(57)【要約】【課題】  本発明は、高い熱伝導及び一体成形の利点を有し、容易に変形することがないことにより、パッケージの収量や品質を向上して、発光ダイオードを使用するチップをパッケージする時、従来のパッケージ構造より、容易に電子チップに必要されるパッケージ要請を達成できる、電気光学半導体のパッケージ構造を提供する。【解決手段】  主として、一体成形材料の方法を利用して、パッケージ強度及び熱伝導構造を改善することにより、電気光学チップが過熱するため、電気光学デバイスの寿命を低減することを防止する。【選択図】図２Ａ
2006120833.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱伝導本体とピンとがあり、一体成形である、筐体と、
熱伝導シート材からなる、当該熱伝導本体内部の平面上に設置される、電気光学半導体構造と、
透過材からなる、レンズデバイスと、を含有する、ことを特徴とする、電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項２】
熱伝導本体とピンとは、電気絶縁的に、直接接続され、或いは、絶縁ピンスリーブを介して接続され、また、電気光学半導体構造は、発光や光検出能力がある半導体構造であり、また、当該レンズデバイスは、当該熱伝導本体の上に設けられ、当該電気光学半導体に面する、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項３】
当該電気光学半導体構造には、高分子パッケージ粘着剤を含む透過部分と通電接点とがあり、当該通電接点と当該熱伝導本体内部の平面上にあるベース材と電気的に接続し、当該ベース材は、当該熱伝導本体内部の平面上に固定される、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項４】
当該電気光学半導体は、発光ダイオードや光検出子である、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項５】
熱伝導本体は、高分子複合材料からなり、当該電気光学半導体構造の熱伝導経路を熱伝導本体の底面に接続する熱伝導材を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項６】
熱伝導本体は、セラミック材料からなり、当該電気光学半導体構造の熱伝導経路を熱伝導本体の底面に接続する熱伝導材を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項７】
当該筐体は、金属材質である、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項８】
当該電気光学半導体構造は、リードのワイヤボンディングをして当該ピンに接続される、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項９】
当該熱伝導シート材は、シリコンベース熱伝導粘着剤や熱伝導金属シートである、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項１０】
当該筐体は、金属ハウジングであり、熱伝導本体は、粉体噴射であり、絶縁ピンスリーブがピンを覆うことにより、ピンと熱伝導本体とが電気絶縁になる、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項１１】
ベース材は、高分子材料材質であり、当該高分子材料の基板に、抵抗や誘導子が埋め込まれる、ことを特徴とする請求項３に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【請求項１２】
当該電気光学半導体構造において、熱伝導本体内部の所定平面上に均一的に分布するように配列される、ことを特徴とする請求項１に記載の電気光学半導体のパッケージ構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高い熱伝導及び一体成形の利点を有し、容易に変形することがないことにより、パッケージの収量や品質を向上して、発光ダイオードを使用するチップをパッケージする時、従来のパッケージ構造より、容易に電子チップに必要されるパッケージ要請を達成できる。主として、一体成形材料の方法を利用して、パッケージ強度及び熱伝導構造を改善することにより、電気光学チップが過熱するため、電気光学デバイスの寿命を低減することを防止する、電気光学半導体のパッケージ構造に関する。主として、熱伝導材の設置方法（例えば、熱伝導粘着剤や金属ハウジング）により、パッケージ体の熱伝導特性を改善でき、一体成形により、実装コストを節約できるため、従来の発光体パッケージ構造より、優れたパッケージ構造を提供する。  
【背景技術】
【０００２】
パッケージ産業において、電気光学半導体パッケージが注目され、また、発光ダイオード（ＬＥＤ）及び光検出子のパッケージ産業も、電子製品の軽量化や軽薄化、及び高い機能という要求下で、、今では、半導体パッケージに負けず、より重要視される。また、ＬＥＤや半導体パッケージ産業のパッケージ技術が、更新されつつ、例えば、表面実装技術（ＳＭＴ）の基準に満たす２ピンアウト及び４ピンアウトのＬＥＤがあり、特に、ピンアウトがより多いほど、そのパッケージ構造には、より優れるパッケージが必要され、同じように、パッケージした後、製品の輝度も、大切な要求になる。
