專利名稱：一種光耦合器精確固晶裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于微電子封裝技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及光耦合器的精確固晶裝置。
背景技術(shù)：
光耦合器是一種具有高靈敏度的器件，它的兩大主要參數(shù)是CTR和VIS0，都與紅外LED及光敏二極管之間距離相關(guān)，因此除了改進(jìn)光耦合器內(nèi)部的發(fā)光與光敏管芯的相對(duì)位置及光傳輸通道結(jié)構(gòu)，在封裝時(shí)還必須嚴(yán)格控制光發(fā)射與光敏二極管管芯的距離，即對(duì)固晶精度、尤其是芯粒間距的要求極高，一般兩者間距誤差超過O. 01mm，成品率即會(huì)大幅下降。目前采用普通的固晶方法，芯粒間距偏差多在O. 5mm以上，即使采用行業(yè)內(nèi)先進(jìn)的固晶設(shè)備，其芯粒間距的偏差，即光發(fā)射與光敏二極管管芯的距尚一般在O. Imm,加上管座的擺放位置、一致性等問題，實(shí)際偏差不能得到很好的控制，不能完全滿足光耦合器的高精度要 求，造成封裝后很多光耦合器無法使用，浪費(fèi)極大，而且先進(jìn)的固晶設(shè)備價(jià)格昂貴，成本過聞。中國專利200810084033，《一種發(fā)光二極管的固晶方法》，公開了一種發(fā)光二極管的固晶方法，在LED芯片上形成一光阻層，并填入錫膏以進(jìn)行固定芯片的固晶方法，可由光阻層的圖案與厚度控制填入錫膏的位置與劑量。固晶方法包含以下數(shù)個(gè)步驟。在LED芯片的外延層的一表面上形成一光阻層并圖案化，在光阻層圖案化后的凹陷部份填入錫膏，接著再移除光阻層，切割LED芯片，以及最后將芯片固定于支架，完成固晶工藝。中國專利200710124275，《大功率LED封裝固晶方法》，公開了一種固晶方法，其特征在于備膠步驟，在膠盤中放入作為固晶材料的共晶錫膏，由膠盤刮刀使供取膠部位的錫膏表面平整；取膠及點(diǎn)膠步驟，利用具有鈍頭的點(diǎn)膠頭從膠盤蘸取錫膏，再將取出的錫膏點(diǎn)附于基座上將固定LED芯片的固晶位置；共晶焊接步驟，將底面具有金屬層的LED芯片置于基座點(diǎn)有錫膏的固晶位置處，壓實(shí)后升溫到共晶溫度，使LED芯片底面的金屬與基座通過錫膏實(shí)現(xiàn)共晶焊接。中國專利200910114908，《自動(dòng)圖像識(shí)別對(duì)晶的高速固晶方法》，公開了一種自動(dòng)圖像識(shí)別對(duì)晶的高速固晶方法，其特征是1、晶元平臺(tái)和電路板平臺(tái)實(shí)現(xiàn)X、Y方向驅(qū)動(dòng)，兩個(gè)平臺(tái)均選上下運(yùn)動(dòng)的邦頭位置作為坐標(biāo)原點(diǎn)，開機(jī)時(shí)所有原點(diǎn)自動(dòng)復(fù)位歸零；2、將圖像數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，由計(jì)算機(jī)對(duì)攝入圖像進(jìn)行分析計(jì)算和處理，根據(jù)需要，計(jì)算機(jī)可以同時(shí)處理多組圖像數(shù)據(jù)并匹配計(jì)算各組內(nèi)對(duì)應(yīng)點(diǎn)坐標(biāo)偏差；3、按規(guī)定時(shí)序運(yùn)動(dòng)到邦頭正下方或正下方，將晶元壓裝到電路板上，完成固晶。上述文獻(xiàn)均未涉及多芯粒間距的精確度，且制作成本高，使用復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中固晶方法存在的結(jié)構(gòu)復(fù)雜、成本高的缺陷，提供一種光耦合器精確固晶裝置。實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案是一種光耦合器精確固晶裝置，其特征在于
