二极管、电路模组和家用电器的制作方法

1.本实用新型涉及电器设备技术领域，特别涉及二极管、电路模组和家用电器。


背景技术：

2.发光二极管安装于电路板时的位置高度不一，影响照射效果，且发光二极管的引脚裸露过多，存在短路风险。相关技术中，采用人工在发光二极管的引脚上二次套接间隔柱后，再将发光二极管安装到电路板，一方面人工套接方式效率低，不便于采用机器安装发光二极管，另一方面人工套接方式存在间隔柱歪斜、位置不一等问题，影响电路板的品质。


技术实现要素：

3.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种二极管，可省去通过人工套间隔柱的工序，并可机插安装，有效提高二极管的安装效率，且安装时可降低绝缘体发生歪斜的风险，二极管的一致性好。
4.本实用新型还提出一种具有上述二极管的电路模组和家用电器。
5.根据本实用新型第一方面实施例的二极管，包括：封装体；引线支架，包括封装段和引脚段，所述封装段连接于所述封装体，所述引脚段向所述封装体的外侧延伸；绝缘体，注塑成型于所述引脚段的外周，所述引脚段的两端均超出所述绝缘体，所述绝缘体与所述封装体间隔布置并形成夹取空间。
6.根据本实用新型第一方面实施例的二极管，至少具有如下有益效果：在引脚段通过注塑成型工艺设置绝缘体，使绝缘体与封装体、引线支架形成一个整体，省去后续通过人工在引脚段套接间隔柱的工序，节省人力并提高安装效率；采用注塑工艺能够使绝缘体根据标准模具成型于引脚段，降低绝缘体发生歪斜的风险，使多个二极管的绝缘体在引脚段的成型位置误差小，一致性好；同时，由于绝缘体与封装体间隔布置并形成夹取空间，能够通过机器的夹具在夹取空间处夹持引脚段进行安装二极管，无需人工安装，进一步提高安装效率，且可减小多个二极管之间的安装高度误差，一致性好。
7.根据本实用新型的一些实施例，所述封装体与所述绝缘体之间的最小距离为l1，满足2mm≤l1≤5mm。
8.根据本实用新型的一些实施例，所述封装体的外径为d1，所述绝缘体的外径为d2，满足d1≥d2。
9.根据本实用新型的一些实施例，所述引线支架设有两个，所述绝缘体包裹于两个所述引线支架的所述引脚段的外周。
10.根据本实用新型的一些实施例，两个所述引脚段平行布置，所述绝缘体的外径为d2，所述引脚段的外径为d3，两个所述引脚段的中心线的距离为l2，满足d2＞(d3+l2)。
11.根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘体的外周面到所述引脚段的外周面的最小距离为l3，满足l3≥0.5mm。
12.根据本实用新型的一些实施例，其中一个所述封装段设有晶圆，两个所述封装段
均通过连接线与所述晶圆连接。
13.根据本实用新型的一些实施例，所述绝缘体包括环氧树脂。
14.根据本实用新型第二方面实施例的电路模组，包括上述第一方面实施例的二极管。
15.根据本实用新型第二方面实施例的电路模组，至少具有如下有益效果：在电路模组上安装上述二极管时，由于绝缘体与封装体、引线支架形成一个整体，可省去通过人工在引脚段套接间隔柱的工序，节省人力并提高安装效率；采用注塑工艺能够使绝缘体根据标准模具成型于引脚段，降低绝缘体发生歪斜的风险，使多个二极管的绝缘体在引脚段的成型位置误差小，一致性好；同时，由于绝缘体与封装体间隔布置并形成夹取空间，能够通过机器的夹具在夹取空间处夹持引脚段进行安装二极管，无需人工安装，进一步提高安装效率，且可减小多个二极管之间的安装高度误差，一致性好，有效保证电路模组的生产品质。
16.根据本实用新型第三方面实施例的家用电器，包括上述第二方面实施例的电路模组。
17.根据本实用新型第三方面实施例的家用电器，至少具有如下有益效果：家用电器由于采用上述电路模组，在电路模组上安装二极管时，由于绝缘体与封装体、引线支架形成一个整体，可省去通过人工在引脚段套接间隔柱的工序，节省人力并提高安装效率；采用注塑工艺能够使绝缘体根据标准模具成型于引脚段，降低绝缘体发生歪斜的风险，使多个二极管的绝缘体在引脚段的成型位置误差小，一致性好；同时，由于绝缘体与封装体间隔布置并形成夹取空间，能够通过机器的夹具在夹取空间处夹持引脚段进行安装二极管，无需人工安装，进一步提高安装效率，且可减小多个二极管之间的安装高度误差，一致性好，有效保证电路模组和家用电器的生产品质。
18.根据本实用新型的一些实施例，包括前壳，所述前壳设有多个安装柱，所述电路模组固定安装于所述安装柱。
19.根据本实用新型的一些实施例，所述前壳还设有通孔，所述二极管穿设于所述通孔。
