CN1685578A - 光发射元件 - Google Patents

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Abstract

一种光发射元件包括：由绝缘材料形成并具有内部空间的箱形外壳；由导电材料形成并固定在外壳中的引线框；以及固定在引线框上的光发射芯片。在所述引线框上，在外壳的侧壁内或者沿着侧壁的内表面形成升高部分。所述引线框具有固定光发射芯片的第一引线框和通过导线键合与光发射芯片连接的第二引线框。至少在第一引线框上形成升高部分。

Description

光发射元件
技术领域
本发明涉及一种通过将光发射芯片与引线框结合在一起而构建的光发射元件。
背景技术
有一种称作框式激光器(frame laser)的光发射元件。框式激光器通过在由绝缘材料形成的外壳中固定由导电材料形成的引线框来构建，其具有固定在一个引线框上并且通过导线键合与另一个引线框连接的半导体激光器元件。日本专利申请特许公开第H3-188692号公开了框式激光器的一个实例。日本专利申请特许公开第2003-152228号公开了具有固定在引线框上的光发射二极管的光发射元件的实例。
半导体激光器广泛地用于向光学记录介质中写入数据或者从中读出数据。由于最近大容量光盘的趋势，要读出和写入的数据量显著增加，导致需要能够施加大功率的半导体激光器。
半导体激光器施加功率的增加导致产生的热量的增加。光发射元件温度的升高引起例如封装半导体激光器的外壳变形或变色的问题，这就需要更有效的热量解决措施。
一种常用的热量解决措施是增加引线框的面积，提高散热。但是，简单增加引线框面积会导致伸出外壳的部分增大。伸出外壳的部分需要绝缘，导致工艺数量的增加，从而导致更高的成本。将包括增大部分的整个引线框封装入外壳内部，从而不需要绝缘导致整体尺寸变大，这违反了组件尺寸降低的趋势。
发明内容
根据上述问题，本发明的一个目标是为了使光发射元件发挥更大的功率，用引线框封装光发射元件，从而防止箱式外壳变形和变色，并且提高由引线框实现的散热。
为了实现上述目标，本发明的光发射元件具有如下结构。根据本发明的第一个方面，光发射元件包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的箱形外壳；由导电材料形成并固定在外壳中的引线框；以及固定在引线框上的光发射芯片，其中所述引线框具有所形成的升高部分，从而使其位于所述外壳的侧壁内。这种结构允许固定在引线框上的光发射芯片发出的热量通过所述升高部分耗散，从而阻止外壳温度的升高。这反过来会避免外壳的变形和变色，从而使光发射芯片发挥更大的功率而不用关注这种现象。
根据本发明的第二个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述升高部分通过弯曲所述引线框的两个侧边而形成。这种结构使仅通过向引线框的形成过程中添加弯曲过程就可以形成升高部分，便于制造。
根据本发明的第三个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述引线框包括在其上固定光发射芯片的第一引线框，以及通过导线键合而被连接到光发射芯片上的第二引线框，并且所述升高部分至少形成在所述第一引线框上。这种升高部分至少形成在其上固定光发射芯片的第一引线框上的结构迫使热量通过被加热至高温的第一引线框耗散，从而有效地阻止了外壳温度的升高。
根据本发明的第四个方面，光发射元件包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的箱形外壳；由导电材料形成并固定在外壳中的引线框；以及固定在引线框上的光发射芯片，其中所述引线框具有沿所述外壳的侧壁内表面形成的升高部分。这种结构允许升高部分直接面向光发射芯片，从而允许光发射芯片发出的热量更快地耗散。
根据本发明的第五个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述中空部分由四个侧壁围绕，并且其中所述升高部分沿所述侧壁的至少三个侧壁形成。通过沿至少三个侧壁形成的所述升高部分，这种结构阻止了光发射芯片发出的热向三个侧壁的辐射，从而避免了热扩散。
根据本发明的第六个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述升高部分通过弯曲所述引线框的两个侧边以及与所述侧边正交的末端边而形成。这种结构允许简单地通过向引线框的形成过程中添加弯曲过程来形成升高部分，便于制造。
