CN1885537A - 光电一体化红外接收器与封装方法 - Google Patents

光电一体化红外接收器与封装方法 Download PDF

Info

Publication number
CN1885537A
CN1885537A CNA2005100428674A CN200510042867A CN1885537A CN 1885537 A CN1885537 A CN 1885537A CN A2005100428674 A CNA2005100428674 A CN A2005100428674A CN 200510042867 A CN200510042867 A CN 200510042867A CN 1885537 A CN1885537 A CN 1885537A
Authority
CN
China
Prior art keywords
chip
temperature
time
pin
seconds
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2005100428674A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100448005C (zh
Inventor
崔卫兵
任江林
苏守义
颉永红
李明奂
蔺兴江
李习周
张宏杰
何文海
慕蔚
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tianshui Huatian Technology Co Ltd
Original Assignee
Tianshui Huatian Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tianshui Huatian Technology Co Ltd filed Critical Tianshui Huatian Technology Co Ltd
Priority to CNB2005100428674A priority Critical patent/CN100448005C/zh
Publication of CN1885537A publication Critical patent/CN1885537A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100448005C publication Critical patent/CN100448005C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L24/00—Arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies; Methods or apparatus related thereto
    • H01L24/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L24/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L24/33—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of a plurality of layer connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32245—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/44—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process
    • H01L2224/45—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors prior to the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/45001—Core members of the connector
    • H01L2224/45099—Material
    • H01L2224/451—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof
    • H01L2224/45138—Material with a principal constituent of the material being a metal or a metalloid, e.g. boron (B), silicon (Si), germanium (Ge), arsenic (As), antimony (Sb), tellurium (Te) and polonium (Po), and alloys thereof the principal constituent melting at a temperature of greater than or equal to 950°C and less than 1550°C
    • H01L2224/45144—Gold (Au) as principal constituent
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
    • H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481—Disposition
    • H01L2224/48151—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48257—Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a die pad of the item
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
    • H01L2224/732—Location after the connecting process
    • H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
    • H01L2224/73265—Layer and wire connectors
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/15—Details of package parts other than the semiconductor or other solid state devices to be connected
    • H01L2924/181—Encapsulation
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/30—Technical effects
    • H01L2924/301—Electrical effects
    • H01L2924/3025—Electromagnetic shielding

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

一种光电一体化红外接收器，包括内置于同一壳体的PIN光探测芯片与前置放大器芯片，引线框架，特征是：PIN光探测芯片由绝缘胶固定于引线框架，前置放大器芯片由导电胶固定于引线框架；壳体是半球面与长方体平滑过渡结合为一体的塑封壳体，壳体是由纯环氧树脂制成的，半球面壳体的内、外表面光滑无痕，其光洁度Ra 0.2～0.4，长方形壳体内、外表面是发暗的毛面，其光洁度Ra 1.6～1.4；屏蔽罩包封在塑封体内。它成本低、体积小、滤除全部可见光，只通过波长820mm以上的红外光，灵敏度高、抗干扰能力强、可靠性好，可用于各类家电产品。其制作上主要解决了纯环氧塑料脆性太大，冲切时易出现破损、裂缝、断裂，冲切长23.30mm的引线不变形的难题。

