堆叠式LED结构实现紧凑型多通道光学耦合器

1、堆叠式led结构实现紧凑型多通道光学耦合器现代光学耦合器的核心是输入端的和输出端的光电探测器. 它们被绝缘的光传导介质隔开。光电探测器可以是光电晶体管，可以是带有晶体管的光电，也可以是集成式检测器/规律。大多数光学耦合器都经过ul1577、csa和iec/din en/en 60747-5-2列明的基本平安标准认证。在某些状况下，人们特殊希翼提高一个封装中的光学耦合器数量，以优化生产成本，节省板空间。例如，在计算机系统中，在一个封装中集成两条以上的光学耦合器通道，可以显然降低并行接口和串行接口的部件数量和电路板空间，如rs232/485/422、spi (串行外设接口)和集成电路之间(i2c)

2、。多通道光学耦合器在工业控制、测试测量、(程控规律控制器)医疗系统、fieldbus接口和数据采集中；在poe (通过以太网供电)和联网电路板等通信应用中；在等离子平板和其它消费家电中都提供了同样的优势。以前把两个以上的光学耦合器集成到一个dip/表面封装的浇铸封装中是一个很大的挑战。主要问题来自已有的封装工艺及led方块的正面发光特点。部分困难包括：*创造工艺增强，工艺复杂程度增强；*光学耦合器通道之间的光泄漏/串扰；*因为隔离材料放置困难而导致ic芯片数量提高的相关问题；*因为要求的引线框和封装图形，需要显然大得多的封装。光学耦合器创造技术光学耦合器的工作基础是led发出的光通过透亮的绝缘

3、介质到光电探测器，这种介质提供2.5 kv - 6 kv范围的高压绝缘。光耦合程度取决于光导材料。绝缘将通过光导材料本身或通过额外的光传导介电材料实现。在任何状况下，led的罗列、光导材料、介电材料和ic都会挺直影响光耦合和高压绝缘的性能。普通来说，光学耦合器封装与传统集成电路封装类似，但它采纳独特的工艺步骤和须要的材料，以形成光导，满足高压绝缘要求。下表列明白各种浇铸光学耦合器的创造办法，介绍了独特的材料、工艺和限制。双浇铸工艺图1 浇铸光学耦合器封装用法的双浇铸工艺图2 浇铸光学耦合器封装用法的介电材料放置工艺在单通道光学耦合器的双浇铸工艺中，led和ic通过模具衔接到两个不同的引线框和焊

4、接线上。然后用法焊接把两个引线框组合在一起。在引线框焊接完毕后，led挺直面对ic，led位于ic上方。然后，组合好的引线框用法白色光传导化合物举行浇铸，构成光导装置，把光从led传送到ic光电检测器上。白色化合物还提供了高压绝缘功能。最后，得到的组件用法不透亮的化合物浇铸，构成终于的封装轮廓。介电材料放置工艺在介电放置工艺中，led和ic的罗列与双浇铸工艺相同。但它不用法白色化合物，而是在led和ic之间用法硅树脂，形成光导装置。此外，它在led和ic之间放一个光传导介电装置，形成高压绝缘。最后，器件用法不透亮的浇铸化合物浇铸。图3 浇铸光学耦合器封装用法的平面工艺平面工艺在平面工艺中，le

5、d和ic位于与引线框和焊接线相同的平面中。然后用法一层透亮的硅树脂，以近似圆屋顶形笼罩led和ic。硅树脂提供了光导能力。为防止光逸出，在透亮硅树脂上用法了另一层白漆。因此，来自led的光会在圆屋顶内部反射到ic上。最后，器件用法不透亮的浇铸化合物封装。堆叠式led技术图4是光学耦合器的横截面图，其中led挺直堆叠在光电探测器ic上。这种堆叠式led办法的主要实现技术是背面发光led的开发。图4 光学耦合器的横截面图，其中led挺直堆叠在光电检测器ic的上面光电二极管芯片采纳两个透亮的层：sio2 钝化/绝缘和光传导聚酰亚胺。led用法透亮的衔接层稳固地衔接到光电二极管上。ic用法银环氧树脂，

6、通过模具衔接到引线框上。介电材料用法光传导环氧树脂衔接到ic上。led模具用法光传导环氧树脂衔接到介电材料上。最后，组件用法焊接线和浇铸。它用法标准模具衔接工艺，完成全部放置，封装在单次不透亮浇铸化合物中完成浇铸。堆叠式led的优势集成度高: 通过采纳传统ic组件设备，堆叠式led技术大大增加了封装功能和灵便性。从本质上看，放射机-检测器芯片组可以插入任何要求的集成式封装中。削减流程步骤: 该办法削减了流程步骤，因此是一种越发高效的创造办法。轻薄、小型封装: 总封装高度现在单纯取决于ic、led、超薄聚酰亚胺和led焊接线高度的厚度组合。图5比较了各种创造工艺得到的封装高度。图5背面发光led图6是传统正面发光led和透亮基底背面发光器件的横截面。表4解释了其属性。图6 传统汲取基底正面发光led与透亮基底背面发光led的横截面对背面发光的led，其激活层在透亮基底上生长，掺杂程度取决于所要求的放射光波长。发光区域在晶片创造工艺中确定，基底在器件上保持不变。technologies(安华高科技)已经在一系列新的多通道和双向15 mbd数字规律门光学耦合器中采纳堆叠式led结构。该系列分成紧凑的8针 (双通道为4.9