专利名称：一种光电二极管和制作方法
技术领域：
本发明涉及二极管领域，特别是涉及一种光电二极管和制作方法。
背景技术：
光电二极管用于将光信号转换为电信号。光电二极管在工作时，容易受到电磁辐射的干扰，影响电信号输出的稳定性。使得在光信号恒定的情况下，输出电信号受电磁干扰而不稳定，以至于造成系统的信号误判或者无法正常工作。目前，圆柱状铁封球形玻璃光电二极管可以将PN结的受光面背后和四周的电磁干扰进行屏蔽，但是对于受光面顶端进来的噪声却无能为力。由于球形玻璃上做金属连筋工艺难度较大，而且成本较高，目前的铁封玻璃光电管一般都没有将前端进行屏蔽。这样，在前端电磁干扰比较强的情况下依然存在信号有噪声的情况。现有的光电二极管存在无法有效屏蔽电磁干扰的问题。
发明内容
本发明提供了一种光电二极管，所述光电二极管能够解决无法有效屏蔽电磁干扰的问题。本发明公开了一种光电二极管，该光电二极管包括金属外壳、透光罩、用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件、PN结、第一管脚、第二管脚和具有金属外层的底座；所述透光罩设置于所述金属外壳的顶端，所述金属外壳的底端与所述底座连接；所述PN结位于所述底座上，所述第一管脚与所述PN结的阳极电连接，所述第二管脚与所述PN结的阴极电连接；所述金属屏蔽组件位于所述金属外壳内，所述金属屏蔽组件的底端与所述底座的金属外层电连接，所述PN结位于所述金属屏蔽组件内。在上述光电二极管中，所述金属屏蔽组件为可透光的金属网罩，所述金属网罩由多根金属丝相互交叉形成，所述金属网罩的底端与所述底座的金属外层焊接；所述PN结位于所述金属网罩内。在上述光电二极管中，所述底座的金属外层的外沿设有焊点；所述底座通过所述焊点与所述金属外壳焊接。在上述光电二极管中，所述金属屏蔽组件为一根金属丝，所述金属丝为弧形，所述金属丝横跨所述PN结，所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接。在上述光电二极管中，所述金属网罩包括两根金属丝，所述两根金属丝相互交叉成十字型，每根所述金属丝横跨所述PN结，每根所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接；或者，所述金属网罩包括三根金属丝，所述三根金属丝相互交叉成米字型，每根所述金属丝横跨所述PN结，每根所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接；或者，所述金属网罩包括四根金属丝，所述四根金属丝相互交叉成井字型，每根所述金属丝横跨所述PN结，每根所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接。
在上述光电二极管中，所述光电二极管还包括第二金属丝；所述第一管脚与所述第二金属丝焊接，所述第二金属丝与所述PN结的阳极电连接。在上述光电二极管中，所述第二管脚与所述底座的金属外层电连接，所述底座的金属外层与所述PN结的阴极电连接。在上述光电二极管中，所述金属丝与所述底座的金属外层的焊接方式和所述第二金属丝与所述第一管脚的焊接方式相同。在上述光电二极管中，所述金属丝的直径的范围为13um至50um。本发明公开了一种光电二极管的制作方法，该方法包括在具有金属外层的底座上设置一个PN结，在底座上设置第一管脚和第二管脚，其 中，第一管脚与所述PN结的阳极电连接，第二管脚与所述PN结的阴极电连接；在所述PN结的外侧设置金属屏蔽组件，所述金属屏蔽组件的底端与所述底座的金属外层电连接，所述PN结位于所述金属屏蔽组件内；在金属外壳的顶端设置一个透光罩，将所述金属外壳的底端与所述底座相互连接。综上所述，本发明提供的一种光电二极管和一种光电二极管的制作方法，本发明提供的技术方案解决了原光电二极管存在的无法有效屏蔽电磁干扰的缺陷，通过在金属外壳内焊接一个用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件，并且使得PN结位于金属屏蔽组件内。本发明提供的技术方案不仅能够有效屏蔽外界对光电二极管产生的电磁干扰。并且在光电二极管的外观尺寸上没有改变，可以直接替换现有产品使用。
