CN113406432B - 一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法、装置及设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法、装置及设备，包括以下步骤：电流源施加第一输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第一电压给待测光耦的输出端且测量第一导通电流，具有运算功能的电路计算第一导通电流与第一输入电流之间的电流传输比CTR1；电流源施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电进行老化；电流源施加第二输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第二电压给待测光耦的输出端且测量第二导通电流，具有运算功能的电路计算第二导通电流与第二输入电流之间的电流传输比CTR2；比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量，筛选出有点胶缺陷的芯片，方案解决了生产过程中对光耦发光侧漏点硅胶缺陷的筛选产品耗时过长和成本高的问题。

Description

一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法、装置及设备

技术领域

本发明涉及集成电路制造和测试领域，特别是涉及一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法、装置及设备。

背景技术

光耦合器（opticalcoupler equipment，英文缩写为OCEP）亦称光电隔离器或光电耦合器，简称光耦，它是以光为媒介来传输电信号的器件，通常把红外光发射器件（红外线发光二极管）与红外光接收器件（光敏三极管）封装在同一管壳内，如图1所示的光耦模型结构图，其工作原理是实现“电-光-电”的转换和传输，具体地，传输模拟电压或电流信号，随输入信号的强弱变化会产生相应的光信号，从而使光敏三极管的输出电压或电流随之变化。其输入端设置有红外光发射器件、输出端对应设置有红外光接收器件，输入端和输出端填充绝缘媒介，信号通过光这种传输媒介由输入端向输出端单向传输，实现电气隔离。

光耦属于工业级产品，失效率要求很高（通常要求小于10 ppm，越小越好）；光耦的生产工艺流程复杂，每个工序都可能有质量缺陷，绝大部分工序的缺陷都可以在测试工序通过电参数测量的方法筛选出来，但在点胶工序的缺陷很特殊，普通电参数测量方法无法将不良品挑出来。具体说明如下：如图1所示，光耦的输入端为红外光发射器件，在生产过程中需要进行点硅胶以保护红外光发射器件作用，同时还能具备透光和散热作用；由于点胶硅胶过程精准控制难度很大，生产过程很难避免漏点硅胶，无法做到零缺陷，常规的检测及筛选方法在产品封装完成后，使用X-ray设备由人工对每颗产品进行透视检测，将不良品挑选出来，这种检测筛选方法存在耗时过长、成本高的缺点。

发明内容

针对上述现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法、装置及设备，以电学测试法代替人工透视检测，极大地提高生产效率。

为实现上述目的，本发明提供了一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，包括以下步骤：电流源施加第一输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第一电压给待测光耦的输出端且测量第一导通电流，具有运算功能的电路计算第一导通电流与第一输入电流之间的电流传输比CTR1并记录；电流源施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化；电流源施加第二输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第二电压给待测光耦的输出端且测量第二导通电流，具有运算功能的电路计算第二导通电流与第二输入电流之间的电流传输比CTR2并记录；比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量达到筛选目的。

优选地，所述比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量<5%为良品，衰减百分比变化量≥5%为不良品。

优选地，所述电流源施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化，包括：电流源施加10倍第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化。

优选地，在所述电流源施加10倍第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化的前后，包括：前后施加给待测光耦的第一输入电流和第二输入电流的值大小是一致的、前后施加给待测光耦的第一电压和第二电压的值大小是一致的、前后环境温度是一致的。

优选地，在所述比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量达到筛选目的，包括：采用具有运算功能的电路计算每组CTR1和CTR2的衰减百分比变化量，通过直观数值判断衰减百分比变化量的大小达到筛选目的。

基于相同的技术构思，本发明还提供了一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的装置，包括：电流源模块，用于施加第一输入电流和第二输入电流给待测光耦的输入端，以及施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电进行老化；电压源模块，用于施加第一电压和第二电压给待测光耦的输出端；运算电路模块，用于计算老化前后的电流传输比和衰减百分比变化量。

优选地，所述电流源模块的两端分别与待测光耦的输入端两个管脚连接，所述电压源模块的两端分别与待测光耦的输出端两个管脚连接，所述运算电路模块的两端与待测光耦的输入端和输出端均连接，以计算老化前后的电流传输比和衰减百分比变化量。

优选地，所述运算电路模块、电流源模块和电压源模块集成在一测试仪器中。

优选地，所述运算电路模块、电流源模块和电压源模块为分开独立的电路形式。

基于相同的技术构思，本发明还提供了一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的设备，包括电源模块、接口电路模块、存储器和处理器，电源模块通过接口电路模块与处理器连接，处理器与存储器连接，所述存储器存储有程序，所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行所述方法的步骤。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明提供一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法、装置及设备，解决了生产过程中对光耦发光侧漏点硅胶缺陷的检测问题，解决了目前检测筛选产品耗时过长和成本高的问题，提升了光耦生产过程检测筛选的工作效率，同时，采用大电流冲击法检测，其硬件电路的连接简单，操作方便，具备可靠高效的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明中的方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作一个简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明第一实施例的流程示意图；