根据本发明的第七个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述引线框包括在其上固定光发射芯片的第一引线框，以及通过导线键合被连接到光发射芯片的第二引线框，并且其中所述升高部分至少形成在所述第一引线框上。这种升高部分至少沿着外壳三个侧壁形成在第一引线框上的结构迫使热量从被加热至高温的第一引线框耗散，从而有效地阻止了外壳温度的升高。
根据本发明的第八个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述第二引线框具有所形成的升高部分从而覆盖除由所述第一引线框的升高部分覆盖的侧壁之外的外壳侧壁。这种结构允许根据例如对引线框的尺寸限制和外壳外部尺寸等因素来分别设置分配给第一第二引线框的升高部分的数量，从而使散热最佳。
根据本发明的第九个方面，光发射元件包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的箱形外壳；由导电材料形成并被固定在外壳中从而面向中空部分的第一引线框和第二引线框；以及固定在所述第一引线框上的光发射芯片，其中所述第一引线框具有所形成的升高部分，从而在围绕所述中空部分的四个侧壁之中的两个相对的侧壁上方伸展，其中所述第二引线框与所述第一引线框重叠，在二者之间留下垂直的间隙，并且其中所述第二引线框通过导线键合被连接到光发射芯片上。即便出于某些原因需要减少升高部分的数量，由于第一引线框具有长的升高部分，这种结构也可以保证散热所需的面积。
根据本发明的第十个方面，在如上所述结构的光发射元件中，所述第二引线框被设置在所述第一引线框的上方。该结构允许对光发射芯片容易地进行导线键合。
根据本发明的第十一个方面，光发射元件包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的外壳，从而具有向上变宽的锥形截面；各自具有设置在中空部分的底表面上的一端和从外壳中向外突出的另一端的第一引线和第二引线；在所述中空部分中，被固定在所述第一引线上并通过导线键合被连接到所述第二引线的光发射芯片；以及由金属形成并被固定在所述中空部分的内部四周表面上的反射框，距所述第一和第二引线留下一个小距离，使得第一和第二引线不会短路。这种结构允许由光发射元件发出的热量通过引线和反射框有效地耗散。
根据本发明的第十二个方面，在如上所述结构的光发射元件中，在所述中空部分中设置多个光发射芯片，并且所述第一和第二引线按与光发射芯片相同的数目设置。这种结构允许不同的芯片设置。
根据本发明的第十三个方面，在如上所述结构的光发射元件中，在所述外壳的外部底表面上形成用于接收引线的凹入部分，并且其中所述第一和第二引线从所述外壳中突出的部分被弯折到所述凹入部分中。这种结构允许在模制外壳时使引线保持平坦，因此不太会遭受树脂泄漏的影响，并且允许比弯曲的引线被插入外壳中模制时更容易制造。
附图说明
图1是根据本发明第一个实施方案的光发射元件的剖视图。
图2是根据本发明第一个实施方案的光发射元件引线框的透视图。
图3是根据本发明第一个实施方案的光发射元件引线框改进实例的透视图。
图4是根据本发明第二个实施方案的光发射元件的剖视图。
图5是根据本发明第三个实施方案的光发射元件的剖视图。
图6是根据本发明第三个实施方案的光发射元件引线框的透视图。
图7是根据本发明第三个实施方案的光发射元件引线框改进实例的透视图。
图8是根据本发明第四个实施方案的光发射元件的剖视图。
图9是根据本发明第五个实施方案的光发射元件的剖视图。
图10是根据本发明第五个实施方案的光发射元件所用的引线框的平面图。
图11是表示根据本发明第五个实施方案的光发射元件制造过程的一个步骤的平面图。
图12是从图11中所示线A-A获取的根据本发明第五个实施方案的光发射元件的剖视图。
图13是从图11中所示线B-B获取的根据本发明第五个实施方案的光发射元件的剖视图。
图14是表示根据本发明第五个实施方案的光发射元件制造过程的另一个步骤的平面图，该步骤在图11所示的步骤之后。
图15是从图14中所示线C-C获取的根据本发明第五个实施方案的光发射元件的剖视图。
图16是从图14中所示线D-D获取的根据本发明第五个实施方案的光发射元件的剖视图。
具体实施方式
下文中，参照附图说明本发明的实施方案。
图1和2表示本发明的第一个实施方案。图1是光发射元件的剖视图。图2是图1的光发射元件中所用的引线框的透视图。
