CN101834265A - 用于安装电子元件的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

提供了表面安装装置(100，500)，其包括具有芯片座部分(120，505)的第一电极(110，510)、靠近该芯片座部分设置的第二电极(115，515)、以及封装该第一和第二电极的一部分的外壳(105，505)。第一电极(110，510)可以从芯片座部分向外壳的周边延伸，而第二电极(115，515)可背离芯片座部分(120，520)延伸并突出到外壳(105，505)外。在背离芯片座部分延伸的过程中第一电极(110，510)分成由孔径(345)分隔开的多根引线(320，325，720，725，726)，在突出到外壳外之前结合成具有第一宽度的单个第一结合引线部分(330)并在外壳外保持该第一宽度。在突出到外壳外之前第二电极(115，515)可以达到第二宽度并在外壳外保持该第二宽度。

Description

用于安装电子元件的装置和方法
本申请是国际申请日为2007年4月25日、国际申请号为PCT/IB2007/002411、中国国家申请号为200780015100.X、题为“用于安装电子元件的装置和方法”的申请的分案申请。
发明领域
本发明一般涉及安装电子器件，尤其涉及表面安装装置。
背景
最近数十年来使用电路板实现的器件的数量和类型都急剧增加。器件和/或芯片安装到电路板上的频率也同样增加了。改善器件的安装可改善纳入所安装器件的最终产品并显著减少产品的成本和复杂度。
可通过焊接、接合以及其它类似方法实现器件的安装。此外，可按照许多不同的配置和/或取向来安装器件。一些器件被配置为允许一个或多个安装取向。安装部分这些器件很困难，此外随着时间的流逝部分这些器件的安装会失效。因此，纳入这些安装器件的产品的工作精度会降级和/或无法工作。
实施例概述
本实施例通过提供系统、装置、制造方法和诸如将器件安装到电路板上之类的安装器件的方法有利地解决上述需求以及其它需求。一些实施例提供包括具有芯片座部分的第一电极、接近芯片座部分设置并通过绝缘间隙与芯片座部分分隔开的第二电极、以及封装第一电极的一部分和第二电极的一部分的外壳的表面安装装置，其中该外壳包括从该外壳的第一表面延伸到该外壳中的凹部以使得芯片座部分的至少一部分通过该凹部暴露。第一电极可从芯片座部分向外壳的周边延伸并突出外壳外，而第二电极可背离芯片座部分延伸并突出外壳外。此外，第一电极从芯片座部分向外壳周边延伸，当第一电极在从芯片座部分向外壳周边延伸时分成第一多根被孔分开的引线，在第一电极突出外壳外之前第一多根引线结合成具有第一宽度的第一结合引线部，且第一电极在突出外壳时在外壳外保持第一宽度，而第二电极背离芯片座部分延伸，在突出外壳外之前达到第二宽度并在突出外壳时在外壳外保持第二宽度。
一些实施例提供表面安装装置，包括：具有芯片座部分和背离该芯片座部分延伸的多根引线的第一电极，其中第一和第二引线一般沿背离该芯片座部分的方向平行延伸而第三引线沿与第一方向基本相反的第二方向背离芯片座部分延伸；贴近芯片座部分放置并背离芯片座部分延伸的第二电极；将第二电极与第一电极分隔开的绝缘间隙；以及封装第一和第二电极的一部分的外壳，其中第一电极和第二电极的多根引线穿过该外壳的表面突出且该外壳包括在外壳中形成的凹部以使芯片座部分的一部分通过该凹部暴露。
其它实施例提供表面安装装置，包括：具有芯片座部分的第一电极、在离开芯片座部分一段距离处设置的第二电极、以及封装第一电极的一部分和第二电极的一部分的外壳，且该外壳具有从该外壳表面延伸到外壳中的凹部以使得芯片座部分的至少一部分通过该凹部暴露；第一电极从芯片座部分向该外壳周边延伸并突出该外壳之外，且其中第二电极突出该外壳外；在芯片座部分处第一电极一般是梯形状的，在第一电极从芯片座部分向外壳周边延伸时第一电极包括多根引线，在该多根引线突出外壳外之前该多根引线具有预定宽度并在外壳外保持预定宽度，且在突出该外壳前第二引线达到另外的预定宽度并在外壳外保持该另外预定宽度。
通过参考陈述了其中使用本发明原理的说明性实施例的本发明和附图的以下详细说明可实现对本发明的特征和优点的更好理解。
附图简述
从连同以下附图呈现的以下更具体的描述中本实施例的以上和其它方面、特征和优点将更加显而易见，其中：
图1描绘根据一些实施例的表面安装装置的透视图；
图2描绘图1的表面安装装置的部分透明透视图，示出外壳内的电极；
图3描绘在没有外壳的情况下图2中所示的电极的放大透视图；
图4描绘图1的表面安装装置的部分透明俯视图；
图5描绘根据一些实施例的表面安装装置的透视图；
图6描绘图5的表面安装装置的部分透明透视图，示出外壳内的电极；
图7描绘在没有外壳的情况下图6中所示的电极的放大透视图；以及
图8描绘图5的表面安装装置的透明俯视图，示出电极和外壳。
贯穿附图的各个视图相应的附图标记指示相应的部件。本领域普通技术人员可以理解为了简化和清楚地示出图中的元件并且没有必要按比例绘制。例如，相对于其它元件图中一些元件的尺寸可被夸大来帮助改善对本发明各实施例的理解。此外，通常不描述在商业可行的实施例中有用或必要的普通但公知的元件，以便于更少阻碍地查看本发明的各个实施例。
详细描述
本实施例提供装置、系统、制造方法和用于诸如将电子元件安装到电路板上之类的安装电子器件或元件的方法。例如，一些实施例尤其适用于用来安装诸如接收、发射、散射和/或折射光的光电器件或元件之类的电子元件以及其它这类电子元件的表面安装装置。光电元件可包括，例如，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、以及其它这类光电元件或光电元件的组合。该表面安装装置的一些实施例被设计成至少部分地稳定该电子元件和/或从该电子元件散热。