Description

光电一体化红外接收器与封装方法
技术领域  本发明涉及智能领域用器件的制造技术领域，特别是将红外光探测器与前置放大器封装在一起的光电一体化红外接收器与封装方法。
背景技术  九十年代为进一步实现电子产品轻、薄、小、自动化(遥控)发展，国外采用光电一体化塑封技术，将红外光探测器与前置放大器组装在一起，其结构性能优于分立元器件组装的金属外壳接收放大器。它具有成本低、体积小、灵敏度高、功耗低、抗干扰能力强、可靠性好等显著特点，广泛用于电视机、录像机、卫星接收机、空调器、VCD、DVD、数据通讯等。
进入21世纪，国内个别三资企业开始试制。我公司从2002年根据市场调研发现，几乎所有的家电都需要遥控，这种广泛的用途给红外接收器带来了无限的商机，同时对其设计及封装提出了更高的要求。市场上的产品要么是国外进口，要么是分立元器件组装的金属外壳接收器，体积大，灵敏度低，可靠性差，不能满足家电产品要求。相关文献公开有采用光电一体化封装技术、将红外探测器与前置放大器封在一起的红外接收器，这些产品有的采用环氧树脂作为塑封体，有的是在环氧树脂中掺杂滤除可见光的填充料作为塑封体；这两种材料作为塑封体仍不能充分滤除可见光，接收器的抗光干扰性能不能满足数据通讯与家电产品的需要。纯环氧树脂能全面充分滤除可见光、透过红外光，但对塑封工艺要求严格，需要做到塑封体内无空洞，以防止空洞造成红外光透过时受阻；并且纯环氧塑料脆性太大，冲切时塑封体易出现破损及裂缝现象，甚至断裂；本发明经反复的研究试验解决了上述问题。
发明内容  本发明的目的在于提供一种成本低、体积小、灵敏度高、抗干扰能力强、可靠性好、接收距离大于10米，可用于各类家电产品的光电一体化红外接收器。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下；一种光电一体化红外接收器，包括内置于同一壳体的PIN光探测芯片与前置放大器芯片，引线框架，其特征是：PIN光探测芯片由绝缘胶固定于引线框架，前置放大器芯片由导电胶固定于引线框架；壳体是半球面与长方体平滑过渡结合为一体的塑封壳体，壳体是由纯环氧树脂制成的，半球面壳体的内、外表面光滑无痕，其光洁度Ra0.2~0.4，长方形壳体内、外表面是发暗的毛面，其光洁度Ra 1.6~1.4；屏蔽罩包封在塑封体内。
因为本发明的封装壳体是半球面形状结构，对从外部进入的光线而言，它相当于一个凸透镜，根据光学原理，具有聚光作用，把透过的红外光集聚在PIN(光敏二极管)上；对从位于封装壳体内部的PIN发出的红外光而言，半球面相当于一个凹透镜，红外光信号穿过时形成平行光。常规产品的屏蔽罩暴露在胶体外面，本发明的屏蔽罩包封在塑封体内，这样既可屏蔽前置放大器不受红外光干扰，又可保证光敏二极管的透光作用。半球面形状结构的封装壳体使用纯环氧树脂塑料，提高了接收器的抗光干扰性能，能够选择性透光，滤除全部可见光，只能使波长在820mm以上的红外光通过，所以灵敏度高、抗干扰能力强、可靠性好。管脚引线长度能够制作为23.30mm，可用于插孔式PCB板焊接。
本发明的另一目的在于提供前述产品光电一体化红外接收器的制作方法。
本发明的光电一体化红外接收器的制作方法按以下步骤：
制作模具、双芯片上芯、双芯片压焊、纯环氧树脂球形塑封成型、长引线冲切、电镀、测试、可靠性试验。
1.制作模具
根据设计的光电一体化红外接收器外形图，塑封产品图与切筋成形图制造模具；
2.芯片粘接(D/B)
2.1PIN光探测芯片与前置放大器芯片减薄切割：把4~6时圆片按设计的规格和标准进行减薄，然后再进行切割；
2.2芯片粘接
2.2.1确定导电胶与绝缘胶；利用粘片机用绝缘胶将PIN芯片粘接在引线框架上；用导电胶将前置放大器芯片粘接在引线框架上，PIN芯片前置与放大器芯片大致位于同一平面，
2.2.2绝缘胶上芯即粘接PIN芯片主要工艺条件：0.12～0.13Mpa气压，延迟时间90～120ms，振动1次；上芯过程采用抽风系统及通氮气工艺；
2.2.3用导电胶对前置放大器芯片上芯的主要工艺条件：0.02～0.05Mpa气压，延迟时间10～50ms，关闭振动，保证导电胶100％溢出量，上芯过程采用抽风系统及通氮气工艺；
2.2.4确定导电胶与绝缘胶在同一低温固化条件下的固化工艺及固化曲线图：
