用于安装电子器件的系统和方法.pdf

本发明公开了一种用于安装电子器件的系统和方法。在一个实施例中，诸如光学传感器之类的电子器件，附装到其上构造了引线头和如果需要的其他部件的基底。框架、或者封盖，围绕被附装的器件附装到基底。在封盖中的孔允许无线信号通行进出封盖。

1.  一种用于构造电子器件的方法，所述方法包括以下步骤：
将电子器件物理地并且电气地附装到基底；和
在所述基底上安装外壳，使得所述外壳包围所述附装的电子器件，所述外壳在其中具有至少一个孔以允许无线信号通行穿过所述孔以作用到所述电子器件。

2.  如权利要求1所述的方法，其中所述电子器件是光学器件。

3.  如权利要求2所述的方法，其中所述光学器件在可见光谱内工作。

4.  如权利要求1所述的方法，其中通行穿过所述孔的无线信号在作用到所述电子器件之前移动越过开放的空间。

5.  如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
光学地密封所述外壳的边缘，其所述边缘与所述基底接触。

6.  如权利要求1所述的方法，其中所述安装包括使用快速连接机构。

7.  如权利要求6所述的方法，其中所述快速连接机构从如下列表中选择：单向的扣插销、粘胶剂、化学接合、热接合、铆钉、焊接、螺钉。

8.  如权利要求1所述的方法，其中所述外壳是整体结构，其具有对所述信号的通路开放的孔。

9.  如权利要求8所述的方法，其中所述整体结构是用如下材料之一构造的：
金属、塑料、聚合物。

10.  如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：
在所述外壳内定位光学元件，所述光学元件定位在所述孔和所述电子器件之间。

11.  一种外壳，包括：
包围安装在基底上的电子器件的主体；
用于将所述主体附装在所述基底上的装置；和
在所述主体中的孔，其用于允许无线信号通行穿过所述孔以作用到安装在所述基底上的电子器件。

12.  如权利要求11所述的外壳，还包括：
定位在所述主体内的光学元件。

13.  如权利要求12所述的外壳，其中所述光学元件定位在所述孔内，使得通行穿过所述孔的无线信号被所述光学元件调节。

14.  如权利要求13所述的外壳，其中所述光学元件包括透镜。

15.  如权利要求11所述的外壳，还包括：
安装在所述主体内的至少一个加强构件，所述加强构件具有用于接触所述基底的一部分。

16.  如权利要求11所述的外壳，其中所述电子器件包括光学传感器。

17.  如权利要求11所述的外壳，其中所述附装装置包括与在所述基底中的插槽相配合的插销。

18.  一种光学器件，包括：
用于将电子器件附装到基底的装置；和
用其上具有至少一个孔的整体预构的外壳完全包围附装的光学器件的装置，所述孔允许无线信号通行穿过所述孔以作用到所述被包围的电子器件。

19.  如权利要求18所述的光学器件，其中所述包围装置包括：
用于将所述外壳安装到所述基底的快速连接机构。

20.  如权利要求19所述的光学器件，其中所述快速连接机构从如下列表中选择：单向的扣插销、粘胶剂、化学接合、热接合、铆钉、焊接、螺钉。

21.  如权利要求19所述的光学器件，其中所述外壳在安装到所述基底时，具有小于4.2mm的形状系数。

22.  如权利要求19所述的光学器件，其中所述电子器件是光学传感器。

23.  如权利要求20所述的光学器件，其中所述光学传感器在可见光谱内工作。

24.  如权利要求19所述的光学器件，其中所述孔与所述被包围的电子器件是成一直线的。

25.  如权利要求19所述的光学器件，还包括：
定位在所述外壳内，在所述孔和所述电子器件之间的光学元件。

26.  如权利要求19所述的光学器件，其中所述基底具有用于将所述电子器件电连接到外部设备的多个接线端，所述多个接线端定位在所述基底的外周；并且所述电子器件和所述外壳两者都定位在所述接线端内的区域中。

