光電耦合器的封裝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種光電耦合器的封裝方法，光電耦合器包括發(fā)光二極管、光敏三極管、四個引線和絕緣白膠；四個引線各自具有與其互為一體的貼片基島；發(fā)光二極管的負(fù)極裝在第一貼片基島上，正極與第二貼片基島電連接；光敏三極管的集電極裝在第三貼片基島上，發(fā)射極與第四貼片基島電連接；發(fā)光二極管、光敏三極管和四個貼片基島均封裝在絕緣白膠內(nèi)，且絕緣白膠內(nèi)有透明環(huán)氧樹脂膠，發(fā)光二極管與光敏三極管相對布置；而其：所述封裝的步驟依次是，涂覆透明環(huán)氧樹脂；涂覆絕緣白膠；該步驟依次包括，配制絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物、預(yù)熱、注膠和電鍍；即完成光電耦合器的封裝處理。本發(fā)明具有工藝合理，不易吸收外界光干擾，使用壽命長，且可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】光電耦合器的封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光電耦合器的封裝方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的光電耦合器的封裝方法是將黑色環(huán)氧樹脂封裝在發(fā)光二極管、光敏三極管、第一貼片基島、第二貼片基島、第三貼片基島和第四貼片基島的外周，其具體步驟依次是，注膠、熱固化、去飛邊、電鍍和烘干，這樣的封裝方法，不僅工藝步驟繁多、而且生產(chǎn)成本高，由于采用的環(huán)氧樹脂是黑色環(huán)氧樹脂，而黑色易吸收外界光，會使發(fā)光二極管和光敏三極管對檔直接造成損失，若將該種結(jié)構(gòu)的光電耦合器應(yīng)用于外界光干擾較強(qiáng)及對環(huán)保有較高要求的場合下，產(chǎn)品內(nèi)部會因為光散射而導(dǎo)致變向光衰減，從而造成有對檔偏差的現(xiàn)象發(fā)生，使得產(chǎn)品容易失效，使用壽命短。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是:提供一種工藝合理，不易吸收外界光干擾，使用壽命長，且可靠性高的光電耦合器的封裝方法，以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0004]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案:一種光電耦合器的封裝方法，所述光電耦合器包括發(fā)光二極管、光敏三極管、第一引線、第二引線、第三引線、第四引線和絕緣白膠；所述第一引線、第二引線、第三引線、第四引線各自具有與其互為一體的第一貼片基島、第二貼片基島、第三貼片基島和第四貼片基島；所述發(fā)光二極管的負(fù)極裝在第一貼片基島上，而其正極與第二貼片基島電連接，且發(fā)光二極管的外周有硅膠；所述光敏三極管的集電極裝在第三貼片基島上，而其發(fā)射極與第四貼片基島電連接，光敏三極管表面的基極是感光區(qū)；所述發(fā)光二極管、光敏三極管、第一貼片基島、第二貼片基島、第三貼片基島和第四貼片基島均封裝在絕緣白膠內(nèi)，且絕緣白膠內(nèi)有透明環(huán)氧樹脂膠，發(fā)光二極管與光敏三極管相對布置；而其:所述封裝的步驟依次是，
a、涂覆透明環(huán)氧樹脂，所述涂覆透明環(huán)氧樹脂步驟，是將所述發(fā)光二極管、光敏三極管、第一貼片基島、第二貼片基島、第三貼片基島和第四貼片基島放置在模具中，然后澆注透明環(huán)氧樹脂，再放入烘箱內(nèi)進(jìn)行熱固化；所述烘箱內(nèi)的固化溫度控制在170?180°C范圍內(nèi)，固化時間控制在5.5?6.5小時范圍內(nèi)；
b、涂覆絕緣白膠，是將步驟a得到的工件外周涂覆絕緣白膠；該步驟依次包括，
bl、配制絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物，該組合物以重量百分含量計包括:環(huán)氧樹脂9%?12%，線性酚醛樹脂3%?5%，填料76%?78%，催化劑1%?2%，白色著色劑2%?4%，脫模劑1%?2% ；
b2、預(yù)熱；所述預(yù)熱步驟是將步驟bl配制的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)行預(yù)加熱；預(yù)加熱溫度控制在85?95°C范圍內(nèi)，預(yù)熱時間控制在10?20s范圍內(nèi)；