图1描绘根据一些实施例的可用来安装例如光电器件或元件的表面安装装置100的透视图。该表面安装装置100包括外壳105、第一电极110和第二电极115。该外壳通常由非导电材料和/或导热材料构成。在一些实施例中，该外壳可由塑料、陶瓷、以及实质上任意其它相关材料和材料的组合构成。第一和第二电极110、115由外壳105部分封装并穿过外壳105延伸到外壳105外。在一些实施例中，在第一和第二电极110、115处于外壳105外之后，第一和第二电极110、115与第一和第二电极110、115的被封装部分大致垂直地弯曲，并再次大致垂直地弯曲以沿着外壳105的第一表面135延伸。第一电极110包括其中一个或多个光电元件或其它电子元件可电耦合到第一电极110的芯片座部分120。
在一些实施例中，凹部125被形成或限定在外壳105中，并从外壳105的第二表面130延伸进外壳105并延伸到第一和第二电极110、115。凹部125可延伸到外壳105中，从而使第一电极110和/或第二电极115的一部分暴露。
图2描绘图1的表面安装装置100的部分透明透视图，还示出第一和第二电极110、115的封装在外壳105内的部分。在一些实施例中，第一电极110背离芯片座部分或区域120延伸并穿过外壳105的第三表面140。第二引线115可类似地背离芯片座部分向外壳周边延伸并穿过外壳105的第四表面145。
图3描绘在没有外壳105的情况下第一和第二电极110、115的放大透视图，其中第一和第二电极被绝缘间隙370分隔开。在一些实施例中，第一电极110包括芯片座部分120，其可进一步包括突出部或延伸部335、340、由孔345分隔开的第一和第二引线部分320、325、以及在一些实施例中还在第一弯曲部305和第二弯曲部310处弯曲的结合引线部分330。第二电极115可包括第一和第二引线部分322、327以及在一些实施例中也在第一和第二弯曲部307、312处弯曲的结合引线部分332。第一和第二引线部分322、327可包括分别与芯片座部分120并置的头端337和342。第二电极115还可包括分别从第一和第二头端337、342延伸的第一和第二延伸部分322、327。
参考图1-3，第一电极110从芯片座部分120向外壳105周边延伸。第一电极110可在第三表面140处的第一弯曲部305处大致垂直弯曲，并在第二弯曲部310处大致垂直弯曲，从而使得第一电极110沿着外壳105的第一表面135的一部分延伸而建立一个或更多外部电气连接。可取决于期望用途和/或实现将第一和第二电极110和115安排成其它配置。例如，第一和第二引线可分别穿过第三和第四表面140、145，并接着背离外壳105延伸同时逐渐倾斜或向由外壳的第一表面135或其它相关配置限定的平面弯曲。
在一些实施例中，芯片座部分120一般是三角形的。芯片座部分120的大小和形状可取决于放置于其上的电子元件的大小和/或类型，并基于芯片座部分120和/或第一电极110上要求的散热和/或其它这些因素。可通过其它配置和/或形状来实现芯片座部分。作为例子，芯片座部分120可以诸如梯形、正方形、矩形、圆形或其它这类形状之类的不同方式成形。
根据一些实现，第一电极110包括限定在第一和第二引线部分320、325之间的孔345。这样，第一和第二引线部分320、325背离芯片座部分120延伸并由/与孔345分隔开。此外，第一和第二引线部分结合以形成结合引线部分330，从而在第一电极110延伸或突出穿过第三表面140并在外壳105外之前形成单引线部分。芯片座部分120可由在向外壳105周边和引线部分延伸时展宽的单引线部分315构成。在一些实施例中，芯片座部分展宽以形成延伸部335、340。在一些实现中，芯片座部分120被配置成背离中轴343从芯片座部分的离外壳105的第三表面140最远的端部起楔化，然后背离延伸部335、340处的中轴延伸，这在一些实施例中取决于预期实现和/或要使用的电子器件，芯片座部分120从离第三表面140最远的端部可大于约0.4mm，且通常大于约0.5mm，例如约0.65mm。
第一和第二延伸部335、340向第一电极110的中轴343楔化以使得第一电极110在分裂成两个引线部分320、325时变窄。孔345在第一电极110中形成以分隔第一和第二引线部分320、325。此外，孔345限定芯片座部分120的边界。在一些实现中，取决于期望实现和/或要安装到芯片座部分的电子器件的类型，孔345距离芯片座部分的离外壳105的第三表面140最远的端部可大于约0.6mm，通常大于约0.8mm，例如，约0.1mm。孔345一般可例如为正方形、矩形、梯形、其它多边形、圆形、椭圆形或实质上任意其它相关形状。此外，在一些实施例中取决于期望实现和/或要使用的电子器件，孔345的宽度可以大于约0.4mm，且通常大于约0.5mm，例如，约0.7mm。在第一电极110突出穿过第三表面140并处于外壳105外之前，第一和第二引线部分320、325结合形成结合引线部分330。在一些实现中，第一和第二引线部分320、325进一步展宽，背离中轴343楔化并结合到具有宽度331的单结合引线部分330中。第一电极110在外壳105外将宽度331保持为恒定宽度同时引线在外壳105周边弯曲。从延伸部335和340向中轴343的楔化以及引线部分320、325的背离中轴的楔化可分别沿第一电极110的第一和第二侧或边缘350、355形成第一和第二凹槽。在一些实施例中，沿第一和/或第二边缘350、355限定的第一和/或第二凹槽360、365一般可为梯形并在引线部分320、325中形成。第一和第二凹槽360、365可形成为诸如正方形、矩形或其它相关形状之类的其它相关形状。
仍参考图1-3，第二电极115一般从贴近芯片座部分120背离或以与第一电极110向着外壳105周边相反的方向延伸。第二电极115在第一弯曲部307处大致垂直地弯曲，在第二弯曲部312处大致垂直地弯曲，以使得第二电极115围绕外壳105以沿着外壳105的第一表面135延伸来建立一个或多个可能的外部电气连接。在一些实施例中，第二电极115可弯曲和/或相对于表面安装装置100安排成诸如上述关于第一电极110的备用配置或其它相关配置之类的用于建立外部电气连接的其它配置。
