[发明专利]一种立体封装集成光耦电路的结构及其方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路封装领域，具体涉及一种立体封装集成光耦电路的结构及其方法。

背景技术

在现有技术中，各类光耦产品普遍采用的是平面封装结构。平面结构方案简单，实现时所要考虑的相关问题相对较少，但是平面结构有个问题，就是占据的面积比较大，当芯片面积比较大而线路板面积相对要求严苛的情况下，光耦电路的封装体的面积就成了一个大问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提出了一种立体封装集成光耦电路的结构及其方法。

本发明的技术方案如下：

一种立体封装集成光耦电路的结构，光耦电路芯片包括基材；所述基材之上设置有两个独立的基岛：第一基岛和面积大于第一基岛的第二基岛；在第一基岛之上、靠近第二基岛方向的边缘放置光源发射体芯片；在第二基岛之上放置信号触发和放大芯片；还包括光源接收体芯片；光源接收体芯片背面贴有绝缘贴膜之后，放置在信号触发和放大芯片正上方；在光源发射体芯片和光源接收体芯片之间点滴透光胶水；透光胶水完全包裹光源发射体芯片和光源接收体芯片的相对面以及光源发射体芯片和光源接收体芯片之间的间隙。

其进一步的技术方案为：第一基岛和第二基岛的相邻边缘为弧形；第一基岛的边缘向外凸出；第二基岛边缘向内凹入；第一基岛的弧形边缘被第二基岛的弧形边缘所包围；在第一基岛的弧形边缘之处放置光源发射体芯片；在第二基岛的弧形边缘之处放置有信号触发和放大芯片。

其进一步的技术方案为：在透光胶水之外还包裹有两层塑封层。

其进一步的技术方案为：第一基岛和第二基岛之间的间隔为0.2mm。

其进一步的技术方案为：第一基岛的面积为基材面积的1/10。

其进一步的技术方案为：信号触发和放大芯片的放置在第二基岛之上、与第一基岛相邻的边缘；信号触发和放大芯片到所述边缘的距离有0.3mm。

其进一步的技术方案为：所述绝缘粘膜的厚度为0.015mm。

一种立体封装集成光耦电路的方法，包括：

1)器件安装：在基材上设置两个独立的基岛：第一基岛和面积大于第一基岛的第二基岛；在第一基岛之上、靠近第二基岛方向的边缘放置光源发射体芯片；在第二基岛之上放置信号触发和放大芯片；还包括光源接收体芯片；光源接收体芯片背面贴有绝缘贴膜之后，放置在信号触发和放大芯片正上方；

2)点胶；在发射体器件和光源接受体器件之间点滴透光胶水；透光胶水完全包裹发射体器件和光源接受体器件的相对面以及发射体器件和光源接受体器件之间的间隙；

3)烘烤；点胶后，在恒温烘箱内烘烤；烘烤温度为80℃；烘烤时间为3小时；之后从烘箱内取出，使光耦电路芯片自然降温至室温；

4)第一次塑封；在金属模具中，将光耦电路芯片作为一个整体，采用白色的、不透明但透光的塑封料全部包封；包封体到光耦电路芯片的任意表面的最小距离＞0.5mm；

5)烘烤；在恒温烘箱内烘烤；烘烤时间为3～4小时；

6)清洗；在等离子清洗装置内进行清洗；在等离子清洗装置内的等离子气氛中停留的时间≥30秒；清洗之后取出；等离子清洗后，经过停留时间之后进入第二次塑封；停留时间≤1小时；

7)第二次塑封；采用黑色环氧树脂热固型塑封；塑封条件为：温度为175℃，合模压力为180吨，注塑压力为3吨；第二次塑封之后，塑封体到光耦电路芯片的任意表明的最小距离≥0.2mm。

8)烘烤；在恒温烘烤箱内烘烤；烘烤温度为175℃；烘烤时间为4～6小时。

本发明的有益技术效果是：

本发明针对现有技术中平面封装所占面积较大的问题，创造性提出了立体封装结构。这样在不增加电路外部总体面积的情况，可以集成封装更大面积的芯片，从而降低了线路板上面积的要求，提高了电路的使用的灵活和范围。

在立体封装方案里，本发明充分考虑不同芯片的在工作状态下的散热需求，将有较高散热需求的芯片放置在底端，并采用高散热高导电的装片胶粘接。将工作过程中基本没有散热要求的电路芯片叠放在有散热要求的上方，为了不至上方芯片对下方有干扰，采用绝缘膜贴在芯片下方，从而使两个芯片粘接又不相互影响。

另外，本发明还使用了二次封装的方法，二次封装可以增加产品的可靠性。一次封装时，将封装用胶水全部包在内部，然后再进行二次封装，确保不可能出现胶漏到电路的外面，确保不会影响产品的可靠性。