高速光耦封装技术的突破使工业通信网络设计更加精简！-先进光半导体

    自动化工业系统如经常使用阶层式结构控制器系统进行运作的生产组装线，最顶层为操作人员可以输入指令并进行工业系统程序控制的人机界面（HumanMachineInterface，HMI），通常透过时序要求并不严格的通讯系统，例如以封包形式运作，可以承受部分封包数据遗失的以太网络（Ethernet），连接到由可程式逻辑控制器（ProgrammableLogicController，PLC）或输入输出控制盒组成的中间阶层。

    控制阶层结构的底层为连接PLC到生产线组件，例如感测器、致动器、电动马达、开关以及阀门的现场总线，这些通信连接必须快速以使得感测器与致动器的延迟可以降到最低，达到快速的整体系统响应时间，同时必须为不可受到干扰的即时联机。

    在典型工业环境中，由马达、电力开关与其他来源产生的高电压、电磁场以及噪声非常常见，并且对提供高速运作与承受大量电气噪声带来挑战，因此必须保留PLC系统的即时特性，整体的可靠度与保护措施对于避免生产线停机非常关键。

    随着越来越多电子设备的使用与连接，工业控制系统变得越来越复杂，因此须要了解如何更有效地使用厂区空间来容纳这些电子设备。对于功能复杂的PLC与输入输出控制盒，采用薄型设计模块，将使得印刷电路板（PCB）的底侧可用来组装半导体零组件，因而带来莫大的优势，不但可以节省电路板空间，并允许在相同印刷电路板上进行精简的多重元件焊接。

    使用高速光耦合器如安华高（Avago）的ACSL-7210，可以满足现今工业系统高规格的隔离与保护需求，与竞争方案比较，这个解决方案拥有67%更高的数据传输速率，并提供50%更高的隔离能力以及极薄的封装厚度。

    发光二极管（LED）芯片直接堆叠于硅芯片基底的封装技术，可实现更高整合度与最薄厚度的单晶片封装，图显示高速光耦合双通道之一的剖面图，输入逻辑信号控制互补式金属氧化物半导体（CMOS）LED驱动缓冲芯片，提供LED电流，光侦测器芯片则由两个透明层组成，分别为二氧化硅（SiO2）钝化或绝缘以及顶端的透光聚亚胺（Polyamide，PI）层，LED透过透明连接层黏贴于光侦测器芯片上，所有步骤都使用标准的芯片贴着程序完成。

    这种专利封装技术带来高整合度的优势，非常适合PROFIBUS隔离数据通信应用的双通道双向光耦合器，其另一个优势为厚度极薄的封装，大约只有1.6毫米（mm）高，因此可以安装在通常高度限制为2毫米内的印刷电路板背面，以便将电路板空间做**利用，让数位PLC或输入/输出控制盒达成薄型精简封装设计。

    总归来说，透过专利的封装与LED堆叠技术，25MBd的双通道双向光耦合器将可以符合工业控制通信网络的高速切换与小尺寸封装要求，例如在高噪声工业环境中的PROFIBUS现场总线应用，并以小尺寸表面黏着封装带来业界**的3,750伏特（V）电气隔离。

    先进光半导体由南方先进联合日本归国华侨杨振林博士团队合资成立，以南方先进为主要投资方、杨博士团队为技术核心的一家专业从事光电器件、光耦合器、光耦继电器等光电集成电路以及光电驱动等产品，研发团队涵盖设计、制造、销售和服务的高新技术企业，先进光半导体拥有先进的光电器件全自动生产线，具有年产8000万只光电光耦器件的生产能力。现阶段先进光半导体的光耦继电器、光耦合器等主要产品用于：蓄电系统．智能电表．自动检测设备．电信设备．测量仪器．医疗设备．通信设备．PC端．安防监控．O/A设备．PLC控制器．I/O控制板等，依托于光半导体综合的设计技术和芯片制造技术优势，先进光半导体期望在有广阔发展前景的光电控制领域深耕，逐步提升产品的技术附加值，扩充技术含量更高的产品线。