所述光发射元件包括由绝缘材料例如环氧树脂形成的箱形外壳1。外壳1在内部形成有中空部分6，由其四个侧壁2、3、4和5围绕，从而在上面开口。向外壳1中固定第一引线框7和第二引线框8。第一和第二引线框7和8由例如铜、铁或铝的导电材料形成，并且与外壳1整体模制。
从图2可见，第一和第二引线框7和8在形状上互相对称。每个引线框具有两个向上弯曲的边，从而在第一引线框7上形成升高部分9并在第二引线框8上形成升高部分10。当模制外壳1时，安装升高部分9和10，使其位于侧壁2和3的内部，从而使第一和第二引线框7和8被固定在外壳1中。
第一引线框7具有固定在其底部12上面的光发射芯片11。光发射芯片11通过导线13键合而连接到第二引线框8。
由光发射芯片11产生的热量被传导到第一引线框7上，因此它被加热至更高温度，并且通过升高部分9将热量耗散入外壳1外部的空间。也就是说，已经传导给第一引线框7的热量被迫耗散入外部空间中。第二引线框8从中空部分6接收热量，并且通过升高部分10将热量耗散入外壳1外部的空间。由此实现的散热阻止了外壳1温度的升高，从而防止外壳1的变形和变色。因此，这就允许制造出能够发挥更大功率而不用考虑外壳1的变形和变色的光发射芯片11。
通过向第一和第二引线框7和8的形成过程中简单地添加弯曲过程，可以容易地模制升高部分9和10。
在图2的结构中，第一和第二引线框7和8都具有升高部分。可选地，只有一个引线框具有升高部分，在这种情况中延伸升高部分，具有向其中添加的延伸部分，使之具有更大的总长度。图3作为改进的实例表示这种引线框的一个实例。
在图3的结构中，第二引线框8没有升高部分。作为替代，第一引线框7的升高部分9形成延伸部分14，14，按包括图2所示第二引线框8的升高部分10的方式延伸。具体地说，升高部分9基本上具有与侧壁2和3相同的长度，并且在两个相对的侧壁4和5上方伸展。热通过升高部分9耗散，每个升高部分都达到具有大面积，导致更高的散热效率，足以补偿通过现在除去的第二引线框8的升高部分而耗散的热量。
图4表示本发明的第二实施方案。图4是光发射元件的剖视图。
在第二实施方案中，光发射元件包括与图2和3所示具有相同结构的第一引线框7和第二引线框8。但是，第一和第二引线框7和8分别具有升高部分9和10，它们没有设置在内部，而是沿着并与侧壁2和3的内表面密切接触。因此，升高部分9和10直接面向光发射芯片11，从而允许由光发射芯片11发出的热量快速耗散。
图5和6表示本发明的第三实施方案。图5是光发射元件的剖视图。图6是图5中光发射元件所用的引线框的透视图。
在该第三实施方式中，第一和第二引线框7和8在形状上互相对称并且以下面的方式构造。具体地说，第一引线框7包括：底部12；通过对底部12的两个侧边向上弯曲而形成的升高部分9；通过对与侧边正交的末端边18向上弯曲而形成的升高部分20；以及从升高部分20突出的引线部分16。第二引线框8包括：底部15；通过对底部15的两个侧边向上弯曲而形成的升高部分10；通过对与侧边正交的末端边19向上弯曲而形成的升高部分21；以及从升高部分21突出的引线部分17。
第一引线框7的升高部分9和20沿着侧壁2、3和4的内壁设置并与之紧密接触。第二引线框8的升高部分10和21沿着侧壁2、3和5的内壁设置并与之紧密接触。因此，侧壁2、3、4和5的内表面全部由升高部分覆盖。
如图5所示的引线部分16和17分别位于侧壁4和5的较上面部分，并且放置成使其可以通过侧壁4和5从外壳1引出。
沿着外壳1的四个侧壁2、3、4和5的内表面形成的升高部分9、10、20和21在四个方向上阻止了光发射芯片11发出的热量的辐射，从而避免了热扩散。
升高部分可以沿着外壳1的四个侧壁中三个，而不用如上所述沿着所有的侧壁来形成。结果，三个升高部分在所述三个方向上阻止了光发射芯片11发出的热量的辐射，从而避免了热扩散。
在其上固定光发射芯片11的第一引线框7具有沿着三个侧壁2、3和4形成的升高部分9和20；因此，至少这三个侧壁迫使热量通过加热至高温的第一引线框7耗散，从而有效地避免了外壳1温度的升高。
通过向第一和第二引线框7和8的形成过程中简单地添加弯曲过程，可以容易地制造升高部分9、10、20和21。
在图6的结构中，第一和第二引线框7和8分别具有两个侧边向上弯曲形成升高部分。可选地，只有一个引线框具有在其两个侧边上形成的升高部分，在这种情况下延伸升高部分，使之具有更大的总长度，带有向其中添加的延伸部分。图7作为改进的实例表示这种引线框的一个实例。
