[发明专利]光耦合器及其封装方法

说明书

技术领域

本发明涉及光耦合器领域，具体而言，涉及一种光耦合器及其封装方法。

背景技术

一般业界传统制造光耦合器的工艺分为：平面一次封胶工艺与上下嵌合二次封胶工艺两种。

图1是根据相关技术的平面一次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图，平面一次封胶工艺使用一对红外线LED与收光芯片组合置放于一平面式支架上，以一大体积透明硅胶完整包覆红外线LED、收光芯片与部分支架，硅胶在成型时会自然呈现蛋体形状(Dome)，之后以具红外光反射性质的外塑封胶(一般为含TiO2白色环氧树脂)进行封装。

采用平面一次封胶工艺封装的光耦合器的优点为：平面式支架无发收光支架间互相覆盖，故共模拒斥现象(CMR，Common Mode Reject)较佳；该工艺封装的光耦合器常见问题为：硅胶与环氧树之间结合不佳，在光耦合器重要电性高压绝缘测试(Hi-Pot Test，在发光与收光端给予一高电压测量其漏电流，一般为3.75kV或5kV以上)上多有失效现象产生，目前业界多在硅胶表面采用电浆清洗以加强其结合性。

图2是根据相关技术的上下嵌合二次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图，上下嵌合二次封胶工艺使用一对红外线LED与收光芯片组合分别置放于上下支架两端，以小体积硅胶仅包覆住红外线LED芯片与部分支架，先以具透光性内塑封胶进行封装包覆发光与收光两端，再以不具反射效果之外塑封胶(一般为含碳黑之黑色环氧树脂)进行封装。

采用上下嵌合二次封胶工艺封装的光耦合器因控制硅胶在发光端，故可有效解决硅胶与环氧树脂结合性不良造成高压测试失效问题，且由于发光芯片与收光芯片互相正对，故其容易满足电流转换比(CTR)的需求。该上下嵌合二次封胶工艺为现行亚洲光耦合器封装厂较普及的生产方式；其主要缺点为共模拒斥现象较为严重，在高速光耦(>1Mbit)的产品上无法满足电性需求。

图3是根据相关技术的平面二次封胶工艺封装的光耦合器的剖面图，平面二次封胶工艺采用平面支架放置发光芯片和收光芯片，在发光芯片上包覆小体积硅胶，采用透光性内塑封胶包覆发光与收光两端，内塑封胶在成型过程中自然呈现蛋体形状，之后再以具有反射性质的外塑封胶包裹内塑封胶而完成封装。

平面二次封胶工艺封装的光耦合器的平面式支架无发收光支架间互相覆盖，因此共模拒斥现象较佳的优点；同时因控制硅胶在发光端，故可有效解决硅胶与环氧树脂结合性不良造成高压测试失效问题。可见，平面二次封胶工艺兼具平面一次封胶工艺和上下嵌合二次封胶工艺的优点。

但是，在研究过程中发现，平面二次封胶工艺封装的光耦合器由于没有采用上下嵌合二次封胶工艺的发光芯片和收光芯片上下对正的结构，因平面二次封胶工艺封装的光耦合器的收光效益差，进而影响到其电流转换比。

针对平面二次封胶工艺封装的光耦合器收光效益差的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

本发明提供了一种光耦合器及其封装方法，以至少解决平面二次封胶工艺封装的光耦合器收光效益差的问题。

根据本发明的一个方面，提供了一种光耦合器，包括：

发光芯片，用于发射光线；

第一支架，用于设置所述发光芯片；

收光芯片，用于接收光线；

第二支架，用于设置所述收光芯片；

透光封胶，包覆所述发光芯片；

透明内封装体，包覆所述透光封胶和所述收光芯片；

外封装体，包覆所述透明内封装体，所述外封装体具有与所述透明内封装体相接触的光学反射面；

其中，所述第一支架和所述第二支架在同一平面相对设置，所述第一支架和所述第二支架分别自所述透明内封装体朝相反方向延伸出所述外封装体；

所述发光芯片和所述收光芯片面向所述光学反射面设置；

所述光学反射面包括：第一反射面和第二反射面，所述第一反射面靠近所述发光芯片设置，所述第一反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第一光线反射至所述收光芯片；所述第二反射面靠近所述收光芯片设置，所述第二反射面用于将直接发射自所述发光芯片的第二光线以及由直接发射自所述发光芯片再经所述第一反射面或所述第二反射面反射的第三光线反射至所述收光芯片。

可选地，所述第一支架包括第一安置支架和第一导线支架；其中，

所述发光芯片设置在所述第一安置支架上，且所述发光芯片的一根导线与所述第一安置支架电性连接，所述发光芯片的另一根导线自所述透光封胶引出至所述透明内封装体，并与所述第一导线支架电性连接；