固化工艺：低温固化，阶段升温；将粘接好PIN芯片与前置放大器芯片的引线框架置于温度为50℃的烘箱内，用5分钟将烘箱温度从50℃均匀上升至80℃，保温30分钟；再用20分钟将烘箱温度从80℃均匀上升至150℃，保温15分钟；用30分钟将烘箱温度从150℃均匀下降至50℃；
3.双芯片压焊(W/B)
将光探测芯片与前置放大器芯片焊线连接；芯片与框架载体焊线连接；芯片与引线间焊线连接；焊线区温度为200℃，预热区温度为190℃；框架在工作台的运行速度为：6s/每次步进(正常为4s/每次步进)PIN芯片与前置放大器芯片、每个芯片与引线框架载体、内引线焊接用25μm金丝；
4.纯环氧树脂球形塑封成型
4.1塑封料规格确定：确定规格48×56g×2/模的日东NT300H系列纯环氧树脂塑封料；
4.2塑封料回温处理：将纯环氧树脂球形塑封料，按照常规工艺回温处理，即时扎好袋口防潮，当环境湿度高于50％RH时，包装箱内加干燥剂；
4.3成型工艺条件
料饼预热时间：10～15秒；
模具温度：140℃～150℃；
注塑时间：25～45秒；
注塑压力：4～5MPa；
合模压力：11～16MPa；
预固化时间：175～185秒；
4.4清模：采用压胶式清模，清模材料MCL-200C等；
塑封填充过程中模具加抽真空装置，防止塑封体内产生空洞；
5.冲切
5.1冲切内容
5.1.1冲废塑：冲去塑封体中间引脚之间的废塑料和两塑封体连接之间的废塑料；
5.1.2切中筋：冲去管脚与管脚中间的连筋；
5.1.3切断分离：切断管脚末端与引线框架边框的连筋；
5.2冲切工艺
5.2.1对冲塑凸模磨削让位0.18～0.25mm，使废塑残留保留在0.25mm；(常规工艺技术标准≤0.308mm)，保证胶体在分离面不出现裂缝，进而确保胶体不破损；
5.2.2保留两中筋间的废塑，中间废塑残留为0.4mm；中筋位置的冲塑凸模高度保留0.4mm；
5.2.3切筋模长度方向两侧加预定位块；在切筋模宽度方向前端、管腿中筋之间加前定位挡板，该前定位挡板的宽度比管腿宽度间距小0.05mm；且该前定位档板在正方向压紧框架；在切筋模宽度方向后端，用后定位档板对管腿长度进行限位，同时校正框架的扭曲、倒弯，使产品管腿切断长度保持一致；调整、修磨切断模的结构与间隙；对所加定位块处进行让位；固定板对模具镶件位置进行固定；下模板对固定板进行固定；
6.电镀
6.1软化去溢料：
用软化药水去除引线上的溢料，软化时间45～55min；
6.2引线电镀：选用挂具，2#自动电镀线，保证了长引线镀层的均匀性；
7.测试
按使用要求进行功能测试，剔除不合格品；
8.可靠性试验
8.1温湿度贮存试验：85℃±2℃，85％RH±5％RH，240h；
8.2温度冲击试验： 240h；
8.3高温水蒸气压试验：温度121℃，100％RH，气压0.205MPa，168h；
8.4高温贮存试验：温度150℃(-0，+10℃)，240h；
经实验的产品必须符合GB/T12750-II和JEDC标准。
本发明的光电一体化红外接收器的制作方法的有益效果：
1、芯片组装封装设计，光探测芯片与前置放大器芯片同时采用不同粘结材料组装，采用同一固化温度，即节约上芯时间，又可减少烘烤时间，节约能源，有利于自动化生产，提高效率。
2、绝缘胶上芯即粘接PIN芯片，采用了高气压即0.12～0.13Mpa气压、短时间即延迟时间90～120ms、低振动即振动1次的工艺，而常规工艺为0.04Mpa气压、延迟时间40ms、振动2～3次，从而克服了绝缘胶易拉丝的现象；导电胶上芯即粘接前置放大器芯片，采用低气压0.02～0.05Mpa气压、延迟时间10～50ms，不振动。双芯片双材料(导电胶、绝缘胶)二次粘接，同一低温度固化，优化了工艺，因固化时间短，固化成本低、提高产量，避免高温固化易造成烘箱氧化；另外，因为固化时，采用抽风系统及通氮气工艺，既能有效防止烘烤过程中银浆挥发对芯片及框架镀层的沾污及氧化；又可避免残留气体产生的针孔，增加了粘接的牢固性；固化后芯片与粘接材料的剪切力≥24N，符合GJB548A-96标准。
3、双芯片不同材料粘接的芯片间焊线，焊线区温度为200℃，而常规工艺焊线区温度为220℃；预热区温度为190℃，而常规工艺预热区温度为200℃；并加快框架在工作台的运行速度、减少了加热时间，从而防止绝缘胶发黄、变质现象。
4、引线冲切，保证23.30mm的引线不变形。
附图说明    图1是本发明的光电一体化红外接收器主视图；