a、設(shè)置一個(gè)透明標(biāo)尺，按照光耦合器的端面特征形狀及尺寸，在透明標(biāo)尺上刻出相應(yīng)的刻度線；
b、設(shè)置一個(gè)校準(zhǔn)器組成，并將透明標(biāo)尺固定在校準(zhǔn)器上；
C、將校準(zhǔn)器固定在顯微鏡17的工作臺(tái)上，使透明標(biāo)尺I位于顯微鏡下方，將粘接后未固化的光耦合器19置于透明標(biāo)尺下方的承片臺(tái)18上，通過顯微鏡觀察 ，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)器將光耦合器端面特征形狀與透明標(biāo)尺刻度線重合，然后使用針狀物撥動(dòng)芯粒側(cè)面進(jìn)行微調(diào)，直至光耦合器端面的管殼記號(hào)、光敏二極管、發(fā)光二極管與透明標(biāo)尺中對(duì)應(yīng)的刻度線完全重合；
d、最后對(duì)光耦合器進(jìn)行固化，則完成光耦合器的固晶過程。所述透明標(biāo)尺，在一塊厚約I. 5mm的透明玻璃片上，按照光耦合器的按照光耦合器的端面特征形狀及尺寸要求刻出相同的刻度線，并將透明標(biāo)尺固定在校準(zhǔn)器上。校準(zhǔn)器是常見的機(jī)械校準(zhǔn)設(shè)備，其底部設(shè)置一塊磁鐵，用以固定在顯微鏡下，使其不易移動(dòng)。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是固晶一致性高、精確性高，利用人工就可以使光發(fā)射與光敏二極管管芯的距離偏差控制在O. Olmm內(nèi)。另外還具有操作簡(jiǎn)單，效率高，成本低，可以多次反復(fù)使用，不會(huì)對(duì)光耦合器造成任何損傷等優(yōu)點(diǎn)。


圖I是本發(fā)明的硬件結(jié)構(gòu)示意 圖2是本發(fā)明的標(biāo)尺結(jié)構(gòu)示意 圖3是本發(fā)明的光耦合器端面形狀示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施案例作進(jìn)一步描述
如圖I所示，本發(fā)明提供的一種光耦合器精確固晶裝置，包括以下幾個(gè)方面
一、首先包括一個(gè)校準(zhǔn)器，它包括主體11和調(diào)節(jié)配合的帶有磁鐵的底座4，使之吸附于金屬臺(tái)面上上而不易移動(dòng)；主體11上設(shè)有左右調(diào)節(jié)桿10、垂直調(diào)節(jié)桿3和前后調(diào)節(jié)桿2，通過相應(yīng)的旋鈕可以調(diào)節(jié)左右、上下及前后的位移。在左右調(diào)節(jié)桿10的端部通過鐵絲IOa連接有透明標(biāo)尺I。校準(zhǔn)器可采用鋁或其他有一定重量的金屬材料制作。二、本發(fā)明還包括一個(gè)透明標(biāo)尺1，如圖2所示，使用厚約I. 5mm的透明玻璃片制作透明標(biāo)尺，在透明標(biāo)尺I的透明玻璃片上，按照光耦合器的端面特征形狀及尺寸，通過光刻工藝，在透明標(biāo)尺上刻出相應(yīng)的刻度線，虛線為光敏二極管和發(fā)光二極管兩個(gè)芯粒在標(biāo)尺中對(duì)應(yīng)的示意，其中，刻度線12與管殼固晶區(qū)(底座)外框12a相同(參見圖3，下同)，刻度線13與管殼密封區(qū)外框13a相同，刻度線5和刻度線9的交叉處與發(fā)光二極管15的中心點(diǎn)5a相同,刻度線6與光敏二極管16的底部6a相同,刻度線7與光敏二極管版圖內(nèi)最外層鋁條7a相同，刻度線8. I和8. 2與管殼的突出記號(hào)8相同，刻度線9與光敏二極管的中心鋁條9a相同，刻度線寬度為O. 015mm。三、本發(fā)明的固晶過程中，將需固晶的光耦合器按照要求進(jìn)行施膠、粘接芯粒(芯粒，又稱芯片、晶粒，指晶圓切割后形成的獨(dú)立管芯，通常為長(zhǎng)方體。本案例中芯粒有兩種，即光敏二極管和發(fā)光二極管)，施膠工具可采用普通針狀物或固晶工藝專用針頭，粘接工具可使用不銹鋼鑷子、真空吸筆或固晶專用吸頭，施膠位置由光耦合器的要求決定，該步驟為固晶通用工藝，人工或機(jī)器完成均可，無特殊要求，本案例光敏二極管的尺寸為2. Omm*
