一种光MOS继电器

技术领域

本发明属于继电器技术领域，特别是一种光MOS固体继电器。

背景技术

光MOS固体继电器一般采用陶瓷材料封装，开模周期长且成本高，且陶瓷封装的光MOS继电器基本都采用平行封焊封装技术，陶瓷材料管壳本身强度较低，受外应力易脆裂，在进行平行封焊时容易发生开裂现象，且封焊前需要对盖板进行精准对位以防偏斜，在小型化发展趋势中，产品封焊时盖板对准变得越发困难，这就会造成产品合格率降低，封焊质量下降。且传统光MOS继电器在使用时还需要在产品外部给输入端增加一个限流电阻，比较麻烦。且一般的光MOS继电器反极性电压最高只有7V，无法满足特殊情况下更高反极性电压的需求。

例如中国专利CN206272591U公开了一种新型高压光MOS继电器，其技术方案是在MOS芯片载片中最大限度增加了载片台的面积以确保热容量的增加，而输出端的pin5、pin6及pin7、pin8的分别相连接，确保了载片台热量的传出，优化了产品的热设计；上述红外LED二极管、光敏二极管PVG、MOS均位于同一平面内，通过平面反射结构使得装配工艺在同一平面完成，采用点胶+包封工艺输入端和输出端间通过透明或半透明树脂的内包封和外层白色包封料包封组成。该现有技术就存在需要外接电阻及平行封焊时容易发生开裂现象的技术问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术中使用时还需要在产品外部给输入端增加一个限流电阻以及平行封焊时容易发生开裂现象的问题，提供了一种新的光MOS继电器。

本发明的技术方案：

一种光MOS继电器，包括输入端电路和输出端电路，输入端电路中串联一个电阻和两个二极管，两个二极管同向串联。

输入端电路从正极出发依次是电阻、第一个二极管和第二个二极管，第一电极管是裸芯电极管且具有较高的反极性电压，第二电极管是发光二极管。

输入端电路布置在双层印制板1上，输出端电路布置在单层印制板2上，双层印制板1与单层印制板2以一定的间距固定在引线脚11上。

4根引线脚11垂直穿过基板10并固定，单层印制板2位于基板10上表面，输出端电路的元器件位于单层印制板2上表面。

双层印制板1位于单层印制板2上方，两个二极管布置在双层印制板1的下表面，电阻布置在上表面。

设有罩壳5和基板10配合将双层印制板1和单层印制板2封闭。

输出端电路由一颗光伏芯片8和一颗N沟道场效应晶体管芯片9组成。

基板10采用4J29膨胀合金冲压成型，4根引线脚11采用4J29可伐合金丝线切割而成，4根引线脚11与基板10通过玻璃烧结而成。

双层印制板1上表面通过手工焊接电阻，下表面采用导电胶粘接两个二极管，单层印制板2上表面采用导电胶粘接光伏芯片8和N沟道场效应晶体管芯片9，栅极采用25um金丝球焊工艺，源极采用75um铝丝楔焊工艺互联。

单层印制板2焊接固定在基板10上表面，双层印制板1与单层印制板2以一定的间距焊接固定在引线脚11上，罩壳5和基板10采用激光封焊连接。

本发明的有益效果：

在产品内部输入端增加限流电阻以及二极管，二极管的加入使得本光MOS继电器反极性电压可高达200V以上。产品结构采用双层印制板焊接在基座组合上，上层印制板为输入电路，下层为输出电路，密封采取传统的激光封焊工艺技术进行。

通过本发明，可以提高产品反极性电压指标，适用于更多的电路中；本产品内置限流电阻可根据不同电路情况选择相应的阻值大小，通过将限流电阻与传统光MOS继电器电路结构封装在一个腔体内，使用方便，快捷。

基座组合由4根引线脚11与基板10通过玻璃烧结而成,此方法相比传统陶瓷封装来说，不需要复杂的烧结模具，零件生产周期可大幅缩短，可加快产品研制进度，同时金属封装零件生产成本较低，金属封装密封一般采用激光封焊工艺，激光封焊工艺为传统成熟工艺，工艺稳定、成品可靠性与合格率高。

附图说明

图1是电路原理图。

图2是本接触器的总装结构示意图。

图3是基板10总成的结构示意图。

图4是罩壳的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将参照本说明书附图对本发明作进一步的详细描述。

