CN218039224U - 用于光电二极管的支架结构和应用其的电子元件装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于光电二极管的支架结构和应用其的电子元件装置。支架结构包括：第一支架，包括固晶部、第一连接部和第一引出部，所述固晶部具有相对的第一边和第二边，所述第一引出部通过所述第一连接部与所述第一边相连接，所述第一连接部中具有第一通孔；第二支架，包括焊接部、第二连接部和第二引出部，所述第二引出部通过所述第二连接部和所述焊接部相连接，所述第二连接部中具有第二通孔；当基于所述支架结构进行封装时，封装体同时覆盖所述第一通孔、所述固晶部、所述焊接部和所述第二通孔。采用支架结构和电子元件装置可以降低D点断线风险。

Description

用于光电二极管的支架结构和应用其的电子元件装置

技术领域

本实用新型涉及光电二极管领域，具体地涉及一种用于光电二极管的支架结构和应用其的电子元件装置。

背景技术

光电二极管(Photo Diode,PD)是一种能够把光信号转换成电信号的光电传感器件，被广泛应用在工业生产和日常生活中。随着工艺的进步，二极管产品不断向着高精度、小型化的方向发展。在光电二极管产品的生产过程中，通常是先生产一支架结构，将具有相关功能的光电二极管或包括光电二极管的芯片安装到该支架结构上，再进行封装，将功能元件和内部的引线封装在封装胶体或壳体中，仅在壳体外部保留相关引脚，这些引脚用于将该产品连接到其他电路中。

图1是一种平面光电二极管100的俯视示意图。如图1所示，该平面光电二极管100包括第一支架110和第二支架120，芯片101设置在第一支架110的固晶区的上方，并与第一支架110导电连接。第二支架120上具有焊点121，从芯片101的垫片(Pad)引出的金线130将芯片101和焊点121相连接，从而使得芯片101与第二支架120导电连接。芯片101、金线130和第一支架110中靠近芯片101的一部分结构和第二支架120中靠近芯片101的一部分结构被封装在封装体102中。其中，第二支架120靠近芯片101的一部分结构为一对牛角突出结构。

在出厂前，生产商对平面光电二极管100进行各种测试，以保证产品的材料电性无异常，金线130之线弧完好，无短路和剥离等现象发生。然而，出厂后的平面光电二极管100在实际使用过程中出现了不能正常工作的情况，经过分析之后发现是由于第二支架120的该对牛角突出结构及封装体102之间发生热胀冷缩的变形差异及拉扯位移动作，导致金线130于焊垫121处发生D点断线或D点剥离，影响光电二极管的正常运作。因此，如何降低光电二极管产品的D点断线风险是目前亟待解决的问题。

实用新型内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种降低导线D点断线风险的用于光电二极管的支架结构和包括该支架结构的电子元件装置。

本申请为解决上述技术问题而采用的技术方案是一种用于光电二极管的支架结构，包括：第一支架，包括固晶部、第一连接部和第一引出部，所述固晶部具有相对的第一边和第二边，所述第一引出部通过所述第一连接部与所述固晶部的第一边相连接，所述第一连接部中具有第一通孔；以及第二支架，包括焊接部、第二连接部和第二引出部，所述焊接部邻近于所述固晶部的第一边，所述第二引出部通过所述第二连接部和所述焊接部相连接，所述第二连接部具有第二通孔；其中，当基于所述支架结构进行封装时，封装体同时覆盖所述第一通孔、所述固晶部、所述焊接部和所述第二通孔。

在本申请的一实施例中，所述固晶部的上表面包括至少一个凹槽。

在本申请的一实施例中，多个所述凹槽呈矩形阵列排列。

在本申请的一实施例中，所述焊接部具有与所述第二边相邻的侧边，所述侧边与所述第二边平行，所述侧边和所述第二边之间具有一空隙。

在本申请的一实施例中，所述第一引出部和所述第二引出部都沿第一方向延伸，所述第一通孔沿所述第一方向具有第一长度，所述第二通孔沿所述第一方向具有第二长度，所述第一长度大于、等同或小于所述第二长度。

在本申请的一实施例中，所述第一支架和所述第二支架的外表面都具有镀银层。

本申请为解决上述技术问题还提出一种电子元件装置，其特征在于，包括：如上所述的用于光电二极管的支架结构；芯片，设置在所述固晶部，所述芯片具有焊垫；导线，连接在所述焊垫和所述焊接部之间；以及封装体，所述封装体同时覆盖所述第一通孔、所述芯片、所述焊接部和所述第二通孔。