            图2是图1的左视图；
            图3是图1中的A-A视图；
            图4是本发明制作方法的上芯立体图；
            图5是本发明制作方法的上芯剖面图；
            图6是本发明制作方法上芯后固化曲线图；
图7是本发明制作方法的压焊图；
图8是本发明制作方法的产品工位要求图；
图9本发明制作方法的改进后的凸模图；
图10是本发明制作方法的切筋成形模具改进部份示意图；
图中：1-壳体，101-半球面壳体，102-长方形壳体，2-PIN光探测芯片，3-前置放大器芯片，4-引线框架，5-绝缘胶，6-导电胶，7-屏蔽罩，801-芯片焊线，802A焊线，803B焊线，804C焊线，804-D焊线，805-E焊线，806-F焊线，807G焊线，9-引线，1001-引脚之间的废塑，1002一两塑封体连接之间的废塑，1003-引线之间的废塑，1004-引线末端的连筋，H-冲塑凸模高度，11-后定位档板，12-前定位档板，13-切筋凹模镶块，14一切断凸模，15-固定板，16-下模板，
具体实施方式
光电一体化红外接收器实施例：
如图1至图4所示：一种光电一体化红外接收器，包括内置于同一壳体1的PIN光探测芯片2与前置放大器芯片3，引线框架4，其特征是：PIN光探测芯片2由绝缘胶5固定于引线框架4，前置放大器芯片3由导电胶6固定于引线框架4；壳体1是半球面壳体101与长方体壳体102平滑过渡结合为一体的塑封壳体，壳体1是由纯环氧树脂制成的，半球面壳体101的内、外表面光滑无痕，其光洁度Ra 0.2~0.4，长方形壳体102内、外表面是发暗的毛面，其光洁度Ra 1.6~1.4；屏蔽罩7包封在塑封体内。
塑封体长6.00±0.20mm，塑封体宽6.7±0.20mm，塑封体厚(不包括半球体)3.8±0.20mm，包括半球体塑封体厚是5.6±0.20mm，引线间距2.54±0.20mm，管脚引线长度为23.30mm。
光电一体化红外接收器的制作方法实施例1：
1.制作模具
根据设计的光电一体化红外接收器外形图，塑封产品图与切筋成形图制造模具；
2.芯片粘接(D/B)
2.1PIN光探测芯片与前置放大器芯片减薄切割：把4~6时圆片按设计的规格和标准进行减薄，然后再进行切割；
2.2芯片粘接
2.2.1确定8360导电胶与OT0149-1绝缘胶；利用AD829A粘片机，对该机增加输入升降器自动送料功能；分两次粘片，参见图4与图5：先用8360导电胶6将前置放大器芯片3粘接在引线框架上，再用OT0149-1绝缘胶5粘将PIN光探测芯片2粘接在引线框架4上；PIN芯片前置与放大器芯片大致位于同一平面；
2.2.2OT0149-1绝缘胶上芯即粘接PIN芯片主要工艺条件：0.12～0.13Mpa气压，延迟时间90～120ms，振动1次；上芯过程采用抽风系统及通氮气工艺；
2.2.3用导电胶对前置放大器芯片上芯的主要工艺条件：0.02～0.05Mpa气压，延迟时间10～50ms，关闭振动，保证导电胶100％溢出量，上芯过程采用抽风系统及通氮气工艺；
2.2.4确定导电胶与绝缘胶在同一低温固化条件下的固化工艺及固化曲线图：
固化工艺：低温固化，阶段升温；将粘接好PIN芯片与前置放大器芯片的引线框架置于温度为50℃的烘箱内，用5分钟将烘箱温度从50℃均匀上升至80℃，保温30分钟；再用20分钟将烘箱温度从80℃均匀上升至150℃，保温15分钟；用30分钟将烘箱温度从150℃均匀下降至50℃；固化曲线图如图6所示：图中横坐标表示时间，以分为单位，纵坐标表示温度，以℃为单位；固化后芯片剪切力≥24N，符合GJB548A-96标准；
3.双芯片压焊(W/B)
如图7所示：采用KS1488PLUS设备的BSOB功能(先焊球再打线功能，防止第二点的芯片可能产生弹坑、铝垫压伤)将PIN光探测芯片2与前置放大器芯片3由芯片焊线801焊接，PIN光探测芯片2与引线框架4由A焊线802焊接，前置放大器芯片3与引线框架4由B焊线803、C焊线804、D焊线805焊接；前置放大器芯片3与引线9由E焊线806、F焊线807焊接；B焊线803、C焊线804、D焊线805的焊线间距在两倍线径以上，防止不冲丝和塑封时线与线间短路；焊线区温度为200℃，预热区温度为190℃；框架在工作台的运行速度为：6s/每次步进(正常为4s/每次步进)；芯片焊线801、A焊线802至F焊线807等是25μm金丝；焊线拉力≥5gf，符合GB4590标准规定；
