CN1121721C - 多片模块 - Google Patents

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Abstract

一种多片模块，其具有发光器件，其中一个阳极或阴极与电源或基准电压相连；一个控制电路，其控制到达发光元件的电流量，并具有一个导电性与发光元件相反的基片；一个导线框，其中发光元件和控制电路与公共区部分(4)相连；一个用于密封发光元件和控制电路的封装。因此，可获得使用发出大量光的发光元件的小尺寸的多片模块。

Description

多片模块
技术领域
本发明涉及一种多片摸块，其具有诸如LED(发光二级管)或LD(激光二极管)的发光器件及集成电路的多片模块，其被用于电子设备或类似的装置中用于通过诸如PC(个人计算机)、PDA(个人数字辅助系统)、DSC(数字相机)或DVC(数字录象机)等的红外通讯进行数据交换。
背景技术
下面将描述设置有LED和LSI(大规模集成电路)的传统的多片模块。在图7中，在(a)中示出具有LED12和LSI13的传统的多片模块的示意图，在(b)中，其示出了等效电路图。LED12在当在其上施加了电压后，会发出诸如红外线的近-可见光。
LSI13为仅在晶片的一侧上形成有电路的单片集成电路。在图7的电路图中，用虚线框表示单片LSI13。在虚线框内，如其所示，在各个元件中，只有输出晶体管被安装在单片LSI13内。此输出晶体管为具有高驱动能力的NPN-型双极晶体管并被安插在LED12和基准电势之间。这里，单片LSI13被通过控制流过LED12的电流量而控制从LED12发出的光量。
金属导线框19由岛区部分14a和14b构成，用于连接诸如LED12的芯片和用于外部连接的导线端部16。这里，如图7(b)所示，LED12的阴极和阳极都不与基准电势相连或被提供电压，因此，其基片的电势无法与单片LSI13的基片的电势相等。因此，LED12无法被固定在与LSI13相同的一个岛区部分上，如图7(a)所示，这就是他们被固定到单独的岛区部14a和14b上的原因。
LED12和单片LSI13被同时密封在由树脂构成的封装15中。在图7(b)所示的电路图中，标号17表示限流电阻器，其或者被通过导线框的导线端16被固定到外部或者被形成在LSI13中。
当向具有上述结构的多片模块11通电时，LED12发出光同时产生热。此热量首先被岛部14a吸收，该部具有低的热阻，然后通过封装15扩散到空气中。
在具有上述结构的多片模块11中，单片LSI13大于LED12，相应的如此形成的单片LSI13的岛部14b大于LED12的岛部14a。由于需要将岛部14a和14b形成在具有有限尺寸的封装15中，使得其不可避免的无法对LED12的岛部14a的足够大的面积进行固定。
如上所述，LED12的岛部14a首先吸收LED12的热量，然后通过封装15将热量扩散到空气中。然而，比所需要的要小的岛部14a无法充分的吸收LED12的热量，且是相应的，多片模块提供非常低的封装能力(能量扩散能力)；即，LED12提供非常低的散热能力。这就需要限制流过LED12的电流，从而限制所产生的热量，从而限制发光量。
为了获得LED12的满意的热扩散，例如，可以在岛部14a上形成散热片。图8为如上所述的，通过另外的在多片模块11中形成散热片18a和18b所获得多片模块的示意图。散热片18a和18b与岛部14a整体形成，且其部分从封装15突出出来。散热片a将热扩散到空气中，如此形成的与上面固定有多片模块11的印刷电路板(未示出)相连接的散热片18b将热通过印刷电路板扩散出去。
除了提供散热片18a和18b外，还可以将封装15自身制造得较大，从而扩大用于LED12的岛部14a，由此提高岛部14a的散热能力。
然而，通过形成散热片18a或18b或扩大封装15，都不可避免的使得多片模块作为一个整体具有大的体积。这会对上述的印刷电路板造成额外的限制，或阻碍实现其中安装有多片模块的电子设备的小型化。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有较高封装能力且可保证从发光器件发出满意的大量光的多片模块。
为了实现上述的目的，根据本发明，多片模块包含：发光器件，其具有一个与所提供的电压相连的阳极或与基准电压相连的阴极；一个控制电路，其形成在第二半导体基片上，该第二半导体基片具有与发光器件的第一半导体基片相反的导电类型，用于通过输出晶体管驱动所述发光器件，从而控制通过发光器件的电流；一个导线框，其包括一个岛部，在该岛部上固定有第一和第二半导体基片；和一个封装，用于密封发光器件和控制电路，其中所述阴极与基准电压相连，在该情况下所述岛部与基准电压相连，或者所述阳极与所提供的电压相连，在该情况下所述岛部与所提供的电压相连。在此结构中，在发光器件发光时产生的热被导线框所吸收，然后其通过封装扩散到空气中。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的多片模块的示意图，
