具体实施方式

下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。

一种小型化大负载固态继电器的制造方法，包括以下步骤：

步骤一：管壳和内瓷片均按驱动电路分区设置电极，各电极进行金属化形成焊盘；光伏V1、MOS芯片V2和V3、发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5、三极管Q1、电阻R1和R2、电容C1加工为贴片状，发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5、光伏V1、MOS芯片V2和V3、三极管Q1均为裸芯片，电阻R1和R2为芯片电阻；

步骤二：采用微组装工艺进行装配，将光伏V1、MOS芯片V2和V3、二极管开关D3、D4和D5、三极管Q1、电阻R1和R2、电容C1放置到管壳的各个焊盘上，通过键合接触方式按驱动电路连接关系连接各元器件，并通过环氧导电胶固定；

步骤三：将发光二极管D1、二极管开关D2放置到内瓷片的各个焊盘上，通过键合接触方式按驱动电路连接关系连接发光二极管D1和二极管开关D2，并通过环氧导电胶固定；

步骤四：将内瓷片扣合在管壳上，使发光二极管D1的发光部对准光伏V1，最后进行平行封焊工艺封装成一个整体。

所述步骤二中光伏V1的正极和负极的键合面设置在同侧面；二极管开关D3、D4和D5的正负极均分别设置在正反两面；电阻R1和R2的正极和负极的键合面设置在同侧面；三极管Q1的基极和发射极的键合面设置在正面，集电极的键合面设置在背面；MOS芯片V2和V3的正面设置为源极的键合面，且在正面划分一个小区域设置为栅极的键合面，背面为漏极的键合面；光伏V1无键合的一面、二极管开关D3、D4和D5的负极、电阻R1和R2无键合的一面、三极管Q1的集电极、MOS芯片V2和V3的漏极按驱动电路分别与管壳的各个焊盘贴合固定。

所述步骤三中发光二极管D1、二极管开关D2的正负极均分别设置在正反两面；发光二极管D1的负极和二极管开关D2的负极按驱动电路分别与内瓷片的各个焊盘贴合固定。

上述制造方法中所述的一种小型化大负载固态继电器，包括管壳、内瓷片和驱动电路，驱动电路包括发光二极管D1、开关二极管D4、光伏V1、三极管Q1、电容C1、MOS芯片V2、电阻R1，发光二极管D1接入输入电源为光伏V1提供光驱动信号，光伏V1输出正极与MOS芯片V2的源极连接，MOS芯片V2的漏极与开关二极管D4的正极连接，开关二极管D4的负极与MOS芯片V2的源极之间并联有电容C1，开关二极管D4的负极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与光伏V1输出负极连接，MOS芯片V2的栅极与三极管Q1的发射极之间串联有电阻R1；发光二极管D1、二极管开关D4、光伏V1、三极管Q1、电容C1、MOS芯片V2、电阻R1均为贴片状结构并通过键合接触进行电性连接，且发光二极管D1、二极管开关D4、光伏V1、MOS芯片V2、三极管Q1均为裸芯片，管壳和内瓷片上分别设置有若干电极焊盘，二极管开关D4、光伏V1、MOS芯片V2、三极管Q1、电容C1、电阻R1分别固定贴合在管壳的各电极焊盘上，发光二极管D1固定贴合在内瓷片的电极焊盘上，内瓷片扣合在管壳上，且发光二极管D1对准光伏V1。

所述发光二极管D1串联有开关二极管D2。

所述三极管Q1的基极和发射极之间并联有开关二极管D3，开关二极管D3的正极与三极管Q1的发射极连接，开关二极管D3的负极与三极管Q1的基极连接，开关二极管D3为贴片状结构并固定在管壳的电极焊盘上。

所述电容C1为瓷介电容，且电容C1的电容值比MOS芯片V2的结电容大一个数量级。

所述电阻R1为芯片电阻。

还包括MOS芯片V3、电阻R2、开关二极管D5，MOS芯片V3的源极与光伏V1输出正极连接，MOS芯片V3的栅极与三极管Q1的发射极之间串联有电阻R2，MOS芯片V3的漏极与与开关二极管D5的正极连接，开关二极管D5的负极与三极管Q1的集电极连接，MOS芯片V3、电阻R2、开关二极管D5均为贴片状结构并通过键合接触进行电性连接，MOS芯片V3、电阻R2、开关二极管D5分别固定贴合在管壳的各电极焊盘上。