4.纯环氧树脂球形塑封成型
4.1塑封料规格确定：确定规格48×56g×2/模的日东NT300H系列纯环氧树脂塑封料；
4.2塑封料回温处理：将纯环氧树脂球形塑封料，按照常规工艺回温处理，即时扎好袋口防潮，当环境湿度高于50％RH时，包装箱内加干燥剂；
4.3成型工艺条件
料饼预热时间：15秒；
模具温度：150℃；
注塑时间：25秒；
注塑压力：4MPa；
合模压力：11MPa；
预固化时间：175秒；
4.4清模：采用压胶式清模，清模材料MCL-200C；
塑封填充过程中模具加抽真空装置，防止塑封体内产生空洞；
5.冲切
5.1冲切内容
5.1.1冲废塑：参见图8：将塑封体中间引脚之间的废塑冲掉；将两塑封体连接之间的废塑冲掉；
5.1.2切中筋：把管脚与管脚中间的连筋切掉，使外部引脚中间不相连；
5.1.3切断分离：把管脚末端与引线框架边框的连线切断，使外部引脚末端间不相连；
5.2冲切工艺
5.2.1对冲塑凸模磨削让位0.20～0.25mm，达到冲塑凸模距离胶体0.18mm～0.25mm，解决了切中筋时塑封体出现破损及裂缝现象；使废塑残留保留在0.25mm；(常规工艺技术标准≤0.308mm)，保证胶体在分离面不出现裂缝，进而确保胶体不破损；
5.2.2保留两中筋间的废塑，中间废塑残留为0.4mm；如图9所示：中筋位置的冲塑凸模高度H保留0.4mm；(改进前常规冲塑凸模高度H保留0.62mm)
5.2.3如图10所示：切筋模长度方向两侧加预定位块，即在壳体1的两侧加后定位档板11，其作用对框架长度方向限位、预定位，使框架在长度方向无法移动；在切筋模宽度方向前端、管脚中筋之间加前定位挡板12，其作用①保证产品长度方向的切断尺寸，②对L/F(表示引线框架，)的管脚连接边框压紧，保证L/F在定位时，由于塑封体一侧偏重而不翻身，即平整定位。③该前定位挡板放置在中筋之间，间隙设计为0.05mm，保证L/F在长度方向的精度在0.025毫米之内；切筋模镶块13与切断凸模的配合间隙为0.015毫米，保证切断毛剌＜0.05毫米，并对管脚长度进行限位，同时校正框架的扭曲、倒弯，使产品管腿切断长度保持一致；切断凸模14的作用是对产品管脚的切断，调整、修磨切断凸模的结构与间隙，对所加定位块进行让位；固定板15，其作用是对模具镶件位置进行固定；下模板16是对固定板15进行固定；
6.电镀
6.1软化去溢料：
用软化药水SYD711去除引线上的溢料，软化时间45min；既去除引线上的溢料又可防止过于腐蚀；防止球面损伤和发花，影响透光性；
6.2引线电镀：选用挂具，2#自动电镀线，保证了长引线镀层的均匀性；
7.测试
按使用要求进行功能测试，剔除不合格品；
8.可靠性试验
8.1温湿度贮存试验：85℃±2℃，85％RH±5％RH，240h；
8.2温度冲击试验：
Figure A20051004286700141
240h；
8.3高温水蒸气压试验：温度121℃，100％RH，气压0.205Mpa，168h；
8.4高温贮存试验：温度150℃(-0，+10℃)，240h；
实验结论：无失效产品，符合GB/T12750-II和JEDC标准。
光电一体化红外接收器的制作方法实施例2：
本实施例中除下述工艺区别于实施例1外，其余与实施例1相同。
2.2.1确定QMI505MT导电胶粘接前置放大器芯片与84-3绝缘胶粘接PIN芯片；
4.3成型工艺条件：
料饼预热时间：13秒；
模具温度：145℃；
注塑速度：45秒；
注塑压力：5Mpa；
合模压力：16Mpa；
固化时间：185秒；
6.1软化去溢料：
用软化药水SYD712去除引线上的溢料，软化时间50min；
光电一体化红外接收器的制作方法实施例3：
本实施例中除下述工艺区别于实施例1外，其余与实施例1相同。
2.2.1确定QMI505MT导电胶粘接前置放大器芯片与绝缘胶OT0149-1粘接PIN芯片；
4.3成型工艺条件：
料饼预热时间：13秒；
模具温度：140℃；
注塑速度：30秒；
注塑压力：4.5Mpa；
合模压力：14.5Mpa；
固化时间：180秒；
6.1软化去溢料：
用软化药水SYD712去除引线上的溢料，软化时间48min。