图2是本发明第二实施例的结构示意图；

图3是本发明第三实施例的结构框图。

附图标记说明：

1、电流源模块；2、电压源模块；3、运算电路模块；4、电源模块；5、接口电路模块；6、处理器；7、存储器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本发明所保护的范围。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。本发明的说明书和权利要求书或上述附图中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”“侧”等方位词是针对提供的附图作相对的位置说明，并不是用于描述实际产品特定顺序。

为了方便理解，下面对本申请实施例中涉及的名词术语进行解释。

待测光耦：即待测试的光电耦合器，也称光耦合器或光电隔离器，它的输入端是一个发光二极管，输出端是一个光敏三级管。其功能是，输入端将电信号转化为光信号，输出端将光信号转化为电信号，实现输入-输出的物理隔离。光电耦合器的技术参数主要有发光二极管正向压降VF、正向电流IF、电流传输比CTR、输入极与输出极之间的绝缘电阻、集电极-发射极反向击穿电压V(BR)CEO、集电极-发射极饱和压降VCE(sat)。其中电流传输比CTR（Current Transfer Radio）是光耦的一项关键指标和重要参数，通常用直流电流传输比来表示。当输出电压保持恒定时，它等于直流输出电流IC与直流输入电流IF的百分比，也就是光敏三极管的输出电流与发光二极管的输入电流的比值，再乘以100%，其公式为：CTR=IC/IF*100%。

请参阅图1，本发明第一实施例提供一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，其包括以下步骤：

步骤S1：电流源施加第一输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第一电压给待测光耦的输出端且测量第一导通电流，具有运算功能的电路计算第一导通电流与第一输入电流之间的电流传输比CTR1并记录。

其中，电流源施加第一输入电流给待测光耦的输入端，例如，施加第一输入电流5mA，由于电流源具备精密测量的功能，采用的是加流测压的模式。同理，电压源施加第一电压给待测光耦的输出端，例如，施加第一电压5V，由于电压源同样具备精密测量的功能，同时测量出待测光耦输出端的第一导通电流，采用的是加压测流模式。而具有运算功能的电路计算第一导通电流与第一输入电流之间的电流传输比CTR1是此步骤在对待测光耦老化之前的测试。

步骤S2：电流源施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化。

其中，在步骤S1之后，便可对待测光耦进行老化，例如，电流源施加10倍第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化。具体地，电流源施加50mA的大电流给待测光耦通电1min以进行老化。

需要说明的是，该步骤对待测光耦的老化过程，其时间长短可以根据实际产品特点来调整，其老化过程的电流同样可以根据实际产品特点来调整，只要施加大于第一输入电流的电流冲击待测光耦即可。

步骤S3：电流源施加第二输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第二电压给待测光耦的输出端且测量第二导通电流，具有运算功能的电路计算第二导通电流与第二输入电流之间的电流传输比CTR2并记录。

其中，电流源施加第二输入电流给待测光耦的输入端，例如，施加第二输入电流5mA，由于电流源具备精密测量的功能，采用的是加流测压的模式。同理，电压源施加第二电压给待测光耦的输出端，例如，施加第二电压5V，由于电压源同样具备精密测量的功能，同时测量出待测光耦输出端的第二导通电流，采用的是加压测流模式。而具有运算功能的电路计算第二导通电流与第二输入电流之间的电流传输比CTR2是此步骤在对待测光耦老化之后的测试。

为了保证检测前后的准确性，前后施加给待测光耦的第一输入电流和第二输入电流的值大小是一致的、前后施加给待测光耦的第一电压和第二电压的值大小是一致的、前后环境温度是一致的。

步骤S4：比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量达到筛选目的。

其中，采用具有运算功能的电路计算每组CTR1和CTR2的衰减百分比变化量，通过直观数值判断衰减百分比变化量的大小达到筛选目的，当待测光耦的衰减百分比变化量<5%为良品，也就是该待测光耦的发光侧点硅胶是合格的，当待测光耦的衰减百分比变化量≥5%为不良品，也就是待测光耦发光侧存在漏点硅胶的缺陷。

需要说明的是，衰减百分比变化量的公式为：

（老化后CTR-老化前CTR）/老化前CTR*100% ①

综上，该方法解决了生产过程中对光耦发光侧漏点硅胶缺陷的检测问题，解决了目前检测筛选产品耗时过长和成本高的问题，提升了光耦生产过程检测筛选的工作效率。

基于相同的技术构思，本发明第二实施例还提供一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的装置，其包括电流源模块1，用于施加第一输入电流和第二输入电流给待测光耦的输入端，以及施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电进行老化；电压源模块2，用于施加第一电压和第二电压给待测光耦的输出端；运算电路模块3，用于计算老化前后的电流传输比和衰减百分比变化量。如图2所示，电流源模块1的两端分别与待测光耦的输入端两个管脚连接，电压源模块2的两端分别与待测光耦的输出端两个管脚连接，运算电路模块3的两端与待测光耦的输入端和输出端均连接，以计算老化前后的电流传输比和衰减百分比变化量。

