CN113540058A - 一种高耐压光耦封装产品及制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种高耐压光耦封装产品及制作方法，该方法包括：将红外发射二极管和收光芯片分别设置于第一支架和第二支架上；在红外发射二极管上设置硅胶层，并对硅胶层进行固化；将第一支架和第二支架进行叠合，并在硅胶层和收光芯片外设置白胶层；对白胶层进行离子清洗，用于活化白胶层的表面；在活化后的白胶层的表面设置黑胶层，并对白胶层和黑胶层进行固化，得到待测光耦封装产品；对待测光耦封装产品进行高压测试，判断待测光耦封装产品的电弧侦测是否合格，若是，则判定待测光耦封装产品合格；若否，则判定待测光耦封装产品不合格，去除该不合格待测光耦封装产品。本发明能降低光耦封装产品的内部爬电击穿，有效提高耐压特性。
Description
技术领域
本发明涉及新型LED灯生产技术领域。更具体地，涉及一种高耐压光耦封装产品及制作方法。
背景技术
光耦产品作为隔离器件广泛应用于电源、家电、工业控制等领域，涉及安全问题，其隔离耐压性能的稳定为重点管控项目，在应用端光耦的实际使用过程中，仍遇到小比例的耐压失效问题，由于其失效存在随机性，比例较低，一般改善手段无法解决。
发明内容
有鉴于此，本申请提供了一种高耐压光耦封装产品及制作方法。
第一方面，本发明提供一种高耐压光耦封装产品的制作方法，该方法包括：
S10、将红外发射二极管和收光芯片分别设置于第一支架和第二支架上；
S20、在所述红外发射二极管上设置硅胶层，并对所述硅胶层进行固化；
S30、将所述第一支架和所述第二支架进行叠合，并在所述硅胶层和所述收光芯片外设置白胶层；
S40、对所述白胶层进行离子清洗，用于活化所述白胶层的表面；
S50、在活化后的白胶层的表面设置黑胶层，并对白胶层和黑胶层进行固化，得到待测光耦封装产品；
S60、对所述待测光耦封装产品进行高压测试，判断所述待测光耦封装产品的电弧侦测是否合格，若是，则判定所述待测光耦封装产品合格；若否，则判定所述待测光耦封装产品不合格；去除该不合格待测光耦封装产品。
在一个具体实施例中，所述离子清洗的条件包括预设清洗功率、预设清洗时间、氩氢气氛围以及单层清洗。
在一个具体实施例中，判断所述待测光耦封装产品是否合格包括：
在预设电压下，判断电弧漏电是否小于等于预设电流，若是，则判定所述电弧侦测合格；若否，则判定所述电弧侦测不合格。
在一个具体实施例中，还包括：
对合格的光耦封装产品进行编带，其中，电压测试与编带同步进行。
在一个具体实施例中，还包括：
对编带后的光耦封装产品进行目检，去除目检不合格的光耦封装产品；
对目检合格的光耦封装产品进行包装入库。
在一个具体实施例中，在S20之后S30之前还包括：
检查固化后的硅胶层是否完好，若是，执行S30；若否，对硅胶层进行处理以得到完好的硅胶层。
在一个具体实施例中，所述S10包括：
S100、将红外发射二极管和收光芯片通过导电胶分别粘接于第一支架和第二支架上；
S102、对所述第一支架和第二支架上的导电胶进行烘烤固化，用于固定所述红外发射二极管以及所述收光芯片；
S104、对所述红外发射二极管以及所述收光芯片进行焊线，以使得所述红外发射二极管以及所述收光芯片具备电连接性能。
在一个具体实施例中，所述S30还包括：
对所述第一支架和第二支架上多余的白胶进行切除。
在一个具体实施例中，所述S50还包括：
