用于安装电子元件的装置、系统和方法

专利名称：用于安装电子元件的装置、系统和方法
技术领域：
本发明一般涉及安装好的电子元件和/或器件，尤其涉及表面安装器件。
技术背景在过去的几十年里，利用电路板实现的器件的数量和种类已经有了惊人的增 加。器件和/或芯片安装在电路板上的频率也同样地增长。改善器件的安装会改善 结合有该安装好的器件的最终产品的质量，并且能够显著降低该产品的成本及复杂 度。器件的安装可以通过钎焊、压焊及其他类似的方法实现。此外，各器件可以 按照许多不同的配置和/或定向而被安装。某些器件配置成可实现用于安装的一个 或多个定向。这些器件中有部分器件难以安装，并且这些器件中的部分器件的安装 还会随时间恶化。结果，结合有这些安装好器件的产品的操作精度就会退化和/或 无法进行操作。发明内容本发明的各实施例通过提供制造可表面安装器件的装置、系统和方法有利地 满足了上述要求以及其他要求。部分实施例提供了表面安装器件，该器件包括包 括凹部的外壳，该凹部在外壳中形成并伸入外壳；与外壳固定并在凹部周围延伸以 形成凹部一部分表面的插入物，该插入物包括沿着凹部露出的反射表面；以及通过 凹部而部分露出的多根引线。进一步的实施例提供了表面安装器件，该器件包括包括第一表面和凹部的 外壳，该凹部在外壳中形成并从第一表面伸入到外壳；从凹部中伸出的穿过并离开 外壳的第一组引线；与引线组中的至少一根相耦合并至少部分地通过凹部露出的电 子器件；以及包括反射表面的插入物，该插入物在凹部的至少一部分表面周围延伸 并与外壳固定在一起，且使插入物反射表面通过凹部露出。更进一步的实施例提供了用于制造表面安装器件的方法。这些方法中的部分 方法包括放置多根引线；靠近多根引线放置带反射表面的环；将多根引线和环与 外壳固定以便将该环保持在相对于引线的预定位置上，且使该环的反射表面得以通 过外壳的凹部露出；并且将多根引线中的至少一根与电子器件固定。通过参考本发明随后的详细描述和附图可更好地理解本发明特征和优点，而 在详细描述和附图中阐明了在其中可以利用本发明原理的示例性实施例。


本发明的以上和其他方面、特征和优点将会在随后结合附图呈现的更为具体 的描述中变得更加显而易见，在各附图中图1描绘了根据某些实施例的表面安装器件(SMD)的简化俯视平面图；图2至图4示出了图l所示SMD的简化平面图；图5描绘了图1至图4所示SMD的简化的部分透明的透视图；图6和图7分别描绘了结合入图1所示SMD的反射环的平面图和透视图；图8和图9描绘了图1所示反射环的简化俯视图；图IO描绘了图8和图9所示环的简化侧视图；图11描绘了图8和图9所示环的简化透射侧视图；图12描绘了根据某些实施方式的图8和图9所示环的简化剖视图； 图13至图15描绘了图l所示SMD实施例的简化的部分透明的视图； 图16至图18描绘了可以在图l所示SMD中利用的引线配置的简化俯视透视 图和平面图；图19描绘了示出了图16至图18中引线配置的图1所示SMD的简化的部分 透明的俯视平面图；以及图20描绘了根据某些实施例的用于SMD制造的一过程的流程图。 在附图的各个视图中，相应的参考符号始终指示相应的部件。本领域普通技 术人员将会理解附图中的各元件是出于简明目的示出的，并且无需按比例绘制。例 如，附图中某些元素的尺寸可能相对于其他元素而有所夸大，由此帮助改善对本发 明各实施例的理解。同样地，对在可商用实施例中的那些有用或必需的公用但周知 元件通常不做描绘，以免淡化对本发明各实施例附图的理解。
具体实施方式
本发明的各实施例提供用于安装电子元件和/或器件(诸如，在电路板上安装
电子器件)的装置、系统、制造方法和方法。某些实施例尤其适于用来安装电子器 件的表面安装器件(SMD)封装，上述电子器件诸如接收、发射、散射和/或偏转光的光电元件。光电元件例如可以包括一个或多个发光二极管(LED)、太阳能电池、光电二极管、激光二极管、以及其他这样的光电元件或光电元件的组合。在某些应用中，SMD可在图像生成中得以利用，诸如在用于显示视频图像的显示器中。 图1描绘了根据某些实施例的可用于安装的表面安装器件(SMD) 120、以及 诸如一个或多个LED、其他光电元件和/或其他器件之类的电子器件的简化俯视平 面图。SMD 120包括外壳或外罩122和多根引线124至129。外壳122还包括从外 壳122的第一表面140中伸出的凹部或空腔132。在某些实施例中，沿着凹部132 的周长或侧面的至少一部分放置并固定反射插入物或环134。