20.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
21.下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步的说明，其中：
22.图1为本实用新型第一方面实施例中二极管的结构示意图；
23.图2为本实用新型第一方面实施例中二极管的剖视图；
24.图3为本实用新型第二方面实施例中电路模组的结构示意图；
25.图4为本实用新型第三方面实施例中前壳的结构示意图；
26.图5为本实用新型第三方面实施例中前壳的后视图；
27.图6为本实用新型实施例中编带的结构示意图。
28.附图标记：
29.二极管100；封装体110；第一引线支架120；封装段121；反射碗1211；引脚段122；圆晶123；连接线1231；第二引线支架130；绝缘体140；夹取空间150；
30.电路模组200；电阻210；焊盘220；
31.前壳300；通孔310；安装柱320；
32.编带400；纸带410。
具体实施方式
33.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
34.在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
35.在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
36.本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接、装配、配合等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。
37.饮水机、微波炉、烤箱、消毒柜等家用电器一般安装有电路板(即电路模组)，为使电路板能够实现多种不同的功能，电路板上安装有二极管，其中，二极管的类型包括但不限于检波二极管、整流二极管、稳压二极管、开关二极管、隔离二极管、发光二极管等。在电路板上安装二极管时，通常须保留一定长度的引脚，即二极管的封装部分不贴合电路板，因此，当安装有多个二极管时，容易产生多个二极管的高度位置参差不一的问题，一方面不美观，另一方面，假如二极管为发光二极管，将影响整体照射效果，即影响电路板的生产品质；同时，保留的引脚过长，存在短路风险，安全性差。
38.相关技术中，采用人工在引脚上套接一定长度的间隔柱后，再将二极管焊接到电路板，使间隔柱设置于电路板与封装部分之间，由于间隔柱的长度一定，使得封装部分与电路板之间的距离一定，从而能够使多个二极管的安装高度位置基本一致。然而，在装配二极管的过程中，需要增加套接间隔柱的工序，严重影响生产效率，且由于间隔柱和二极管为两个独立的个体，不利于机器同时夹持两个独立个体进行焊接安装，因此不能通过机插方式进行自动安装，只能采用人工操作，生产效率低。另外，人工套接间隔柱时，会存在间隔柱歪斜、浮高等不良现象，造成电路板的生产品质差异常，次品率高。
39.为解决上述问题，参照图1至图3所示，本实用新型第一方面实施例提供一种二极管100，安装于家用电器的电路模组200，可以理解的是，电路模组200包括若干二极管100、电阻210和其他电子元件，二极管100、电阻210和其他电子元件配合形成工作电路。实际生产过程中，将二极管100的引脚插入电路模组200的焊盘220中，并焊接固定。
40.参照图1和图2所示，下面以发光二极管为例对本实用新型第一方面实施例的二极
管100进行详细说明。可以理解的是，发光二极管的外形可以做成矩形、圆形、字形、符号形等多种形状，也可以将发出的光线设计为红、绿、黄、橙、红外等多种颜色。它具有体积小、功耗低、容易驱动、光效高、发光均匀稳定、响应速度快以及寿命长等特点，普遍用在指示灯及大屏幕显示装置中。
41.参照图1和图2所示，可以理解的是，二极管100包括封装体110、引线支架和绝缘体140。具体而言，封装体110为发光二极管的透光部分，封装体110一般为环氧树脂材质制成，引线支架为杆状结构，且横截面可以是圆形或方形等其他多边形，引线支架由具有导电功能的金属或陶瓷覆金属材质制作而成，例如铁材质；为提高二极管100的使用寿命，引线支架的表面镀有防止引线支架氧化的金属层，例如，通过电镀方式镀上铜层、镍层、银层或锡层等等；引线支架包括引脚段122和封装段121，封装段121位于上端，引脚段122位于下端，封装体110一般是通过注塑工艺成型并包裹于封装段121的外侧，使封装段121与封装体110结合并内嵌于封装体110中，通过封装段121与封装体110之间的贴合面产生的摩擦力使引线支架固定于封装体110，避免引线支架脱落。