对所述第一支架和第二支架暴露在空气中的部分电镀一层锡；
对所述第一支架和第二支架上多余的黑胶进行切除；
对所述第一支架和第二支架上的非产品部分进行切除，将产品引脚进行冲切成型，得到待测光耦封装产品。
第二方面，本发明提供一种第一方面所述的方法制作的高耐压光耦封装产品，包括：
第一支架和第二支架，其中，所述第一支架设置有红外发射二极管，所述红外发射二极管外包覆有硅胶层，所述第二支架设置有收光芯片，所述硅胶层和所述收光芯片外还包裹有白胶层，所述白胶层外还包覆有黑胶层。
本发明的有益效果如下：
本发明针对目前现有问题，提出了一种高耐压光耦封装产品的制作方法，通过从光耦产品生产端增加离子清洗和高压测试工序，能够降低光耦封装产品的内部爬电击穿，有效提高了光耦封装产品的耐压特性，具有广泛的应用前景。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅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示出根据本申请的一个实施例的光耦封装产品的耐压失效示意图。
图2示出根据本申请的一个实施例的光耦封装产品的制作方法的流程图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本申请，下面结合优选实施例和附图对本申请做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本申请的保护范围。
图1示出了现有光耦常见的三种耐压失效方式，其中，路径①为外部爬电击穿，其由尺寸设计决定并受使用环境影响，即外部环境差、湿度大或者沾污会引起外部可见的电弧击穿；路径②为内部爬电击穿，因为光耦为多层胶体结构，黑树脂和白树脂界面处容易因受潮、严重分层等引起内部爬电击穿；路径③为介质层击穿，其由材料和工艺决定，除了非介质层空洞或者产品框架变形等因素，不受外界环境影响。
目前耐压失效模式中不太常见的主要为内部爬电击穿，由于其失效存在随机性，比例较低，一般改善手段无法解决。为此，本申请提出了一种高耐压的光耦封装产品的制作方法，该方法包括：
S10、将红外发射二极管和收光芯片分别设置于第一支架和第二支架上；S20、在所述红外发射二极管上设置硅胶层，并对所述硅胶层进行固化；S30、将所述第一支架和所述第二支架进行叠合，并在所述硅胶层和所述收光芯片外设置白胶层；S40、对所述白胶层进行离子清洗，用于活化所述白胶层的表面；S50、在活化后的白胶层的表面设置黑胶层，并对白胶层和黑胶层进行固化，得到待测光耦封装产品；S60、对所述待测光耦封装产品进行高压测试，判断所述待测光耦封装产品的电弧侦测是否合格，若是，所述待测光耦封装产品合格；若否，所述待测光耦封装产品不合格，去除该不合格待测光耦封装产品。
本实施例提出的一种高耐压光耦封装产品的制作方法，通过从光耦产品生产端增加离子清洗和高压测试工序，能够降低光耦封装产品的内部爬电击穿，有效提高了光耦封装产品的耐压特性和产品的合格率，具有广泛的应用前景。
在一个具体实施例中，如图2所示，高耐压光耦封装产品的制作方法包括：
S10、将红外发射二极管(IR)和收光芯片分别设置于第一支架和第二支架上。其中，收光芯片为光电接收三级管(PT)。
在一个具体示例中，所述S10包括：
S100、粘片：将红外发射二极管和收光芯片通过导电胶分别粘接于第一支架和第二支架上；
其中，第一支架为IR专用支架，第二支架为PT专用支架.
