CN108155247A - 一种光电耦合器封装电镀工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于包括下列步骤：(1)固晶；(2)第一次高温烘烤固化；(3)焊线；(4)点胶；(5)第二次高温烘烤固化；(6)白胶封装；(7)第三次高温烘烤固化；(8)残胶切除；(9)镀锡作业；(10)黑胶封装；(11)第四次高温烘烤固化；(12)最后对产品引脚进行弯折成型。在此工艺下制成的光电耦合器，镀层覆盖率能达到99.9％以上，不良基本杜绝，极大的提高了生产效率及产品质量稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及光电耦合器技术领域，具体涉及一种光电耦合器封装电镀工艺。
背景技术
光电耦合器作为一个电隔离的安全器件在市场应用领域非常广泛，进而导致其应用环境变化多样。因此产品的金属引脚需进行镀锡作业才能有效保护，以防止生锈，从而提高其使用的可靠性。光电耦合器属于两次封装产品，内部封装以绝缘保护、透光性能为主，外部封装以遮光保护、美观为主。对于产品的金属引脚的镀锡作业工艺流程常用方式为两次封装作业完成后再进行镀锡作业的，此种工艺存在很大缺陷。因封装模具较大才能有效的提高效率，但模具过大后精密度要求就更高，否则封装完成后引脚根部会有胶体溢出残留难清洁，最终造成电镀后锡层覆盖不足，存在严重质量隐患。同时即便是引脚根部无胶体残留，依据电镀工艺的特点，引脚根部区域0.5～1mm属于电流低区，锡层覆盖厚度下降十分明显，无法有效保护金属引脚，这种现象也会存在严重质量隐患。针对以上两种情况如采取提升整体厚度来保证引脚根部厚度达标，不仅会大幅增加电镀成本费用，同时其它区域镀层厚度过厚也会造成锡层结构的不稳定性。
发明内容
基于现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种光电耦合器封装电镀工艺，有效解决镀层覆盖不足或不均匀而造成的生产、质量和性能隐患问题。
为实现上述目的，本发明的技术方案为：
一种光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于包括下列步骤：
(1)固晶，在引线框架的发射和接收芯片固定位置上点上导电银胶，然后在导电银胶上放置红外发射和红外接收芯片；
(2)第一次高温烘烤固化，使导电银胶将红外发射和红外接收芯片粘结固化在引线框架指定位置上；
(3)焊线，将红外发射和红外接收芯片的焊点与引线框架焊接；
(4)点胶，在红外发射和红外接收芯片区域点胶，利用硅胶特有的流动性及聚变性，将红外发射和红外接收芯片完全包裹保护起来；
(5)第二次高温烘烤固化，将硅胶进一步固化；
(6)白胶封装，采用模压机将白色环氧树脂挤压填充；
(7)第三次高温烘烤固化，烘烤固化温度为160℃～180℃，烘烤时间为3～4小时，以使光电耦合器内部结构形成；
(8)残胶切除，切除不必要的胶体流道及限流框体；
(9)镀锡作业，对胶体外部露出的金属引脚进行镀锡保护；
(10)黑胶封装，采用模压机将黑色环氧树脂挤压填充；
(11)第四次高温烘烤固化，使封装的黑色环氧树脂成型并彻底固化；
(12)最后对产品引脚进行弯折成型。
进一步的，在步骤(12)对产品引脚进行弯折成型后还包括对产品进行性能测试。
进一步的，步骤(2)中第一次高温烘烤固化是在160℃～180℃恒温烘烤箱中烘烤2～3个小时。
进一步的，步骤(3)中将红外发射和红外接收芯片的焊点与引线框架焊接而采用的焊接方式是通过使用合金线并利用超声波将焊点与引线框架焊接。
进一步的，步骤(4)中的点胶采用针筒通过气压挤出方式将硅胶点至红外发射和红外接收芯片所在区域。
进一步的，步骤(5)中第二次高温烘烤固化是在160℃～180℃恒温烘烤箱中烘烤3～4个小时。
进一步的，步骤(9)中对金属引脚镀锡保护采用锡金属块，通过电解置换反应，使锡层均匀稳定的结合在金属引脚表面，镀锡层厚度为2～3微米。