第二电极115包括背离芯片座部分320向外壳105的第四表面145延伸的多个引线部分322、327。在第四表面145处离开外壳之前，第一和第二引线部分322、327结合成单个结合引线部分332。结合引线部分332在离开外壳105之前具有宽度333。在一些实施例中，在第二电极115突出穿过第四表面145到外壳105外时宽度333保持为恒定宽度。
第二电极115的第一和第二引线部分322和327分别包括第一和第二头端337和342。头端337、342贴近和/或邻近芯片座部分320安置并通过绝缘间隙370与第一电极110分隔开。通常，绝缘间隙370使第一和第二电极110、115电绝缘和/或将它们分隔开。在一些实现中，绝缘间隙370具有约0.1mm至0.3mm之间的宽度，例如约0.2mm+/-0.05mm。
在一些实施例中，第一和第二头端337、342成形为使头端的边缘与芯片座部分320的边缘平行或相仿。作为例子，第二电极115的第一和第二头端337、342一般为梯形形状以使得头端平行于延伸部分335、340，而芯片座部分320一般为三角形。在一些实现中，在头端背离第一电极向中轴343楔化时芯片座部分的一部分在头端337、342之间延伸。在引线部分322、327背离芯片座部分120向外壳105的第四表面145延伸时第一和第二头端进一步变窄。在引线部分322、327从头端337、342延伸时它们保持大于0.35mm的宽度，通常大于0.4mm，例如大于约0.41mm。在第二电极115中限定或形成隔离物、进口、空隙区、孔或其它隔离347来分隔头端337和342以及第二电极115的第一和第二延伸引线部分322、327。进口347一般可以是例如正方形、矩形、梯形、其它多边形、圆形、椭圆形或其它相关形状。在一些实施例中取决于期望实现和/或要使用的电子器件，进口347可具有和孔345相似的尺寸，并具有例如大于约0.4mm、通常大于约0.5mm、诸如约0.7mm的宽度。在第二引线延伸或突出穿过第四表面145到外壳105外之前，在进口347的端接处，第二电极115的第一和第二引线部分322、327合并或结合到一起，从而形成结合引线部分332。
在一些实施例中，第二电极115的第一和第二引线部分322、327变窄来限定第一和第二头端337和342。内部变窄使进口347变宽，而在一些实现中外部变窄向中轴343楔化。第一和第二引线部分322、327背离第二电极115的中轴进一步展宽(例如，楔化)并结合到结合引线部分中，其中结合引线部分332限定进口347的端接。此外，结合引线部分332在离开外壳的第四表面145之前被配置成具有宽度333，且在一些实例中在第二电极沿着外壳105的第三表面145和第一表面135延伸时保持该宽度332为恒定宽度。
向中轴343内楔化和背离中轴343沿着第二电极115的第一边缘向外楔化限定第一凹槽362，而在一些实例中可具有一般梯形形状。类似地，第二凹槽367沿着第二电极115的第二边缘357形成，在一些实现中其具有一般梯形形状。第二电极115的第一和第二凹槽362、367可形成为诸如正方形、矩形或其它相关形状之类的其它相关形状。
绝缘间隙370限定在第一电极110和第二电极115之间。通常，第一电极110被绝缘间隙电绝缘和/或与第二电极115分隔开。绝缘间隙370将芯片座部分320与第一和第二引线部分322、327的头端337、342分隔开。间隙370的宽度实际可为任意宽度，且通常取决于要与芯片座部分320耦合的电子器件或元件、表面安装装置100的工作电压、电流和/或功率水平、表面安装装置100的期望实现、第一和第二电极的材料、以及其它相关因素或其组合。
图4描绘根据一些实施例的表面安装装置100的部分透明俯视图，透明地示出外壳105以使得第一和第二电极110、115透过外壳105可见。在一些实现中凹部125一般为锥形，且包括从在外壳105的第二表面130处的凹部的外部周边到在约第一和第二电极110、115处的凹部410的内部周边楔化的侧壁402。这样，第一和第二电极110、115的至少一部分通过该凹部暴露。此外，该外壳的包围该电极暴露部分的一部分和在凹部125的内部周边410内的一部分也通过凹部126暴露。图4的实施例描绘第一和第二电极110、115的各部分、绝缘间隙370的各部分、孔345的第一部分、以及延伸并通过凹部125暴露的进口347的第一部分。
绝缘间隙370、孔345、进口347和凹槽360、365、362、367以及在一些其它实施例中的孔是空的或没有引线材料。凹部125和/或第一和/或第二电极110、115可不同地设计或配置成暴露该电极和/或外壳的不同区域。在一些实施例中，将填充材料纳入凹部125以使其至少填充外壳105中凹部125的一部分，而且通常覆盖第一和第二电极110、115的延伸到该凹部的内部周边410并穿过该凹部暴露的那些部分。该填充材料还可以至少部分地覆盖和/或填充也延伸到该凹部的内部周边410并穿过该凹部暴露的绝缘间隙370的那些部分、孔345的第一部分、以及进口347的第一部分。
电子元件(例如，光电元件)通常与芯片座部分120处的第一电极110耦合或被其支撑。电子元件还通过连接(例如，接合线或其它这类连接)与第二电极115耦合。此外，该电子元件通常至少部分地通过凹部125暴露。一些实现包括在外壳105中至少填充凹部125的一部分并通常包围和/或覆盖该电子元件、第一和第二电极110、115的暴露部分、以及该电子元件和这些电极之间的电连接的填充材料。该填充材料还可以至少部分地覆盖和/或填充绝缘间隙370、孔345、以及进口347的延伸到凹部125中并通过凹部125暴露的部分。