可选地，运算电路模块3、电流源模块1和电压源模块2集成在一测试仪器中，也可以是分开独立的电路形式，以外部电线连接起来，通过人工操作、读数和计算等方式得出衰减百分比变化量，再通过直观数值判断衰减百分比变化量的大小达到筛选目的。

采用第二实施例的装置以及第一实施例的方法，本发明以型号QX-817光耦为待测光耦样品，经过实验验证提供一组数据如下：

通过上述数据表格，在老化前后环境温度一致、前后施加给待测光耦的第一输入电流和第二输入电流的值大小是一致的、前后施加给待测光耦的第一电压和第二电压的值大小是一致的情况下，待测光耦在老化条件是IF=0.5A，1min之后，样品1#-5#的衰减百分比变化量均在5%内，则该待测光耦为合格样品，样品6#-10#的衰减百分比变化量均大于5%，也就是存在漏点硅胶的缺陷，也就是通过检测挑出不良品，完成筛选目的，该实验还通过利用X-RAY 设备检查进行验证，发现样品6#-10#的衰减百分比变化量均大于5%确实为光耦输入侧点胶不良，判断为不良品。

基于相同的技术构思，本发明第三实施例还提供一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的设备，如图3所示，其包括电源模块4、接口电路模块5、存储器6和处理器7，电源模块4包括电流源模块1和电压源模块2，电源模块4通过接口电路模块5与处理器6连接，处理器6与存储器7连接，该存储器7存储有程序，程序被处理器6执行时，使得处理器6执行方法的步骤。该设备解决了生产过程中对光耦发光侧漏点硅胶缺陷的筛选产品耗时过长和成本高的问题。

应当理解的是，上述实验数据仅作为验证参考，受样品的选择、实验仪器、电路设计，环境和人为等等因素影响，其存在一定的实验允许误差，并不代表每次实验数据都是一模一样。

以上所述仅用以说明本发明的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，其特征在于，包括以下步骤：

电流源施加第一输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第一电压给待测光耦的输出端且测量第一导通电流，具有运算功能的电路计算第一导通电流与第一输入电流之间的电流传输比CTR1并记录；

电流源施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化；

电流源施加第二输入电流给待测光耦的输入端，电压源施加第二电压给待测光耦的输出端且测量第二导通电流，具有运算功能的电路计算第二导通电流与第二输入电流之间的电流传输比CTR2并记录；

比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量达到筛选目的。

2.根据权利要求1所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，其特征在于，所述比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量<5%为良品，衰减百分比变化量≥5%为不良品。

3.根据权利要求2所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，其特征在于，所述电流源施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化，包括：电流源施加10倍第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化。

4.根据权利要求3所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，其特征在于，在所述电流源施加10倍第一输入电流的大电流给待测光耦通电一段时间进行老化的前后，包括：前后施加给待测光耦的第一输入电流和第二输入电流的值大小是一致的、前后施加给待测光耦的第一电压和第二电压的值大小是一致的以及前后环境温度是一致的。

5.根据权利要求1所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的方法，其特征在于，所述比较CTR1和CTR2的衰减百分比变化量达到筛选目的，包括：采用具有运算功能的电路计算每组CTR1和CTR2的衰减百分比变化量，通过直观数值判断衰减百分比变化量的大小达到筛选目的。

6.一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的装置，其特征在于，包括：

电流源模块，用于施加第一输入电流和第二输入电流给待测光耦的输入端，以及施加大于第一输入电流的大电流给待测光耦通电进行老化；

电压源模块，用于施加第一电压和第二电压给待测光耦的输出端，并在施加第一输入电流和第一电压时测量第一导通电流，在施加第二输入电流和第二电压时测量第二导通电流；

运算电路模块，用于计算老化前后的电流传输比和衰减百分比变化量，并通过比较衰减百分比变化量达到筛选目的。

7.根据权利要求6所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的装置，其特征在于，所述电流源模块的两端分别与待测光耦的输入端两个管脚连接，所述电压源模块的两端分别与待测光耦的输出端两个管脚连接，所述运算电路模块的两端分别与待测光耦的输入端和输出端连接，以计算老化前后的电流传输比和衰减百分比变化量。

8.根据权利要求7所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的装置，其特征在于，所述运算电路模块、电流源模块和电压源模块集成在一测试仪器中。

9.根据权利要求7所述的检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的装置，其特征在于，所述运算电路模块、电流源模块和电压源模块为分开独立的电路形式。

10.一种检测光耦发光侧漏点硅胶缺陷的设备，包括电源模块、接口电路模块，其特征在于，还包括存储器和处理器，电源模块通过接口电路模块与处理器连接，处理器与存储器连接，所述存储器存储有程序，所述程序被所述处理器执行时，使得所述处理器执行如权利要求1至5中任一项所述方法的步骤。

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