同时，由于环氧树脂的附着力强，特别是对金属的附着力，能够进一步使引线支架与封装体110连接稳固。封装体110的整体呈柱状结构，且封装体110的顶部一般设置为半球形，以便光线发散传播，增大光的照射范围。引脚段122往封装体110的外侧延伸，用于焊接于电路模组200的焊盘220，以安装二极管100。引脚段122一方面作为二极管100的电极，给二极管100供电，另一方面用作支撑体，以支撑整个二极管100。引脚段122可以折弯，例如，当二极管100没有特定指向要求，且电路模组200的安装空间较为狭小时，可在二极管100焊接于电路模组200的焊盘220后，将引脚段122掰弯，二极管100倾侧布置，以适配狭小的安装空间。
42.参照图1和图2所示，绝缘体140设置于引脚段122，具体而言，绝缘体140由环氧树脂材质制作而成，环氧树脂具有附着力强(特别是对金属)的优点，同时具备较好的耐热性和电绝缘性。绝缘体140通过注塑工艺成型于引脚段122的外周，使引脚段122与绝缘体140结合并部分嵌设于绝缘体140中，通过引脚段122与绝缘体140之间的贴合面产生的摩擦力使绝缘体140固定于引脚段122，避免绝缘体140脱落，并且，使绝缘体140、引线支架和封装体110形成一个整体，省去后续通过人工套接间隔柱的工序，节省人力，且提高二极管100的安装效率，且便于采用机插方式自动安装。在绝缘体140注塑过程中，可通过标准模具成型，可降低绝缘体140出现歪斜、浮高等不良现象的风险，且多个二极管100之间的一致性好。绝缘体140可以是柱状结构，例如绝缘体140的横截面为圆形，绝缘体140位于引脚段122的中间位置，即引脚段122的两端分别超出绝缘体140，具体而言，引脚段122的上端伸出于绝缘体140的上侧，使绝缘体140与封装体110之间存在间隙，即绝缘体140与封装体110间隔布置，也就是说，绝缘体140的上端与封装体110的下端不贴合，从而使绝缘体140与封装体110之间形成夹取空间150，以便机器的夹具伸进夹取空间150以夹持引脚段122的上端，进而以机插方式自动安装二极管100，进一步提高二极管100的安装效率；引脚段122的下端伸出于绝缘体140的下侧，从而使引脚段122的下端能够焊接于电路模组200的焊盘220，以便将二极管100固定于电路模组200。绝缘体140一方面作为间隔柱，以隔开电路模组200与二极管100的发光部分(即封装体110)，并使二极管100在电路模组200上的安装高度位置一定，安装多个二极管100时的一致性好，另一方面，绝缘体140具有绝缘性，能够降低二极管100自身短路或二极管100与其他电子元件短路的风险，提高安全性能和可靠性。
43.通过注塑成型工艺在引脚段122设置绝缘体140，使绝缘体140与封装体110、引线支架形成一个整体，省去后续通过人工在引脚段122套接间隔柱的工序，节省人力并提高安装效率；采用注塑工艺能够使绝缘体140根据标准模具成型于引脚段122，降低绝缘体140发生歪斜等不良现象的风险，使多个二极管100的绝缘体140在引脚段122的成型位置误差小，一致性好；同时，由于绝缘体140与封装体110间隔布置并形成夹取空间150，且为一体结构，能够通过机器的夹具在夹取空间150处夹持引脚段122的上端进行安装二极管100，无需人工安装，进一步提高安装效率，且可减小多个二极管100之间的安装高度误差，一致性好。
44.参照图6所示，可以理解的是，由于二极管100与绝缘体140组合形成一个独立的个体，因此，能够多个二极管100按一定的顺序编排于纸带410，形成编带400，例如，多个二极管100沿纸带410的长度方向等间距布置，利用编带400设备根据设定参数(如相邻两个二极管100的距离)将伸出于绝缘体140背离封装体110一侧的引脚段122粘接于纸带410。往电路模组200安装二极管100时，利用编带400输出设备逐个输出二极管100，配合机器的夹具伸进二极管100的夹取空间150并夹持引脚段122，将二极管100移动至电路模组200的焊盘220，并对引脚段122与焊盘220进行焊接，实现固定连接二极管100，从而可以持续安装多个二极管100，有效提高生产效率。