用于安装电子器件的系统和方法
技术领域
本发明涉及电子器件的安装。
背景技术
现在，光学定位器件是用基于插入模铸引线框的封装构造的。插入模铸的封装是通过在金属基引线框上模铸成型塑料的封装形成的。光学传感器(或管芯)附装到塑料封装内的引线框。电子部件，例如接合导线，提供了从管芯到引线框的引线(引脚)的电连接，并且因此连接到外部。这种结构相对昂贵并且需要金属冲压工具和模铸工具来得到成品。另外，通过引线框的冲压能力控制在迹线(在引线框上延伸的金属)之间的间距。
发明内容
在一个实施例中，诸如光学传感器之类的电子器件附装到其上构造了引线头和如果需要的其他部件的基底。框架、或者封盖，围绕被附装的器件附装到基底。在封盖中的孔允许无线信号通行进出封盖。
图1A示出了用插入模铸引线框封装的光学传感器的现有技术的一个示例；
图1B示出了图1A的传感器的侧视图；
图1C示出了图1A的传感器的剖视图；
图1D示出了未模铸的引线框的现有技术的一个示例；
图2A示出了安装在基底上的光学传感器的一个实施例；
图2B示出了图2A的器件的底视图；
图2C示出了图2A的器件沿线2-2所取的剖视图；
图3A和图3B示出了安装在基底上的光学传感器的可选实施例；并且
图4和图5示出了安装在基底上的传感器的其它可选实施例。
图1A示出了光学传感器件10现有技术的一个示例，其使用基于插入模铸引线框的在其上具有封盖11的封装16。插入模铸的封装是通过在金属基引线框之上模铸成型塑料封装来构造的，例如图1D所示的框架16中的一个。如图1C所示，传感器15附装在模铸的封装内。接合导线提供了从传感器15到触点12并因此到外部的电连接。
图1B示出了器件10的侧视图。该器件本身很大并且需要冲压工具以切割引线框和模铸工具以在引线框之上形成封装。还需要一个机械工具将引线修剪并且弯曲或形成合适的尺寸。最终的产品不仅劳动密集，而且体积庞大。
图1C示出了器件10的剖视图，并且图解说明了信号，比如光信号，如何穿过孔14以作用到器件15上。装配封盖11以保护器件10。
图1D示出了许多在其裸(未模铸)板上的引线框的一个实施例。光学器件可以附装到衬垫120。
图2A示出了具有例如安装在基底21上的光学传感器(或管芯)25(图2C所示)之类电子器件的器件20的一个实施例。基底21被形成并处理得具有用于附装管芯导线(和其他部件，如果需要)的合适特征，使得传感器可以电连接到包含在基底上的其他元件，并且也连接到将基底连接到外部的接线端22。传感器25可以在可见光谱或者任意光谱内工作。
图2B示出了器件20的底视图，其中外壳200覆盖光学传感器25。在拱顶26中形成孔24，以使得允许无线信号，例如光进出外壳200。
图2C示出了沿着图2A中的线2-2所取的剖视图，其示出包含在外壳200内的传感器25。外壳200经由开口202(图2A所示)和外壳200的凸起201附装在基底21上，其中推动凸起201以单行方向穿过开口。如果需要，外壳200可以包含加强支柱203以提供外壳相对于基底的刚度。可以利用接合导线以将传感器25电连接到基底21上的各个迹线。注意，传感器25可以是用于从器件20外部接收无线信号的传感器，或者可以是发送这些信号的发送器，或者两者兼备。经由孔24，信号被入站或出站传输。在一个实施例中，信号是光信号，并且孔24在阻断不必要的信号或者波长的同时对这些光信号是可透过的。虽然没有示出，但是可以相对孔24定位封盖以将不必要的材料或者信号保持在外面，而对所需要的信号仍然是可透过的。
可以在附装传感器和/或接合导线之前或者之后附装导电引脚22，并且引脚可以从基底与传感器的同侧或者异侧，或者从两侧延伸。在此实施例中的传感器25和外壳200被装配以落在在接线端地平行的行之间。在加装传感器25之后附装外壳200以保护传感器和接合导线。外壳200包含作为光孔的尺寸和形状合适的开口24。注意，传感器25并不限于光学传感器而更可以是定位以使得经由孔接收或者发送信号的任何器件。虽然此实施例所示的孔和传感器是成一直线的，如果需要，孔可以从其处偏置。
外壳200通过化学接合、粘接、焊接、热封或其组合附装到基底21。另外，如果需要，可以用不透明的密封介质密封外壳200以限制漫射光和/或颗粒从与基底的接触面处漏到封装中。包括外壳200的器件的总高度，小于约4.2mm的接线端22的正常高度。但是，任何尺寸都是可行的。
图3A示出了另一种器件30，其具有安装在其上定位有扁平(平面的)接线端322的基底31上的外壳200(内部有传感器)。
图3B示出了具有扁平(平面的)接线端320的器件30的俯视图，其说明连接到外部的接线端可以在底部上(322)，或者在顶部上(320)，或者如果需要在两个表面上。外壳200利用凸起201穿过在基底31上的孔202扣在基底31中。
图4示出了一个可选实施例，其器件40具有光学件，例如定位在外壳200中的透镜45。光学件45可以是主动的或者被动的并且用来调节或者引导无线信号从其通行穿过。光学件可以是用来阻断某些信号的过滤器，并且如果需要，也可以用来阻挡灰尘和其他的颗粒进入外壳200，又能使需要的信号通行。
图5示出了另一个实施例50，如图3A和3B所示，基底31具有平面触点，代替垂直接线端22。注意，虽然所示的外壳200是通过插销机构机械地附装到基底，但是如上所述，其也可以用化学接合、粘接、焊接、热封或其组合来附装。
尽管已经详细描述了本发明及其优点，但应该理解的是可以在此进行各种修改、替代和变更而不脱离所附权利要求界定的本发明。此外，本申请的范围并不意图限制于说明书中描述的工艺、机构、制造、物质成分、装置、方法和步骤的特定实施例。因为任何人可以很容易的从公开中知道，现有的或者随后发展的与此处描述的对应实施例具有基本相同功能或者达到基本相同结果的工艺、机构、制造、物质成分、装置、方法或步骤可以被使用。因此，所附权利要求意图将这样的工艺、机构、制造、物质成分、装置、方法或步骤包括在其范围内。