图I是本发明中一种光电二极管的结构示意图；图2是本发明金属屏蔽组件为一根金属丝的结构示意图；图3是本发明金属屏蔽组件为二根金属丝的情况下的结构示意图；图4是本发明金属屏蔽组件为三根金属丝的情况下的结构示意图；图5是本发明金属屏蔽组件为四根金属丝的情况下的结构示意图；图6是本发明中一种光电二极管制作方法的流程图。
具体实施例方式本发明的总体构思是在金属底座上焊接一金属屏蔽组件，所述金属屏蔽组件可以是金属丝或者金属网罩。金属屏蔽组件与具有金属外层的底座配合构成类似接地的金属屏蔽外壳，以此屏蔽来自外界的电磁干扰。本发明的主要原理是根据电磁屏蔽的原理，在具有金属外层的底座上焊接上一金属屏蔽组件，金属屏蔽组件的底端与底座的金属外层可靠连接，在外界出现电磁干扰时，该金属屏蔽组件与屏蔽壳的电位相同，能起到屏蔽电磁干扰的目的。所述金属屏蔽组件可选为金属丝或者金属网罩；其中，金属网罩为可透光型，不影响外部光信号的进入；金属丝或者金属网罩与底座配合构成的金属屏蔽外壳可以屏蔽外界的电磁干扰，屏蔽的效果可以根据所述金属丝或者金属网罩的外形确定。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作详细描述。为达到上述目的本发明的技术方案是这样实现的图I是本发明中一种光电二极管的结构示意图，如图I所示，所述光电二极管包括金属外壳102、透光罩101、用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件104、PN结105、第一管脚108、第二管脚109和具有金属外层的底座107。透光罩101设置于金属外壳102的顶端,金属外壳102的底端与底座107连接。PN结105位于底座107上，第一管脚108与PN结105的阳极电连接，第二管脚109与PN结105的阴极电连接。
金属屏蔽组件104位于金属外壳102内，金属屏蔽组件104的底端与底座107的金属外层电连接，PN结105位于金属屏蔽组件104内。在本发明中，透光罩101可以为球形玻璃。所述光电二极管的工作方式为光线透过透光罩101进入该光电二极管，所进入的光线照射在PN结105上，PN结105感应到光后形成光电流，然后通过第一管脚108和第二管脚109输出给后端电路。在本发明的一种实施例中，底座107的金属外层的外沿设有焊点106 ;底座107通过焊点106与金属外壳102焊接。由于金属外壳102的材质为金属,底座107的金属外层也是金属，金属屏蔽组件104的底端与底座107的金属外层电连接后，金属外壳102、底座107和金属屏蔽组件104形成类似接地的金属屏蔽外壳，可以防止来自外界的电磁干扰。金属外壳102与底座107配合，可以有效屏蔽来自底部和侧面的电磁干扰，金属外壳102和底座107都采用了金属还能起到固定的作用。为了屏蔽来自光电二极管顶端的电磁干扰，所述金属屏蔽组件104可选为金属网罩。所述金属网罩由多根金属丝相互交叉形成，所述金属网罩的底端与底座107的金属外层焊接。其中，组成金属网罩的金属丝横跨金属底座107上的PN结105，金属网罩为可透光，不影响透过透光罩101入射的照射在PN结上的光线。所述横跨是指所述金属丝在金属底座107上的正投影穿过PN结105。PN结105位于金属网罩内，即金属网罩罩住整个PN结 105。图3是本发明金属屏蔽组件为二根金属丝的情况下的结构示意图；如图3所示，所述金属屏蔽组件104为金属网罩，所述金属网罩包括两根金属丝3041，该两根金属丝3041相互交叉成十字型，每根金属丝3041横跨PN结105，每根金属丝3041的两端分别与底座107的金属外层焊接；即每根金属丝3041的两端通过相应的焊点3042焊接在PN结105的两侧。图4是本发明金属屏蔽组件为三根金属丝的情况下的结构示意图；如图4所示，所述金属屏蔽组件104为金属网罩，所述金属网罩可包括三根金属丝4041，该三根金属丝4041相互交叉成米字型。