所述电阻R2为芯片电阻。

实施例

一种固态继电器，为了实现快速通断及提高驱动能力，其驱动电路如图1所示，由发光二极管D1、开关二极管D2、D3、D4和D5、光伏V1、三极管Q1、电容C1、电阻R1、R2、MOS芯片V2、V3组成，发光二极管D1接入输入电源为光伏V1提供光驱动信号，光伏V1输出正极与MOS芯片V2的源极连接，MOS芯片V2的漏极与开关二极管D4的正极连接，开关二极管D4的负极与MOS芯片V2的源极之间并联有电容C1，开关二极管D4的负极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极与光伏V1输出负极连接，MOS芯片V2的栅极与三极管Q1的发射极之间串联有电阻R1，MOS芯片V3的源极与光伏V1输出正极连接，MOS芯片V3的栅极与三极管Q1的发射极之间串联有电阻R2，MOS芯片V3的漏极与与开关二极管D5的正极连接，开关二极管D5的负极与三极管Q1的集电极连接，三极管Q1的基极和发射极之间并联有开关二极管D3，开关二极管D3的正极与三极管Q1的发射极连接，开关二极管D3的负极与三极管Q1的基极连接。

发光二极管D1、光伏V1组成驱动控制电路，且通过光隔离；三极管Q1、电容C1、开关二极管D4、D5组成放大充电电路；开关二极管D3、光伏V1组成泄放电路；MOS芯片V2、V3组成开关电路。

其中发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5、光伏V1、MOS芯片V2和V3、三极管Q1均为裸芯片。

所述电容C1为瓷介电容，且电容C1的电容值比MOS芯片V2的结电容大一个数量级。

所述电阻R1、R2为芯片电阻。

所述发光二极管D1串联有开关二极管D2。

为了实现电路结构布局，固态继电器的内部封装如图2、图3、图6所示，还包括管壳、内瓷片，驱动电路中的发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5、光伏V1、三极管Q1、电容C1、MOS芯片V2和V3、电阻R1和R2均为贴片状结构并通过键合接触进行电性连接，二极管开关D3、D4和D5、光伏V1、三极管Q1、电容C1、MOS芯片V2和V3、电阻R1和R2分别固定贴合在管壳的各电极焊盘上，发光二极管D1和二极管开关D2分别固定贴合在内瓷片的各电极焊盘上，内瓷片扣合在管壳上，且发光二极管D1对准光伏V1。

产品驱动电路体积非常小，且驱动能力较强。继电器采用微组装工艺生产。元器件采用环氧导电胶粘接，各元器件采用键合工艺互联，最后采用平行封焊工艺封装。

其装配流程包括以下步骤：

步骤一：管壳和内瓷片均按驱动电路分区设置电极，各电极进行金属化形成焊盘，管壳结构如图4所示、内瓷片结构如图7所示；光伏V1、MOS芯片V2和V3、发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5、三极管Q1、电阻R1和R2、电容C1加工为贴片状，发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5、光伏V1、MOS芯片V2和V3、三极管Q1均为裸芯片，电阻R1和R2为芯片电阻；

光伏V1的正极和负极的键合面设置在同侧面；发光二极管D1、二极管开关D2、D3、D4和D5的正负极均分别设置在正反两面；电阻R1和R2的正极和负极的键合面设置在同侧面；三极管Q1的基极和发射极的键合面设置在正面，集电极的键合面设置在背面；MOS芯片V2和V3的正面设置为源极的键合面，且在正面划分一个小区域设置为栅极的键合面，背面为漏极的键合面；

步骤二：采用微组装工艺进行装配，将光伏V1、MOS芯片V2和V3、二极管开关D3、D4和D5、三极管Q1、电阻R1和R2、电容C1放置到管壳的各个焊盘上，通过键合接触方式按驱动电路连接关系连接各元器件，并通过环氧导电胶固定，获得管壳组件，如图4所示；

步骤三：将发光二极管D1、二极管开关D2放置到内瓷片的各个焊盘上，通过键合接触方式按驱动电路连接关系连接发光二极管D1和二极管开关D2，并通过环氧导电胶固定，获得二极管组件，如图6所示；

步骤四：将内瓷片扣合在管壳上，使发光二极管D1的发光部对准光伏V1，最后进行平行封焊工艺封装成一个整体。

工作原理如下：

接通时，通过发光二极管发光D1，将光信号传递给光伏V1，将光信号转换为电信号，驱动三极管Q1，将小信号放大，从而提高MOS芯片V2、V3的栅极的注入电流，以提高其驱动能力，该电流可以达到几毫安，甚至上百毫安。当MOS芯片V2、V3接通后，电流由电容C1提供，电容C1的电容值比MOS芯片V2、V3的结电容大一个数量级。

关断时，发光二极管D1失去电流，光伏V1即失去电信号，导致三极管Q1关断，这时，MOS芯片V2、V3的栅极，通过开关二极管D3、光伏V1、回到MOS芯片V2、V3的源极，形成回路，由于V1具有快放功能，所以，MOS芯片V2、V3结电容上的电荷将被很快泄放掉，从而使产品快速关断。

本发明提供的一种小型化大负载固态继电器的制造方法，采用贴片式元器件并裸芯装配，以及电路设计和结构设计，使固态继电器整体体积小型化；通过设计快速充泄放电路，在减小产品体积的同时，提高继电器驱动能力，从而实现小体积大负载固态继电器，满足装备小型化、轻量化的发展需求。