图2为图1的等效的电路图，
图3为图1模块的主要部分的结构图；
图4为根据本发明的第二实施例的多片模块的示意图；
图5为图4的模块的等效电路图，
图6为图4模块的主要部分的结构图；
图7示出传统的多片模块，在图7(a)中示出其示意图，在图7(b)中示出其等效电路图；
图8为另外一个传统的多片模块的示意图。
具体实施方式
下面将参考相应的附图对本发明的实施例进行描述。图1为根据本发明的第一实施例的带有LED和LSI的多片模块的示意图，图2为其等效电路图。LED2为具有N-型基片(N-型导电性的基片，即N-型半导体基片)的发光二极管。LED2在当对其加有电压时发出诸如红外线的近-红外可见光。
LSI3为具有P-型基片(P-型半导体基片)和具有形成在晶片的一侧上的电路的多片集成电路。在图2中所示的电路图中，用虚线框代表单片LSI3。在虚线框内，在安装在单片LSI3的各个元件中，只有p-沟道MOS晶体管作为输出晶体管。
金属导线框9包含用于固定诸如LED2的芯片和用于外部连接的导线端部6的岛部4。这里，如图2中所示，将LED2的阴极与基准电势相连，LED2使用N-型基片，并对单片LSI3使用P-型基片，这样使得可以将LED2和单片LSI3固定到同一岛部4上。下面将参考图3的结构图进行描述。
LED2使用其N-型基片作为其阴极，且此N-型基片通过岛部4接地。另一方面，LSI3被固定到同一岛部4上，其P-型基片30被保持与岛部4相连。在P-型基片30中，形成N阱31，且在此N阱31中形成源极32和漏极33。标号34表示栅电极。因此，N阱31、源极32、漏极33和栅电极34构成P-沟道MOS晶体管35，其中其源极32和N阱31共同与直流电源Vcc相连。
在P-型基片30中，除了上述的P-沟道MOS晶体管35外，还形成多个MOS晶体管。在这些MOS晶体管中，P-沟道MOS晶体管形成在P-型基片30的其他的阱内，而N-沟道MOS晶体管直接形成在P-型基片30内。
例如，如图3中所示，在P-型基片30的另一部分中，形成具有源极36、漏极37和栅电极38的N-沟道MOS晶体管40。在此情况下，基片30通常通过P区39与地相连。这表示允许保持P-型基片30与岛部4相连，岛部4接地。因此，可以将LSI3和LED2同时固定到同一岛部4上。
单片LSI3控制流过LED2的电流，从而控制从LED2发出的光量。需注意的是，输出晶体管可以是如传统中所使用的是双极晶体管，只要是如在实施例中所讨论的，就他们的基片的导电型而言，LED2和单片LSI3之间的关系被保持一样就可。
LED2和LSI3被密封在由树脂制成的封装5中。在图2中，标号7表示通过导线端6被固定到外部的限流电阻。
当具有上述结构的多片模块被充电时，LED2发出光同时产生热。所产生的热首先被岛部4所吸收，其具有低的热阻，然后通过封装5将热扩散到空气中。在此实施例中，LED2和单片LSI3都被固定到岛部4上。相应的，岛部4较大，从而比传统的多片模块11的岛部14a(参见图7)吸收更多的热。结果，可获得较高的封装能力。
这样就可减少对流过LED2的电流的限制，从而提高所发出的光量。另外，无须采用特殊的结构，例如另外提供散热片，因此可以满意的符合其中安装有多片模块的电子设备的小型化的要求。因此，不仅可以获得对由LED2所产生的热的满意的扩散，而且同样适于由单片LSI3所产生的热，因此无须限制流过单片LSI3的电流。
在第一实施例中，多片模块设置有带有N-型基片的LED2和具有P-型基片的单片LSI3。然而，通过使用具有P-型基片的LED和具有N-型基片的LSI可获得同样的效果。在图4到图6中示出了具有此种结构的本发明的第二实施例。图4为此多片模块1’的多片模块，图5为其等效电路图，图6为主要部分的结构图。标号2’表示具有P-型基片的LED，标号3’表示具有N-型基片的LSI。在此情况下，晶体管35’为N-沟道MOS晶体管。
在图6中，LED2’具有P-型基片作为其阳极，而此P-型基片通过岛部4与直流电压Vcc相连。此LSI3’具有N-型基片30’，而此N-型基片30’通过n区39’与直流电压Vcc相连。因此，可同时将LSI3’和LED2’固定到岛部4上，岛部4被连接到电压Vcc上。标号31’表示P阱，标号40’表示P-沟道MOS晶体管。
如上所述，根据本发明，在多片模块中，LED和多片LSI被固定到导线框的一个连续的岛部上，因此在封装内岛部可被给出最大的面积。其结果，导线框可充分的吸收所产生的热，然后通过封装扩散到空气中。这样可获得足够高的封装能力，同时保持多片模块小巧，从而提高所发出的光量。通过这些好处，本发明尤其适用于使用发光元件(发光二极管或激光二极管)的多片模块和集成电路中，并被设计用于在电子设备中通过红外通讯(诸如个人计算机，个人数字辅助设备，数字相机或数字录象机)进行数据交换。