实施例1：

如图1，在输入端前串联接入一颗电阻与一颗具有较大击穿电压(大于100V)的裸芯二极管，根据实际使用电路中的输入脉冲电压大小可选择合适的阻值，当阻值固定，输入给入脉冲信号，D1导通产生光子照射在V1光伏表面，V1吸收D1发射过来的光子转化为电能输出给到Q1栅极，此时Q1导通；当输入断开，D1处于熄灭状态，无光子发出，此时V1无电压输出，内部自带的快速泄放电路可协助Q1快速关断。

传统光MOS继电器内部输入端只有1个至多2个发光二极管，且根据手册可知，该发光二极管反极性电压最多不超过7V，为此为满足某些应用场景下对反极性要求大于7V的情况下，本光MOS继电器在输入端接入一颗BAS21H裸芯二极管，该二极管反向击穿电压为250V，因此可以大大提高产品输入反极性电压指标，但也同时增加了输入功耗。

实施例2：

一种新型光MOS继电器，包括：双层印制板1、单层印制板2、基座组合3、罩壳4；所述双层印制板为输入端电路，输入端包含了一颗电阻5、一颗发光二极管6和一颗二极管7，传统的金属光MOS反极性一般最大只有7V，本发明可提高产品反极性电压值，反极性最大可达200V，且输入端电路中加入限流电阻，产品使用时无需在产品外部增加限流电阻；所述单层印制板为输出端电路，输出端为传统光MOS结构，由一颗光伏芯片8和一颗N沟道场效应晶体管芯片9组成。基座组合由4根引线脚11与基板10通过玻璃烧结而成,此方法相比传统陶瓷封装来说，不需要复杂的烧结模具，零件生产周期可大幅缩短，可加快产品研制进度，同时金属封装零件生产成本较低，金属封装密封一般采用激光封焊工艺，激光封焊工艺为传统成熟工艺，工艺稳定、成品可靠性与合格率高。基板10采用4J29膨胀合金带冲压成型工艺进行制作，此方法生产效率高，质量可靠；为考虑到后续接线脚要与基板10进行玻璃烧结，选择热膨胀系数相接近的材料，4J29可伐合金丝线，采用线切割工艺切割成型；罩壳则是采用成熟的引伸加工工艺生产制作而成。

产品装配图见附图，双层印制板上的电阻通过手工焊接到印制板上，印制板背面的两颗裸芯二极管采用导电胶粘接工艺进行，互联采用25um金丝球焊键合工艺；单层印制板上光伏与MOS芯片同样采用导电胶粘接固化工艺，光伏与MOS芯片栅极采用25um金丝球焊工艺，MOS芯片源极采用75um铝丝楔焊工艺互联。

印制板采用手工焊接工艺焊接固定在基座组合上，上层印制板与下层印制板的间距采用专用工装进行固定焊接，罩壳与基座组合焊接采用激光封焊工艺进行。

实施例3：

一种光MOS继电器，包括输入端电路和输出端电路，输出端电路由一颗光伏芯片8和一颗N沟道场效应晶体管芯片9组成输入端电路中串联一个电阻和两个二极管。输入端电路从正极出发依次是电阻、第一电极管和第二电极管，第二电极管是发光二极管。输入端电路布置在双层印制板1上，输出端电路布置在单层印制板2上，双层印制板1与单层印制板2以一定的间距固定在引线脚11上。4根引线脚11垂直穿过基板10并固定，单层印制板2位于基板10上表面，输出端电路的元器件位于单层印制板2上表面。双层印制板1位于单层印制板2上方，两个二极管布置在双层印制板1的下表面，电阻布置在上表面。设有罩壳5和基板10配合将双层印制板1和单层印制板2封闭。

基板10采用4J29膨胀合金冲压成型，4根引线脚11采用4J29可伐合金丝线切割而成，4根引线脚11与基板10通过玻璃烧结而成。

双层印制板1上表面通过手工焊接电阻，下表面采用导电胶粘接两个二极管，单层印制板2上表面采用导电胶粘接光伏芯片8和N沟道场效应晶体管芯片9，栅极采用25um金丝球焊工艺，源极采用75um铝丝楔焊工艺互联。

单层印制板2焊接固定在基板10上表面，双层印制板1与单层印制板2以一定的间距焊接固定在引线脚11上，罩壳5和基板10采用激光封焊连接。