【０００３】
一般のユーザーが分かっているように、電子実装技術とは、半導体集積回路や発光ダイオードを作製してから、他の電子素子とともに、接続構造に組み合わせられて、電子製品になる、所定の設計機能を達成する全ての工程である。電子実装には、主な機能が、各々、配電（Ｐｏｗｅｒ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）、信号配送（Ｓｉｇｎａｌ  Ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）、熱損失（Ｈｅａｔ  Ｄｉｓｓｉｐａｔｉｏｎ）、及び保護と支持（Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ  ａｎｄ  Ｓｕｐｐｏｒｔ）の四つである。例えば、よく、ＩＣ集積回路チップのパッケージや発光ダイオードＬＥＤのパッケージに常用される。
【０００４】
図１は、従来の発光ダイオードのパッケージ構造１ａであり、埋め込み式出射体１０ａは、熱伝導金属材３０ａにより、発光ダイオードチップ２０ａをベースのカップ面４０ａ（ベース５０ａの上）に粘着し、そして、ピン１１ａを接続するパッケージ状況であり、特に、組み立て時、従来の発光ダイオードのパッケージ構造１ａには、組み立てが困難である問題や反射カップの問題があり、例えば、反射カップには、光線が反射することが発生し（例えば、懐中電灯の反射カップ）（但し、レンズ１２ａは、点状フォーカシングに対して、発散光やリーク光が発生し、当該発散光やリーク光は、光フォーカシングにとって不利である）、実際の応用において、光源の精度に影響を与え、また、分離式パッケージ（ベース５０ａと埋め込み式出射体１０ａを分離する設計）の収量及び組み立てにも、悪影響を与える。そのため、実際の応用要求に満たす、容易に組み立てられる、且つ、輝度が集中できるパッケージ構成を、開発する必要がある。
【０００５】
そのため、現在では、市販の発光ダイオードに対して、光源が容易に集中され、組み立ての利便性を有すること（一体成形が最も良い）は、パッケージ過程において、大切な要請であるため、発明者は上記の需要を満足できる本発明を開発した。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の主な目的は、構造が簡素化である、高い光源集中の良い品質の発光ダイオード及び光検出子のパッケージ構造を提供し、レンズとともにパッケージされる必要がある、電気光学半導体（例えば、発光ダイオード）に適用でき、ローコスト且つ高品質のパッケージ効果を実現できる。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するため、本発明は、一体成形である外枠及び反射カップのない支承チップデバイスを、主な構造とし、そして、熱伝導シート材が、容易に熱伝導をする特徴を合わせて、また、従来のパッケージ工程及び工程の困難性の低い周辺設備を検討して、当該工程を結合することにより、開発された。
【０００８】
さらに、本発明は、金線（或いは他の金属線）のワイヤボンディングを利用するベアチップパッケージ方式や透明な粘着剤がパッケージされた電気光学チップに応用でき、場合によって、異なる実施例ができる。
【０００９】
本発明の構造には、熱伝導本体とピンとがあり、熱伝導本体とピンとが、電気絶縁的に、直接接続され、或いは、絶縁ピンスリーブを介して接続され、また、筐体と、熱伝導材（熱伝導粘着剤や熱伝導金属シート）からなる、当該熱伝導本体内部の平面上に設置され、発光や光検出能力がある半導体構造である、電気光学半導体構造と、透過材からなる、当該熱伝導本体の上に設けられ、当該電気光学半導体に面する、レンズデバイスと、が含有される。その中、当該筐体は、一体成形である。
【００１０】
以下の本発明に係わる詳しい説明や図面により、本発明の特徴や技術内容は、良く分かるようになるが、本発明は、参考や説明のための図面によって、制限されない。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は、（１）必要とする新しい設備コストや技術要求がさっほど大きくないため、新工程の設置が容易であること、（２）一体成形で組み立ての利便性がよいこと、（３）従来のパッケージ設備を援用できること、（４）高品質の光学設備にあわせる、優れた発光均一度があること、という利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の原理は、一つの点にレンズフォーカシングすることにより、光源の品質を向上し、且つ、不必要なパーツを削除し、特に、所定の点領域に対する高輝度の光学デバイス（例えば、スキャナーにおいて、均一的な輝度でペーパ上に照射する、やディジタルカメラにおいて、フォーカシングに、明白さを重要視する、結像光源）と、本発明においての一体成形である外枠とにより、熱伝導の効率が向上され、また、組み立てが便利になる。
【００１３】
また、本発明は、結晶線のワイヤボンディングを利用するベアチップパッケージ方式（図２Ａ及び図２Ｂのように）や透明な粘着剤がパッケージされた電気光学チップに、応用でき、異なる実施例ができる。
【００１４】