第一和第二电极110、115通常由导电材料制成。在一些实施例中，该电极材料也是导热的以便至少部分帮助将热从电子和/或光电元件带走。第一电极110的芯片座部分120可被配置成部分地支撑该光电元件和与其电耦合。该光电元件通过诸如用粘合剂、涂层、膜、密封材料、焊料、浆料、油脂和/或其它这类方法之类的许多方法耦合到芯片座部分或区域120。这些耦合机制可以是导热的也可以是导电的。
相似地，该光电元件通过一种或多种类似方法耦合到第二电极115。例如，在一些实施例中该光电元件通过引线连接电耦合到第二电极115。另外或或者，该光电元件可以部分地由第一电极110支撑并与其耦合，并在绝缘间隙370上延伸以与第二电极115的第一和/或第二头端337、342耦合。
在一些实施例中，第一电极110耦合到光电元件的阴极部分并被限定为表面安装装置100的阴极引线。此外，第二电极115耦合到光电元件的阳极部分并被限定为表面安装装置100的阳极。因此，第一电极110和第二电极115之间的绝缘间隙370提供例如表面安装装置100的阳极和阴极之间的电隔离和/或绝缘。
表面安装装置100的外壳105封装第一和第二电极110、115的一部分。在一些实施例中，外壳105一般是立方形。然而，外壳105实质上可以具有任何相关形状，包括具有其中第一部分包括一对支撑或支脚的多个部分。外壳105还可以包括指示装置类型、取向、和/或引脚编号的标记。
在一些制造方法中，在构造外壳105之前，光电元件被耦合到第一和第二电极110、115。或者，在第一和第二电极110、115被部分封装在外壳105内之后，光电元件可以耦合到电极。因此，在一些实施例中，外壳105可配置有凹部125，其延伸到该外壳中以至少暴露芯片座部分120的足够面积以便在凹部125内容纳、安装和紧固光电元件。
将凹部125部分地成形为至少暴露光电元件的一部分，以使得在一些实现中当耦合到电极时该光电元件可以发射和/或接收光。凹部125例如成形、形成、切割、模制、或构造成与表面安装装置100的应用相关的实质上任意形状。在一些实施例中，凹部125一般为圆锥形状。或者，可以对凹部125实现诸如一般圆柱形、立方形、半球形、八边形、金字塔形、抛物线形、以及其它相关形状之类的其它形状或部分形状。凹部125可以至少部分地便于从光电元件发射的光的分布和/或由光电元件接收的光的吸收。在一些实施例中，凹部125的形状连同沉积在凹部125中的填充材料一起起作用。
在一些实施例中，实现填充材料以至少提供对暴露的光电元件的保护。此外，该填充材料可以部分地为该光电元件增强光的分布/吸收。该填充材料可由树脂、环氧树脂、热塑性缩聚物(例如聚邻苯二甲酰胺(PPA))、塑料、玻璃、尼龙和/或其它这类相关材料和/或材料的组合形成。在一些实施例中，将另外的材料添加到该填充材料中以增强去往和/或来自光电元件的光的发射、吸收和/或散射。
仍参考图1-4，第一和第二电极110、115被外壳部分地封装。在一些实施例中，第一电极110和/或第二电极115的厚度基本一致并沿着封装在外壳中的电极的长度至少一部分平坦。第一和第二电极110、115的被封装部分一般沿同一平面放置。为了简便起见，下文中外壳105的沿由对着或面向凹部的第一和第二电极110、115的表面限定的平面的部分称为在引线元件“下面”，而外壳105的在由第一和第二电极110、115建立的平面“之上”的部分称为在引线元件“上面”。在一些实现中，封装材料、填充材料和/或其它材料(例如，环氧树脂、树脂、粘合剂、以及其它这类相关材料)部分地延伸到和/或穿过包括但不限于孔345、进口347、绝缘间隙370、通孔、凹槽360、365、362、367、有斜面的弯角和/或其它凹部或无电极材料的区域的一个或多个空区。例如，被外壳封装的这些空区域可以至少部分地由外壳材料填充，来自外壳的一个或多个桩延伸穿过空区域和其它这类配置。
孔345、进口347和绝缘间隙370(一般称为空区域)部分地由外壳105封装而且进一步延伸到内部周边410和通过凹部125暴露。例如，空区域的被封装部分将空区域下面的外壳暴露给空区域之上的封装材料，并且封装材料或其它连接或材料穿过至少部分空区延伸。另外，外壳105的在空区域的暴露或未封装部分下面的部分通过凹部125暴露，而且在一些实现中，空区域的未封装部分进一步由填充材料覆盖或填充。使第一和第二电极110、115配置有孔345、进口347和绝缘间隙370部分地增大了电极附近的表面接合面积，包括由空区域暴露以便与填充材料接合的电极下面的外壳、和/或电极上的和/或延伸穿过空区域的外壳材料。
穿过和环绕第一和第二电极110、115设置的增强接合至少部分地增强第一和第二电极110、115相对于外壳105的稳定性以及表面安装装置100的结构完整性。通过将电极110、115粘附到外壳105、填充材料、和/或光电元件至少部分地进一步保持结构完整性。然而，在一些实施例中，封装材料之间、和/或封装材料和填充材料之间的接合和粘附强于外壳和电极之间以及电极和填充材料之间建立的接合或粘附。
此外，在一些实现中的使用期间，电极温度会升高，而该温度的升高会引起电极和外壳之间、和/或电极和填充材料之间的粘附或接合的恶化。表面安装装置100的组件之间糟糕的粘附会引起该装置的损坏。例如，电极110、115和外壳105之间糟糕的粘附会使电极110、115可在表面安装装置100之间移动。电极110、115的移动会导致光电元件的错误定位、装置100的损坏、和/或最终会导致失效。一些实施例增大了电极上下与外壳之间、以及填充材料和外壳105之间的粘附面积，从而进一步有助于保持表面安装装置100的配置和结构完整性。