弓战124至129由外壳122部分包入，并且延伸通过外壳122的第二和第三 表面142和144之一。在图1所示的实施例中，SMD 120是带有六根引线124至 129的六(6)管脚SMD，并且各三根引线分别延伸通过第一和第二表面142和144。 此外，诸如红LED、绿LED和蓝LED的三个电子器件150至152分别被安装并 与六根引线中不同的一根电耦合，例如分别与引线124、 127和129相耦合。LED 或其他的电子器件可以通过粘合剂、涂层、薄膜、密封剂、焊料、软膏、滑脂和/ 或其他这样的相关方法或方法组合来与芯片组区域相耦合。例如，LED可以通过 焊料突起154至156电耦合至引线124、 127和129并与其固定在一起。图2至图4示出了图1所示SMD120的简化平面图，并且为了区分可以将其 称为图2的前视平面图、图3的侧视平面图、及图4的仰视平面图。在图2至图4 中进一步地描绘了指定宽度222、指定高度320和指定长度420。如上所述，引线 124至129贯穿外壳以便从第二和第三表面142和144中突出或离开外壳，并且在 某些实施方式中沿着第二和第三表面弯曲并且能够进一步地沿着第四表面220弯 曲，为了区分将该第四表面称为底面(参见图2和图4)。外壳122外部的引线124 至129的尺寸取决于SMD 120预期实施方式、要利用的LED或其他电子器件、外 壳122的材料、SMD 120的尺寸和/或其他这样的因素和/或这些因素的组合。例如 在某些实施方式中，诸如在SMD的宽度222约为为3.30 mm +/-0.05 mm而其长度 420约为3.50 mm +/-0.05 mm的情况下，外壳外部的引线宽度422可以约在0.50 至0.70mm之间(例如，0.60 mm+/-0.05 mm)，其厚度224约在0.15至0.40 mm 之间(例如，0.25mm+/-0.01 mm)，并且各引线之间可隔开距离424，该￡瞎424 约在0.40至0.80 mm之间(例如，0.55 mm+/-0.05 mm)。 图5描绘了图1至图4所示SMD 120的简化的部分透明的透视图。根据某些 实施例，更为清晰地示出了沿着凹部132周长延伸并被放置在LED 150至152周 围的反射环134。环134包括第一边缘522、第二边缘524、以及一个或多个凸片 或伸出部分530。图6和图7根据某些实施例分别描绘了环134的平面图和透视图。参见图5 至图7，环134大致呈从第一边缘522至第二边缘524成锥度的截头圆锥形，其中 第一边缘在结合入SMD 120时靠近外壳122的第一表面140放置而第二边缘则靠 近凹部132的基底以及引线124至129通过凹部露出的部分引线放置。在某些实施 方式中，通过凹部132露出的环的至少外部和露出表面720在靠近第一边缘522 处大致呈圆形，并且朝着第二边缘524成锥形。在某些实施例中，环从第一边缘开 始成锥形并且由四个邻接和/或相邻的部分或分段620至623限定，这四个部分在 靠近第二边缘524处形成更接近矩形的形状，而在第一边缘522处则更接近圆形。 在某些实施例中，这四个部分在第一和第二边缘522和524周围形成为四个相交圆 弧段，各部分靠近第二边缘的半径822要大于其靠近第一边缘522的半径824，使 得每个部分都同与其邻近的两部分相交。该环从第一边缘到第二边缘大致呈圆形地 成锥形。此外，第二边缘524处两个相对部分之间(例如，部分621和623之间)的 距离或直径632要小于该环在第一边缘522处的距离或直径630，使得该环从第一 边缘522到第二边缘524成锥形。将部分620至623结合入环在某些情况下能够在 某种程度上增加环的稳定性并且改善SMD 120的坚固性，同时还能够进一步实现 期望的光反射和散射。在某些实施例中，环从第一边缘处的大致呈圆形渐变成可以 具有其他相关的形状的第二边缘，所述第二边缘的其他形状例如大致呈圆形、大致 呈矩形、大致呈三角形或者其他相关形状。环134在某些实施方式中还可以包括从第一边缘522外周伸出的一个或多个 凸片530。凸片530能够提供接触点，以便如下所述在SMD 120制造期间将环保 持在期望位置上。另外在某些实施例中，当带有凸片530的环134被放置在SMD120 内时，凸片530伸入外壳并被外壳包入，这样能够增加环134的稳定性并且有助于 保持该环的位置。参见图1和图5，外壳在某些实施例中还包括伸入该外壳的小孔或孔150。这 些孔150与凸片530对齐。在某些实施例中，引线在环134周围形成的外壳122(例 如，通过注模或者以其他方式与引线124至129和环134固定)时，各凸片由各支