每根金属丝4041的横跨PN接105，每根金属丝4041的两端分别与底座107的金属外层焊接；即每根金属丝4041的两端通过相应的焊点4042焊接在PN结105的两侧，金属丝4041横跨PN结105，较佳为金属丝4041组成的米字型的中心位于PN结105的正上方。图5是本发明金属屏蔽组件为四根金属丝的情况下的结构示意图；如图5所示，所述金属屏蔽组件104为金属网罩，所述金属网罩包括四根金属丝5041，该四根金属丝5041相互交叉后成井字型。每根金属丝5041横跨PN结105，每根金属丝5041的两端分别与底座107的金属外层焊接；即每根金属丝5041的两端通过相应的焊点5042焊接在PN结105的两侧，金属丝5041横跨所述PN结105，较佳为金属丝5041组成的井字型的中心位于PN结105的正上方。或者，金属屏蔽组件104可选为一根金属丝，所述金属丝为弧形，所述金属丝横跨PN结105，所述金属丝的两端分别与底座107的金属外层焊接。图2是本发明中金属屏蔽组件为一根金属丝的结构示意图；如图2所示。金属屏蔽组件106为一根金属丝2041，金属丝2041为弧形，横跨PN结105。金属丝2041的两端分别焊接在PN结105的两侧的焊点2042上，焊点2042位于底座107的金属外层上。在本发明的其他实施例中，所述光电二极管还包括第二金属丝103。第一管脚108与第二金属丝103焊接，第二金属丝103与PN结105的阳极电连接；使得第一管脚108与PN结的阳极点连接。第二管脚109与底座107的金属外层电连接，底座107的金属外层与 PN结105的阴极电连接；使得第二管脚109与PN结105的阴极电连接。在所述光电二极管工作时，PN结105感应到光形成光电流后，通过第二金属丝103、第一管脚108和第二管脚109输出给后端电路。举例而言，本发明中所述的底座107具有金属外层，内部为绝缘体；底座107的内部设有两个通孔，金属外层上设有一个圆孔，第一管脚108穿过绝缘体内部的一个通孔以及金属外层上的圆孔后，通过第二金属丝103与PN结的阳极电连接；第二管脚109穿过绝缘体内部的另一个通孔后与金属外层电连接，进而第二管脚109与PN结105的阴极电连接。在本发明的实施例中，金属屏蔽组件104的底端与底座107电连接，即所述金属屏蔽组件104与所述底座107的金属外层电连接。本发明的提供的技术方案不限于于此。其他能实现第一管脚108和第二管脚109分别与PN结的阴极和阳极相连接的技术方案都属于本发明的保护范围。在本发明的具体实现方式中，所述金属屏蔽组件104所选用的金属丝与底座107的金属外层的焊接方式和第二金属丝103与第一管脚108的焊接方式相同。使用与焊接第二金属丝103相同的绑定方式将所述金属组件的金属丝焊接在底座107的金属外层上的好处在于在焊接封装的过程中，不需增加额外的设备、工艺以及材质。具有实施方便，成本低的优点。在本发明中所提的实施例中，所述金属屏蔽组件104的材质可以与金属外壳102的材质相同，也可以与底座107的金属外层的材质相同，或者还可以与第二金属丝103的材质相同。较佳的，在本发明中，金属屏蔽组件104的材质为金、银或铜。本发明还提供了一种光电二极管的制作方法，该方法所制作的光电二极管能解决现有的光电二极管不能有效屏蔽电磁干扰的问题。图6是本发明中一种光电二极管制作方法的流程图，如图6所示，步骤601，在具有金属外层的底座上设置一个PN结，在底座上设置第一管脚和第二管脚，第一管脚与PN结的阳极电连接，第二管脚与PN结的阴极电连接。在步骤601中，在第一管脚和PN结的阳极之间设置第二金属丝，所述第一管脚通过第二金属丝与所述PN结的阳极电连接，所述第二管脚通过所述底座的金属外层与所述PN结的阴极电连接。