在本申请的一实施例中，所述导线的第一端与所述焊接部上的焊接点相连接，所述焊接点位于所述焊接部的中间位置。

在本申请的一实施例中，所述导线的第二端与所述焊垫相连接，所述焊垫在所述固晶部具有对应的焊垫位置，所述焊垫位置靠近所述第二边。

在本申请的一实施例中，所述芯片是光电二极管芯片。

在本申请的一实施例中，所述芯片是红外接收管芯片。

本申请的用于光电二极管的支架结构包括第一支架和第二支架，第一支架的第一连接部中具有第一通孔，第二支架的第二连接部中具有第二通孔，在基于该支架结构进行封装时，封装体同时覆盖第一通孔、固晶部、焊接部和第二通孔，第一通孔和第二通孔的设置增强了封装体和支架结构之间的结合性，在高温环境下，提高了支架结构的抗力性，降低应力对导线的影响，从而降低导线D点断线的风险。

附图说明

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是一种平面光电二极管100的俯视示意图；

图2是本申请一实施例的用于光电二极管的支架结构200的俯视示意图；

图3是本申请一实施例的电子元件装置300的侧视图；

图4是沿图2中所示的AA'线的位置将图3中电子元件装置300剖开之后的剖视侧视图；

图5是包括多个本申请的支架结构的料带501示意图；

图6是图4所示实施例的电子元件装置300的俯视图。

具体实施方式

为让本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其它不同于在此描述的其它方式来实施，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

如本申请和权利要求书中所示，除非上下文明确提示例外情形，“一”、“一个”、“一种”和/或“该”等词并非特指单数，也可包括复数。一般说来，术语“包括”与“包含”仅提示包括已明确标识的步骤和元素，而这些步骤和元素不构成一个排它性的罗列，方法或者设备也可能包含其他的步骤或元素。

在本申请的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本申请保护范围的限制。此外，尽管本申请中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本申请说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本申请。

以下，基于附图对本实用新型的实施例加以说明。但是，以下所示的实施例是用于将本实用新型的技术思想具体化的用于光电二极管的支架结构和电子元件装置的例示，本实用新型的用于光电二极管的支架结构和电子元件装置并不特定为以下的内容。进而，本说明书是为了容易理解权利要求的范围，将对应于实施例所示的构件的编号赋予“权利要求书”及“实用新型内容”栏中所示的构件。但是，绝非将权利要求中所示的构件特定为实施例的构件。特别是记载于实施例的构成构件的尺寸、材质、形状、及其相对的配置等，如无特定的记载，则其意图并不是将本实用新型的范围只限定于此，只不过为说明例。

然而，各附图所示的构件的尺寸或位置关系等有时为了明确说明而有夸张。进而，在以下的说明中，对于相同的名称、符号，表示相同或同质的构件，适宜省略其详细说明。进而，构成本实用新型的各要素可以是以相同的构件构成多个要素从而以一个构件兼用多个要素的形态，相反地也可以是由多个构件分担一个构件的功能来实现。另外，在一部分实施例、实施方式中说明的内容也可利用于其它的实施例、实施方式等。另外，在本说明书中，“上”并不限于与上表面接触而形成的情况，也包含分隔地形成于上方的情况，还以也包含层与层之间存在有介在层的含义而使用。

本申请的支架结构可以用于任意包括光电二极管的电子元件装置中。示例性地，该支架结构用于红外接收管贴片中，该红外接收管贴片可以用于高速光检测器、复印机、电梯等装置中。

图2是本申请一实施例的用于光电二极管的支架结构200的俯视示意图。图2所示为该支架结构200在进行封装之前的结构。如图2，该支架结构200包括第一支架210和第二支架220，其中，第一支架210包括固晶部230、第一连接部240和第一引出部250，固晶部230具有相对的第一边231和第二边232。第一引出部250通过第一连接部240与固晶部230的第一边231相连接，第一连接部240中具有第一通孔241。第二支架220包括焊接部260、第二连接部270和第二引出部280，焊接部260邻近于固晶部230的第一边231，第二引出部280通过第二连接部270和焊接部260相连接，第二连接部270中具有第二通孔271。在应用于包括光电二极管的电子元件时，固晶部230用于载设光电二极管晶片，光电二极管晶片分别与第一支架210及第二支架电性连接。第一引出部250经过弯折之后作为电子元件的一个引脚，用于与外部电路相连接。焊接部260上某处具有焊接点，导线将位于固晶部230的芯片和该焊接点相连通，从而导通电子元件的内部电路。第二引出部280经过弯折之后作为电子元件的另一个引脚，用于与外部电路相连接。当该电子元件通过第一引出部250和第二引出部280接入外部电路之后，电子元件中的光电二极管可以发挥其功能。