45.参照图1所示，可以理解的是，定义封装体110与绝缘体140之间的最小距离为l1，具体而言，封装体110的底面与绝缘体140的顶面均为平面且平行，且两个平面与引线支架垂直，两个平面之间的距离即为最小距离l1，满足：2mm≤l1≤5mm。例如，l1＝2mm，l1＝3mm，l1＝4mm，l1＝5mm等，使封装体110与绝缘体140之间形成足够大的夹取空间150，以便机器的夹具伸进夹取空间150并夹取引脚段122，并安装二极管100，因此，可通过机插方式自动安装二极管100，有效提高生产效率。同时，使封装体110与绝缘体140之间外露的引脚段122长度不会过长，一方面降低夹具夹持引脚段122时出现二极管100晃动的风险，保证安装二极管100过程的稳定性，另一方面，可降低短路风险，提高安全性能和可靠性。
46.参照图1和图2所示，可以理解的是，封装体110和绝缘体140均为柱状结构，封装体110和绝缘体140的外径即为各自的直径，定义封装体110的直径为d1，绝缘体140的直径为d2，满足d1≥d2。由于封装体110的直径大小根据二极管100的性能、结构进行设定，不受环境因素和人为因素影响，在电路模组200安装二极管100后，二极管100占据的径向空间为以d1为直径的圆的范围，在注塑成型绝缘体140时，确保绝缘体140的直径小于或等于封装体110的直径，即d2≤d1，一般而言，封装体110的中心线与绝缘体140的中心线重合，从而绝缘体140不会超出二极管100本身占据的径向空间，因此，在二极管100的引脚段122上注塑成型绝缘体140后，二极管100整体占据的径向空间不便，结构合理，不会影响其他电子元件的安装。
47.参照图1和图2所示，可以理解的是，在二极管100中，引线支架设置有两个，分别为第一引线支架120和第二引线支架130，第一引线支架120和第二引线支架130的封装段121均封装于封装体110内，其中，第一引线支架120的封装段121设置有圆晶123，具体而言，第一引线支架120的封装段121设置有反射碗1211，反射碗1211的开口朝向上方，圆晶123固定安装于反射碗1211，圆晶123设置为发光芯片，并通过银胶(即银和环氧树脂胶水的组合物)粘接于反射碗1211的碗底中心位置处，第一引线支架120和第二引线支架130的封装段121分别通过连接线1231与圆晶123电性连接，其中，连接线1231的材质为金。第一引线支架120
和第二引线支架130中，其中一个用于连接负极，另一用于连接正极，例如第一引线支架120用于连接负极，第二引线支架130用于连接正极。通过第一引线支架120和第二引线支架130与电路模组200连接并通电后，圆晶123(即发光芯片)发光，经反射碗1211的内壁的发射，使光线透过封装体110并发射到较远的距离，可起照明、指示或警示等作用。
48.参照图1和图2所示，可以理解的是，绝缘体140包裹于第一引线支架120和第二引线支架130的引脚段122的外周，具体而言，绝缘体140通过注塑工艺直接成型于第一引线支架120和第二引线支架130中，使绝缘体140同时包裹于第一引线支架120和第二引线支架130的外周，绝缘体140、第一引线支架120和第二引线支架130三者形成一个整体，一方面既能使第一引线支架120与第二引线支架130之间具有绝缘层，避免短路，另一方面，能够使第一引线支架120和第二引线支架130之间相对固定，即第一引线支架120和第二引线支架130的引脚段122之间相对位置不变，方便安装二极管100，且绝缘体140可一次成型，便于加工。另外，第一引线支架120和第二引线支架130均不需要人工套接间隔柱，可直接采用机插方式进行安装，有效提高安装效率。
49.当然，可以理解的是，第一引线支架120和第二引线支架130的引脚段122可以分别设置绝缘体140，即通过注塑工艺在第一引线支架120和第二引线支架130的引脚段122分别成型一个绝缘体140，两个绝缘体140的外形相同，且两个绝缘体140沿引脚段122的中心线方向的位置相同，从而使两个绝缘体140分别与第一引线支架120、第二引线支架130形成一个整体，二极管100和两个绝缘体140形成一个整体，进而使第一引线支架120和第二引线支架130之间具有绝缘层，避免短路，且第一引线支架120和第二引线支架130均不需要人工套接间隔柱，可直接采用机插方式进行安装，有效提高安装效率。