承件或各结构保持在相对于引线124至129的期望位置上，且在外壳122形成时在 外壳122内形成围绕该保持凸片530的结构形成孔150。这些孔在某些实例中可以 在模制后被填充，或者保持凸片530的结构如下所述可以被切割成例如与外壳的第 一表面140平齐或在其之下。凸片530伸入外壳，并且在某种程度上能够进一步地 帮助环134在外壳内的固定和/或维持环相对外壳122、引线124至129和/或LED 150至152的位置。图8和图9根据某些实施例描绘了反射环134的简化俯视图。环134分别在 第一边缘522和第二边缘524附近的直径630和632由己在上文中引入并将在下文 中描述的许多因素决定，并且在某些实施例中，还附加地或可选地由凹部132的直 径和/或锥形倾斜度决定。例如在某些实施方式中，SMD 120的宽度122约为3.30 mm，长度420约为3.50 mm而高度320则约为2.00 mm，并且环134的四个分段 620至623可以被构造成在第二边缘524附近带有范围约在1.75至2.00 mm之间 (例如，1.87mm+/-0.05mm)的半径822。分段620至623延伸至第一边缘522， 并在某些实例中在第一边缘522附近成锥形为范围约在1.35至1.55 mm之间(例 如，1.46 mm+/-0.05 mm)的半径824。另外，分段620至623沿着第二边缘524 可以具有范围约在1.70至1.90 mm之间(例如，1.80 mm +/-0.05 mm)的长度832， 而其沿着第一边缘522可以具有范围约在1.90至2.00 mm之间(例如，1.94 mm +/-0.05mm)的长度834。此外在该示例中，环134可以包括延伸远离环心的一片或多片凸片530。在某 些实施方式中，两个凸片530在接近彼此相对的分段相交的位置上从第一边缘522 中伸出。例如，可以按离开轴线842的度数约在35至50度之间的角度840来放置 凸片530，其中该轴线842延伸通过相对的分段(例如，分别为第二和第四分段621 和623)的中点，并且在某些实施例中角度840可为离开轴线842约43度+/-3度。 凸片530可以从环的边缘伸出(例如，带有约为0.10mm+/-0.05mm的半径922)， 具有约为0.50 mm +/-0.05 mm的宽度924，并且可以按约0.25 mm +/-0.05 mm的半 径846沿着外缘弯曲。各凸片530大致中心之间的距离926的范围可以约在3.35 至3.55mm之间(例如，3.44 mm+/-0.05 mm)。根据某些实施例，图IO描绘了环134的简化侧视图，图ll描绘了该环的简 化透视图，而图12则描绘了沿着图9中的轴线A-A剖开的简化截面图。环134的 高度1022和宽度或直径930取决于SMD的大小，并且通常与凹部132的深度1324 成比例(参见图13)。该环还可以包括从该环的锥形壁中伸出的唇缘或凸缘1030。凸缘围绕在该环周长的至少一部分延伸，并且通常完全环绕该环134的周长。凸缘1030从该环的锥形壁中横向伸出并且能够在被安装至外壳122内时为该环提供额 外的稳定性。凸缘的尺寸由己在上文中引入并将在下文中描述的许多因素决定。在 某些实施方式中，凸缘的厚度1032约等于环的厚度1222，并且例如约为0.10mm +/-0.05 mm。图13至图15描绘了图1所示SMD120实施例的简化的部分透明的视图。更 具体地说，图13示出了 SMD 120的部分透明的前视平面图；图14示出了 SMD 120 的部分透明的侧视平面图；而图15则示出了SMD 120的部分透明的剖视侧平面图。 图15的部分剖视图示出了放置在凹部132内并环绕LED 151和152的环134的剖 视图。在图13至15中显见环134的至少是露出表面720的截头圆锥形，它从第一 边缘522到第二边缘524成锥形。该环与凹部132成一体，并且在某些实施方式中 该环134与凹部132平齐以形成至少一部分凹部表面。设定锥角1520以实现对LED 150至152所发光的期望反射、SMD120的预期用途、从SMD外至安装在凹部内 各引线上的光检波器的光反射、和/或其他相关的效果。在某些实施例中，锥角1520 的范围约在IOO至140度之间，并且在某些实施例中在UO至130度之间，例如可 以是约112度。