孔345、进口347、绝缘间隙370、和/或凹槽360、362、365、367增大电极110、115周围的粘附面积，而且部分地便于紧固第一和第二电极110、115与光电元件相对于外壳105和/或凹部125的安置。此外，通过将外壳材料和/或填充材料纳入到孔345、进口347和绝缘间隙370，芯片座部分120和/或光电元件的相对安置得以更精确地保持。再次，楔化的相对角度，孔345、进口347和凹槽360、362、365、367、延伸部分335、342和/或头端337、342的形状允许外壳和/或填充材料置于电极附近来加强电极相对于外壳和/或凹部125的定位的稳定性。光电元件增强的稳定性进一步改善表面安装装置100的性能并改善表面安装装置100的可靠性。在一些实施例中，表面安装装置100的组件之间的粘附能力通过增加外壳的通过凹部125暴露的表面积进一步加强。例如，可以增大凹部125在芯片座部分120的表面处的直径来在芯片座部分120外暴露外壳105。然而，对凹部125可用的外壳不变部分是受限的，而且凹部125的变化会影响光从/由光电元件的发射/吸收。
而且，在一些实施例中安装装置100可能遭受相对高热和/或振动的环境。相应地，在一些实施例中第一和/或第二电极110、115和/或凹部125的形状被设计成至少部分地增大围绕和/或穿过表面安装装置100的电极110、115的粘附面积。另外，至少孔345、进口347和绝缘间隙370(空区域)进一步保持芯片座部分120相对于外壳105的定位，且因此加强电子元件和/或光电元件的稳定性。外壳的粘附面积的增大至少部分地加强组件的稳定性而且确保定位以使得该装置可以在包括相对高热的恶劣条件下精确地和可靠地使用和/或承受相对大量的振动。
根据一些实施例可以在电极中包括额外的空区域来至少部分地进一步增大穿过和/或围绕电极110、115的粘附面积来保持电极110、115在外壳内部的定位。额外的空区域通孔或镗孔可穿过第一或第二电极110、115延伸。这些通孔可以是圆形、正方形、矩形、三角形、不规则形状或其它相关形状或形状的组合。可以通过诸如模制、镗、钻孔、刻蚀、冲孔、切割、锉削、或其它这类方法和/或方法的组合之类许多不同的方法形成空区域或使其成形。
如上所述，第一和第二电极110、115可具有对外壳材料和/或填充材料较差的粘附能力。外壳材料通过空区域直接耦合到电极110、115的空区域之上和之下的外壳105至少能部分地进一步确保电极110、115在表面安装装置100内的定位。另外或或者，可以使用粘合材料来至少部分地填充孔345、进口347和绝缘间隙370、或另外的空区域来将第一和第二电极110、115之上的外壳105和/或填充材料粘附到电极之下的外壳105。该粘合材料实质上可以是粘附到外壳和/或填充材料的任意相关材料，诸如胶水、环氧树脂、树脂、以及其它类型的相关粘合材料。
可以通过一种或多种方法形成或组装外壳105。在一些实施例中，在电极110、115周边形成或模制外壳105。另外或或者，可以分部分地模制外壳，例如顶部和底部。每个部分可结合部分地有助于将电极与外壳的各部分紧固在一起的模制。将上下部分紧固到一起，从而将第一和第二电极110、115的部分夹置其中。例如用粘合材料、桩和插槽、搭扣、弹簧加载、杠杆臂、摩擦装配、和或其它相关方法将上下部分紧固到一起。在其它实施例中，可以预先模制底座部分，来为要紧固到外壳105的底座上的电极110、115分配空间，并且形成模制或浇铸在电极110、115上的外壳105的上部。
例如，可以通过在耦合到底座部分的电极的上部上浇铸外壳材料形成外壳的上部。在这个示例中，由外壳材料覆盖和/或至少部分地填充没有被凹部125暴露的空区域。也可以由该外壳材料至少部分地填充未通过凹部125暴露的绝缘间隙370的部分和有斜面的弯角。在其它实施例中，模制外壳105的底部以使电极之下的外壳材料延伸穿过空区域(例如，孔345、进口347、绝缘间隙370、和/或有斜面的弯角)以便与外壳105的电极之上的上部紧密配合或合作。在一些实现中，底部可包括延伸穿过空区域来和外壳中的与之相对的插槽耦合的桩。在其它实施例中，空区域包含将外壳105的部分在第一和第二电极110、115附近紧固到一起的粘合材料。此外，凹槽360、365、362、367提供电极110、115之上和之下的外壳材料的附加接合。
在一些制造实施例中，填充材料是液体或半液体并灌入外壳105的凹部125中。该填充材料通过空区域的暴露部分粘附到第一和第二电极110、115之下的外壳105。由填充材料覆盖和/或至少部分地填充空区域的暴露部分。填充材料粘附到电极110、115之下的通过凹部125的内部周边410内的空区域暴露的外壳105。图5描绘根据一些实施例的可用来安装例如一个或更多电子元件的表面安装装置500的透视图。表面安装装置500包括外壳505、第一电极510和第二电极515。该外壳包括在第一表面530中形成的凹部525。在一些实施例中，该外壳类似于如上参考图1-4所述的外壳。第一和第二电极510、515部分地由外壳505封装，并且延伸穿过该外壳的第二和第三表面535、540且延伸到外壳505外。第一和第二电极510、515通常由导电材料构成，而且在一些实现中它们还是导热的。第一电极510包括其中诸如光电元件之类的一个或多个电子元件或器件能定位且电耦合到第一电极510的芯片座部分520。
凹部525形成或限定在外壳505中，从外壳505的第一表面530延伸到外壳505中且延伸到第一和第二电极510、515。在一些实施例中，凹部525延伸到外壳505中来暴露第一电极510和/或第二电极515的至少一个的一部分。
图6描绘表面安装装置500的部分透明透视图，其中第一和第二电极510、515在外壳505内可见。在一些实施例中，在第一和第二电极510、515延伸穿过第二和第三表面并且处于外壳505外之后，第一和第二电极510、515向第一和第二电极510、515的被封装部分大致垂直地弯曲以大致平行于第二和第三表面延伸，并且再次大致垂直地弯曲以便沿着外壳505的第四表面545的一部分延伸。