在图7的结构中，第二引线框8在其两个侧边上没有升高部分，只留下在其末端边上形成升高部分21。作为替代，第一引线框7的升高部分9形成以包括图6所示第二引线框8的侧边部分10的方式延伸的延伸部分22和23。具体地说，升高部分9基本上具有与侧壁2和3相同的长度，并且在两个相对的侧壁4和5上方伸展。结果，侧壁2、3、4和5的内表面全部由升高部分9、20和21覆盖。
第二引线框8的升高部分21覆盖了除由第一引线框7的升高部分9和20覆盖的侧壁(侧壁2、3和4)之外的侧壁(侧壁5)。分担覆盖如上所述第一引线框7和第二引线框8之间的侧壁2、3、4和5的作用允许根据例如对引线框的尺寸限制和外壳1的外部尺寸等因素来分别设置分配给第一和第二引线框7和8的升高部分的适当数量，从而使散热最佳。
图8表示本发明的第四实施方案。图8是光发射元件的剖视图。
在第四实施方案中，第一引线框7具有在其底部形成的延伸部分24。延伸部分24通过由侧壁2、3、4和5围绕的中空部分6，并且到达相对侧壁5的内表面上。第二引线框8以位于第一引线框7上方的方式由侧壁5固定。第二引线框8的引线部分17穿过侧壁5。这就在第一引线框7和第二引线框8之间提供了间隙W。
对于图7的第一引线框7，图8的第一引线框7在其两个侧边上具有升高部分9(未显示)，它们具有基本上与侧壁2和3相同的长度并且在两个相对的侧壁4和5上方伸展。
根据第四实施方案的结构允许增加第一引线框7的面积而不用扩大外壳1。即使出于某些原因需要减少升高部分的数量，提供给第一引线框7的延伸部分也可允许增加散热面积，从而保证散热量。第二引线框8设置在第一引线框7上方允许容易对光发射芯片11进行导线键合。
在第一至第四实施方案任何之一中，光发射芯片11被固定在第一引线框7的底部，并且仅由第一引线框7或者与第二引线框8一起围绕。
图9至16表示本发明的第五实施方案。图9是光发射元件的剖视图。图10是引线框的平面图。图11是表示光发射元件制造过程一个步骤的平面图。图12是沿着图11中所示的线A-A获取的剖视图。相似地，图13是沿着图11中所示的线B-B获取的剖视图。图14表示在图11中所示步骤后的另一个步骤的平面图。图15是沿着图14中所示的线C-C获取的剖视图。相似地，图16是沿着图14中所示的线D-D获取的剖视图。
第五实施方案的光发射元件具有封装100，其具有由合成树脂形成并结合由金属形成的引线的外壳。在封装100的制造中，首先制备如图10所示的引线框101。引线框101通过对带状片形金属钻孔形成以固定间距重复的引线图案来形成。由合成树脂形成的外壳102被注模，在此情况中在预定的位置上插入模制，引线框101不弯曲而是保持平坦。在以上述方法形成了图11至13所示的封装100后，对封装100进行表面键合或导线键合。在最后阶段，分离引线，完成光发射元件。引线可以通过挤压或者其它方法来分离。
使用具有高亮度水平，例如白色合成树脂的合成树脂作为外壳102的材料。在外壳102的一个角上，形成具有如图11所示三角平面形状的凹入部分103。凹入部分103用于极性识别。
在最后阶段中实施分离后最终保留在外壳102中的引线数量总共是6个。这些引线中的三个是第一引线104a、104b和104c，并且剩下的三个引线分别是第二引线105a、105b和105c。第一引线104a、104b和104c与第二引线105a、105b和105c分别排列成行。在引线之间提供间隙用来绝缘。
外壳102具有矩形平面形状的中空部分106和向上变宽的锥形截面，因此具有倒立立方锥的总体形状。第一引线104a、104b和104c和第二引线105a、105b和105c各自都被固定在外壳102中，其一端被放置在中空部分106的底表面上而其另一端突出到外壳102外。
在形成侧表面的倾斜表面与底表面交叉处的中空部分106下方形成内部凸缘107。内部凸缘107位于第一引线104a、104b和104c和第二引线105a、105b和105c的上方，并且具有比引线小的厚度。
为了高效地投射光发射芯片发出的光线，在中空部分106内部周边表面上固定由金属形成的反射框108。如同具有中空部分106的外壳一样，反射框108具有向上变宽的锥形截面，并且与中空部分106的内部周边表面紧密接触地固定。举例来说，通过在反射框108和外壳102之间提供凹入/凸出啮合部分来固定反射框108。反射框108可使用粘合剂固定，或者通过某些方法临时固定，然后完全通过后面描述的树脂模塑来固定。内部边缘107用于定位反射框108的底端，并且还防止由反射框108引起的引线之间的短路。
反射框108可以由与引线中使用的材料相同或者不同的材料形成。在任一种情况中，优选反射框108的内表面接受表面处理，从而提高光反射率。另外，优选构造反射框108具有等于引线厚度一半或以上的厚度，从而保证散热能力。