在某些实施例中，环134的高度1022小于外壳在引线124至129露出表面之 上的高度1324，而该高度1324通常是凹部132的深度。环134可以被放置在与由 各引线露出表面限定的平面1332呈第一距离1330，并与外壳122的外部第一表面 140呈第二距离1334的位置上。在环134之上和之下的外壳材料可以为环132提 供额外的支承并且有助于保持该环的定位，从而提供一个稳定耐用的SMD封装。 环134在某些实施方式中还包括从该环的锥形壁中伸出的凸缘1030，该凸缘能够 为该环提供进一步支承并且可被外壳122包入。由此，该凸缘额外地提供了进一步 的稳定性和结构性支承，并且增强了环134和SMD 120的整体整体性。该环的尺寸可以取决于SMD的预期实施方式、SMD 120的材料、SMD 120 的大小、凸缘1030和/或凸片530的大小、LED的大小和/或其他这样的相关因素。 在某些实施例中，环134的高度1022可以与凹部132的深度1324成比例，并且在 某些实施例中，环的高度1022与凹部深度1324之比可以约为3比5。在某些实施 例中，环的高度1022约为凹部深度1324的50%至70%,并且在某些实施方式中 约为凹部深度的55%至65%。例如，对于带有深度约为0.85mm的凹部132的高 度320约为2.00mm的SMD而言，可以构造该环134具有约0.50 mm的高度。另
外在此示例中，可以在凹部内放置环134以使得该环第一边缘522与外壳122第一 表面140的距离1334约为0.15 mm，而该环第二边缘524与由引线124至129露 出表面限定且通常限定凹部132基底的平面1332之间的距离1330约为0.20 mm和 /或与LED 150至152或结合入SMD封装120的其他电子器件成比例。环134分别在第一边缘522和第二边缘524附近的直径630和632都可类似 地由已在上文引入的许多因素决定，并且在某些实施例中，还附加地或可选地由凹 部尺寸和锥形倾斜度决定。例如在某些实施方式中，SMD 120的宽度222约为3.30 mm+/-0.05 mm，长度420约为3.50 mm+/-0.05 mm而高度320则约为2.00 mm+/-0.05 mm,并且环具有跨越凸缘1030的约为3.08 mm+/-0.05 mm的半径634，并且分段 620至623在第一边缘522附近具有约1.46 mm +/-0.05 mm的半径824而在第二边 缘524附近具有约1.87 mm +/-0.05 mm的半径822的。根据SMD 120的实施方式和/或配置，将环134或者该环的至少露出表面720 配置成反射由LED发出的光和/或通过凹部132接收的要被导入与引线124至129 相耦合的光检波器的光。环134可由诸如反射金属之类的反射材料构造。附加地或 者可选地，该环可由金属、塑料、陶瓷或者其他相关的材料和/或这些材料的组合 所构造，并且露出表面720涂覆有反射材料，其中这些反射材料可以是诸如银或具 备期望反射性能的其他相关材料。例如，环134可以由与引线124至129材料类似 或相同的金属所构造并涂覆有反射金属。在某些实施方式中，该环可由铜和/或铜 合金构造并且带有限定至少露出表面720的银涂层。环134的厚度1222取决于SMD 的预期实施方式、在SMD中利用的LED以及其他相关因素。在某些实施例中， 厚度1222与环的高度1022成比例。例如，高度约为0.50 mm的环134，其厚度可 以是约0.10 mm。返回来仍参考图l，环134被放置在LED 150至152周围，以使得各LED发 出的光可由该环的露出和反射表面720所反射。至少部分由于该环的反射性，外壳 就基本上可由任何相关材料构造。此外在某些实施方式中，可以在不考虑材料反射 能力的情况用基本上任何相关材料来构造外壳，这是因为环134提供了所期望的光 反射。例如，外壳可由一种或多种树脂、环氧树脂、热塑性縮聚物(例如，聚邻苯 二酰胺(PPA))、塑料、玻璃、尼龙和/或其他这样的相关材料和/或这些材料的 组合所构成。在某些实施例中，外壳可由黑色PPA材料构成。已经发现黑色PPA 材料在图像生成SMD封装中(诸如，在视频显示和/或其他图像生成设备中利用的 SMD中)是有益的。经常会使用白色PPA材料构造SMD封装。然而，在图像生