S102、前固化：对所述第一支架和第二支架上的导电胶进行高温烘烤固化，用于固定所述红外发射二极管以及所述收光芯片；
S104、焊线：使用1mil金线分别对所述红外发射二极管以及所述收光芯片进行焊线，以使得所述红外发射二极管以及所述收光芯片具备电连接性能，完成与支架出脚的电性连接。
S20、在所述红外发射二极管上设置硅胶层，并对所述硅胶层进行固化。
在一个具体示例中，对IR专用支架进行点胶处理，具体的，对IR专用支架上的红外发射二极管上覆盖一层半球状硅胶层，用于对所述红外发射二极管起到保护、散热以及透光的作用；进一步，对覆盖硅胶层后的IR专用支架进行烘烤，用于固化硅胶层，起到稳固硅胶层形状的作用。
需要说明的是，在步骤S20之后、步骤S30之前还包括检查固化后的硅胶层是否完好，若是，执行S30；若否，对硅胶层进行处理以得到完好的硅胶层。
该步骤中执行的点胶检查操作能够防止缺硅胶、少硅胶等情况的发生，以得到更合格的光耦封装产品。
S30、将所述第一支架和所述第二支架进行叠合，并在所述硅胶层和所述收光芯片外设置白胶层。
在一个具体示例中，对IR专用支架和PT专用支架进行叠合，放入塑封模具，并塑封一层透光白胶。其中，透光白胶可以为白色含填充物的环氧树脂，其透光率为20％，本实施例对白胶层的材料不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要选择其他白胶层材料。
所述S30还包括：对所述第一支架和第二支架上多余的白胶进行切除。具体的，对IR专用支架和PT专用支架上的白胶注胶通道处多余的白胶进行切除，并且对白胶塑封防溢胶连筋进行切除。
S40、对所述白胶层进行离子清洗，用于活化所述白胶层的表面。
离子清洗需要在特定清洗功率、特定清洗时间以及氩氢气氛围下进行，其中，清洗功率与清洗时间与光耦产品中的白胶层和黑胶层的厚度、表面积以及材料类型有关，对于某一产品的清洗功率与清洗时间可以通过DOE试验(试验设计)得出，对于某一产品的离子清洗过程，其清洗功率和清洗时间是不变的。需要说明的是，离子清洗极板间只能单次放一层光耦封装产品进行清洗，不能叠加。
通过对白胶层进行离子清洗，能最大限度的使内层树脂(即白胶层)表面活化，增加黑胶层与白胶层的结合力，减小层间间隙，防止电弧产生，降低光耦封装产品的内部爬电击穿，从而提高光耦封装产品的耐压特性。
S50、在活化后的白胶层的表面设置黑胶层，并对白胶层和黑胶层进行高温烘烤固化，得到待测光耦封装产品。
其中，黑胶层的材料可以为黑色含填充物的环氧树脂，其是不透光的材料，防止外界环境光的干扰。本实施例对黑胶层的材料不做限定，本领域技术人员可以根据实际需要选择其他黑胶层材料。
在一个具体示例中，所述S50还包括：
对IR专用支架和PT专用支架暴露在空气中的部分电镀一层锡；
对IR专用支架和PT专用支架上黑胶注胶通道处多余的黑胶进行切除；
对IR专用支架和PT专用支架上的的非产品部分进行切除，将产品引脚进行冲切成型，形成产品外观形貌，得到待测光耦封装产品。
S60、对所述待测光耦封装产品进行高压测试，判断所述待测光耦封装产品的电弧侦测是否合格，若是，则判定所述待测光耦封装产品合格；若否，则判定所述待测光耦封装产品不合格，去除该不合格待测光耦封装产品。
其中，判断所述待测光耦封装产品是否合格包括：
在预设电压下，判断电弧漏电是否小于等于预设电流，若是，则判定所述电弧侦测合格；若否，则判定所述电弧侦测不合格。
在一个具体示例中，预设电压为AC6300V，预设电流为2.7mA，则判断电弧漏电是否小于等于2.7mA，若是，则判定所述电弧侦测合格；若否，则判定所述电弧侦测不合格。换句话说，对全部待测光耦封装产品进行AC6300V，电弧侦测满足电流不大于2.7mA，有效漏电不大于100uA测试，满足要求后续流通执行后续步骤，不合要求报废处理，不流向客户。
需要说明的是，上述预设电压与预设电流的值是示例性的，本领域技术人员能够根据实际情况设置其他的预设电压与预设电流，以实现对光耦封装产品的性能检测。
本实施例通过增加电压测试，对生产得到的光耦封装产品进行预筛选，以使得耐压性能不合格的产品不流向客户，从而增加光耦封装产品的合格率。
进一步，对合格的光耦封装产品进行编带，其中，电压测试与编带同步进行，与常规的低压测试工序不同的是，本申请采用即侧编一体的工序方式，编带与高压测试一起进行，并且采用多测试位，有效提高了工作效率。
在一个具体示例中，对编带后的光耦封装产品进行目检，去除目检不合格的光耦封装产品；对目检合格的光耦封装产品进行包装入库。
本实施例通过从光耦产品生产端增加离子清洗和高压测试工序，能够降低光耦封装产品的内部爬电击穿，有效提高了光耦封装产品的耐压特性以及产品的合格率，具有广泛的应用前景。