步骤602，在PN结的外侧设置金属屏蔽组件，金属屏蔽组件的底端与底座的金属外层电连接，PN结位于金属屏蔽组件内。在步骤602中，金属屏蔽组件为可透光的金属网罩，金属网罩由多根金属丝相互交叉形成，金属网罩的底端与所述底座的金属外层焊接；其中，所述PN结位于所述金属网罩内。举例而言，图3是本发明金属屏蔽组件为二根金属丝的情况下的结构示意图。如图3所示，所述金属屏蔽组件104为金属网罩，所述金属网罩包括两根金属丝3041，该两根金属丝3041相互交叉成十字型，每根金属丝3041横跨PN结105，每根金属丝3041的两端分别与底座107的金属外层焊接；即每根金属丝3041的两端通过相应的焊点3042焊接在PN结105的两侧。图4是本发明金属屏蔽组件为三根金属丝的情况下的结构示意图。如图4所示， 所述金属屏蔽组件104为金属网罩，所述金属网罩可包括三根金属丝4041，该三根金属丝4041相互交叉成米字型。每根金属丝4041的横跨PN接105，每根金属丝4041的两端分别与底座107的金属外层焊接；即每根金属丝4041的两端通过相应的焊点4042焊接在PN结105的两侧，金属丝4041横跨PN结105，较佳为金属丝4041组成的米字型的中心位于PN结105的正上方。图5是本发明金属屏蔽组件为四根金属丝的情况下的结构示意图。如图5所示，所述金属屏蔽组件104为金属网罩，所述金属网罩包括四根金属丝5041，该四根金属丝5041相互交叉后成井字型。每根金属丝5041横跨PN结105，每根金属丝5041的两端分别与底座107的金属外层焊接；即每根金属丝5041的两端通过相应的焊点5042焊接在PN结105的两侧，金属丝5041横跨所述PN结105，较佳为金属丝5041组成的井字型的中心位于PN结105的正上方。或者，所述金属屏蔽组件为一根金属丝，所述金属丝为弧形，所述金属丝横跨所述PN结，金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接。举例而言，图2是本发明中金属屏蔽组件为一根金属丝的结构示意图。如图2所示，金属屏蔽组件106为一根金属丝2041，金属丝2041为弧形，横跨PN结105。金属丝2041的两端分别焊接在PN结105的两侧的焊点2042上，焊点2042位于底座107的金属外层上。所述金属丝的直径的范围为13um至50um，所述金属丝的材质为金、银或铜。步骤603,在金属外壳的顶端设置一个透光罩,将所述金属外壳的底端与所述底座相互连接。在本发明中，金属屏蔽组件可选为金属网罩或者金属丝，在步骤603中，所述底座的金属外层的外沿设有焊点，所述底座通过所述焊点与所述金属外壳焊接。金属外壳和底端都采用了金属可以达到固定和屏蔽电磁干扰的作用。综上所述,本发明提供的一种光电二极管和一种光电二极管的制作方法，本发明提供的光电二极管包括金属外壳、透光罩、用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件、PN结、第一管脚、第二管脚和具有金属外层的底座；所述透光罩设置于所述金属外壳的顶端，所述金属外壳的底端与所述底座连接；所述PN结位于所述底座上，所述第一管脚与所述PN结的阳极电连接，所述第二管脚与所述PN结的阴极电连接；所述金属屏蔽组件位于所述金属外壳内，所述金属屏蔽组件的底端与所述底座的金属外层电连接，所述金属屏蔽组件横跨所述PN结。本发明提供的技术方案解决了现有技术中光电二极管存在的无法有效屏蔽电磁干扰的缺陷，通过在金属外壳内焊接一个用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件，并且使得金属屏蔽组件横跨PN结。屏蔽组件的两端与底座的金属外层可靠电连接，达到屏蔽壳电位相同，起到屏蔽外界电磁干扰的目标，减少PN结在工作过程中的产生的电磁干扰。本发明提供的技术方案不仅能够有效屏蔽光电二极管在使用过程中的受到的电磁干扰。并且光电二极管的外观尺寸上没有改变，可以直接替换现有产品使用。所述金属屏蔽组件所选用的金属丝与第二金属丝可以采用相同的焊接工艺，在生产的过程中，可以采用原有的工艺就能实现金属屏蔽组件的焊接，在降低成本的同时，还能提高效率。 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本发明的保护范围内。·