成和/或视频显示中使用黑色PPA材料通常能够提供优于白色PPA材料的图像质量。但黑色PPA材料会降低SMD封装发出的总亮度。环134增强来自SMD封装 120的光发射。由此，外壳122例如可由黑色PPA材料构成，并带有嵌入外壳凹 部132内的环134，从而在实现改进质量的同时仍能实现期望的亮度和/或光发射。许多图像生成SMD和其他SMD封装利用安装在SMD内并耦合至引线以接 受电源的一个或多个LED。在图1的SMD封装120的实施例中，SMD包括三个 LED (例如，红LED、绿LED和蓝LED)。然而，该SMD也可实施为带有更少 或更多的LED或其他电子器件。此外，SMD还包括与LED相耦合以至少部分地 为这些LED供电的引线124至129。在某些实施例中提供六根引线124至129，其 中每个LED都与六根引线中的两根相耦合。在某些实施例中， 一个或多个LED或其他电子器件150至152都各自由一级 引线支持和/或与其相耦合，例如，第一 LED 150与第一引线124相耦合，第二 LED 151与第四引线127相耦合，而第三LED 152与第六引线129相耦合。此外，每个 LED都分别与二级引线相耦合，例如第一LED还与第二引线125相耦合，第二LED 还与第五引线128相耦合，而第三LED还与第三引线126相耦合。与二级引线相 耦合例如可以通过连接160至162实现(例如，接合线、跳线或其他这样的连接)。 在某些实施例中，连接160至162还包括连至第二、第三和第五引线125、 126和 128的额外耦合或二级跳线。图16至图18根据某些实施例描绘了可以在图1的SMD 120中利用的引线配 置1622的简化的俯视透视图和平面图。图19描绘了示出了图16至图18中的引线 配置1622的图1的SMD 120的简化的部分透明俯视平面图。参见图1以及图16 至图19，引线配置1622包括六根引线124至129，并带有耦合至各引线的电子器 件，诸如LED 150至152。每个引线的一部分都通过凹部132露出并且通常从凹部 伸入外壳122，穿过并离开该外壳，其中每三个引线各自通过第二和第三侧142和 144离开。引线124至129通常由导电材料制成，诸如铜、铜合金和/或其他这样的相关 材料或者材料的组合。在某些实施方式中，引线材料还是导热的，以至少部分地协 助将热量从结合入SMD 120的LED或其他电子器件中移除。这些引线中的三根引线(例如，第一、第四和第六引线124、 127和129)被 配置成进一步朝向凹部中心(一般地被标记为图19上的1922)延伸，并且包括芯 片组区域1624至1626。 LED或其他电子器件150至152被安装在第一、第四和第 六引线124、 127和129的芯片组区域上并由其支承。在某些实施方式中，第一、 第四和第六引线与各LED的阴极部分相耦合，并且可以被定义成SMD封装120 的阴极引线。此外，第二、第三和第五引线可与各LED的阳极部分相耦合，并且 可以被定义成SMD封装120的阳极引线。每个引线都通过一个或多个绝缘间隔 1630而与其他引线电隔离和/或绝缘。绝缘间隔1630可以是至少能够让引线与其他 引线电绝缘的实质上的任何大小。在某些实施例中，绝缘间隔通常大于0.10mm， 并且在某些实例中大于0.20，例如可以是0.25 mm。芯片组区域1624至1626可以被部分配置成支承LED 150至152并与其电耦 合。LED可以通过粘合剂、涂层、薄膜、密封剂、焊料、软膏、滑脂和/或其他这 样的相关方法或方法组合来与芯片组区域电耦合。例如，LED可以通过焊料突起 154至156电耦合至芯片组区域1624至1626并与其固定在一起(例如参见图1)。 在某些实施方式中，该耦合还能够额外地提供热耦合以增强热量从结合入SMD120 的LED或其他电子器件中的发散。此外，每个LED 150至152禾卩/或其他电子器件还与二级引线125、 126和128 相耦合。例如在某些实施例中，LED通过线连接160至162与二级引线的头或耦 合部分1634至1636相耦合。可选地，LED可由一级引线部分支承并与其相耦合， 同时在各引线之间的绝缘间隔上延伸以便耦合至二级引线的头部分。在某些实施例中， 一根或多根引线124至129还包括一个或多个凹口、通孔 或小孔、伸出部分、锥形和/或能够在某种程度上改善SMD封装120稳定性、整体 性和/或坚固性的其他特征。