具体地，在图2所示的实施例中，固晶部230大致为正方形。该固晶部的第一边231的边长和第二边232的边长相等，例如图2所示，该第一边231边长为宽度H1。第一引出部250为长条形，沿图2中所示的第一方向D1延伸。图2中还示出了第二方向D2，第二方向D2垂直于第一方向D1。第一引出部250沿第一方向D1具有较长的长度，沿第二方向D2具有较短的宽度H2，并且该宽度H2小于固晶部230的第一边231的宽度H1。第一连接部240与第一引出部250可以是一体成形的，也可以分别成形之后再固定连接在一起。第一连接部240沿第二方向D2的宽度与第一引出部250的宽度H2相等。如图2，在第一连接部240的中间位置具有一第一通孔241。本申请对第一通孔241的大小和形状不做限制。可以理解，第一通孔241沿第二方向D2的宽度H3应小于第一引出部250的宽度H2，因此才被称为是通孔。如此，第一连接部240实际上包括位于第一通孔241上方和下方的两部分结构，起到将第一引出部250与固晶部230的第一边231桥接的作用。

第一引出部250、第一连接部240和固晶部230三者中的任意两个或全部可以是一体成形的，也可以是分别形成再固定连接在一起，本申请对此不做限制。

图2不用于限制固晶部230的具体形状和大小，在其他的实施例中，固晶部230还可以是长方形等。图2也不用于限制宽度H2和宽度H1的大小关系，宽度H1、宽度H2和宽度H3的具体尺寸和相对关系。

如图2，在一些实施例中，在固晶部230的上表面包括至少一个凹槽233。图2是支架结构200的俯视图，图2所示的固晶部230的平面即为其上表面。在图中用正方形表示凹槽233，不用于限制凹槽233的实际形状。图2也不用于限制凹槽233的个数、凹陷深度、排列方式。在该实施例中，多个凹槽233呈矩形阵列排列。

在固晶部230的上表面设置凹槽233，在采用封装体材料，例如银胶，进行封装时，可以增强封装体材料和支架结构200的结合性，使封装体材料在固晶部230的上表面更加牢固地与支架结构230结合，防止封装体材料剥落。在一实施例中，固晶部230的上表面可以是粗糙面。

如图2，焊接部260本身为沿第二方向D2延伸的长条形，即其沿第二方向D2具有较长的宽度L1，沿第一方向D1具有较短的长度。第二引出部280沿第一方向D1具有较长的长度，沿第二方向D2具有较短的宽度L2，并且该宽度L2小于焊接部260的宽度L1。第二连接部270沿第二方向D2的宽度L3小于焊接部260的宽度L1，并且大于第二引出部280的宽度L2。如图2，在第二连接部270的中间位置具有一第二通孔271。本申请对第二通孔271的大小和形状不做限制。可以理解，第二通孔271沿第二方向D2的宽度L4应小于第二连接部270的宽度L3。如此，第二连接部270实际上包括位于第二通孔271上方和下方的两部分结构，起到将第二引出部280与焊接部260桥接的作用。

焊接部260、第二连接部270、第二引出部280三者中的任意两个或全部可以是一体成形的，也可以分别成形之后再固定连接在一起，本申请对此不做限制。

图2不用于限制焊接部260的具体形状和大小，在其他的实施例中，焊接部260还可以是其他形状例如圆形、正方形等。图2也不用于限制宽度L1、宽度L2、宽度L3、宽度L4的具体尺寸和相对关系。

在图2所示的实施例中，焊接部260具有与第二边232相邻的侧边261，侧边261与第二边232平行，侧边261和第二边232之间具有一空隙S。

图3是本申请一实施例的电子元件装置300的侧视图。图4是沿图2中所示的AA'线的位置将图3中电子元件装置300剖开之后的剖视侧视图。

图4可以用于显示图2所示支架结构200用于电子元件装置300中时的结构。如图3所示，当采用封装体301对基于支架结构200的电子元件进行封装时，只有第一支架210中的第一引出部250和第二支架220中的第二引出部280暴露在封装体301之外。

结合图2和图4，当基于支架结构200进行封装时，封装体301同时覆盖第一通孔241、固晶部230、焊接部260和第二通孔271。本申请对封装体301的具体材料不做限制，优选地，封装体301是银胶。