图7描绘被绝缘间隙770分隔开的第一和第二电极510、515的放大透视图。第一电极510包括芯片座部分520、和分别从芯片座部分延伸出的第一、第二以及第三引线720、725和726。第二电极515包括头端742和从头端延伸出的引线部分727。在一些实施例中，第一电极510配置有多根引线720、725、726来增强从芯片座部分520的散热。此外，在一些其它表面安装装置上芯片座部分520可以具有增大的面积来进一步辅助与第一电极协同工作的电子元件的散热。这样，可以更多地将表面安装装置500和在一些其它表面安装装置中采用的高功率电子器件或元件一起使用。
在一些实施例中，第一和第二电极510、515、第一电极510的第一、第二、第三引线720、725和726分别包括其中引线大致垂直地弯曲的弯曲部705、706和708，而且还分别包括其中引线大致垂直地弯曲的弯曲部710、711和713。同样，第二电极515的引线部分727可以包括使得第二电极大致垂直地弯曲的第一弯曲部707和使电极大致垂直弯曲的第二弯曲部712。使引线720、725、726和727弯曲可建立一个或多个外部电气连接。在一些实施例中，如本领域所公知，第一和/或第二电极510、515可弯曲和/或相对于表面安装装置500安排成其它配置用于建立外部电气连接。
参考图5-7，在一些实现中芯片座部分520是一般梯形形状。然而，该芯片座部分实质上可以配置成任意相关形状。作为例子，芯片座部分520可以各种方式成形，诸如梯形、正方形、矩形、圆形或其它这类形状之类的不同形状。芯片座部分520的大小和形状可取决于放置于其上的电子元件的大小和/或类型，并取决于芯片座部分520和/或第一电极510上要求的散热和/或其它这些因素。
第一电极510可以配置为形成芯片座部分520、并在第一电极510背离芯片座部分520向着外壳505周边扩展或延伸时和在第一电极510突出外壳505外之前分裂成第一、第二和第三引线720、725、726的单个连续件715。在一些实施例中，第一电极的多根引线720、725和726一般是“h”形状或倒“h”形状。另外在一些实施例中，第一和第二电极510、515配置成大致“H”形阵型，设置有例如从芯片座部分520一般沿第一方向延伸的第一和第二引线720、725两根引线，以及第三引线726和一般沿大致与第一方向相反的第二方向延伸的第二电极515的引线部分727。在一些实例中，第一电极510的第一引线720和第三引线726轴向排列并从芯片座部分彼此成约180度向外延伸，而第一和第二引线720、725在它们从芯片座部分延伸时一般是平行的。
当芯片座部分向第一和第二引线720、725延伸并延伸到其中之时芯片座部分520展宽。在一些实施例中，当芯片座部分520处的单个连续件715从芯片座部分520向外壳505周边延伸时它会展宽。该展宽可以包括延伸部分或翼部734和740。延伸部分734、740的宽度和/或长度可以取决于芯片座部分520的大小、与芯片座部分配合的电子元件、第一电极510的散热能力、第一电极的材料和/或其它这类因素。在一些实现中，延伸凹槽746将第一延伸部分734分成第一和第二延伸区部分735和737。第一延伸部分734的第一和第二延伸部分735、737之间的延伸凹槽746没有电极材料并具有宽度784。第一延伸部分的宽度784可以取决于诸如上述那些因素之类的许多因素。此外，在一些实现中，如下文所述延伸凹槽746还辅助保持第一电极510的相对定位和/或保持表面安装装置500的结构完整性。延伸凹槽746一般可以是正方形、多边形、圆形、三角形、或其它相关形状和形状的组合。在一些实施例中取决于期望实现延伸凹槽746的宽度784大于约0.3mm，在一些实例中大于约0.4mm，例如0.5mm。
在一些实施例中，第一延伸部分735的第一延伸部分735在沿着向和/或往第一引线720延伸的第一边缘750向中轴738(由标记为参考数字738的虚线标示)楔化时变窄。同样，第一延伸部分735的第二延伸部分737在沿着向第三引线726延伸的第二边缘750向中轴738楔化时变窄。此外，在芯片座部分向和/或往第二引线725延伸时第二延伸部分740可以变窄，从而沿第三边缘755向第一电极510的中轴楔化。这样，第一电极510在分裂成第一、第二和第三引线720、725、726时一般会变窄。
第一和第二引线720、725从芯片座部分520延伸并被引线间隙、凹槽、空区域或开口745分隔开。引线间隙745一般可以是例如正方形、矩形、梯形、其它多边形、圆形、椭圆形或其它相关形状。引线间隙745具有在一些实现中与第一和第二引线720、725、芯片座部分520区域、期望和表面安装装置500一起使用的电子元件的宽度和/或其它因素成比例的宽度748。在一些实施例中，引线间隙745具有大于约0.5mm的宽度，例如约0.7mm+/-0.05mm。
在一些实施例中，在突出穿过第二表面535并突出到外壳505外之前，第一电极510的第一引线720和/或第二引线725的宽度分别增大到第一和第二宽度781和782。在引线离开外壳并沿着外壳的第二和第四表面延伸之时可以将第一和第二宽度保持为恒定宽度。通常，第一宽度781大约等于第二宽度782。第一和第二宽度781、782是基于诸如与芯片座部分520配合的电子元件、外壳505的大小、引线间隙745和/或其它这类因素之类的一个或多个因素预先限定的宽度。在一些实施例中，第一和第二引线720、725保持大于约0.35mm的宽度，通常大于约0.4mm，例如大于约0.41mm。在一些实现中，在延伸穿过外壳505的第二表面535之前，第一和第二引线720、725分别沿着第一边缘750和第三边缘755背离第一电极510的中轴738楔化，展宽为第一和第二宽度781、782。第一和第二宽度781、782可取决于如上所述的许多因素，并且在一些实现中大于约0.5mm，例如大于约0.7mm。