例如，第一、第三、第四和第六引线124、 126、 127 和129包括一般地朝向SMD 120中心延伸、分别沿着第一、第三、第四和第六引 线的外缘1826至1829并限定上述外缘的凹口 1820至1823。还包括进一步朝向中 心1922延伸的附加凹口 1830至1833，并且在某些实施方式中，这些附加凹口通 常是半圆形的。细长凹口 1820至1823与附加凹口 1830至1833的大小可由SMD 的预期实施方式、要利用的LED或其他电子器件和/或其他这样的因素决定。例如 在某些实施方式中，细长凹口在离开外壳的引线宽度422约为0.60 mm时可以在 引线内凹进约0.20 mm，而附加的半圆形凹口则可以具有约为0.175 mm的半径。 第一、第三、第四和第六引线的外缘1826至1829分别沿着细长凹口 1820至1823 与附加凹口 1830至1833。此外，这些外缘可以不延伸至与附加的半圆形凹口相对 侧上的边缘部分对齐。例如，在更接近外壳第二和第三侧142和144的半圆形凹口 的那一侧凹口上的外缘部分可以凹进0.20mm，而与半圆形凹口相对的外缘可以凹
进0.30 mm。第一和第四引线124和127还可以朝着凹部132和/或SMD的中心1922成锥 形。在某些实施方式中，锥形可以通过分级转变或台阶来实现，这样的分级转变或 台阶带有分别形成芯片组区域1624和1625的扩大的分级或台阶。第六引线129 类似地朝中心成锥形以使得芯片组区域1626靠近第一和第四引线124和127的芯 片组区域1624和1625。同样地，第六引线的锥形也可以通过一系列的台阶或分级 实现，并且在某些实施例中还可以比第一和第四引线124和127的芯片组区域1624 和1625进一步地伸入凹部。第三引线126可以包括沿着内缘1837并与细长凹口 1821大致相对的凹口 1836。凹口 1836在某些实施方式中也可以呈半径约为0.175 mm的半圆形。第三 引线126还可以朝向凹部中心进一步成锥形以限定跳线162或其他耦合能够与其相 连接的耦合区域1635。第二和第四引线125和128在它们朝向凹部中心1922延伸以限定耦合区域 1634和1636时，各自凸出或膨胀并然后引线变窄。第二和第四引线还可以分别包 括小孔或通孔1842和1844。小孔1842和1844可以靠近凸出部分放置，并且在某 些实施方式中具有约0.30 mm的直径，例如在离开外壳的引线宽度422约为0.60 mm的情况下。在某些实施例中，凹部132至少部分地由填充材料填充。该填充材料为露出 的引线124至129和/或LED150至152提供保护。在某些实例中，该填充材料覆 盖LED、弓|线124至129通过凹部露出的部分、以及电连接160至162。填充材料 还可以至少部分地填充绝缘间隙1630、凹口、和/或外壳由引线124至129的凹口、 引线锥形和轮廓所露出的区域，由此该填充材料得以伸入这些空区。填充材料还可 以为LED和电连接提供保护。此外，填充材料还可以在某种程度上增强对电子器 件的光分布和/或检测。填充材料可由一种或多种树脂、环氧树脂、热塑性縮聚物、 塑料、玻璃、尼龙和/或其他这样的相关材料和/或这些材料的组合构成。在某些实 施例中，还可以向填充材料中添加额外材料以增强进出结合入凹部132的电子器件 的光的发射、吸收和/或散射。引线124至129的凹口、小孔、伸出部分、轮廓、锥形和其他特征与外壳和/ 或填充材料协作，至少部分地增强SMD封装120的结构稳定性和整体性。在某些 实施方式中，壳体材料、填充材料和/或其他材料(例如，环氧树脂、树脂、粘合 剂、及其他这样的相关材料)至少部分地围绕、伸入和/或穿过一个或多个绝缘间
隙1630以及由引线配置的凹口、小孔和锥形所露出的区域。例如，被外壳122包入的这些区域可以至少部分地由外壳材料、穿过凹口或其他空区的一根或多根销钉以及其他这样的配置所填充。此外，引线124至129的凹口、小孔、伸出部分、轮 廓、锥形和其他特征在某种趕度上能够在引线124至129周围提供表面接合区，这 些表面接合区包括在引线之下由绝缘间隙、凹口、小？L、锥形和其他空区所露出的 外壳，以与引线之上和/或延伸通过各间隙、凹口、小孔和空区的填充材料和/或外 壳材料接合。所提供的穿过并围绕各引线的增强型接合至少部分地增强了引线相对于外壳 的稳定性以及SMD120的结构整体性。此外，在外壳材料之间和/或外壳材料与填 充材料之间的接合或粘合通常要强于在外壳和引线之间、以及在引线和填充材料之 间建立起的接合或粘合。