在高温环境下，图2所示的支架结构200的导热性整体上具有两边导热快，越靠近中间的部分结构导热越慢的特点。具体地，在第一支架210中，热能从第一引出部250快速导入，进入第一连接部240时被分流并且热传导速度变慢，到固晶部230处速度更慢；在第二支架220中，热能从第二引出部280快速导入，进入第二连接部270被分流并且热传导速度变慢，在焊接部260处速度更慢。因此，采用本申请的支架结构200，固晶部230的传热慢，有利于芯片的正常工作。

结合图2至图4，采用本申请的支架结构200，通过在第一支架210和第二支架220中分别设置第一通孔241、第二通孔271，与图1所示的支架结构100相比，封装体301与支架结构200之间具有更强的结合性能。进一步地，通过在固晶部230的上表面设置凹槽233，进一步增强了封装体301与支架结构200的第二支架220的结合性。并且在高温环境下，通过增强封装体301和支架结构200的第二支架220的结合性能，避免封装体301及支架结构200的第二支架220发生热胀冷缩时所产生的形变差异，进而防止导线被拉扯而产生D点断裂。还进一步增强了支架结构200的抗力性能，降低封装体301和支架结构200的第二支架220因热涨冷缩的应力对导线产生拉扯的影响，减小外部作用力对支架结构200的不良影响，从而防止导线D点产生断线的风险。

结合图2和图4，第一引出部250和第二引出部280都沿第一方向D1延伸，第一通孔241沿第一方向D1具有第一长度W1，第二通孔271沿第一方向D1具有第二长度W2。本申请对第一长度W1和第二长度W2的大小关系不做限制。在一些实施例中，第一长度W1大于第二长度W2。由于第二支架220的尺寸相对于第一支架210来说较小，因此总体上，第二通孔271的面积小于第一通孔241的面积。第二通孔271的第二长度W2较小，也可以使焊接部260的面积尽量大，有利于导线的焊接。

在另一些实施例中，第一长度W1可以等于或小于第二长度W2。

如图2，在一些实施例中，第一支架210和第二支架220的外表面都具有镀银层。通过在制作支架时使第一支架210和第二支架220的外表面进行全面镀银，可以取消后续制程中的电镀制程，由于减少制程而提高整体工艺，同时还降低了电镀带来的环境污染。

图5是包括多个本申请的支架结构的料带501的示意图。如图5，其中每一个支架结构200都与图2所示的支架结构200相同，因此采用相同的标号。多个支架结构200通过料带501相互连接。对于每个支架结构200来说，虚线框502所框选的部分结构的外表面都具有镀银层。

本申请还提出一种电子元件装置。图6是图4所示实施例的电子元件装置300的俯视图。结合图2、图4和图6，该电子元件装置300包括前文所述的支架结构200、芯片401、导线620和封装体301，其中，芯片401设置在固晶部230，具体地，设置在固晶部230的上表面上，并与固晶部230导电连接。芯片401上具有焊垫610(Pad)，如图6，导线620连接在焊垫610和焊接部260之间；如图4和图6，封装体301覆盖第一连接部240、第一通孔241、芯片401、固晶部230、焊接部260、第二连接部270和第二通孔271。

如图6，在一些实施例中，导线620的第一端621与焊接部260上的焊接点262相连接，焊接点262位于焊接部260的中间位置。具体地，由于焊接部260为长条形，焊接点262位于该长条形的中点位置。

如图6，在一些实施例中，导线620的第二端622与焊垫610相连接。本申请对焊垫610的位置不做限制。在该实施例中，焊垫610在固晶部230具有对应的焊垫位置P，焊垫位置P靠近第二边232。如图6，焊垫位置P非常靠近第二边232，并且位于固晶部230的右上角。根据该实施例，可以使导线620被封装体301更好地覆盖，从而进一步降低应力对导线620的作用。

在一些实施例中，芯片401是光电二极管芯片或红外接收管芯片。

本申请的电子元件装置300由于采用本申请的支架结构200，封装体301和支架结构200之间具有良好的结合性，从而增强了电子元件装置300的抗力性能，降低封装体301和支架结构200因热涨冷缩的应力对导线620产生拉扯的影响，进而防止导线D点产生断线的风险。

尽管上述披露中通过各种示例讨论了一些目前认为有用的实用新型实施例，但应当理解的是，该类细节仅起到说明的目的，附加的权利要求并不仅限于披露的实施例，相反，权利要求旨在覆盖所有符合本实用新型实施例实质和范围的修正和等价组合。例如，虽然以上所描述的系统组件可以通过硬件设备实现，但是也可以只通过软件的解决方案得以实现，如在现有的服务器或移动设备上安装所描述的系统。