図２Ａ乃至図２Ｃや、類似する図３Ａ乃至図３Ｃ及び図４Ａ乃至図４Ｃを参照しながら、本発明の電気光学半導体のパッケージ構造を説明すると、熱伝導本体１２（例えば、熱伝導金属シートや熱伝導粘着剤のような熱伝導材により筐体１０の底面に接続される、金属やセラミック或いはプラスチックの材料である）及びピン１４とがあり、熱伝導本体１２とピン１４とが、電気絶縁的に、直接接続され、或いは、絶縁ピンスリーブ１６（セラミックからなる）を介して接続する、筐体１０と、熱伝導シート材３０（熱伝導粘着剤や熱伝導金属シートである）からなる、当該熱伝導本体内部の平面上（一般的に、レンズデバイス４０のフォーカシング領域である）に設置され、発光や光検出能力がある半導体構造である、電気光学半導体構造２０（複数枚でもいい）と、透過材からなる、当該熱伝導本体１２の上に設けられ、当該電気光学半導体２０に面する、レンズデバイス４０と、が含有される。当該筐体は、一体成形である。
【００１５】
本発明には、次のような、細部変化の実施例ができ、当該電気光学半導体構造２０には、高分子パッケージ粘着剤を含む透過部分と通電接点（例えば、周知の発光ダイオードパッケージである）とがあり、また、当該通電接点と当該熱伝導本体１２内部の平面上にあるベース材３２（導電構造（例えば、ピン１４を伸ばすか、他に、導電シートにより接続する）とベース材とを接続することにより、導電の機能を実現する）と電気的に接続（回路接続）し、当該ベース材３２（当該ベース材３２には、フランジ３４がある）は、当該熱伝導本体１２内部の平面上（当該ベース材は、熱伝導シート材３０の代わりに、電気光学半導体構造２０とホットプレス接続してもいいし、熱伝導シート材３０を介してホットプレス接続してもいい）に固定され、また、当該電気光学半導体２０は、発光ダイオードや光検出子である。
【００１６】
また、熱伝導本体１２は、高分子複合材料からなり、当該電気光学半導体構造２０の熱伝導経路を熱伝導本体の底面（金属シートや熱伝導粘着剤である）に接続する熱伝導材を有し、また、熱伝導本体１２は、セラミック材料からなり、当該電気光学半導体構造２０の熱伝導経路を熱伝導本体１２の底面に接続する熱伝導材を有し、また、当該筐体１０は、金属材質であり、また、当該電気光学半導体構造は、リードのワイヤボンディング（例えば、金属線）をして、当該ピン１４に接続され（例えば、図２Ａと図２Ｂのように）、また、当該熱伝導シート材は、熱伝導金属シートやシリコンベース熱伝導粘着剤であり、また、当該筐体は、金属ハウジングであり、熱伝導本体は、粉体噴射であり、絶縁ピンスリーブがピンを覆うことにより、ピンと熱伝導本体とが電気絶縁になり、また、ベース材は、高分子材料材質であり、当該高分子材料の基板に、抵抗や誘導子が埋め込まれる。また、当該電気光学半導体構造において、均一的に熱伝導本体内部の所定平面上（即ち、レンズデバイス４０のフォーカシング領域の平面）に分布するように配列される。
【００１７】
本発明の特徴や利便なところは、従来の反射カップ構造を省略して、集光領域の輝度を均一にし、また、一体成形方式（プラスチック埋め込み金属スタンド方式や、セラミックあるいは金属材料埋め込み金属スタンド方式である）を利用して、パッケージ構造に対して、光学特性を改善し、そして、一体成形により、組み立ての利便性が強化され、また、設置コストが低いことと従来の発光ダイオードチップのパッケージ生産線に大きい影響を与えないという効果が得られる。そのため、本発明の設置は、容易であり、また、本発明の筐体構造は、発光品質や組み立ての利便を両立し、また、本発明は、従来のパッケージ過程の加工順に、大きい影響を与えないため、完全に、既存するパッケージ過程に融和し、既存のパッケージ機械を大幅に変更する必要がないから、製造上の実際状況に合わせる、有利な発明である。
【００１８】
以上の説明のように、本発明は、産業上の有用性や新鋭性及び進歩性を持つものであるため、特許出願の要件を完備しているから、法に従って特許出願する。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】従来の発光ダイオードのパッケージ構造の概念図
【図２Ａ】本発明の実施例１の上面視構造の概念図
【図２Ｂ】本発明の実施例１の正面視断面構造の概念図
【図２Ｃ】本発明の実施例１の側面視構造の概念図
【図３Ａ】本発明の実施例２の上面視構造の概念図
【図３Ｂ】本発明の実施例２の正面視断面構造の概念図
【図３Ｃ】本発明の実施例２の側面視構造の概念図
【図４Ａ】本発明の実施例３の上面視構造の概念図
【図４Ｂ】本発明の実施例３の正面視断面構造の概念図
【図４Ｃ】本発明の実施例３の側面視構造の概念図
【符号の説明】
【００２０】
１０      筐体
１２      熱伝導本体
１４      ピン
１６      絶縁ピンスリーブ
２０      電気光学半導体構造
３０      熱伝導シート材
３２      ベース材
３４      フランジ
４０      レンズデバイス
【図１】
2006120833.tif 000003
【図２Ａ】
2006120833.tif 000004
【図２Ｂ】
2006120833.tif 000005
【図２Ｃ】
2006120833.tif 000006
【図３Ａ】
2006120833.tif 000007
【図３Ｂ】
2006120833.tif 000008
【図３Ｃ】
2006120833.tif 000009
【図４Ａ】
2006120833.tif 000010
【図４Ｂ】
2006120833.tif 000011
【図４Ｃ】
2006120833.tif 000012