CN110417438A - 一种磁耦合隔离通讯模块 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种磁耦合隔离通讯模块，包括基板、初级回路激励芯片、次级回路响应芯片和包封体，基板上印制了两个相互隔离的耦合线圈，分别为初级回路线圈和次级回路线圈，初级回路激励芯片激励初级回路线圈，次级回路响应芯片通过次级回路线圈响应初级回路激励信号，达到通讯的目的，基板、初级回路激励芯片、次级回路响应芯片包封在包封体内，保证初级回路和次级回路相互隔离，不受环境影响。本发明揭示了一种新型磁隔离耦合技术和集成电路模块，在PCB或陶瓷基板上制作耦合线圈，不需要定制金属引线框，突破了引线框耦合线圈匝数不超过1匝的限制，耦合效率大大提升，封装工艺与现有QFN表面封装工艺完全兼容，体积小，成本低，性能有保障。
Description
技术领域
本发明涉及通讯模块领域，具体为一种磁耦合隔离通讯模块。
背景技术
当今隔离耦合方式主要有光电隔离耦合、磁隔离耦合两种。前者内设空腔，初次级隔离电压很难保障，而且封装工艺复杂。后者采用密闭封装，初次级隔离电压很好保障。现有技术磁隔离耦合一般采用在芯片上或在引线框架上制作耦合线圈，工艺复杂，成本高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁耦合隔离通讯模块，包括基板、初级回路激励芯片、次级回路响应芯片和包封体，基板上印制了两个相互隔离的耦合线圈，分别为初级回路线圈和次级回路线圈，初级回路激励芯片激励初级回路线圈，次级回路响应芯片通过次级回路线圈响应初级回路激励信号，达到通讯的目的，基板、初级回路激励芯片、次级回路响应芯片包封在包封体内，保证初级回路和次级回路相互隔离，不受环境影响。
优选的，初级回路线圈和次级回路线圈的匝数大于1。
优选的，初级回路激励芯片和初级回路线圈组成发射单元。
优选的，初级回路激励芯片具有初级信号地压点并与初级回路线圈的一端相联。
优选的，初级回路激励芯片具有激励信号压点并通过键合丝与初级回路线圈的另一端相联。
优选的，次级回路激励芯片和次级回路线圈组成接收单元。
优选的，次级回路响应芯片具有次级信号地压点并与次级回路线圈的一端相联。
优选的，次级回路激励芯片具有响应信号压点并通过键合丝与次级回路线圈的另一端相联。
优选的，发射单元和接收单元通过线圈耦合形成初级和次级之间的通讯链路。
优选的，基板上布置有多个对外连接的焊点，基板材料是环氧树脂或陶瓷，确保初次级之间的电隔离，包封体材料是不含铁的环氧树脂或陶瓷，确保初次级之间的电隔离。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明揭示了一种新型磁隔离耦合技术和集成电路模块，在PCB或陶瓷基板上制作耦合线圈，不需要定制金属引线框，突破了引线框耦合线圈匝数不超过1匝的限制，耦合效率大大提升，封装工艺与现有QFN表面封装工艺完全兼容，体积小，成本低，性能有保障。
附图说明:
图1为本发明磁耦合隔离通讯实施例内部结构图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
一种磁耦合隔离通讯模块包括基板10、初级回路激励芯片60、次级回路响应芯片90和包封体100。基板10上印制了两个相互隔离的耦合线圈——初级回路线圈30和次级回路线圈80。基板10上同时印制了两个相互隔离的芯片固晶岛——初级回路激励芯片固晶岛20和次级回路响应芯片固晶岛70。通过使用固晶机将初级回路激励芯片60固定在初级回路激励芯片固晶岛20上；将次级回路响应芯片固定在次级回路响应芯片固晶岛70上。
初级回路激励芯片固晶岛20初级回路线圈30的一端接初级信号地，另一端通过金丝键合连到初级回路激励芯片的通讯PAD压点65上；次级回路线圈80的一端接次级信号地，另一端通过金丝键合连到次级回路响应芯片的通讯PAD压点95上。
初级回路激励芯片60上的其它PAD压点分别通过金丝键合连到基板10上的初级回路电源PAD、输入控制信号1PAD、输入控制信号2PAD和初级回路信号地PAD。
次级回路响应芯片90上的其它PAD压点分别通过金丝键合连到基板10上的次级回路电源PAD、输出响应信号1PAD、输出响应信号2PAD和次级回路信号地PAD。
在初级回路激励芯片60的输入信号端口上施加激励信号激励初级回路线圈30产生磁场，在次级回路线圈80上感应有跟激励信号相对应的感应电压，感应电压被次级回路响应芯片90接收并处理后向次级回路响应芯片70的响应信号输出端口上输出响应信号，达到通讯的目的。
基板10、初级回路激励芯片60、次级回路响应芯片90包封在包封体100内，保证初级回路和次级回路相互隔离，不受环境影响。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种磁耦合隔离通讯模块，包括基板、初级回路激励芯片、次级回路响应芯片和包封体，其特征在于：基板上印制了两个相互隔离的耦合线圈，分别为初级回路线圈和次级回路线圈，初级回路激励芯片激励初级回路线圈，次级回路响应芯片通过次级回路线圈响应初级回路激励信号，达到通讯的目的，基板、初级回路激励芯片、次级回路响应芯片包封在包封体内，保证初级回路和次级回路相互隔离，不受环境影响。
2.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：初级回路线圈和次级回路线圈的匝数大于1。
3.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：初级回路激励芯片和初级回路线圈组成发射单元。
4.根据权利要求3所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：初级回路激励芯片具有初级信号地压点并与初级回路线圈的一端相联。
5.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：初级回路激励芯片具有激励信号压点并通过键合丝与初级回路线圈的另一端相联。
6.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：次级回路激励芯片和次级回路线圈组成接收单元。
7.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：次级回路响应芯片具有次级信号地压点并与次级回路线圈的一端相联。
8.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：次级回路激励芯片具有响应信号压点并通过键合丝与次级回路线圈的另一端相联。
9.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：发射单元和接收单元通过线圈耦合形成初级和次级之间的通讯链路。
10.根据权利要求1所述的一种磁耦合隔离通讯模块，其特征在于：基板上布置有多个对外连接的焊点，基板材料是环氧树脂或陶瓷，确保初次级之间的电隔离，包封体材料是不含铁的环氧树脂或陶瓷，确保初次级之间的电隔离。
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