Claims (4)

1、一种多片模块，其特征在于包含：
发光器件，其具有一个与所提供的电压相连的阳极或与基准电压相连的阴极；
一个控制电路，其形成在第二半导体基片上，该第二半导体基片具有与发光器件的第一半导体基片相反的导电类型，用于通过输出晶体管驱动所述发光器件，从而控制通过发光器件的电流；
一个导线框，其包括一个岛部，在该岛部上固定有第一和第二半导体基片；和
一个封装，用于密封发光器件和控制电路，
其中所述阴极与基准电压相连，在该情况下所述岛部与基准电压相连，或者所述阳极与所提供的电压相连，在该情况下所述岛部与所提供的电压相连。
2、根据权利要求1所述的多片模块，其特征在于：控制电路为具有MOS晶体管的LSI。
3、一种红外通讯装置，其特征在于其安装有如权利要求1所述的多片模块。
4、一种光学装置，其特征在于其安装有如权利要求1所述的多片模块。
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Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6825559B2 (en) 2003-01-02 2004-11-30 Cree, Inc. Group III nitride based flip-chip intergrated circuit and method for fabricating
JP2004253364A (ja) * 2003-01-27 2004-09-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd 照明装置
JP2006100633A (ja) * 2004-09-30 2006-04-13 Toyoda Gosei Co Ltd Ｌｅｄ照明装置
TWI363437B (en) * 2008-05-21 2012-05-01 Ind Tech Res Inst Light emitting diode package capable of providing electrostatic discharge circuit protection and process of making the same
US8791645B2 (en) 2006-02-10 2014-07-29 Honeywell International Inc. Systems and methods for controlling light sources
US8111001B2 (en) 2007-07-17 2012-02-07 Cree, Inc. LED with integrated constant current driver
US8362703B2 (en) * 2007-12-20 2013-01-29 Luminus Devices, Inc. Light-emitting devices
TWI671489B (zh) * 2018-11-12 2019-09-11 台灣愛司帝科技股份有限公司 發光二極體顯示器

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60240171A (ja) * 1984-05-15 1985-11-29 Mitsubishi Electric Corp 太陽光発電装置
JPS62241383A (ja) * 1986-04-11 1987-10-22 Koudenshi Kogyo Kenkyusho:Kk パルス発光デバイス
JP2762858B2 (ja) * 1992-08-13 1998-06-04 日本電気株式会社 マイクロ波ｉｃ
JP3240575B2 (ja) * 1994-06-30 2001-12-17 オムロン株式会社 ソリッドステートリレー
DE19612388C2 (de) * 1996-03-28 1999-11-04 Siemens Ag Integrierte Halbleiterschaltung insb. optoelektronisches Bauelement mit Überspannungsschutz
US6169295B1 (en) * 1998-05-29 2001-01-02 Maxim Integrated Products, Inc. Infrared transceiver module and method for making same

Also Published As

Publication number Publication date
JPH10303467A (ja) 1998-11-13
EP0980099A1 (en) 2000-02-16
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KR20010020188A (ko) 2001-03-15
TW406444B (en) 2000-09-21
CN1253663A (zh) 2000-05-17
KR100475556B1 (ko) 2005-03-10
US20020088983A1 (en) 2002-07-11
US6441404B1 (en) 2002-08-27

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