在一些实现中，在第三引线延伸穿过第三表面540并延伸到外壳505外之前，以与第一引线720大致相反的方向背离芯片座部分520延伸的第一电极510的第三引线726也可以沿第二边缘752背离中轴738楔化，使引线726展宽为第三预定宽度783即展宽为第三宽度783。当第三引线沿外壳505的第三和第四表面540、545延伸之时第三引线可以保持宽度783。该宽度可以取决于诸如与芯片座部分520配合的电子元件、外壳505的大小、第一电极的材料和/或其它这类因素之类的一个或多个因素。在一些实例中，宽度781-783基本相等。在一些实施例中，第三引线726配置成保持大于约0.35mm的宽度，通常大于约0.4mm，例如大于0.41mm；并展宽为大于约0.5mm的宽度783，例如大于约0.7mm。
沿着第一边缘750向第一延伸部分735的中轴738的楔化和背离第一引线720的中轴的楔化限定第一电极510的第一引线凹槽760。同样，由于向第二延伸部分737的中轴738的楔化和背离第三引线726的中轴的楔化，第二引线凹槽762可以沿着第二边缘752被限定，而由于向第二延伸部分740的中轴738的楔化和背离第二引线725的中轴的楔化，第三引线凹槽765可以沿着第三边缘755被限定。在一些实现中，第一、第二和/或第三引线凹槽760、762、765一般为梯形。然而，可以使用诸如但不限于正方形、矩形或其它相关形状之类的其它形状。
第二电极515包括与第一电极510的芯片座520并置并通过绝缘间隙与第一电极分隔开的头端742。第二电极515的引线727从靠近芯片座部分520的头端742向外壳505的第三表面540延伸并穿过该表面。在一些实现中，引线727在第一弯曲部707处大致垂直地弯曲并在第二弯曲部712处再次大致垂直地弯曲，以使第二电极515沿着外壳505的第三和第四表面540、545延伸来建立一个或多个外部电气连接。第二电极515可弯曲和/或相对于表面安装装置500安排成如本领域公知的其它配置用于建立外部电气连接。
在一些实施例中，第二电极515的头端742的一部分与第一电极510的芯片座部分520的相邻部分平行或相仿。例如，头端的边缘可以与第二延伸部分740的边缘的至少一部分平行，并平行于芯片座部分520的边缘的一部分向中轴738楔化。当第二电极515背离芯片座部分520向外壳505的第三表面540延伸之时头端742变窄。头端742可以沿着第一边缘757大致向中轴738楔化，从而延伸进入第二电极515的引线部分727。第二电极可以沿着第二边缘758背离中轴738进一步变窄。在一些实现中，沿着第二边缘758的变窄基本上是垂直变窄。在第二电极的引线部分727延伸穿过外壳505的第三表面145之前，第二电极515展宽为宽度785。通过使电极沿第一边缘757背离中轴738楔化可以实现第二电极的展宽。通过在头端742处的变窄和引线727沿第一边缘757的展宽形成引线凹槽767。在一些实施例中，凹槽767一般为圆锥形和/或梯形。在一些实现中，将第二电极515的引线727的宽度保持为大于约0.35mm，通常大于约0.4mm，例如大于0.41mm；而在一些实现中宽度785大于约0.5mm，例如大于约0.7mm。
还将第二电极515相对于第一电极510定位成使得第二电极的引线727通过引线间隙、进口或空区域747与第一电极的第三引线726分隔开。引线间隙747一般可以是例如正方形、矩形、梯形、其它多边形、圆形、椭圆形或其它相关形状。在一些实施例中，在第二电极515和第一电极510的第三引线726穿过外壳的第三表面540并沿其延伸时保持引线间隙747以使得第二电极和第一电极的第三引线大致平行。在一些实现中，引线间隙747可以具有与具有大于约0.5mm例如约0.7mm+/-0.05mm的宽度的引线间隙745同样的尺寸。此外，引线间隙745、747之间的距离可以限定芯片座部分的长度，在一些实施例中取决于期望实现和/或要包含的电子器件该长度可以大于约0.8mm，且在一些实例中可以大于约1.0mm，例如约1.2mm。
绝缘间隙770将第一电极510的芯片座部分520与第二电极515的头端742分隔开。绝缘间隙770通常使第一电极510与第二电极515电绝缘。绝缘间隙770的宽度和/或大小实质上可以是任意相关尺寸，而且通常取决于要与芯片座部分520耦合的电气和/或光电元件、表面安装装置500的工作电压、电流和/或功率水平、表面安装装置500的期望实现、第一和第二电极的材料、其它相关因素或因素的组合。在一些实施例中，绝缘间隙770具有约0.1mm至0.3mm之间的宽度，例如约0.2mm+/-0.05mm。
图8描绘根据一些实施例的表面安装装置500的透明俯视图，示出相对外壳505放置的第一和第二电极510、515。根据一些实施例例示了凹部525，示出通过凹部暴露的第一电极510的那些部分，包括芯片座部分520的那些部分、和第二电极515。凹部520的外部周边805由外壳505的第一表面530和凹部525的相交线来限定。凹部的内部周边810由第一和第二电极510、515和凹部525的相交线来限定。通常，外壳505、第一电极510和第二电极在内部周边810内的那些部分通过凹部525暴露。图8的实施例描绘被凹部525暴露的第一和第二电极510、515的部分、绝缘间隙770的部分、引线间隙745、747的部分以及延伸凹槽746的部分。