这一在外壳之间、以及在填充材料和外壳之间的增加的粘 合度还有助于维持SMD120的配置、结构整体性和/或坚固性。此外，通过将外壳 材料和/或填充材料结合入空区，就能够更为精确地保持芯片组区域1624至1626 和/或LED 150至152或其他电子器件的相对定位。各LED增加的稳定性还能够进 一步地改善SMD 120的性能并增加其稳定性。外壳122可以经由一种或多种方法形成和/或装配。在某些实施例中，外壳可 以围绕引线124至129形成或模制。附加地或可选地，外壳可以被模制成各个部分， 例如顶部和底部。这些部分可以采用模制，该模制在某种程度上有助于将引线与外 壳的各部分固定在一起。例如，顶部和底部可以通过诸如用粘合材料、钉和槽、卡 接、摩擦配合、和/或其他相关方法或方法组合来固定在一起并将引线的各部分夹 在两者之间。在其它实施例中，可以预先模制基部以便为要固定在该外壳基部上的 各引线分配空间，并且可以在引线及外壳的基部之上形成、模制或浇注顶部。例如，外壳的顶部可以通过在包入引线124至129部分的底部上注入模制或 浇注的外壳材料而形成。由各引线的凹口 1820至1823、 1830至1833、 1836、绝 缘间隙1630、引线锥形和其他轮廓限定的空区中的一些或一部分可在形成顶部时 由外壳材料覆盖并由其至少部分填充。在其它实施例中，模制外壳122的底部以使 得在各引线之下的外壳材料延伸通过一个或多个空区、绝缘间隙、小孔和/或凹口 以便与外壳122在引线之上的顶部匹配或协配。在某些实施方式中，外壳122可以 包括一个或多个销钉，这些销钉穿过凹口、绝缘间隙、和/或小孔以便耦合至外壳 内与这些销钉相对的各插槽。在某些实施例中，可以向绝缘间隙、小？L、和/或凹口 中添加粘合材料以将外壳122的各部分在引线周围固定在一起。此外，在某些制造 实施例中，填充材料是注入外壳122的凹部132中的液体或半液体。该填充材料粘 附至各引线周围通过绝缘间隙1630、小孔1842和1844、凹口 1820至1823、 1830 至1833、 1836和/或其他空区所露出的外壳122。在某些制造方法中，LED在围绕各引线124至129构造和/或装配外壳122之 前就被耦合至各引线。可选地，LED或其他电子设备可以在各引线被部分包入外 壳122之后耦合至各引线。外壳122可以配置有伸入该外壳的凹部132，从而能够 露出至少芯片组区域1624至1626以及耦合区域1634至1636足够多的部分，以接 受、安装及电耦合凹部132内的LED或其他电子器件。图20根据某些实施例描绘了用于制造SMD 120的过程2020的流程图。在步 骤2022中，形成引线124至129。引线的形成可以通过金属冲压、注模、切割、 蚀刻、弯曲，或者通过其他方法和/或方法的组合实现，从而实现带有由凹口、小 孔、锥形、绝缘间隙等所限定的空区的所期望的引线配置1622。例如，引线可以 被部分地金属冲压(例如，同时从单片相关材料冲压而成)、适当弯曲、并在最后 被完全分离或者在外壳122的部分或全部形成之后被完全分离。在步骤2024中， 形成反射环134。类似地，该环可以通过金属冲压、压制、注模、切割、蚀刻、弯 曲，或者通过其他方法和/或方法的组合来形成，从而实现所期望的环。在步骤2026 中，在环表面涂覆反射涂层，诸如沉积在环表面上的一层银。在该环最初就由反射 性足够的材料形成的那些实例中，可以跳过步骤2026。在步骤2028中，定位各引线并在相对于各引线124至129的所期望位置上定 位该环。在某些实施例中，柱或其他结构可与该环的凸片530固定并且可以使用这 些柱或其他结构将该环相对各引线保持在位。在步骤2030中，外壳122被形成和/ 或与环134及引线124至129固定。在某些实施例中，外壳可以通过在环和引线周 围以期望的形状模制该外壳的注模工艺来形成。在其它实施方式中，成形该外壳以 使其与环和引线相配，并在随后通过粘合剂、摩擦配合、钉和槽、以及其他相关方 法与环及引线固定。在步骤2032中，形成凹部132和/或清理并露出芯片组部分1624 至1626以及环134。在外壳122是注模的这些实施方式中，凹部可以在模制的同 时形成。然而，芯片组部分和/或环可能会包括部分多余的外壳材料和/或其他杂散 材料。这些多余或杂散材料可以在步骤2032中去除。在其它实施例中，凹部通过 切割、蚀刻或者以其他方式穿过外壳122第一表面140并沿着环134形成。在某些实施例中，该过程2020包括把引线从支承结构和/或金属板中分离的可 选步骤2034。在从相关材料板中切割或冲压引线的某些实施方式中，可以不完全
分离各引线，以实现简化引线的处理和/或通过一次性大规模处理多个SMD来提高产量。在步骤2036中，脱开支承各环并与凸片530固定的柱或其他支承结构，例 如可通过将各柱切割成与外壳122的第一表面140基本平齐或低于该第一表面来实现。在步骤2040中，沿着外壳122的第二和第三表面142和144弯曲各引线124 至129离开外壳的部分，并沿着第四表面220再次弯曲。在可选实施例中，可以按 其他相关配置弯曲外壳外部的引线，也可以不做弯曲。在步骤2042中，诸如LED 的一个或多个电子器件与一根或多根引线固定和/或电耦合，从而能够围绕和/或 环绕这一个或多个电子器件的至少一部分放置该环。过程2020的一个或多个步骤 可以按不同的次序执行，例如可以在步骤2034、 2036和2040之前将LED耦合至 各引线，或者可以有其他这样的变化。过程2020的变化可以在某些实施例中得以利用。例如，过程2020可以包括 形成带有环134的外壳顶部以及形成外壳底部的步骤。步骤2030可以代替地提供 在引线124至129周围被固定在一起的顶部和底部，诸如可以使用从底部伸出，穿 过引线的一个或多个凹口和/或空区，以与顶部内的孔或槽相配的钉。还可以根据 某些实施例在表面安装器件制造过程中附加地和/或可选地利用其他的步骤。虽然在此己借助其具体实施例和应用公开了本发明，但是本领域普通技术人 员可从中做出各种修改和变化而不背离由所附权利要求书阐明的本发明的范围。
权利要求
1.一种表面安装器件，包括外壳，包括在所述外壳中形成并伸入所述外壳的凹部；与所述外壳固定并在所述凹部周围延伸以形成所述凹部一部分表面的插入物，所述插入物包括沿所述凹部露出的反射表面；以及通过所述凹部而部分露出的多根引线。
2. 如权利要求1所述的表面安装器件，其特征在于，所述插入物包括在周围 周向延伸并且形成所述凹部的所述一部分表面的环。
3. 如权利要求2所述的表面安装器件，其特征在于，所述环的高度小于所述 凹部的高度。
4. 如权利要求2所述的表面安装器件，其特征在于，所述外壳至少部分地由 黑色聚邻苯二酰胺材料构造。
5. 如权利要求2所述的表面安装器件，其特征在于，所述插入物具有靠近所 述外壳表面放置的第一边缘、以及远离所述外壳的所述表面的第二边缘，其中所述 插入物包括四个相邻部分并且从所述第一边缘到所述第二边缘成锥形。
6. 如权利要求5所述的表面安装器件，其特征在于，所述四个部分中的每一 部分都大致是圆形的一部分，并且具有靠近所述第二边缘的第一半径以及靠近所述 第一边缘的第二半径，其中所述第一半径大于所述第二半径，且使每个部分都与两 个相邻部分相交。
7. 如权利要求2所述的表面安装器件，其特征在于，所述插入物包括大致从 所述反射表面延伸离开并伸入所述外壳的凸片。
8. 如权利要求1所述的表面安装器件，其特征在于，所述插入物包括靠近所 述外壳外表面放置的第一边缘、远离所述外壳外表面的第二边缘、以及靠近所述第 一边缘且从所述反射表面延伸离开并伸入所述外壳的凸缘。
9. 如权利要求8所述的表面安装器件，其特征在于，所述凸缘还包括从所述 凸缘伸入所述外壳的凸片。
10. 如权利要求2所述的表面安装器件，其特征在于，还包括与所述第一组 引线中的一级引线相耦合的电子器件，其中所述凹部露出所述电子器件的至少一部 分。
11. 一种表面安装器件，包括包括第一表面和凹部的外壳，所述凹部在所述外壳中形成并从所述第一表面 伸入所述外壳；从所述凹部中伸出、穿过所述外壳并离开所述外壳的第一组引线； 与所述引线组中的至少一根相耦合并至少部分地通过所述凹部露出的电子器 件；以及包括反射表面的插入物，所述插入物在所述凹部的至少一部分表面周围延伸 并且与所述外壳固定，且使所述插入物的反射表面通过所述凹部露出。
全文摘要
本发明提供制造可表面安装器件的装置、系统和方法。某些实施例提供了表面安装器件，该器件包括外壳，包括在外壳中形成并伸入外壳的凹部；插入物，与外壳固定并在凹部周围延伸以形成凹部的一部分表面，该插入物包含沿着凹部露出的反射表面；以及通过凹部而部分露出的多根引线。
文档编号H01L23/04GK101127350SQ200710142310
公开日2008年2月20日 申请日期2007年8月16日 优先权日2006年8月16日
发明者谢健晖, 陈秀昌 申请人:华刚光电零件有限公司