b3、注膠；所述注膠步驟是將步驟a得到的工件放置在模溫控制在173?183°C范圍內(nèi)的模具內(nèi)，再由注塑機(jī)將經(jīng)b2步驟預(yù)熱的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物注入模具的腔體內(nèi)，固化形成絕緣白膠；
C、電鍍；所述電鍍步驟是將步驟b3得到的工件與2?3V電壓電源的陰極連接，并放置在電鍍液中，以與2?3V電壓電源的陽極連接的焊錫作為陽極，通過電鍍在工件的四個引線上鍍上錫層，即完成光電耦合器的封裝處理。
[0005]在上述技術(shù)方案中，所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂和聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。
[0006]在上述技術(shù)方案中，所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的填料為熔融硅粉和結(jié)晶硅粉中的一種或兩種。
[0007]在上述技術(shù)方案中，所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的催化劑為三苯基膦、N -( 2-氰基乙基)和己內(nèi)酰胺中的一種或幾種。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述步驟c之前還包括去飛邊步驟，所述去飛邊步驟是將步驟b3得到的工件與3?5V電壓電源的陽極連接，再放置在強(qiáng)堿溶液中通電進(jìn)行電解，然后再通過高壓水去除工件上多余的絕緣白膠。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述步驟c之后還包括烘干步驟，所述烘干步驟是將步驟c得到的工件放在烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，所述烘箱的烘干溫度控制在145?155°C范圍內(nèi)，烘干時間控制在1.5?2.5小時范圍內(nèi)，待烘干完畢后并進(jìn)行退火處理。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述步驟b3中所述的注塑機(jī)的注射壓力控制在50?60Kg/cm2范圍內(nèi)，注射時間控制在8?12s范圍內(nèi)。
[0011]在上述技術(shù)方案中，所述步驟c中的電鍍液是體積比為12.8?13.8:6.2?7.2:3.5?4.5:74?78的甲基磺酸、甲基磺酸錫、亮錫添加劑和水組成的酸性溶液；電鍍電流控制在85?95A范圍內(nèi)，電鍍時間控制在15?16分鐘范圍內(nèi)。
[0012]在上述技術(shù)方案中，所述去飛邊步驟的電解電流控制在150?170A范圍內(nèi)，電解時間控制在8?10分鐘范圍內(nèi)，高壓水的壓力控制在23?33MPa范圍內(nèi)。
[0013]本發(fā)明所具有的積極效果是:本發(fā)明的封裝步驟依次是，涂覆透明環(huán)氧樹脂和涂覆絕緣白膠，所述涂覆絕緣白膠步驟依次包括，配制絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物、預(yù)熱、注膠和電鍍；本發(fā)明的封裝方法工藝合理，而且生產(chǎn)成本低；由于本發(fā)明的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物是白色的，不像黑色環(huán)氧樹脂吸光，絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的反光率在50?60%范圍內(nèi)，使得本發(fā)明制得的光電耦合器內(nèi)部不易發(fā)生光散射，也不易會發(fā)生變向光衰減的情況，而發(fā)光二極管和光敏三極管也不會發(fā)生對檔偏差，適用于外界光干擾較強(qiáng)及對環(huán)保有較高要求的場合下，不僅使用壽命長，且可靠性高。實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的目的。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明的光電耦合器一種【具體實(shí)施方式】的主視圖；
圖2是圖1的A-A首I]視不意圖；
圖3是圖2的B-B剖視示意圖；