I.Omm,發(fā)光二極管在其下部O. 61mm處，(粘接芯粒時(shí)位置和間距可以目視在O. 61mm左右，在下一步校準(zhǔn)時(shí)進(jìn)行調(diào)整)。結(jié)合圖I、圖2所示將校準(zhǔn)器固定在顯微鏡17的工作臺(tái)上，使透明標(biāo)尺I位于顯微鏡下方，將粘接后未固化的光耦合器19置于透明標(biāo)尺下方的承片臺(tái)18上，通過顯微鏡觀察，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)器將光耦合器端面特征形狀與透明標(biāo)尺刻度線重合，然后使用頂部直徑不超過O. Imm的針狀物撥動(dòng)芯粒側(cè)面進(jìn)行微調(diào)，將管殼、光敏二極管、發(fā)光二極管位置(5a、6a、7a,8. 1、8. 2、9a、12a、13a)與透明標(biāo)尺 I 中對(duì)應(yīng)的刻度線(5、6、7、8. 1,8. 2、9、12、13)完全重
入 口 ο最后，按照粘接膠的固化要求對(duì)器件進(jìn)行固化，本案例的固化條件為150°C，15±2min。
權(quán)利要求
1.一種光耦合器精確固晶裝置，其特征在于 a、設(shè)置一個(gè)透明標(biāo)尺(I)，按照光耦合器的端面特征形狀及尺寸，在透明標(biāo)尺上刻出相應(yīng)的刻度線； b、設(shè)置一個(gè)校準(zhǔn)器組成，并將透明標(biāo)尺固定在校準(zhǔn)器上； C、將校準(zhǔn)器固定在顯微鏡(17)的工作臺(tái)上，使透明標(biāo)尺(I)位于顯微鏡下方，將粘接后未固化的光耦合器(19)置于透明標(biāo)尺下方的承片 臺(tái)(18)上，通過顯微鏡觀察，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)器將光耦合器端面特征形狀與透明標(biāo)尺刻度線重合，然后使用針狀物撥動(dòng)芯粒側(cè)面進(jìn)行微調(diào)，直至光耦合器端面的管殼記號(hào)、光敏二極管、發(fā)光二極管與透明標(biāo)尺中對(duì)應(yīng)的刻度線完全重合； d、最后對(duì)光耦合器進(jìn)行固化，則完成光耦合器的固晶過程。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種光耦合器精確固晶裝置，其特征在于a、按照光耦合器的端面特征形狀及尺寸，在透明標(biāo)尺(1)上刻出相應(yīng)的刻度線；b、將透明標(biāo)尺固定在校準(zhǔn)器(11)上；c、將透明標(biāo)尺(1)位于顯微鏡(17)下方，將粘接后未固化的光耦合器(19)置于透明標(biāo)尺下方的承片臺(tái)(18)上，通過顯微鏡觀察，調(diào)節(jié)校準(zhǔn)器將光耦合器端面特征形狀與透明標(biāo)尺刻度線重合，然后使用針狀物撥動(dòng)芯粒側(cè)面進(jìn)行微調(diào)，直至光耦合器端面的管殼記號(hào)、光敏二極管、發(fā)光二極管與透明標(biāo)尺中對(duì)應(yīng)的刻度線完全重合；d、最后對(duì)光耦合器進(jìn)行固化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)是固晶一致性高、精確性高、操作簡(jiǎn)單，可以多次反復(fù)使用等。
文檔編號(hào)H01L21/68GK102915942SQ20121037711
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月8日
發(fā)明者吳慧, 歐陽徑橋, 向圓, 李丙旺, 肖雷, 明源 申請(qǐng)人:華東光電集成器件研究所