通过表面键合在具有上述结构的封装100上固定三个光发射芯片。光发射芯片110被分别固定在第一引线104a、104b和104c上，并且还用导线111分别导线键合到第二引线105a、105b和105c上。光发射芯片分别发出三原色(RGB)。因此，三个光发射芯片组合提供可以实现全色显示。
图14至16表示完成表面键合或者导线键合后的状态。随后，将具有透光性的模塑树脂112加入中空部分106中(参阅图9)，然后固化。然后，分离引线，完成光发射元件。
在外壳102的外部底表面上形成用来接收引线的凹入部分109。第一引线104a、104b和104c和第二引线105a、105b和105c突出外壳的部分被弯折入所述凹入部分109，使得外壳102的外部底表面和引线弯曲部分基本上彼此平齐。这会降低光发射元件的基底面，并且还允许表面安装。
光发射元件可以在反射框108上反射光发射芯片110发出的光线，并且高效地将光线投射到外面。另外，光发射元件可以有效地将多个不同颜色的发光体混合在一起。光发射芯片110产生的热量通过引线耗散到外面。所述热量还从引线传给反射框108，因为由金属形成的反射框108的末端面向引线，其间具有短的距离，即与内部凸缘107的厚度相等的距离。这会引起通过反射框108散热，从而提供更好的散热效率。
在制造封装100时，外壳102被注模成平坦而没有任何弯曲部分的引线框101。这会导致更少的树脂泄漏，并且允许比插入模制弯曲引线时更容易制造。
在第五实施方案中，外壳的平面形状是但不局限于矩形。外壳的平面形状可以是矩形、圆形或椭圆形以外的多边形。光发射芯片的数量在本实施方案中是三个，但是它可以是任何数量，例如一个、两个、四个或者更多个。可以做出任何其它修改，而不会背离本发明的精神。
工业应用性
本发明可以广泛地用于其中一对由导电材料形成的引线框被固定在由绝缘材料形成的外壳中、光发射芯片固定在引线框之一上的光发射元件。

Claims (13)

1.一种光发射元件，包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的箱形外壳；由导电材料形成并固定在外壳中的引线框；以及固定在引线框上的光发射芯片，其中所述引线框具有这样形成的升高部分，使得其位于所述外壳的侧壁内。
2.根据权利要求1的光发射元件，其中所述升高部分通过弯曲所述引线框的两个侧边而形成。
3.根据权利要求1的光发射元件，其中所述引线框包括在其上固定光发射芯片的第一引线框，以及通过导线键合而被连接到光发射芯片上的第二引线框，其中所述升高部分至少形成在所述第一引线框上。
4.一种光发射元件，包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的箱形外壳；由导电材料形成并固定在外壳中的引线框；以及固定在引线框上的光发射芯片，其中所述引线框具有沿所述外壳的侧壁内表面形成的升高部分。
5.根据权利要求4的光发射元件，其中所述中空部分由四个侧壁围绕，并且其中所述升高部分沿所述侧壁的至少三个侧壁形成。
6.根据权利要求5的光发射元件，其中所述升高部分通过弯曲所述引线框的两个侧边以及与所述侧边正交的末端边而形成。
7.根据权利要求5的光发射元件，其中所述引线框包括在其上固定光发射芯片的第一引线框，以及通过导线键合被连接到光发射芯片的第二引线框，并且其中所述升高部分至少形成在所述第一引线框上。
8.根据权利要求7的光发射元件，其中所述第二引线框具有所形成的升高部分从而覆盖除由所述第一引线框的升高部分覆盖的侧壁之外的侧壁。
9.一种光发射元件，包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的箱形外壳；由导电材料形成并被固定在外壳中从而面向中空部分的第一引线框和第二引线框；以及固定在所述第一引线框上的光发射芯片，其中所述第一引线框具有所形成的升高部分，从而在围绕所述中空部分的四个侧壁之中的两个相对的侧壁上方伸展，其中所述第二引线框与所述第一引线框重叠，在二者之间留下垂直的间隙，并且其中所述第二引线框通过导线键合被连接到光发射芯片上。
10.根据权利要求9的光发射元件，其中所述第二引线框被设置在所述第一引线框的上方。
11.一种光发射元件，包括：由绝缘材料形成并在内部具有中空部分的外壳，从而具有向上变宽的锥形截面；各自具有设置在中空部分的底表面上的一端和从外壳中向外突出的另一端的第一引线和第二引线；在所述中空部分中，被固定在所述第一引线上并通过导线键合被连接到所述第二引线的光发射芯片；以及由金属形成并被固定在所述中空部分的内部四周表面上的反射框，距所述第一和第二引线留下一个小距离，使得第一和第二引线不会短路。
