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CN114568011B - 一种容耦、光耦及其电磁屏蔽结构 - Google Patents

一种容耦、光耦及其电磁屏蔽结构

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CN114568011B
CN114568011B CN202210229478.6A CN202210229478A CN114568011B CN 114568011 B CN114568011 B CN 114568011B CN 202210229478 A CN202210229478 A CN 202210229478A CN 114568011 B CN114568011 B CN 114568011B
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China
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capacitive
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段果
王梓建
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Xiamen Hualian Electronics Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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    • H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0007—Casings
    • H05K9/002—Casings with localised screening
    • H—ELECTRICITY
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    • H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
    • H05K9/0064—Earth or grounding circuit

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)

Abstract

本发明公开了一种容耦、光耦及其电磁屏蔽结构，其中电磁屏蔽结构包括金属支架，金属支架包括相互绝缘设置的输入端支架和输出端支架，输出端支架和输入端支架分别包括第一载片台和第二载片台，用于分别放置输出端芯片和输入端芯片，第一载片台与接地引脚电连接，第一载片台设有延伸部，延伸部与第一载片台电连接，延伸部与第一载片台和第二载片台共同围合形成一包覆在输出端芯片和输入端芯片外的电磁屏蔽层，延伸部与第二载片台绝缘设置。本发明通过在金属支架设有电磁屏蔽层，可与芯片级的法拉第屏蔽层共同形成有效的双重电磁屏蔽空间，可以大幅提升容耦、光耦的抗电磁干扰能力，电磁兼容能力得到显著增强，且结构简单，易于实现，成本较低。

Description

一种容耦、光耦及其电磁屏蔽结构
技术领域
本发明属于容耦和光耦领域，具体地涉及一种容耦、光耦及其电磁屏蔽结构。
背景技术
在电子电路中，导体中有电压或电流的变化就会使导体产生电磁波辐射，产生电磁干扰。电磁干扰(EMI)是电磁波与电子元件作用后而产生的干扰现象。容耦与光耦作为隔离器件，应用环境通常包括一些发电机、大型电动马达以及其他产生强电磁场的设备。当其暴露在这些磁场中，电压电流突变时，将产生电磁干扰，因此对于许多隔离器件，用户都要求隔离器有强的电磁兼容(EMC)。电磁兼容(EMC)指电子器件、电气设备或系统在预期的电磁环境下，按设计要求能正常工作的能力，且不对该环境中的其它部件、设备或系统构成不能承受的电磁骚扰的能力，其作为隔离类器件一项尤为关键的性能。
容耦与光耦均是隔离器件，在电气隔离的同时实现信号传递。其中容耦采用片上电容“通交流、阻直流”原理实现信号的隔离传输。容耦的输入端(Input)作为信号的输入，将该信号转换为无线射频信号后，进行高频通道的接收和处理，并且通过输出端(Output)将接收的信号进行输出，过程是微分信号的处理，但当外界有电磁场时，电磁干扰将影响数据信号传输或引起潜在的数据损坏，因此市面上的容耦EMC环节较为薄弱。光耦是利用发光二极管和光敏芯片实现“电-光-电”转换，在一些应用场合，带有IC功能或逻辑信号处理功能也有可能会受到外围电路电磁场干扰。
容耦和光耦强化抗电磁干扰能力通常采用芯片级的法拉第屏蔽层予以实现。而在封装层级，由于容耦与光耦的设计与内部结构受限，现有方案均没有电磁屏蔽设计。而仅依靠芯片级的法拉第屏蔽层，在很多强电磁干扰环境中，器件抗电磁干扰能力依然不足。
发明内容
本发明的目的在于提供一种容耦、光耦及其电磁屏蔽结构用以解决上述存在的技术问题。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：一种容耦或光耦的电磁屏蔽结构，包括金属支架，金属支架包括相互绝缘设置的输入端支架和输出端支架，输出端支架包括第一载片台，用于放置输出端芯片，第一载片台与接地引脚电连接，输入端支架包括第二载片台，用于放置输入端芯片，第一载片台设有延伸部，延伸部通过第一载片台与接地引脚电连接以实现接地，延伸部与第一载片台和第二载片台共同围合形成一包覆在输出端芯片和输入端芯片外的电磁屏蔽层，延伸部与第二载片台绝缘设置。
进一步的，所述延伸部包括侧部和顶部，顶部间隔设置在第一载片台和第二载片台的上方。
更进一步的，所述延伸部的侧部由多个间隔设置的金属条构成。
进一步的，所述延伸部的顶部由金属片构成。
更进一步的，所述延伸部的顶部与第一载片台平行设置。
进一步的，所述延伸部由第一子延伸部和第二子延伸部构成，第一子延伸部和第二子延伸部分别由第一载片台的相对两侧延伸形成。
更进一步的，所述第一子延伸部和第二子延伸部的结构相同。
进一步的，还包括环氧塑封层，用于将金属支架、延伸部、输入端芯片和输出端芯片封装在环氧塑封层内。
本发明还提供了一种容耦，设有上述的电磁屏蔽结构。
本发明还提供了一种光耦，设有上述的电磁屏蔽结构。
本发明的有益技术效果：
本发明通过在金属支架设有电磁屏蔽层，可为容耦或光耦在封装结构上提供良好的屏蔽电磁波的效果，对环境的电磁干扰也产生衰减，可与芯片级的法拉第屏蔽层共同形成有效的双重电磁屏蔽空间，可以大幅提升容耦、光耦的抗电磁干扰能力，电磁兼容能力得到显著增强，且结构简单，易于实现，成本较低。
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要介绍，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，对于本领域的普通技术人员来讲，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为本发明具体实施例的省略环氧塑封层的电磁屏蔽结构的俯视图；
图2为本发明具体实施例的省略环氧塑封层的电磁屏蔽结构的侧视图；
图3为本发明具体实施例的省略环氧塑封层的电磁屏蔽结构的前视图；
图4为本发明具体实施例的电磁屏蔽结构的结构示意图；
图5为本发明具体实施例的第一子延伸部和第二子延伸部未打弯的结构状态图；
图6为本发明具体实施例的第一子延伸部和第二子延伸部打弯后的结构状态图。
具体实施方式
为进一步说明各实施例，本发明提供有附图。这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理。配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点。图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。
现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1-6所示，一种容耦或光耦的电磁屏蔽结构，包括金属支架，金属支架包括相互绝缘设置的输入端支架2和输出端支架1，具体的，输入端支架2和输出端支架1沿前后方向(以图1为方向基准)间隔设置，输出端支架1包括第一载片台11和输出端引脚12，输入端支架2包括第二载片台21和输入端引脚22，第一载片台11用于放置输出端芯片3，第二载片台21用于放置输入端芯片4，金属支架、输出端芯片3以及输入端芯片4的具体结构可以参考现有的容耦或光耦的各种金属支架、输出端芯片以及输入端芯片结构，此已是非常成熟的现有技术，是本领域技术人员可以轻易实现的，不再细说。