本申请又一个实施例提出了利用上述方法制作的光耦封装产品，如图1所示，包括：
第一支架(IR专用支架)和第二支架(PT专用支架)，其中，所述第一支架设置有红外发射二极管，所述红外发射二极管外包覆有硅胶层，所述第二支架设置有收光芯片，所述硅胶层和所述收光芯片外还包裹有白胶层(白树脂)，所述白胶层外还包覆有黑胶层(黑树脂)。
在本申请的描述中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
Claims (10)
1.一种高耐压光耦封装产品的制作方法，其特征在于，包括：
S10、将红外发射二极管和收光芯片分别设置于第一支架和第二支架上；
S20、在所述红外发射二极管上设置硅胶层，并对所述硅胶层进行固化；
S30、将所述第一支架和所述第二支架进行叠合，并在所述硅胶层和所述收光芯片外设置白胶层；
S40、对所述白胶层进行离子清洗，用于活化所述白胶层的表面；
S50、在活化后的白胶层的表面设置黑胶层，并对白胶层和黑胶层进行固化，得到待测光耦封装产品；
S60、对所述待测光耦封装产品进行高压测试，判断所述待测光耦封装产品的电弧侦测是否合格，若是，则判定所述待测光耦封装产品合格；若否，则判定所述待测光耦封装产品不合格，去除该不合格待测光耦封装产品。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述离子清洗的条件包括预设清洗功率、预设清洗时间、氩氢气氛围以及单层清洗。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，判断所述待测光耦封装产品是否合格包括：
在预设电压下，判断电弧漏电是否小于等于预设电流，若是，则判定所述电弧侦测合格；若否，则判定所述电弧侦测不合格。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：
对合格的光耦封装产品进行编带，其中，电压测试与编带同步进行。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：
对编带后的光耦封装产品进行目检，去除目检不合格的光耦封装产品；
对目检合格的光耦封装产品进行包装入库。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在S20之后S30之前还包括：
检查固化后的硅胶层是否完好，若是，执行S30；若否，对硅胶层进行处理以得到完好的硅胶层。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S10包括：
S100、将红外发射二极管和收光芯片通过导电胶分别粘接于第一支架和第二支架上；
S102、对所述第一支架和第二支架上的导电胶进行烘烤固化，用于固定所述红外发射二极管以及所述收光芯片；
S104、对所述红外发射二极管以及所述收光芯片进行焊线，以使得所述红外发射二极管以及所述收光芯片具备电连接性能。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S30还包括：
对所述第一支架和第二支架上多余的白胶进行切除。
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述S50还包括：
对所述第一支架和第二支架暴露在空气中的部分电镀一层锡；
对所述第一支架和第二支架上多余的黑胶进行切除；
对所述第一支架和第二支架上的非产品部分进行切除，将产品引脚进行冲切成型，得到待测光耦封装产品。
10.一种利用权利要求1-9所述的方法制作的高耐压光耦封装产品，其特征在于，包括：
第一支架和第二支架，其中，所述第一支架设置有红外发射二极管，所述红外发射二极管外包覆有硅胶层，所述第二支架设置有收光芯片，所述硅胶层和所述收光芯片外还包裹有白胶层，所述白胶层外还包覆有黑胶层。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116027159A (zh) * | 2023-01-30 | 2023-04-28 | 宁波群芯微电子股份有限公司 | 一种光耦耐压品控方法和一种光耦耐压测试电路 |
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- 2021-06-03 CN CN202110618038.5A patent/CN113540058A/zh active Pending
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