在一些实施例中，将填充材料(未示出)添加到凹部525中来至少部分地覆盖和/或填充第一电极510、第二电极515、绝缘间隙770、引线间隙745、747和延伸凹槽746的一个或多个。引线间隙745、747的延伸部分和延伸凹槽746进一步增大了外壳505通过凹部525暴露以及暴露给包含到凹部中的填充材料的表面积。该增大的表面积可以加强填充材料与外壳以及第一和第二电极510、515周边的接合。允许填充材料和/或外壳材料穿过引线间隙745、747、延伸凹槽746和/或绝缘间隙770延伸，可以加强第一和第二电极510、515安置的稳定性。例如，引线间隙745、747的各部分可以允许封装材料在第一和第二电极之间和周边延伸以进一步固定电极相对于外壳的定位，而且填充材料还可以通过延伸到凹部中并通过凹部暴露来再进一步地至少固定第一电极510的芯片座部分520和第二电极515的头端742至少相对于凹部525的定位的引线间隙745、747、延伸凹槽746和绝缘间隙770的各部分穿过和/或在第一和第二电极周边延伸。由表面安装装置500提供的其它好处和优点包括上述有关封装材料和填充材料的接合、通过至少暴露空区域的一部分获得的表面安装装置的稳定性和可操作性、如上所述的制造方法以及其它好处的部分或全部。通过凹部525暴露空区域的部分(例如，绝缘间隙770、引线间隙745、747以及延伸凹槽746的部分)可以有助于表面安装装置500的稳定性和可操作性。此外，至少部分因为封装材料、填充材料和/或粘附材料延伸穿过电极周边的空部位和区域的至少部分而稳定了电极相对外壳和/或凹部的定位，由外壳505封装的电极周边的空部位和区域还可以提供增强的稳定性。
虽然通过本发明的特定实施例和应用在本文中已经描述了本发明，但在不背离在所附权利要求书中陈述的本发明范围的情况下本领域普通技术人员可对其作出许多修改和变更。

Claims (13)

1.一种表面安装装置，包括：
外壳，包括第一表面；
凹部，形成于所述第一表面中，并且至少部分地延伸到所述外壳中；
多个电极，至少部分地被所述外壳封装，其中一个所述电极包括具有芯片座部分的第一电极，所述芯片座部分至少部分地通过所述凹部暴露；
当所述第一电极从所述芯片座部分向所述外壳周边延伸时分成第一多根引线，在所述第一电极部分突出所述外壳外之前所述第一多根引线结合到第一结合引线部分。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一电极在从所述芯片座部分向所述外壳周边延伸时展宽，在分裂成第一多根引线时变窄，并且在所述第一电极突出所述外壳外之前所述第一多根引线结合到所述第一结合引线部分时展宽。
3.如权利要求2所述的装置，还包括：
沿着所述第一电极的第一边缘的第一凹槽，由所述芯片座部分的所述展宽，所述多根引线的所述变窄，以及所述第一结合引线部分的所述展宽所限定；
沿着所述第一电极的第二边缘的第二凹槽，由所述芯片座部分的所述展宽，所述多根引线的所述变窄，以及所述第一结合引线部分的所述展宽所限定。
4.如权利要求1所述的装置，还包括：
第二电极，包括：
第二多根引线，各自具有与所述芯片座部分并列安置的头端，其中所述第二多根引线的每个所述头端的边缘与所述芯片座部分的边缘平行，并且所述芯片座部分的一部分在所述第二多根引线的所述头端之间延伸。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第二多根引线结合成第二结合引线部分，在所述第二多根引线结合成所述第二结合引线部分时所述第二电极突出到所述外壳外之前，所述第二电极展宽成使得所述第二结合引线部分延伸穿过所述外壳的第二表面。
6.如权利要求4所述的装置，还包括：在所述第一电极和所述第二电极的相邻部分之间的绝缘间隙，所述绝缘间隙通过所述第二电极的边缘平行于所述第一电极的芯片座部分的边缘来形成。
7.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述第一电极和所述第二电极一起大致呈H形状。
8.一种表面安装装置，包括：
外壳，包括第一表面；
凹部，形成于所述第一表面中，并且至少部分地延伸到所述外壳中；
多个电极，至少部分地被所述外壳封装，其中一个所述电极包括具有芯片座部分的第一电极，所述芯片座部分至少部分地通过所述凹部暴露；
所述第一电极包括背离所述芯片座部分延伸的多根引线，其中第一和第二所述引线一般在第一方向上背离所述芯片座部分延伸，第三引线在第二方向上背离所述芯片座部分延伸。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述第一电极在它延伸到所述第一和第二引线中时变窄，在所述第一和第二引线突出到所述外壳外之前所述第一和第二引线分别展宽为所述预定宽度的第一和第二宽度，而且在所述外壳外所述第一和第二引线分别保持所述第一和第二宽度。
10.如权利要求9所述的装置，还包括：
沿所述第一电极的第一边缘的第一凹槽，由延伸到所述第一引线中的所述第一电极的所述变窄和所述第一引线在突出到所述外壳外之前展宽为所述第一宽度所限定；
沿所述第一电极的第二边缘的第二凹槽，由延伸到所述第二引线中的所述第一电极的所述变窄和所述第二引线在突出到所述外壳外之前展宽为所述第二宽度所限定。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述多根电极还包括第二电极，所述第二电极在它背离所述芯片座部分延伸时变窄而在所述第二电极突出到所述外壳外之前展宽为另外的预定宽度，从而限定出沿所述第二电极的第一边缘的凹槽。
12.一种表面安装装置，包括：
外壳，包括第一表面；
凹部，形成于所述第一表面中，并且至少部分地延伸到所述外壳中；
多个电极，至少部分地被所述外壳封装，其中至少一个所述电极分成多根引线；
一个或多个所述电极和所述引线包括它们之间的一个或多个间隙，其中至少一个所述间隙的至少一部分通过所述凹槽暴露。
13.一种表面安装装置，包括：
外壳，包括至少部分地延伸到所述外壳的凹槽；
多个电极，至少部分地被所述外壳封装，其中至少一个所述电极包括通过所述凹槽暴露的部分，至少一个所述电极包括一个或多个稳定部件以保证所述电极相对于所述外壳的定位。
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