所述第二线路连接层13的间距d5为所述第一线路连接层12和第二线路连接层13在所述第一基材1的顶面部分的最接近部分的间距。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图3所示，所述第一通孔11的宽度w1大于0.4mm。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图2所示，所述第二通孔21的宽度w2大于所述第一通孔11的宽度w1，且小于所述第一线路连接层12和所述第二线路连接层13的间距d5。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图2所示，所述第一通孔11的长度l1大于所述第一线路连接层12的横向宽度w3和所述第二线路连接层13的横向宽度w4。
在本实施例的一个可选实现方式中，如图2所示，所述第二通孔21的长度l2大于所述第一通孔11的长度l1。
工作原理：将所述第一贴片引脚14、第二贴片引脚15连接外部输入电路，第三贴片引脚16、第四引贴片脚17连接外部输出电路，所述第一芯片71发出光线，穿过第一胶层3，经过反射层4的反射后，所述第二芯片72接收光线，转换为电流信号输出。
在本实施例的一个可选实现方式中，所述光电耦合器的封装结构适用于单通道光电耦合器，可根据实际设计情况进行叠加，以适应多通道光电耦合器。
综上，本实用新型实施例一提供了一种光电耦合器的封装结构，采用双层基材的封装基板，无需金属引线框架开模；设置了第一胶层、第二胶层和反射层，并在第一基材上设置线路连接层和贴片式引脚，同时基于硅胶包覆芯片和键合线，免除后续打胶道、去除废胶、切除金属连筋、引脚弯曲成型等操作，制作工艺较简单，成本低、制作周期短，器件外观一致性好，有效提高产品制作效率及良率。
实施例二
本实用新型实施例二提供了一种光电耦合器，所述光电耦合器包括实施例一中所述的光电耦合器的封装结构。
综上，本实用新型实施例二提供了一种光电耦合器，包括实施例一中所述的光电耦合器的封装结构，采用双层基材的封装基板，无需金属引线框架开模；设置了第一胶层、第二胶层和反射层，并在第一基材上设置线路连接层和贴片式引脚，同时基于硅胶包覆芯片和键合线，免除后续打胶道、去除废胶、切除金属连筋、引脚弯曲成型等操作，制作工艺较简单，成本低、制作周期短，器件外观一致性好，有效提高产品制作效率及良率。
以上对本实用新型实施例所提供的一种光电耦合器的封装结构及光电耦合器进行了详细介绍，本文中采用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (13)
1.一种光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述光电耦合器的封装结构包括封装基板、第一胶层、第二胶层，所述第一胶层覆盖在所述封装基板上，所述第二胶层覆盖在所述封装基板和第一胶层上；
所述封装基板包括第一基材和第二基材，所述第二基材叠放在所述第一基材的顶面上；
所述第一基材上设置有第一线路连接层和第二线路连接层，所述第一线路连接层覆盖在所述第一基材的顶面和左侧面，所述第二线路连接层覆盖在所述第一基材的顶面和右侧面；
所述第一基材的底面设置有第一贴片引脚、第二贴片引脚、第三贴片引脚和第四贴片引脚，所述第一贴片引脚、第二贴片引脚与所述第一线路连接层连接，所述第三贴片引脚、第四贴片引脚与所述第二线路连接层连接。
2.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第二基材中设置有第一空腔和第二空腔，所述第一空腔中设置有第一芯片，所述第二空腔中设置有第二芯片，所述第一芯片基于键合线连接所述第一线路连接层，所述第二芯片基于键合线连接所述第二线路连接层。
3.如权利要求2所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一芯片为发光芯片，所述第二芯片为感光芯片；
或所述第一芯片为感光芯片，所述第二芯片为发光芯片。
4.如权利要求3所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一空腔和第二空腔中填充有硅胶，所述硅胶包覆所述第一芯片、第二芯片和键合线。
5.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一基材中设置有第一通孔，所述第二基材中设置有第二通孔，所述第二通孔叠合在所述第一通孔上，所述第一胶层填充所述第一通孔和第二通孔。
6.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述光电耦合器的封装结构还包括反射层，所述反射层覆盖在所述第一胶层上；
所述第一基材和第二基材的材质为不透光绝缘体；
所述第一胶层的材质为透光环氧树脂；
所述第二胶层的材质为不透光环氧树脂；
所述反射层为二氧化钛反光材料涂层或二氧化硅反光材料涂层。
7.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一贴片引脚和第二贴片引脚的中间间距为1.27mm，所述第三贴片引脚和第四贴片引脚的中间间距为1.27mm；或所述第一贴片引脚和第二贴片引脚的中间间距为2.54mm，第三贴片引脚和第四贴片引脚的中间间距为2.54mm；
所述第一贴片引脚和第三贴片引脚的间距大于11.8mm，所述第二贴片引脚和第四贴片引脚的间距大于11.8mm。
8.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一线路连接层和所述第二线路连接层的间距大于7.0mm。
9.如权利要求5所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一通孔的宽度大于0.4mm。
10.如权利要求9所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第二通孔的宽度大于所述第一通孔的宽度，并小于所述第一线路连接层和所述第二线路连接层的间距，所述第二通孔的长度大于所述第一通孔的长度。
11.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第一胶层的两侧边沿不超过所述第二基材的两侧边沿。
12.如权利要求1所述的光电耦合器的封装结构，其特征在于，所述第二胶层包覆所述第一胶层的上表面和侧面。
13.一种光电耦合器，其特征在于，所述光电耦合器包括权利要求1-12任一项所述的光电耦合器的封装结构。
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