进一步的，步骤(11)中第四次高温烘烤固化是在160℃～180℃恒温烘烤箱中烘烤8～9个小时。
进一步的，步骤(12)中对金属引脚弯折成型，引脚弯折角度为垂直于引线框架0～13°。
本发明的有益效果为：在此种工艺下制成的光电耦合器，镀层覆盖率能达到99.9％以上，不良状况基本杜绝，极大的提高了生产效率及产品质量稳定性。
附图说明
图1为本发明工艺流程图。
具体实施方式
以下将结合实施例和附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整地描述，以充分地理解本发明的目的、特征和效果。显然，所描述的实施例只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的其他实施例，均属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于包括下列步骤：
(1)固晶，使用高精度自动固晶生产机台，分别于引线框架发射及接收芯片固定位置上点上导电银胶，然后放置红外发射和红外接收芯片；
(2)第一次高温烘烤固化，采用可程式恒温固化烤箱，160℃～180℃，烘烤2～3个小时，使导电银胶将红外发射和红外接收芯片粘结固化在引线框架指定位置上；
(3)焊线，使用高精度自动焊线生产设备，将红外发射和红外接收芯片焊垫及引线框架二焊点，使用高纯度合金线利用超声波键合方式连接导通；
(4)点胶，使用高精度自动点胶生产作业设备，利用针筒通过气压挤出的方式，将硅胶点至红外发射和红外接收芯片区域，利用硅胶特有的流动性及聚变性，将芯片完全包裹保护住；
(5)第二次高温烘烤固化，采用可程式恒温固化烤箱，160℃～180℃，烘烤3～4个小时，使硅胶进一步固化，以达到良好的形态及应力缓冲效果；
(6)白胶封装，采用高精度封装模压机，将白色环氧树脂胶挤压填充，形成将内部产品结构定型，环氧树脂起到透光耐压绝缘性能；
(7)第三次高温烘烤固化，采用可程式恒温固化烤箱，160℃～180℃，烘烤时间为3～4个小时，以使光电耦合器内部结构形成；
(8)残胶切除，利用高精度冲切模具，切除不必要的胶体流道及限流框体；
(9)镀锡作业，对胶体外部露出的金属引脚进行镀锡保护作业，使用硫酸亚锡，高纯度锡金属块，通过电解置换反应，使锡层均匀稳定的结合在金属引脚表面，镀锡层厚度下限控制在2.5微米以上，镀锡层厚度中间值3微米；
(10)黑胶封装，采用高精度封装模压机，将黑色环氧树脂胶挤压填充，环氧树脂起到遮光耐压绝缘性能，同时作为产品外观的基本体现；
(11)第四次高温烘烤固化，采用可程式恒温固化烤箱，160℃～180℃，烘烤8～9个小时，使封装的黑色环氧树脂成型并彻底固化；
(12)弯折成型，使用高精度弯折成型模具，将产品从引线框架上切除下来，并保持单个状态，再进行金属引脚弯折成型，引脚弯折角度为垂直状态0～13°；
(13)对产品引脚进行弯折成型后还包括对产品进行性能测试，对单颗产品进行100％测试，耐压测试5000V、1S，电性能测试针对顺向电压、漏电、压降、崩溃电压、反应上升下降时间、电流转换比等性能参数进行测试。
本实施例封装电镀工艺与传统生产工艺相比，通过调整电镀作业制程顺序为黑胶封装前，并新增白胶封装后高温烘烤制程。新增加白胶封装后的高温烘烤固化制程，可以有效避免在电镀制程生产中药水渗透对产品内部的影响。同时调整电镀作业制程顺序为黑胶封装前，使作为遮光保护及美观作用的外部封装黑胶在电镀时因受镀锡药水腐蚀而可能造成的胶体变色现象，因此也解决了影响产品外观质量的问题。
本实施例依据电镀作业制程过程中会由于引脚根部靠近胶体区域会存在的0.5～1mm电流低区，从而会造成镀层厚度不稳定，以及由于黑胶封装生产过程中会有胶体溢出的现象，就会造成在电镀作业制程过程中因胶体溢出区域不导电而导致镀层覆盖率不足。