Claims (5)

1、一种光电一体化红外接收器，包括内置于同一壳体的PIN光探测芯片与前置放大器芯片，引线框架，其特征是：PIN光探测芯片(2)由绝缘胶(5)固定于引线框架(4)，前置放大器芯片(3)由导电胶(6)固定于引线框架(4)；壳体(1)是半球面壳体(101)与长方体壳体(102)平滑过渡结合为一体的塑封壳体，壳体(1)是由纯环氧树脂制成的，半球面壳体(101)的内、外表面光滑无痕，其光洁度Ra 0.2~0.4，长方形壳体(102)内、外表面是发暗的毛面，其光洁度Ra 1.6~1.4；屏蔽罩(7)包封在塑封体内。
2、制作权利要求1所述的光电一体化红外接收器的制作方法，其特征在于按以下步骤：
制作模具、双芯片上芯、双芯片压焊、纯环氧树脂球形塑封成型、长引线冲切、电镀、测试、可靠性试验；
1.制作模具
根据设计的光电一体化红外接收器外形图，塑封产品图与切筋成形图制造模具；
2.芯片粘接
2.1PIN光探测芯片与前置放大器芯片减薄切割：把4~6时圆片按设计的规格和标准进行减薄，然后再进行切割；
2.2芯片粘接
2.2.1确定导电胶与绝缘胶；利用粘片机用绝缘胶将PIN芯片粘接在引线框架上；用导电胶前置放大器芯片粘接在引线框架上，PIN芯片前置与放大器芯片大致位于同一平面；
2.2.2绝缘胶上芯即粘接PIN芯片主要工艺条件：0.12~0.13Mpa气压，延迟时间90~120ms，振动1次，上芯过程采用抽风系统及通氮气工艺；
2.2.3用导电胶对前置放大器芯片的上芯的主要工艺条件：0.02~0.05Mpa气压，延迟时间10~50ms，关闭振动，保证导电胶100％溢出量，上芯过程均采用抽风系统及通氮气工艺；
2.2.4确定导电胶与绝缘胶在同一低温固化条件下的固化工艺及固化曲线图：
固化工艺：低温固化，阶段升温；将粘接好PIN芯片与前置放大器芯片的引线框架置于温度为50℃的烘箱内，用5分钟将烘箱温度从50℃均匀上升至80℃，保温30分钟；再用20分钟将烘箱温度从80℃均匀上升至150℃，保温15分钟；用30分钟将烘箱温度从150℃均匀下降至50℃；
3.双芯片压焊
将光探测芯片与前置放大器芯片焊线连接；芯片与框架载体焊线连接；芯片与引线间焊线连接；焊线区温度为200℃，预热区温度为190℃；框架在工作台的运行速度为：6s/每次步进，PIN芯片与前置放大器芯片、每个芯片与引线框架载体、内引线焊接用25μm金丝；
4.纯环氧树脂球形塑封成型
4.1塑封料规格确定：确定规格48×56g×2/模的日东NT300H系列纯环氧树脂塑封料；
4.2塑封料回温处理：将纯环氧树脂球形塑封料，按照常规工艺回温处理，即时扎好袋口防潮，当环境湿度高于50％RH时，包装箱内加干燥剂；
4.3成型工艺条件
料饼预热时间：10~15秒；
模具温度：140℃~150℃；
注塑时间：25~45秒；
注塑压力：4~5MPa；
合模压力：11~16MPa；
预固化时间：175~185秒；
4.4清模：采用压胶式清模，清模材料MCL-200C等；
塑封填充过程中模具加抽真空装置，防止塑封体内产生空洞；
5.冲切
5.1冲切内容
5.1.1冲废塑：冲去塑封体中间引脚之间的废塑料和两塑封体连接之间的废塑料；
5.1.2切中筋：冲去管脚与管脚中间的连筋；
5.1.3切断分离：切断管脚末端与引线框架边框的连筋；
5.2冲切工艺
5.2.1对冲塑凸模磨削让位0.18～0.25mm，使废塑残留保留在0.25mm；保证胶体在分离面不出现裂缝，进而确保胶体不破损；
5.2.2保留两中筋间的废塑，中间废塑残留为0.4mm；中筋位置的冲塑凸模高度保留0.4mm；
5.2.3切筋模长度方向两侧加预定位块；在切筋模宽度方向前端、管腿中筋之间加前定位挡板，该前定位挡板的宽度比管腿宽度间距小0.05mm；且该前定位档板在正方向压紧框架；在切筋模宽度方向后端，用后定位档板对管腿长度进行限位，同时校正框架的扭曲、倒弯，使产品管腿切断长度保持一致；调整、修磨切断模的结构与间隙；对所加定位块处进行让位；固定板对模具镶件位置进行固定；下模板对固定板进行固定；
6.电镀
6.1软化去溢料：
用软化药水去除引线上的溢料，软化时间45～55min；
6.2引线电镀：选用挂具，2#自动电镀线，保证了长引线镀层的均匀性；
7.测试
按使用要求进行功能测试，剔除不合格品；
8.可靠性试验
8.1温湿度贮存试验：85℃±2℃，85％RH±5％RH，240h；
8.2温度冲击试验：-65℃(+0，-10℃)+150℃(+15，-0℃)，240h；
8.3高温水蒸气压试验：温度121℃，100％RH，气压0.205Mpa，168h；
8.4高温贮存试验：温度150℃(-0，+10℃)，240h；
产品必须符合GB/T12750-II和JEDC标准。
3、根据权利要求2所述的制作权利要求1所述的光电一体化红外接收器的制作方法，其特征在于：所述的2.2.1确定导电胶与绝缘胶是8360导电胶与OT0149-1绝缘胶；
所述的4.3成型工艺条件是：
料饼预热时间：15秒；
模具温度：150℃；
注塑时间：25秒；
注塑压力：4MPa；
合模压力：11MPa；
预固化时间：175秒；
所述的6.1软化去溢料：所述的软化药水是SYD711，所述的软化时间45min。
4、根据权利要求2所述的制作权利要求1所述的光电一体化红外接收器的制作方法，其特征在于：所述的2.2.1确定导电胶与绝缘胶是QMI505MT导电胶与84-3绝缘胶；
所述的4.3成型工艺条件是：
料饼预热时间：13秒；
模具温度：145℃；
注塑速度：45秒；
注塑压力：5MPa；
合模压力：16MPa；
固化时间：185秒；
所述的6.1软化去溢料：所述的软化药水是SYD712，所述的软化时间50min。
5、根据权利要求2所述的制作权利要求1所述的光电一体化红外接收器的制作方法，其特征在于：所述的2.2.1确定导电胶与绝缘胶是QMI505MT导电胶与OT0149-1绝缘胶；
所述的4.3成型工艺条件：
料饼预热时间：13秒；
模具温度：140℃；
注塑速度：30秒；
注塑压力：4.5MPa；
合模压力：14.5MPa；
固化时间：180秒；
所述的6.1软化去溢料：所述的软化药水SYD712去除引线上的溢料，所述的软化时间48min。
CNB2005100428674A 2005-06-21 2005-06-21 光电一体化红外接收器与封装方法 Expired - Fee Related CN100448005C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100428674A CN100448005C (zh) 2005-06-21 2005-06-21 光电一体化红外接收器与封装方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2005100428674A CN100448005C (zh) 2005-06-21 2005-06-21 光电一体化红外接收器与封装方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN1885537A true CN1885537A (zh) 2006-12-27
CN100448005C CN100448005C (zh) 2008-12-31