50.参照图1和图2所示，可以理解的是，第一引线支架120和第二引线的引脚段122平行布置，定义第一引线支架120和第二引线的引脚段122的中心线之间的距离为l2。一般而言，第一引线支架120和第二引线的引脚段122的外径相同，定义第一引线支架120和第二引线的引脚段122的外径均为d3，例如，引脚段122的截面为圆形，则引脚段122的外径为圆形截面的直径，若引脚段122的截面为正方形，则引脚段122的外径为正方形截面的对角线的长度。绝缘体140的截面为圆形，定义绝缘体140的外径为d2,即绝缘体140的截面直径为d2，满足：d2＞(d3+l2)，也就是说，绝缘体140的外径大于引脚段122的外径与两个引脚段122的中心线之间的距离之和，从而使绝缘体140能够完全包裹于第一引线支架120和第二引线支架130的引脚段122的外周，使两个引脚段122的外周均具有绝缘层，避免二极管100与其他电子元件短路，提高安全性能和可靠性。
51.参照图1和图2所示，可以理解的是，定义绝缘体140的外周面到引脚段122的外周面的最小距离为l3，也就是说，包裹于引脚段122外周的绝缘层的最小厚度为l3，满足：l3≥0.5mm，即绝缘体140的外周面到第一引脚支架的引脚段122的外周面的距离、到第二引脚支架的引脚段122的外周面的距离均大于0.5mm，确保引脚段122的外周具有足够厚度的绝缘层，保证具有足够的爬电距离，避免二极管100与其他电子元件短路，提高安全性能和可靠性。
52.参照图3所示，可以理解的是，本实用新型第二方面实施例提供一种电路模组200，电路模组200包括上述第一方面实施例的二极管100。具体而言，电路模组200包括电路板，电路板设置有焊盘220。例如，电路板上设置有八个焊盘220，每两个焊盘220分别焊接有一
个二极管100，电路板上还连接有电阻210和其他电子元件，四个二极管100、电阻和其他电子元件配合形成工作短路，进而控制四个二极管100的通断，实现照明、指示或警示等功能。
53.在电路模组200上安装上述二极管100时，由于绝缘体140通过注塑工艺直接成型于引脚段122，使绝缘体140与封装体110、引线支架形成一个整体，可省去通过人工在引脚段122套接间隔柱的工序，节省人力并提高安装效率；采用注塑工艺能够使绝缘体140根据标准模具成型于引脚段122，降低绝缘体140发生歪斜的风险，使多个二极管100的绝缘体140在引脚段122的成型位置误差小，一致性好；同时，由于绝缘体140与封装体110间隔布置并形成夹取空间150，能够通过机器的夹具在夹取空间150处夹持引脚段122进行安装二极管100，无需人工安装，进一步提高安装效率，且可减小多个二极管100之间的安装高度误差，一致性好，有效保证电路模组200的生产品质。
54.可以理解的是，本实用新型第三方面实施例提供一种家用电器，家用电器可以是饮水机、微波炉、烤箱、消毒柜等，上述家用电器均安装有上述的电路模组200。
55.下面参照图4和图5所示，以家用电器为饮水机为例对本实用新型实施例的家用电器进行详细说明。
56.可以理解的是，具体而言，饮水机设置有前壳300，电路模组200安装于前壳300，以通过四个发光二极管100的点亮与熄灭来指示饮水机的工作状态，例如，四个发光二极管100的光线颜色均不相同，四个指示灯分别指示饮水机的输出开水状态、输出温水状态、输出常温水状态或输出冷水状态等，进而方便用户使用。
57.参照图4和图5所示，可以理解的是，前壳300设置有四个通孔310，四个通孔310等间距布置，通孔310的内径与二极管100的封装体110的外径匹配，使二极管100能够穿设于通孔310，以使二极管100能够伸出于前壳300的外侧，以便用户观察。前壳300还设置有多个安装柱320，多个安装柱320围绕四个通孔310布置，电路模组200通过螺钉(图中未示出)固定于多个安装柱320，连接稳固可靠；四个发光二极管100朝向通孔310一侧，且四个发光二极管100与四个通孔310的位置一一对应，从而能够使四个发光二极管100伸出前壳300，以便用户观察。
58.饮水机由于采用上述电路模组200，在电路模组200上安装二极管100时，由于绝缘体140通过注塑工艺直接成型于引脚段122，使绝缘体140与封装体110、引线支架形成一个整体，可省去通过人工在引脚段122套接间隔柱的工序，节省人力并提高安装效率；采用注塑工艺能够使绝缘体140根据标准模具成型于引脚段122，降低绝缘体140发生歪斜的风险，使多个二极管100的绝缘体140在引脚段122的成型位置误差小，一致性好；同时，由于绝缘体140与封装体110间隔布置并形成夹取空间150，能够通过机器的夹具在夹取空间150处夹持引脚段122进行安装二极管100，无需人工安装，进一步提高安装效率，且可减小多个二极管100之间的安装高度误差，一致性好，有效保证电路模组200和饮水机的生产品质。
59.上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。