针对在生产过程中存在的以上这两种生产质量风险隐患，通过调整电镀作业制程顺序为黑胶封装前，即在白胶封装完就进行第三次高温烘烤固化和残胶切除后就进行镀锡作业，镀锡作业完成后再进行黑胶封装，这样会将电流低区厚度不足的引脚根部直接封装在黑胶体内，而黑胶溢胶区域本身此时已完成了镀层覆盖，从而解决了底部镀层厚度不稳定和镀层覆盖率不足这两个生产质量问题。最终使成品引脚外部镀层厚度可以有效保证在3微米范围以上，同时也可以依据需求调整标准厚度。参数要求，镀层厚度误差：+2.5微米/-0.5微米。
表1列出了使用本实施例封装电镀工艺与传统电镀工艺的数据测试列表。
测量工具：电镀层膜厚测试仪，测量单位：微米
表1
将同批次的产品，分别采用两种不同电镀工艺在实施同等镀层厚度标准生产后，再测试镀层厚度实际数值，数值对比明显：
1、传统工艺条件下，引脚根部的镀层厚度一致性较差，大部分无法达到生产质量要求，严重不良情况下，基本无镀层覆盖；
2、本发明的电镀工艺，镀层一致性非常好，覆盖率远超传统工艺。
需要说明的是，以上所述只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于包括下列步骤：
(1)固晶，在引线框架的发射和接收芯片固定位置上点上导电银胶，然后在导电银胶上安放红外发射和红外接收芯片；
(2)第一次高温烘烤固化，使导电银胶将红外发射和红外接收芯片粘结固化在引线框架指定位置上；
(3)焊线，将红外发射和红外接收芯片的焊点与引线框架焊接；
(4)点胶，在红外发射和红外接收芯片区域点胶，利用硅胶特有的流动性及聚变性，将红外发射和红外接收芯片完全包裹保护起来；
(5)第二次高温烘烤固化，将硅胶进一步固化；
(6)白胶封装，采用模压机将白色环氧树脂挤压填充；
(7)第三次高温烘烤固化，烘烤固化温度为160℃～180℃，烘烤时间为3～4小时，以使光电耦合器内部结构形成；
(8)残胶切除，切除不必要的胶体流道及限流框体；
(9)镀锡作业，对胶体外部露出的金属引脚进行镀锡保护；
(10)黑胶封装，采用模压机将黑色环氧树脂挤压填充；
(11)第四次高温烘烤固化，使封装的黑色环氧树脂成型并彻底固化；
(12)最后对产品引脚进行弯折成型。
2.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：在步骤(12)对产品引脚进行弯折成型后还包括对产品进行性能测试。
3.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(2)中第一次高温烘烤固化是在160℃～180℃恒温烘烤箱中烘烤2～3个小时。
4.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(3)中将红外发射和红外接收芯片的焊点与引线框架焊接而采用的焊接方式是通过使用合金线并利用超声波将焊点与引线框架焊接。
5.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(4)中的点胶采用针筒通过气压挤出的方式将硅胶点至红外发射和红外接收芯片所在区域上。
6.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(5)中第二次高温烘烤固化是在160℃～180℃恒温烘烤箱中烘烤3～4个小时。
7.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(9)中对金属引脚镀锡保护采用锡金属块，通过电解置换反应，使锡层均匀稳定的结合在金属引脚表面，镀锡层厚度为2～3微米。
8.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(11)中第四次高温烘烤固化是在160℃～180℃恒温烘烤箱中烘烤8～9个小时。
9.如权利要求1所述的光电耦合器封装电镀工艺，其特征在于：步骤(12)中对金属引脚弯折成型，引脚弯折角度为垂直于引线框架0～13°。
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