同理，应当注意的是，为了简化本实用新型披露的表述，从而帮助对一个或多个实用新型实施例的理解，前文对本实用新型实施例的描述中，有时会将多种特征归并至一个实施例、附图或对其的描述中。但是，这种披露方法并不意味着本实用新型对象所需要的特征比权利要求中提及的特征多。实际上，实施例的特征要少于上述披露的单个实施例的全部特征。

一些实施例中使用了描述成分、属性数量的数字，应当理解的是，此类用于实施例描述的数字，在一些示例中使用了修饰词“大约”、“近似”或“大体上”来修饰。除非另外说明，“大约”、“近似”或“大体上”表明所述数字允许有±20％的变化。相应地，在一些实施例中，说明书和权利要求中使用的数值参数均为近似值，该近似值根据个别实施例所需特点可以发生改变。在一些实施例中，数值参数应考虑规定的有效数位并采用一般位数保留的方法。尽管本实用新型一些实施例中用于确认其范围广度的数值域和参数为近似值，在具体实施例中，此类数值的设定在可行范围内尽可能精确。

虽然本实用新型已参照当前的具体实施例来描述，但是本技术领域中的普通技术人员应当认识到，以上的实施例仅是用来说明本实用新型，在没有脱离本实用新型精神的情况下还可作出各种等效的变化或替换，因此，只要在本实用新型的实质精神范围内对上述实施例的变化、变型都将落在本申请的权利要求书的范围内。

Claims (13)

1.一种用于光电二极管的支架结构，其特征在于，包括：

第一支架，包括固晶部、第一连接部和第一引出部，所述固晶部具有相对的第一边和第二边，所述第一引出部通过所述第一连接部与所述固晶部的第一边相连接，所述第一连接部具有第一通孔；以及

第二支架，包括焊接部、第二连接部和第二引出部，所述焊接部邻近于所述固晶部的第一边，所述第二引出部通过所述第二连接部和所述焊接部相连接，所述第二连接部具有第二通孔；

其中，当基于所述支架结构进行封装时，封装体同时覆盖所述第一通孔、所述固晶部、所述焊接部和所述第二通孔。

2.如权利要求1所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，所述固晶部的上表面包括至少一个凹槽。

3.如权利要求2所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，多个所述凹槽呈矩形阵列排列。

4.如权利要求1所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，所述焊接部具有与所述固晶部的第二边相邻的侧边，所述焊接部的侧边与所述固晶部的第二边平行，所述焊接部的侧边和所述固晶部的第二边之间具有一空隙。

5.如权利要求1所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，所述第一引出部和所述第二引出部都沿第一方向延伸，所述第一通孔沿所述第一方向具有第一长度，所述第二通孔沿所述第一方向具有第二长度，所述第一长度大于所述第二长度。

6.如权利要求1所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，所述第一引出部和所述第二引出部都沿第一方向延伸，所述第一通孔沿所述第一方向具有第一长度，所述第二通孔沿所述第一方向具有第二长度，所述第一长度小于所述第二长度。

7.如权利要求1所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，所述第一引出部和所述第二引出部都沿第一方向延伸，所述第一通孔沿所述第一方向具有第一长度，所述第二通孔沿所述第一方向具有第二长度，所述第一长度等同于所述第二长度。

8.如权利要求1所述的用于光电二极管的支架结构，其特征在于，所述第一支架和所述第二支架的外表面都具有镀银层。

9.一种电子元件装置，其特征在于，包括：

如权利要求1-8任一项所述的用于光电二极管的支架结构；

芯片，设置在所述固晶部，所述芯片具有焊垫；

导线，连接在所述焊垫和所述焊接部之间；以及

封装体，所述封装体同时覆盖所述第一通孔、所述芯片、所述焊接部和所述第二通孔。

10.如权利要求9所述的电子元件装置，其特征在于，所述导线的第一端与所述焊接部上的焊接点相连接，所述焊接点位于所述焊接部的中间位置。

11.如权利要求9所述的电子元件装置，其特征在于，所述导线的第二端与所述焊垫相连接，所述焊垫在所述固晶部具有对应的焊垫位置，所述焊垫位置靠近所述第二边。

12.如权利要求9所述的电子元件装置，其特征在于，所述芯片是光电二极管芯片。

13.如权利要求9所述的电子元件装置，其特征在于，所述芯片是红外接收管芯片。

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