Family

ID=37583609

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2005100428674A Expired - Fee Related CN100448005C (zh) 2005-06-21 2005-06-21 光电一体化红外接收器与封装方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100448005C (zh)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101859760A (zh) * 2010-04-26 2010-10-13 陈智军 一种红外线贴片接收头的封装结构
CN101546713B (zh) * 2009-04-30 2010-12-01 强茂电子(无锡)有限公司 塑封直列式功率整流器的制作方法
CN102181280A (zh) * 2010-12-31 2011-09-14 东莞市银河光电有限公司 一种白光smd led生产用胶饼的制备工艺
CN102185646A (zh) * 2011-05-26 2011-09-14 泉芯电子技术(深圳)有限公司 红外接收器
CN102290411A (zh) * 2011-07-16 2011-12-21 珠海市万州光电科技有限公司 一种抗光干扰红外线接收模组及其制造方法
CN102339808A (zh) * 2011-10-28 2012-02-01 无锡红光微电子有限公司 封装引线框架结构
CN102903712A (zh) * 2012-10-26 2013-01-30 慧创就光电有限公司 一种输入输出式光电装置
CN105827308A (zh) * 2016-06-03 2016-08-03 深圳市鸿利泰光电科技有限公司 一种发射与接收一体式红外模组
CN108573966A (zh) * 2018-07-03 2018-09-25 江苏欧密格光电科技股份有限公司 一种贴片红外接收头