圖4是圖2的C-C剖視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]以下結(jié)合附圖以及給出的實(shí)施例，對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但并不局限于此。[0016]如圖1、2、3、4所不，一種光電f禹合器的封裝方法,所述光電f禹合器包括發(fā)光二極管1、光敏三極管2、第一引線3、第二引線4、第三引線5、第四引線6和絕緣白膠7 ;所述第一引線3、第二引線4、第三引線5、第四引線6各自具有與其互為一體的第一貼片基島3-1、第二貼片基島4-1、第三貼片基島5-1和第四貼片基島6-1 ;所述發(fā)光二極管I的負(fù)極裝在第一貼片基島3-1上，而其正極與第二貼片基島4-1電連接，且發(fā)光二極管I的外周有硅膠8 ;所述光敏三極管2的集電極裝在第三貼片基島5-1上，而其發(fā)射極與第四貼片基島6-1電連接，光敏三極管2表面的基極2-1是感光區(qū)；所述發(fā)光二極管1、光敏三極管2、第一貼片基島3_1、第二貼片基島4_1、第二貼片基島5_1和第四貼片基島6_1均封裝在絕緣白月父7內(nèi)，且絕緣白膠7內(nèi)有透明環(huán)氧樹脂膠9，發(fā)光二極管I與光敏三極管3相對布置；而其:所述封裝的步驟依次是，
a、涂覆透明環(huán)氧樹脂，所述涂覆透明環(huán)氧樹脂步驟，是將所述發(fā)光二極管1、光敏三極管2、第一貼片基島3-1、第二貼片基島4-1、第三貼片基島5-1和第四貼片基島6-1放置在模具中，然后澆注透明環(huán)氧樹脂，再放入烘箱內(nèi)進(jìn)行熱固化；所述烘箱內(nèi)的固化溫度控制在170?180°C范圍內(nèi)，固化時間控制在5.5?6.5小時范圍內(nèi)；
b、涂覆絕緣白膠，是將步驟a得到的工件外周涂覆絕緣白膠；該步驟依次包括，
bl、配制絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物，該組合物以重量百分含量計包括:環(huán)氧樹脂9%?12%，線性酚醛樹脂3%?5%，填料76%?78%，催化劑1%?2%，白色著色劑2%?4%，脫模劑1%?2% ；
b2、預(yù)熱；所述預(yù)熱步驟是將步驟bl配制的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)行預(yù)加熱；預(yù)加熱溫度控制在85?95°C范圍內(nèi)，預(yù)熱時間控制在10?20s范圍內(nèi)；
b3、注膠；所述注膠步驟是將步驟a得到的工件放置在模溫控制在173?183°C范圍內(nèi)的模具內(nèi)，再由注塑機(jī)將經(jīng)b2步驟預(yù)熱的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物注入模具的腔體內(nèi)，固化形成絕緣白膠7 ；
C、電鍍；所述電鍍步驟是將步驟b3得到的工件與2?3V電壓的陰極連接，并放置在電鍍液中，以與2?3V電壓電源的陽極連接的焊錫作為陽極，通過電鍍在工件的四個引線3、
4、5、6上鍍上錫層，即完成光電耦合器的封裝處理。
[0017]本發(fā)明所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂和聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。
[0018]本發(fā)明所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的填料為熔融硅粉和結(jié)晶硅粉中的一種或兩種。本發(fā)明的白色環(huán)氧樹脂組合物在溫度175°C下，90秒后的熱硬度不小于80 (邵氏硬度計D型)。其中，填料優(yōu)先選用熔融性硅粉，當(dāng)填料含量大于76%并配合聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂、線性酚醛樹脂的較高熱硬度的特性，從而極大的提升了絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的熱硬度，并確保該組合物固化后的吸水率必須小于等于0.4% (PCT，168h)。
[0019]注:若絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的熱硬度過低，則會出現(xiàn)在封裝完成后產(chǎn)品過軟而失去基本離模能力，并且產(chǎn)品的注膠口會完全殘留于引線上而無法分離，使得產(chǎn)品沒有實(shí)際可操作性。