权利要求
1.一种光电二极管，其特征在于，该光电二极管包括金属外壳、透光罩、用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件、PN结、第一管脚、第二管脚和具有金属外层的底座； 所述透光罩设置于所述金属外壳的顶端，所述金属外壳的底端与所述底座连接； 所述PN结位于所述底座上，所述第一管脚与所述PN结的阳极电连接，所述第二管脚与所述PN结的阴极电连接； 所述金属屏蔽组件位于所述金属外壳内，所述金属屏蔽组件的底端与所述底座的金属外层电连接，所述PN结位于所述金属屏蔽组件内。
2.根据权利要求I所述的光电二极管，其特征在于， 所述金属屏蔽组件为可透光的金属网罩， 所述金属网罩由多根金属丝相互交叉形成，所述金属网罩的底端与所述底座的金属外 层焊接； 所述PN结位于所述金属网罩内。
3.根据权利要求I所述的光电二极管，其特征在于， 所述底座的金属外层的外沿设有焊点； 所述底座通过所述焊点与所述金属外壳焊接。
4.根据权利要求3所述的光电二极管，其特征在于， 所述金属屏蔽组件为一根金属丝，所述金属丝为弧形， 所述金属丝横跨所述PN结， 所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接。
5.根据权利要求2所述的光电二极管，其特征在于， 所述金属网罩包括两根金属丝，所述两根金属丝相互交叉成十字型，每根所述金属丝横跨所述PN结，每根所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接； 或者， 所述金属网罩包括三根金属丝，所述三根金属丝相互交叉成米字型，每根所述金属丝横跨所述PN结，每根所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接； 或者， 所述金属网罩包括四根金属丝，所述四根金属丝相互交叉成井字型，每根所述金属丝横跨所述PN结，每根所述金属丝的两端分别与所述底座的金属外层焊接。
6.根据权利要求4或5所述的光电二极管，其特征在于，所述光电二极管还包括第二金属丝； 所述第一管脚与所述第二金属丝焊接，所述第二金属丝与所述PN结的阳极电连接。
7.根据权利要求I所述的光电二极管，其特征在于， 所述第二管脚与所述底座的金属外层电连接，所述底座的金属外层与所述PN结的阴极电连接。
8.根据权利要求6所述的光电二极管，其特征在于，所述金属丝与所述底座的金属外层的焊接方式和所述第二金属丝与所述第一管脚的焊接方式相同。
9.根据权利要求4或5所述的光电二极管，其特征在于，所述金属丝的直径的范围为13um 至 50um。
10.一种光电二极管的制作方法，其特征在于，该方法包括在具有金属外层的底座上设置一个PN结，在底座上设置第一管脚和第二管脚，其中，第一管脚与所述PN结的阳极电连接，第二管脚与所述PN结的阴极电连接； 在所述PN结的外侧设置金属屏蔽组件，所述金属屏蔽组件的底端与所述底座的金属外层电连接，所述PN结位于所述金属屏蔽组件内； 在金属外壳的顶端设置一个透光罩，将所述金属外壳的底端与所述底座相互连接。
全文摘要
本发明公开了一种光电二极管和制作方法。本发明提供的光电二极管包括金属外壳、透光罩、用于屏蔽电磁干扰的金属屏蔽组件、PN结、第一管脚、第二管脚和具有金属外层的底座；所述透光罩设置于所述金属外壳的顶端，所述金属外壳的底端与所述底座连接；所述PN结位于所述底座上，所述第一管脚与所述PN结的阳极电连接，所述第二管脚与所述PN结的阴极电连接；所述金属屏蔽组件位于所述金属外壳内，所述金属屏蔽组件的底端与所述底座的金属外层电连接，所述PN结位于金属屏蔽组件内。本发明提供的技术方案能够解决现有的光电二极管存在无法有效屏蔽电磁干扰的问题。
文档编号H01L31/102GK102956717SQ20121047389
公开日2013年3月6日 申请日期2012年11月20日 优先权日2012年11月20日
发明者韩盈盈, 吴凡, 李长顺 申请人:青岛歌尔声学科技有限公司