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3618791B2 (ja) * 1994-09-06 2005-02-09 住化バイエルウレタン株式会社 硬質ポリウレタンフォーム用のポリオール組成物およびその用途
CN2391281Y (zh) * 1998-08-07 2000-08-09 厦门华联电子有限公司 红外遥控接收放大器的支承和封装结构
JP2000204138A (ja) * 1999-01-12 2000-07-25 Toshiba Chem Corp 封止用樹脂組成物および半導体封止装置
TW449813B (en) * 2000-10-13 2001-08-11 Advanced Semiconductor Eng Semiconductor device with bump electrode

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101546713B (zh) * 2009-04-30 2010-12-01 强茂电子(无锡)有限公司 塑封直列式功率整流器的制作方法
CN101859760A (zh) * 2010-04-26 2010-10-13 陈智军 一种红外线贴片接收头的封装结构
CN102181280A (zh) * 2010-12-31 2011-09-14 东莞市银河光电有限公司 一种白光smd led生产用胶饼的制备工艺
CN102185646A (zh) * 2011-05-26 2011-09-14 泉芯电子技术(深圳)有限公司 红外接收器
CN102185646B (zh) * 2011-05-26 2014-09-10 泉芯电子技术(深圳)有限公司 红外接收器
CN102290411A (zh) * 2011-07-16 2011-12-21 珠海市万州光电科技有限公司 一种抗光干扰红外线接收模组及其制造方法
CN102339808A (zh) * 2011-10-28 2012-02-01 无锡红光微电子有限公司 封装引线框架结构
CN102903712A (zh) * 2012-10-26 2013-01-30 慧创就光电有限公司 一种输入输出式光电装置
CN105827308A (zh) * 2016-06-03 2016-08-03 深圳市鸿利泰光电科技有限公司 一种发射与接收一体式红外模组
CN108573966A (zh) * 2018-07-03 2018-09-25 江苏欧密格光电科技股份有限公司 一种贴片红外接收头

Also Published As

Publication number Publication date
CN100448005C (zh) 2008-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1175497C (zh) 光半导体装置及其装配的光半导体模块
US9136231B2 (en) Carrier-free land grid array IC chip package and preparation method thereof
CN1155084C (zh) 引线框架及其制造方法、半导体装置及其制造方法
CN101562191A (zh) 带腔体的光电封装件及其生产方法
CN1885537A (zh) 光电一体化红外接收器与封装方法
CN101859866B (zh) 用于制造led的支架、大功率白光led封装方法
WO2009070950A1 (fr) Led de puissance comportant une lentille façonnée par injection de colle et son procédé de fabrication
CN107911587B (zh) 一种摄像模组封装工艺及结构
CN104517805A (zh) 方形扁平无引脚封装晶片的除胶方法
CN103730565A (zh) 一种氮化铝cob led光源及封装方法
CN102231376B (zh) 多圈排列无载体双ic芯片封装件及其生产方法
CN202888243U (zh) 功率型发光二极管及发光二极管支架
CN1806323A (zh) 树脂密封型半导体封装及其制造方法以及制造装置
CN102956798B (zh) 一种高出光率led反光杯及其制造方法
CN107097069B (zh) 一种手机摄像头镜头组装工艺
CN210167324U (zh) 一种芯片封装产品
CN108281395A (zh) 一种贴片型irm高屏蔽结构及其制作工艺
CN106601714A (zh) 一种活动顶针内绝缘封装结构及其工艺方法
CN117476590A (zh) 一种双面散热的封装结构及其制备方法
CN214313233U (zh) 玻璃透镜uvcled灯珠
JP4489492B2 (ja) 半導体装置の製造方法
CN210692537U (zh) 一种凹坑式引线框架红外接收器
CN104112811A (zh) 一种led的封装方法
CN106935520A (zh) 一种内绝缘封装结构及其制造工艺
CN210092117U (zh) 3d封装支架及玻璃透镜大功率uvled灯珠

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081231

Termination date: 20160621

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee