TWI542913B - 光耦合器封裝 - Google Patents

Description

光耦合器封裝

本發明係有關於一種光耦合器封裝，特別有關於一種先進的光耦合器封裝架構與方式。

光耦合器一般由三部分組成：光的發射、光的接收及信號放大。輸入的電信號驅動發光二極體，使之發出一定波長的光，被光感晶片接收而產生光電流，再經過進一步放大後輸出。這就完成了電轉光再轉電的轉換，從而起到輸入、輸出、隔離的作用。由於光耦合器輸入輸出間互相隔離，電信號傳輸具有單向性等特點，因而具有良好的電絕緣能力和抗干擾能力。又由於光耦合器的輸入端屬於電流型工作的低阻元件，因而具有很強的共模抑制能力。所以，它在長線傳輸資訊中作為終端隔離元件可以大大提高信噪比。在電腦數位通信及即時控制中作為信號隔離的介面器件，可以大大增加其工作之可靠性。

因此，在此技術領域中，有需要一種新穎的光耦合器封裝架構，需具有高光耦合效率、體積小且高絕緣強度之特性。

本發明之一實施例係提供一種光耦合器封裝。上 述光耦合器封裝包括一發光二極體晶片，固著於一第一導線支架上，且電性連接至上述第一導電支架；一光感晶片，固著於一第二導線支架上，且電性連接至上述第二導電支架；一第一絕緣膠材，設置於上述第一導線支架上，且包圍上述發光二極體晶片；一第二絕緣膠材，設置於上述第二導線支架上，且包圍上述光感晶片，一第三絕緣膠材，包覆第一絕緣膠材與發光二極體晶片，包覆第二絕緣膠材與光感晶片。

500a~500g‧‧‧光耦合器封裝

200‧‧‧第一導線支架

202‧‧‧第二導線支架

204‧‧‧發光二極體晶片

204a‧‧‧發光表面

206‧‧‧光感晶片

206a‧‧‧感光表面

210、212‧‧‧導線

213a、213b、214a、214b、216a、216b、216c、218‧‧‧絕緣膠材

213a1、213b1、214a1、214b1‧‧‧表面

T1、T2、T3‧‧‧厚度

第1~7圖為本發明不同實施例之一光耦合器封裝之剖面示意圖。

第8A、8B、8C圖為本發明一實施例之一光耦合器封裝的製造方法之製程剖面示意圖。

為了讓本發明之目的、特徵、及優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖示，做詳細之說明。本發明說明書提供不同的實施例來說明本發明不同實施方式的技術特徵。其中，實施例中的各元件之配置係為說明之用，並非用以限制本發明。且實施例中圖式標號之部分重複，係為了簡化說明，並非意指不同實施例之間的關聯性。

本發明實施例係提供一種光耦合器封裝架構及其製造方法。本發明實施例的光耦合器封裝係使用點膠、塗佈、噴塗、鍍膜或沉浸等製程，將例如聚醯亞胺(Polyimide，PI)之具高絕緣強度的絕緣膠材包圍或包覆發光二極體及/或光感晶 片上，以達到高壓絕緣和抗干擾效果，並可縮小整體封裝體積，且因此絕緣材料具有高透光度，可實現高光耦合效率。在說明書的敘述中，絕緣膠材「包圍」發光二極體及/或光感晶片係指絕緣膠材與發光二極體及/或光感晶片兩者並未接觸，而絕緣膠材「包覆」發光二極體及/或光感晶片係指絕緣膠材”包圍且直接接觸”發光二極體及/或光感晶片。

第1~3圖為本發明一些實施例之一光耦合器封裝500a~500c之剖面示意圖。在本發明一些實施例中，光耦合器封裝500a~500c係利用具高絕緣強度的絕緣膠材包覆發光二極體晶片及/或光感晶片，且延伸覆蓋承載發光二極體晶片及/或光感晶片導線支架的部分表面。可藉由點膠或成型製程形成具高絕緣強度的絕緣膠材。

如第1圖所示，在本發明實施例中，光耦合器封裝500a的元件包括一第一導線支架200、一第二導線支架202、一發光二極體晶片204、一光感晶片206、絕緣膠材213a、214b和218。

如第1圖所示，發光二極體晶片204係固著於一第一導線支架200上，且藉由導線210電性連接至第一導線支架200。光感晶片206係固著於第二導線支架202上，且藉由導線212電性連接至第二導線支架202。發光二極體晶片204可包括紅外線發光二極體(Infrared LED)，例如氮化鎵基(GaN Base)發光二極體、砷化鋁鎵(AlGaAs/GaAs)發光二極體或磷砷化鎵(GaAsP/GaAs)發光二極體等，而光感晶片206可包括光二極體(Photo Diode)、光電晶體(Photo Transistor)、光達靈頓電晶體 (Photo Darlington Transistor)、光閘流體(Photo Tryristor)、光雙向閘流體(Photo TRIAC)或光電積體電路(Photo IC)。發光二極體晶片204的一發光表面204a係面對於光感晶片206的一感光表面206a。電性連接至發光二極體晶片204的第一導線支架200可視為光耦合器封裝500a的一信號輸入端(Input Signal Terminal)，而電性連接至光感晶片206的第二導線支架202可視為光耦合器封裝500a的一信號輸出端(Output Signal Terminal)。在本發明一實施例中，可利用冲壓成形方式形成第一導線支架200和第二導線支架202。可藉由導電膠(圖未顯示)將發光二極體晶片204及光感晶片206分別固著於第一導線支架200及第二導線支架202上。

如第1圖所示，絕緣膠材213a係設置於第一導線支架200上。絕緣膠材213a完全包覆發光二極體晶片204的發光表面204a和側壁，且覆蓋部分第一導線支架200的表面。並且，絕緣膠材214b係設置於第二導線支架202上。絕緣膠材214b包覆光感晶片206的感光表面206a和側壁，且覆蓋部分第二導線支架202的表面。在本發明一實施例中，可藉由點膠製程形成絕緣膠材213a、214b。因此，絕緣膠材213a、214b的表面213a1、214b1可分別為凸面。並且，在如第1圖所示的剖面圖中，絕緣膠材213a、214b可具有相同或相似的輪廓形狀。舉例來說，絕緣膠材213a、214b的輪廓形狀可為平凸形(Plano-Convex Shape)。

在本發明實施例中，絕緣膠材213a、214b可為不同的材質。包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材213a相較於包 覆光感晶片206的絕緣膠材214b具有更高絕緣強度。另外，絕緣膠材213a、214b具有高透光性，可增加光耦合器封裝500a的光耦合效率，且具有保護發光二極體晶片204和光感晶片206的功能。舉例來說，絕緣膠材213a的材質可為聚醯亞胺(Polyimide，PI)，且絕緣膠材214b的材質可為矽膠(Silicone)。並且，例如為聚醯亞胺的絕緣膠材213a的絕緣強度大致為7.5kV/mil，而例如為矽膠的絕緣膠材214b的絕緣強度僅約為600~700V/mil。換句話說，在本發明實施例中，包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材213a的絕緣強度不同於包覆光感晶片206的絕緣膠材214b的絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材213a大於絕緣膠材214b至少一個數量級(Degree)。

如第1圖所示，絕緣膠材218係包覆絕緣膠材213a、214b、部分第一導線支架200和部分第二導線支架202並包圍發光二極體晶片204和光感晶片206。第一導線支架200和第二導線支架202可藉由絕緣膠材218彼此隔開。在本發明實施例中，絕緣膠材218的材質不同於絕緣膠材213a、214b的材質。舉例來說，絕緣膠材218的材質包括環氧樹脂(Epoxy)，其具有阻水阻氣性、絕緣性及機械強度等特性。因此，光耦合器封裝500a的信號輸入端(第一導線支架200)和信號輸入端(第二導線支架202)之間可在電氣上完全絕緣。

第2圖為本發明另一實施例之一光耦合器封裝500b之剖面示意圖。第2圖所示的光耦合器封裝500b與第1圖所示的光耦合器封裝500a的不同處為：在光耦合器封裝500b中，絕緣膠材213b、214a為不同的材質。包覆光感晶片206的絕緣 膠材213b相較於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a具有更高絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材213b的材質可為聚醯亞胺(Polyimide，PI)，且絕緣膠材214a的材質可為矽膠(Silicone)。並且，例如為聚醯亞胺的絕緣膠材213a的絕緣強度大致為7.5kV/mil，而例如為矽膠的絕緣膠材214b的絕緣強度僅約為600~700V/mil。換句話說，在本發明實施例中，包覆光感晶片206的絕緣膠材213b的絕緣強度不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a的絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材213b大於絕緣膠材214a至少一個數量級(Degree)。

第3圖為本發明另一實施例之一光耦合器封裝500c之剖面示意圖。第3圖所示的光耦合器封裝500c與第1、2圖所示的光耦合器封裝500a、500b的不同處為：在光耦合器封裝500c中，包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材213a和包覆光感晶片206的絕緣膠材213b可皆為具有高絕緣強度的材質。舉例來說，絕緣膠材213a、213b的材質可皆為聚醯亞胺(Polyimide，PI)。換句話說，在本發明實施例中，包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材213a和包覆光感晶片206的絕緣膠材213b的絕緣強度大致為7.5kV/mil。

在第1~3圖所示之實施例中，光耦合器封裝500a~500c之包覆發光二極體晶片204及/或光感晶片206的絕緣膠材(絕緣膠材213a、213b)係具有高絕緣強度，且上述絕緣膠材係完全覆蓋且直接接觸發光二極體晶片204及/或光感晶片206。另外，可藉由點膠或成型製程的膠材量精準控制上述絕緣膠材的厚度。因此，光耦合器封裝500a~500c具有更高的電 壓絕緣和抗干擾能力，且可進一步縮小發光二極體晶片204和光感晶片206之間的距離以達到小封裝尺寸的需求。

第4~7圖為本發明一些實施例之一光耦合器封裝500d~500g之剖面示意圖。在本發明一些實施例中，光耦合器封裝500d~500g係利用一絕緣膠材分別包覆發光二極體晶片和光感晶片，再將具高絕緣強度的另一絕緣膠材順應性覆蓋上述絕緣膠材的表面。可藉由噴塗、鍍膜或沉浸製程形成上述具高絕緣強度的絕緣膠材。

如第4圖所示，光耦合器封裝500d的元件包括第一導線支架200、第二導線支架202、發光二極體晶片204、光感晶片206、絕緣膠材214a、214b、216a、218。在本發明實施例中，第一導線支架200、第二導線支架202、發光二極體晶片204、光感晶片206可參考前述敘述，在此不做重覆說明。

如第4圖所示，光耦合器封裝500d的絕緣膠材214a係設置於第一導線支架200上。絕緣膠材214a完全包覆發光二極體晶片204的發光表面204a和側壁，且覆蓋部分第一導線支架200的表面。並且，絕緣膠材214b係設置於第二導線支架202上。絕緣膠材214b包覆光感晶片206的感光表面206a和側壁，且覆蓋部分第二導線支架202的表面。在本發明一實施例中，可藉由點膠製程形成絕緣膠材214a、214b。因此，絕緣膠材214a、214b的表面214a1、214b1可分別為凸面。並且，在如第4圖所示的剖面圖中，絕緣膠材214a、214b可具有相同或相似的輪廓形狀。舉例來說，絕緣膠材214a、214b的輪廓形狀可為平凸形(Plano-Convex Shape)。

在本發明實施例中，絕緣膠材214a、214b可為相同的材質。舉例來說，絕緣膠材214a、214b的材質可為矽膠(Silicone)。另外，絕緣膠材214a、214b具有高透光性，可增加光耦合器封裝500d的光耦合效率，且具有保護發光二極體晶片204和光感晶片206的功能。

如第4圖所示，光耦合器封裝500d更包括一絕緣膠材216a，係設置於第一導線支架200上，且包圍發光二極體晶片204。在本發明實施例中，絕緣膠材216a順應性設置於絕緣膠材214a的一表面214a1上，且藉由絕緣膠材214a與發光二極體晶片204隔開。可藉由噴塗、鍍膜或沉浸製程形成上述具高絕緣強度的絕緣膠材216a。因此，絕緣膠材216a的厚度T1不大於絕緣膠材214a的厚度T2。另外，在如第4圖所示的剖面圖中，包圍發光二極體晶片204的絕緣膠材216a的輪廓形狀不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214的輪廓形狀，舉例來說，絕緣膠材216a的輪廓形狀可為弧形，而絕緣膠材214a、214b的輪廓形狀可皆為平凸形。

在本發明實施例中，包圍發光二極體晶片204的絕緣膠材216a相較於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214b具有更高絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材216a的材質可為聚醯亞胺(Polyimide，PI)，且絕緣膠材214a、214b的材質可為矽膠(Silicone)。並且，例如為聚醯亞胺的絕緣膠材216a的絕緣強度大致為7.5kV/mil，而例如為矽膠的絕緣膠材214a、214b的絕緣強度範圍僅約為600~700V/mil。換句話說，在本發明實施例中，包圍發光二極體晶片 204的絕緣膠材216a的絕緣強度不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214b的絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材216a大於絕緣膠材214a、214b至少一個數量級(Degree)。

第5圖為本發明另一實施例之一光耦合器封裝500e之剖面示意圖。第5圖所示的光耦合器封裝500e與第4圖所示的光耦合器封裝500d的不同處為：光耦合器封裝500e包括一絕緣膠材216b，設置於第二導線支架202上，且包圍光感晶片206。在本發明實施例中，絕緣膠材216b順應性設置於絕緣膠材214b的一表面214b1上，且藉由絕緣膠材214ba與光感晶片206隔開。因此，絕緣膠材216b的厚度T1不大於絕緣膠材214b的厚度T3。在本發明實施例中，包圍光感晶片206的絕緣膠材216b相較於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a與包覆光感晶片206的絕緣膠材214b具有更高絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材216b的材質可為聚醯亞胺(Polyimide，PI)，且絕緣膠材214a、214b的材質可為矽膠(Silicone)。換句話說，在本發明實施例中，包圍光感晶片206的絕緣膠材216b的絕緣強度不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214b的絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材216b大於絕緣膠材214a、214b至少一個數量級(Degree)。另外，在如第5圖所示的剖面圖中，包圍光感晶片206的絕緣膠材216b的輪廓形狀不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214的輪廓形狀，舉例來說，絕緣膠材216b的輪廓形狀可為弧形，而絕緣膠材214a、214b的輪廓形狀 可皆為平凸形。

在本發明其他實施例中，第4圖所示的光耦合器封裝500d之未被具有高絕緣強度之絕緣膠材216a覆蓋且與絕緣膠材216a隔開的絕緣膠材214b的材質也可具有高絕緣強度。舉例來說，光耦合器封裝500d的絕緣膠材216a、214b的材質可皆為聚醯亞胺(Polyimide，PI)，且絕緣膠材214a的材質可為矽膠(Silicone)。類似的，第5圖所示的光耦合器封裝500e之未被具有高絕緣強度之絕緣膠材216b覆蓋且與絕緣膠材216b隔開的絕緣膠材214a的材質也可具有高絕緣強度。舉例來說，光耦合器封裝500e的絕緣膠材216b、214a的材質可皆為聚醯亞胺(Polyimide，PI)，且絕緣膠材214b的材質可為矽膠(Silicone)。

第6圖為本發明另一實施例之一光耦合器封裝500f之剖面示意圖。第6圖所示的光耦合器封裝500f與第4、5圖所示的光耦合器封裝500d、500e的不同處為：光耦合器封裝500f包括絕緣膠材216a、216b，分別設置於第一導線支架200和第二導線支架202上，且分別包圍發光二極體晶片204和光感晶片206。在本發明實施例中，絕緣膠材216a、216b分別順應性設置於絕緣膠材214a、214b的表面214a1、214b1上，且分別藉由絕緣膠材214a、214b與發光二極體晶片204和光感晶片206隔開。因此，絕緣膠材216a、216b的厚度T1不大於絕緣膠材214a的厚度T2，且不大於絕緣膠材214b的厚度T3。

在光耦合器封裝500f中，包圍發光二極體晶片204的絕緣膠材216a和包圍光感晶片206的絕緣膠材216b相較於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a和包覆光感晶片206的 絕緣膠材214b具有更高絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材216a、216b的材質可皆為聚醯亞胺(PI)，且絕緣膠材214a、214b的材質可皆為矽膠(Silicone)。換句話說，在本發明實施例中，包圍發光二極體晶片204的絕緣膠材216a和包圍光感晶片206的絕緣膠材216b的絕緣強度大致為7.5kV/mil。另外，在如第6圖所示的剖面圖中，包圍發光二極體晶片204的絕緣膠材216a和包圍光感晶片206的絕緣膠材216b的輪廓形狀不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214的輪廓形狀，舉例來說，絕緣膠材216a、216b的輪廓形狀可皆為弧形，而絕緣膠材214a、214b的輪廓形狀可皆為平凸形。

第7圖為本發明另一實施例之一光耦合器封裝500g之剖面示意圖。第7圖所示的光耦合器封裝500g與第6圖所示的光耦合器封裝500f的不同處為：光耦合器封裝500g的絕緣膠材216c設置於第一導線支架200和第二導線支架202上，且位於第一導線支架200和第二導線支架之間。絕緣膠材216c包圍發光二極體晶片204和光感晶片206兩者，且分別藉由絕緣膠材214a、214b與發光二極體晶片204和光感晶片206隔開。因此，包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214可藉由絕緣膠材216c彼此連接。在本發明實施例中，絕緣膠材216c之接近第一導線支架200和第二導線支架202的不同部分係分別順應性設置於絕緣膠材214a、214b之接近第一導線支架200和第二導線支架202的部分表面214a1、214b1上。

光耦合器封裝500g中，包圍發光二極體晶片204和 包圍光感晶片206的絕緣膠材216c相較於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a和包覆光感晶片206的絕緣膠材214b具有更高絕緣強度。舉例來說，絕緣膠材216c的材質可皆為聚醯亞胺(PI)，且絕緣膠材214a、214b的材質可皆為矽膠(Silicone)。換句話說，在本發明實施例中，包圍發光二極體晶片204和包圍光感晶片206的絕緣膠材216c的絕緣強度大致為7.5kV/mil。另外，在如第7圖所示的剖面圖中，包圍發光二極體晶片204和包圍光感晶片206的絕緣膠材216c的輪廓形狀不同於包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a及包覆光感晶片206的絕緣膠材214的輪廓形狀。

在第4~7圖所示之實施例中，光耦合器封裝500d~500g之包圍發光二極體晶片204及/或光感晶片206的絕緣膠材(絕緣膠材216a、216b、216c)係具有高絕緣強度，且上述絕緣膠材未與發光二極體晶片204及/或光感晶片206直接接觸。另外，可藉由點膠或成型製程的膠材量精準控制上述絕緣膠材的厚度。因此，光耦合器封裝500d~500g具有更高的電壓絕緣能力，且可進一步縮小發光二極體晶片204和光感晶片206之間的距離以達到小封裝尺寸的需求。

第8A、8B、8C圖為本發明一些實施例之一光耦合器封裝的製造方法之製程剖面示意圖。可利用如第8A、8B、8C圖所示之部分製程步驟或全部的製程步驟係用以製造如第1~7圖所示的光耦合器封裝500a~500g。

如第8A圖所示，首先，進行一固晶製程和一焊線製程，藉由導電膠(圖未顯示)將一發光二極體晶片204固著於一 第一導線支架200上，且發光二極體晶片204藉由一導線210電性連接至第一導線支架200。另外，進行另一道固晶製程和另一道焊線製程，且將一光感晶片206固著於一第二導線支架202上，且光感晶片206藉由一導線212電性連接至第二導線支架202。

如第8B圖所示，接著，可利用一點膠製程、一成型製程或一塗佈製程，分別於第一導線支架200和第二導線支架202上形成絕緣膠材213a/214a和絕緣膠材213b/214b。絕緣膠材213a/214a係包覆發光二極體晶片204，而絕緣膠材213b/214b係包覆光感晶片206。可藉由包覆(包圍且接觸)發光二極體晶片204的絕緣膠材213a/214a與包覆光感晶片206的絕緣膠材213b/214b之間的不同組合(如第1~3圖所示)，使絕緣膠材213a/214a和絕緣膠材213b/214b的其中之一個的絕緣強度大於或等於其中另一個的絕緣強度。舉例來說，可選擇包覆發光二極體晶片204的聚醯亞胺絕緣膠材213a搭配包覆光感晶片206的聚醯亞胺絕緣膠材213b或矽膠絕緣膠材214b。或者，可選擇包覆發光二極體晶片204的矽膠絕緣膠材214a搭配包覆光感晶片206的聚醯亞胺絕緣膠材213b。注意使包覆發光二極體晶片及/或包覆光感晶片206的的絕緣膠材具有高絕緣強度即可。

如第8B圖所示，在本發明一些實施例中，具有高絕緣強度的絕緣膠材213a可接觸第一導線支架200，且兩者可完全包覆發光二極體晶片204。另外，具有高絕緣強度的絕緣膠材213b可接觸第二導線支架202，且兩者可完全包覆光感晶片206。

然後，第1~3圖所示，進行一成型製程，將一絕緣膠材218包覆絕緣膠材213a/214a、絕緣膠材213b/214b、部分第一導線支架200和部分第二導線支架202並包圍發光二極體晶片204和光感晶片206，以完成如第1~3圖所示的光耦合器封裝500a~500c。

在第4~6圖所示的光耦合器封裝500d~500f的實施例中，可於第8B圖所示的製程中選擇包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a和包覆光感晶片206的絕緣膠材214b為相同的材質(例如矽膠(Silicone))。之後，可接著進行如第8C圖所示之製程步驟，進行一噴塗製程、鍍膜或沉浸製程，將絕緣膠材216a及/或216b順應性設置於絕緣膠材214a的一表面214a1及/或絕緣膠材214b的一表面214b1上。在本發明一些實施例中，可利用複數個聚醯亞胺粉體進行上述噴塗製程，以將前述聚醯亞胺粉體附著於絕緣膠材214a的表面214a1及/或絕緣膠材214b的表面214b1上，以形成絕緣膠材216a及/或216b。具有高絕緣強度的絕緣膠材216a可接觸第一導線支架200，且兩者可共同形成包圍發光二極體晶片204的一密閉空間。另外，具有高絕緣強度的絕緣膠材216b可接觸第二導線支架202，且兩者可共同形成包圍光感晶片206的一密閉空間。在本發明一些其他實施例中，可利用一聚醯亞胺膠體進行上述鍍膜或沉浸製程，以將前述聚醯亞胺膠體形成於絕緣膠材214a的表面214a1及/或絕緣膠材214b的表面214b1上，以形成絕緣膠材216a及/或216b。可以藉由精準控制前述噴塗製程的聚醯亞胺粉體量，或者前述鍍膜或沉浸製程的鍍膜或沉浸時間，來控制上述絕緣膠材216a、 216b的厚度T1。舉例來說，可使絕緣膠材216a、216b的厚度T1不大於絕緣膠材214a的厚度T2，且不大於絕緣膠材214b的厚度T3(如第6圖所示)，以達到高電壓絕緣效果。

在本發明一些其他實施例中，未被具有高絕緣強度之絕緣膠材216a或216b覆蓋且與絕緣膠材216a或216b隔開的絕緣膠材214a或214b的材質也可具有高壓絕緣強度。舉例來說，可於如第8B圖所示的製程中，形成具有高絕緣強度的絕緣膠材214a和不具有高絕緣強度的絕緣膠材214b。接著於如第8C圖所示的製程中，將絕緣膠材216b順應性設置於絕緣膠材214b的表面214b1上。或者，可於如第8B圖所示的製程中，形成不具有高絕緣強度的絕緣膠材214a和具有高絕緣強度的絕緣膠材214b。接著於如第8C圖所示的製程中，將絕緣膠材216a順應性設置於絕緣膠材214a的表面214a1上。

然後，第4~6圖所示，進行一成型製程，將一絕緣膠材218包覆絕緣膠材214a、絕緣膠材214b、絕緣膠材216a/216b、部分第一導線支架200和部分第二導線支架202並包圍發光二極體晶片204和光感晶片206，以完成如第4~6圖所示的光耦合器封裝500d~500f。

在第7圖所示的光耦合器封裝500g的實施例中，可於第8B圖所示的製程中選擇包覆發光二極體晶片204的絕緣膠材214a和包覆光感晶片206的絕緣膠材214b為相同的材質(例如矽膠(Silicone))。之後，可接著進行類似於第8C圖所示之製程步驟，進行一噴塗製程、鍍膜或沉浸製程，將絕緣膠材順應性設置於絕緣膠材214a的一表面214a1及絕緣膠材214b的一表 面214b1上，以形成如第7圖所示的絕緣膠材216c。在本發明一些實施例中，可利用複數個聚醯亞胺粉體進行上述噴塗製程，以將前述聚醯亞胺粉體附著於絕緣膠材214a的表面214a1及絕緣膠材214b的表面214b1上，以形成絕緣膠材216c。具有高絕緣強度的絕緣膠材216c可接觸第一導線支架200和第二導線支架202兩者。並且，絕緣膠材216c和第一導線支架200兩者可共同形成包圍發光二極體晶片204的一密閉空間。另外，絕緣膠材216c和第二導線支架202兩者可共同形成包圍光感晶片206的一密閉空間。在本發明一些其他實施例中，可利用一聚醯亞胺膠體進行上述鍍膜或沉浸製程，以將前述聚醯亞胺膠體形成於絕緣膠材214a的表面214a1及絕緣膠材214b的表面214b1上，以形成絕緣膠材216c。可以藉由精準控制前述噴塗製程的聚醯亞胺粉體量，或者前述鍍膜或沉浸製程的鍍膜或沉浸時間，來控制上述絕緣膠材216c的厚度，以達到高電壓絕緣效果。

本發明實施例係提供一種光耦合器封裝架構及其製造方法。本發明實施例的光耦合器封裝係使用點膠、塗佈、噴塗、鍍膜或沉浸等製程，將例如聚醯亞胺(Polyimide，PI)之具高絕緣強度的絕緣膠材包圍或包覆發光二極體及/或光感晶片上，以達到高光耦合效率、體積小且高壓絕緣和抗干擾效果。

雖然本發明已以實施例揭露於上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此項技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

500a‧‧‧光耦合器封裝

200‧‧‧第一導線支架

202‧‧‧第二導線支架

204‧‧‧發光二極體晶片

204a‧‧‧發光表面

206‧‧‧光感晶片

206a‧‧‧感光表面

210、212‧‧‧導線

213a、214b、218‧‧‧絕緣膠材

213a1、214b1‧‧‧表面

Claims (15)

1. 一種光耦合器封裝，包括：一發光二極體晶片，固著於一第一導線支架上，且電性連接至該第一導線支架；一光感晶片，固著於一第二導線支架上，且電性連接至該第二導線支架；一第一絕緣膠材，設置於該第一導線支架上，且包覆該發光二極體晶片；一第二絕緣膠材，設置於該第二導線支架上，且包覆該光感晶片，其中該第一絕緣膠材及/或該第二絕緣膠材具有高絕緣強度；以及一第三絕緣膠材，包覆該第一絕緣膠材與該第二絕緣膠材，且包圍該發光二極體晶片與該光感晶片。
2. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該第一絕緣膠材接觸該發光二極體晶片，且該第二絕緣膠材接觸該光感晶片。
3. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，更包括：一第四絕緣膠材，包圍該發光二極體晶片及該光感晶片，其中該第四絕緣膠材順應性設置於該第一絕緣膠材及/或該第二絕緣膠材的一第一表面上。
4. 如申請專利範圍第3項所述之光耦合器封裝，其中該第四絕緣膠材的厚度不大於該第一絕緣膠材的厚度及/或該第二絕緣膠材的厚度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該絕 緣強度至少為5kV/mil。
6. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該發光二極體晶片的一發光表面係面對於該光感晶片的一感光表面。
7. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該第一絕緣膠材和該第二絕緣膠材的其中之一個的材質包括聚醯亞胺(Polyimide，PI)。
8. 如申請專利範圍第7項所述之光耦合器封裝，其中該第一絕緣膠材和該第二絕緣膠材的其中之另一個的材質包括聚醯亞胺(Polyimide，PI)或矽膠(Silicone)。
9. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該第三絕緣膠材的材質包括環氧樹脂(Epoxy)。
10. 如申請專利範圍第3項所述之光耦合器封裝，其中該對第四絕緣膠材的材質包括聚醯亞胺(Polyimide，PI)。
11. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，更包括：一第四絕緣膠材，包圍該發光二極體晶片及該光感晶片兩者，且藉由該第一絕緣膠材和該第二絕緣膠材與該發光二極體晶片和該光感晶片隔開。
12. 如申請專利範圍第11項所述之光耦合器封裝，其中該第一絕緣膠材和該第二絕緣膠材藉由該第四絕緣膠材彼此連接。
13. 如申請專利範圍第11項所述之光耦合器封裝，其中該第一絕緣膠材和該第二絕緣膠材的材質包括矽膠(Silicone)，且該第四絕緣膠材的材質包括聚醯亞胺 (Polyimide，PI)。
14. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該發光二極體晶片可包括紅外線發光二極體(Infrared LED)、氮化鎵基(GaN Base)發光二極體、砷化鋁鎵(AlGaAs/GaAs)發光二極體或磷砷化鎵(GaAsP/GaAs)發光二極體。
15. 如申請專利範圍第1項所述之光耦合器封裝，其中該光感晶片可包括光二極體(Photo Diode)、光電晶體(Photo Transistor)、光達靈頓電晶體(Photo Darlington Transistor)、光閘流體(Photo Tryristor)、光雙向閘流體(Photo TRIAC)或光電積體電路(Photo IC)。