第一载片台11与输出端引脚12中的接地引脚GND2电连接，第一载片台11设有延伸部5，延伸部5通过第一载片台11与接地引脚GND2电连接以实现接地(由于器件使用时，输出端引脚12中的接地引脚GND2是接地的)，延伸部5与第一载片台11和第二载片台21共同围合形成一包覆在输出端芯片3和输入端芯片4外的电磁屏蔽层，延伸部5与第二载片台21绝缘设置，即延伸部5与第二载片台21间隔设置。延伸部5由第一载片台11一体延伸形成，可以在制作引线框架时一起制作成型，工艺简单，易于实现，成本较低，且延伸部5与第一载片台11的电连接效果好。
具体的，本实施例中，延伸部5包括侧部52和顶部51，顶部51间隔设置在第一载片台11和第二载片台21的上方，即将第一载片台11和第二载片台21的上方屏蔽覆盖，侧部52设置在第一载片台11和第二载片台21与延伸部5的顶部51之间的左右两侧。
优选的，本具体实施例中，延伸部5的侧部52由多个间隔设置的金属条构成，金属条面积较小，易于弯折加工，且基本不影响屏蔽效果，但并不以此为限。
优选的，本具体实施例中，延伸部5的顶部51由金属片构成，进一步提升屏蔽效果，但并不限于此。
本具体实施例中，延伸部5的顶部51与第一载片台11和第二载片台21平行设置，易于进行打弯加工，但并不限于此，在一些实施例中，延伸部5的顶部51与第一载片台11和第二载片台21也可以不平行。
本具体实施例中，延伸部5由第一子延伸部53和第二子延伸部54构成，第一子延伸部53和第二子延伸部54分别由第一载片台11的左右两侧一体延伸形成。采用该结构，易于加工，只需要对第一子延伸部53和第二子延伸部54进行两次直角打弯即可，但并不限于此，在一些实施例中，延伸部5也可以由第一载片台11的左侧或右侧延伸形成，然后进行三次直角打弯形成等。
具体的，第一子延伸部53包括第一子侧部532和第一子顶部531，第二子延伸部54包括第二子侧部542和第二子顶部541，第一子侧部532和第二子侧部542构成延伸部5的左右侧部52，第一子顶部531和第二子顶部541均为片状结构，共同构成延伸部5的顶部51，第一子顶部531和第二子顶部541的自由端可以相互接触也可以具有小间隙，降低加工难度。
本具体实施例中，第一子延伸部53和第二子延伸部54的结构相同，使得结构简单，易于实现，但并不限于此。
进一步的，还包括环氧塑封层6，用于将金属支架、延伸部5、输入端芯片4和输出端芯片3灌胶封装在环氧塑封层6内并裸露出输入端引脚22和输出端引脚12，如图4所示，具体灌封工艺可以参考现有的容耦或光耦的环氧灌封工艺，此已是非常成熟的现有技术，是本领域技术人员轻易可以实现的，不再细说。
封装过程：首先提供引线框架7，引线框架7上具有金属支架单元，金属支架单元具有第一载片台11和第二载片台21，第一载片台11的左右两侧分别设有平直向外延伸的未打弯的第一子延伸部53和第二子延伸部54，如图5，接着，将输入端芯片4和输出端芯片3装架和引线键合(具体可以参考现有的容耦或光耦的封装工艺)，然后利用打弯工装将第一子延伸部53和第二子延伸部54分别进行两道直角打弯，使第一子顶部531和第二子顶部541弯折至第一载片台11和第二载片台21的上方，将第一载片台11和第二载片台21盖住或基本盖住，共同形成电磁屏蔽层，如图6所示，再进行环氧灌封，后道切筋成型，输出成品，如图4所示。
本发明还提供了一种光耦，设有上述的电磁屏蔽结构，其中，输入端芯片4为发光二极管，输出端芯片3为光敏芯片。
本发明还提供了一种容耦，设有上述的电磁屏蔽结构。
本发明通过在金属支架设有电磁屏蔽层，可为容耦或光耦在封装结构上提供良好的屏蔽电磁波的效果，对环境的电磁干扰也产生衰减，可与芯片级的法拉第屏蔽层共同形成有效的双重电磁屏蔽空间，可以大幅提升容耦、光耦的抗电磁干扰能力，电磁兼容能力得到显著增强，且结构简单，易于实现，成本较低。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种容耦或光耦的电磁屏蔽结构，包括金属支架，金属支架包括相互绝缘设置的输入端支架和输出端支架，输出端支架包括第一载片台，用于放置输出端芯片，第一载片台与接地引脚电连接，输入端支架包括第二载片台，用于放置输入端芯片，其特征在于：第一载片台设有延伸部，延伸部通过第一载片台与接地引脚电连接以实现接地，延伸部与第一载片台和第二载片台共同围合形成一包覆在输出端芯片和输入端芯片外的电磁屏蔽层，延伸部与第二载片台绝缘设置；
所述延伸部由第一子延伸部和第二子延伸部构成，第一子延伸部和第二子延伸部分别由第一载片台的相对两侧延伸形成；
所述延伸部包括侧部和顶部，顶部间隔设置在第一载片台和第二载片台的上方；
所述第一子延伸部包括第一子侧部和第一子顶部，所述第二子延伸部包括第二子侧部和第二子顶部，第一子侧部和第二子侧部构成延伸部的左、右侧部，第一子顶部和第二子顶部均为片状结构，共同构成延伸部的顶部，第一子顶部和第二子顶部的自由端具有小间隙，以降低加工难度。
2.根据权利要求1所述的容耦或光耦的电磁屏蔽结构，其特征在于：所述延伸部的侧部由多个间隔设置的金属条构成。
3.根据权利要求1所述的容耦或光耦的电磁屏蔽结构，其特征在于：所述延伸部的顶部由金属片构成。
4.根据权利要求3所述的容耦或光耦的电磁屏蔽结构，其特征在于：所述延伸部的顶部与第一载片台平行设置。
5.根据权利要求1所述的容耦或光耦的电磁屏蔽结构，其特征在于：所述第一子延伸部和第二子延伸部的结构相同。
6.根据权利要求1-5任意一项所述的容耦或光耦的电磁屏蔽结构，其特征在于：还包括环氧塑封层，用于将金属支架、延伸部、输入端芯片和输出端芯片封装在环氧塑封层内。
7.一种容耦，其特征在于：设有权利要求1-6任意一项所述的电磁屏蔽结构。
8.一种光耦，其特征在于：设有权利要求1-6任意一项所述的电磁屏蔽结构。
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