[0020]本發(fā)明所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的催化劑為三苯基膦、N -(2-氰基乙基)和己內(nèi)酰胺中的一種或幾種。這樣，在注膠步驟后，無需要熱固化工藝，使得絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物滿足在180s內(nèi)交聯(lián)固化程度大于99.6%。[0021]本發(fā)明的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物在溫度150°C，時間在6H內(nèi)，不會發(fā)生明顯變色，那是因為抗氧化能力有明顯提升，并具有反射率高的特點(diǎn)，從而提高其對檔率。
[0022]本發(fā)明所述步驟c之前還包括去飛邊步驟，所述去飛邊步驟是將步驟b3得到的工件與3?5V電壓電源的陽極連接，再放置在強(qiáng)堿溶液中通電進(jìn)行電解，在引線表面產(chǎn)生的氣體將無效區(qū)域的殘余封裝料與引線剝離，然后再通過高壓水去除工件上多余的絕緣白膠7。
[0023]本發(fā)明所述步驟c之后還包括烘干步驟，所述烘干步驟是將步驟c得到的工件放在烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，所述烘箱的烘干溫度控制在145?155°C范圍內(nèi)，烘干時間控制在
1.5?2.5小時范圍內(nèi)，待烘干完畢后并進(jìn)行退火處理。能夠去除產(chǎn)品內(nèi)部之間存在的內(nèi)應(yīng)力，長時間使用后，引線與封裝的絕緣白膠相鄰處，不會產(chǎn)生錫須，使得產(chǎn)品的可靠性高。
[0024]本發(fā)明所述步驟b3中所述的注塑機(jī)的注射壓力控制在50?60Kg/cm2范圍內(nèi)，注射時間控制在8?12s范圍內(nèi)。
[0025]本發(fā)明所述步驟c中的電鍍液是體積比為12.8?13.8:6.2?7.2:3.5?4.5:74?78的甲基磺酸、甲基磺酸錫、亮錫添加劑和水組成的酸性溶液；電鍍電流控制在85?95A范圍內(nèi)，電鍍時間控制在15?16分鐘范圍內(nèi)。
[0026]本發(fā)明所述去飛邊步驟的電解電流控制在150?170A范圍內(nèi)，電解時間控制在8?10分鐘范圍內(nèi)，高壓水的壓力控制在23?33MPa范圍內(nèi)。
[0027]本發(fā)明所述的光電耦合器的工作原理，是由發(fā)光二極管的發(fā)出紅外光，光敏三極管的基極接收紅外光，再將光信號轉(zhuǎn)化為電信號實(shí)現(xiàn)工作。由于已有技術(shù)中黑色環(huán)氧樹脂吸光，使得發(fā)光二極管發(fā)出的紅外光會發(fā)生散射，而散射到外圍的紅外光則會被黑色的環(huán)氧樹脂所吸收，導(dǎo)致光信號的變向衰減，而本發(fā)明制得的產(chǎn)品則不會存在這樣的問題，由于絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的高反射率，使得散射出的紅外光會被絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物重新被反射回來，實(shí)現(xiàn)二次接收，極大降低了這種光衰減的現(xiàn)象。
[0028]本發(fā)明小試效果顯示，其使用效果是十分滿意的。
【權(quán)利要求】
1.一種光電稱合器的封裝方法，所述光電稱合器包括發(fā)光二極管(I)、光敏三極管(2)、第一引線(3)、第二引線(4)、第三引線(5)、第四引線(6)和絕緣白膠(7);所述第一引線(3)、第二引線(4)、第三引線(5)、第四引線(6)各自具有與其互為一體的第一貼片基島(3-1)、第二貼片基島(4-1)、第三貼片基島(5-1)和第四貼片基島(6-1);所述發(fā)光二極管(O的負(fù)極裝在第一貼片基島(3-1)上，而其正極與第二貼片基島(4-1)電連接，且發(fā)光二極管(I)的外周有硅膠(8);所述光敏三極管(2)的集電極裝在第三貼片基島(5-1)上，而其發(fā)射極與第四貼片基島(6-1)電連接，光敏三極管(2)表面的基極(2-1)是感光區(qū)；所述發(fā)光二極管(I)、光敏三極管(2)、第一貼片基島(3-1)、第二貼片基島(4-1)、第三貼片基島(5-1)和第四貼片基島(6-1)均封裝在絕緣白膠(7)內(nèi)，且絕緣白膠(7)內(nèi)有透明環(huán)氧樹脂膠(9)，發(fā)光二極管(I)與光敏三極管(3)相對布置；其特征在于:所述封裝的步驟依次是， a、涂覆透明環(huán)氧樹脂，所述涂覆透明環(huán)氧樹脂步驟，是將所述發(fā)光二極管(I)、光敏三極管(2)、第一貼片基島(3_1)、第二貼片基島(4_1)、第二貼片基島(5_1)和第四貼片基島(6-1)放置在模具中，然后澆注透明環(huán)氧樹脂，再放入烘箱內(nèi)進(jìn)行熱固化；所述烘箱內(nèi)的固化溫度控制在170~180°C范圍內(nèi)，固化時間控制在5.5~6.5小時范圍內(nèi)； b、涂覆絕緣白膠，是將步驟a得到的工件外周涂覆絕緣白膠；該步驟依次包括， bl、配制絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物，該組合物以重量百分含量計包括:環(huán)氧樹脂9%~12%，線性酚醛樹脂3%~5%，填料76%~78%，催化劑1%~2%，白色著色劑2%~4%，脫模劑1%~2% ； b2、預(yù)熱；所述預(yù)熱步驟是將步驟bl配制的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物進(jìn)行預(yù)加熱；預(yù)加熱溫度控制在85~95°C范圍內(nèi)，預(yù)熱時間控制在10~20s范圍內(nèi)； b3、注膠；所述注膠`步驟是將步驟a得到的工件放置在模溫控制在173~183°C范圍內(nèi)的模具內(nèi)，再由注塑機(jī)將經(jīng)b2步驟預(yù)熱的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物注入模具的腔體內(nèi)，固化形成絕緣白膠(7)； C、電鍍；所述電鍍步驟是將步驟b3得到的工件與2~3V電壓的陰極連接，并放置在電鍍液中，以與2-3V電壓電源的陽極連接的焊錫作為陽極，通過電鍍在工件的四個引線(3、4、5、6)上鍍上錫層，即完成光電耦合器的引腳表面處理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的環(huán)氧樹脂為鄰甲酚醛環(huán)氧樹脂和聯(lián)苯型環(huán)氧樹脂中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的填料為熔融硅粉和結(jié)晶硅粉中的一種或兩種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟bl中的絕緣白色環(huán)氧樹脂組合物的催化劑為三苯基膦、N -( 2-氰基乙基)和己內(nèi)酰胺中的一種或幾種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟c之前還包括去飛邊步驟，所述去飛邊步驟是將步驟b3得到的工件與3~5V電壓電源的陽極連接，再放置在強(qiáng)堿溶液中通電進(jìn)行電解，然后再通過高壓水去除工件上多余的絕緣白膠(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟c之后還包括烘干步驟，所述烘干步驟是將步驟c得到的工件放在烘箱內(nèi)進(jìn)行烘干，所述烘箱的烘干溫度控制在145~155°C范圍內(nèi)，烘干時間控制在1.5~2.5小時范圍內(nèi)，待烘干完畢后并進(jìn)行退火處理。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟b3中所述的注塑機(jī)的注射壓力控制在50~60Kg/cm2范圍內(nèi)，注射時間控制在8~12s范圍內(nèi)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述步驟c中的電鍍液是體積比為12.8~13.8:6.2~7.2:3.5~4.5:74~78的甲基磺酸、甲基磺酸錫、亮錫添加劑和水組成的酸性溶液；電鍍電流控制在85~95A范圍內(nèi)，電鍍時間控制在15~16分鐘范圍內(nèi)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的光電耦合器的封裝方法，其特征在于:所述去飛邊步驟的電解電流控制在150~170A范圍內(nèi)，電解時間控制在8~10分鐘范圍內(nèi)，高壓水的壓力控制在23~33MPa范圍內(nèi)。`
【文檔編號】H01L31/18GK103700727SQ201310734171
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】殷培皓, 徐青青, 施麗 申請人:常州銀河世紀(jì)微電子有限公司