12，根据权利要求11的光发射元件，其中在所述中空部分中设置多个光发射芯片，并且所述第一和第二引线按与光发射芯片相同的数目设置。
13.根据权利要求11或12的光发射元件，其中在所述外壳的外部底表面上形成用于接收引线的凹入部分，并且其中所述第一和第二引线从所述外壳中突出的部分被弯折到所述凹入部分中。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101960620B (zh) * 2008-02-29 2013-06-12 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 小型壳体和带有至少一个小型壳体的支承装置
CN103843164A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 欧司朗有限公司 光电半导体组件
CN106797104A (zh) * 2014-10-15 2017-05-31 株式会社小糸制作所 半导体激光装置

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100629496B1 (ko) * 2005-08-08 2006-09-28 삼성전자주식회사 Ｌｅｄ 패키지 및 그 제조방법
KR100772433B1 (ko) * 2006-08-23 2007-11-01 서울반도체 주식회사 반사면을 구비하는 리드단자를 채택한 발광 다이오드패키지
JP2008198807A (ja) * 2007-02-14 2008-08-28 Nichia Corp 半導体装置
KR100901618B1 (ko) 2007-04-19 2009-06-08 엘지이노텍 주식회사 발광 다이오드 패키지 및 제조방법
KR101438826B1 (ko) * 2008-06-23 2014-09-05 엘지이노텍 주식회사 발광장치
US8680656B1 (en) * 2009-01-05 2014-03-25 Amkor Technology, Inc. Leadframe structure for concentrated photovoltaic receiver package
US8120055B2 (en) * 2009-04-20 2012-02-21 Avago Technologies Ecbu Ip (Singapore) Pte. Ltd. Light source
TW201214804A (en) * 2010-03-09 2012-04-01 Lg Innotek Co Ltd Light emitting device package, and display apparatus and lighting system having the same
KR101198860B1 (ko) 2010-11-08 2012-11-07 주식회사 파워라이텍 리드프레임 및 이를 이용한 반도체 소자 패키지
KR101766720B1 (ko) * 2010-11-25 2017-08-23 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지
TWI532953B (zh) * 2015-08-27 2016-05-11 Cooling stent structure and manufacturing method thereof
JP6388012B2 (ja) 2016-09-30 2018-09-12 日亜化学工業株式会社 発光装置
US11444227B2 (en) 2019-10-01 2022-09-13 Dominant Opto Technologies Sdn Bhd Light emitting diode package with substrate configuration having enhanced structural integrity
US11444225B2 (en) 2020-09-08 2022-09-13 Dominant Opto Technologies Sdn Bhd Light emitting diode package having a protective coating
US11329206B2 (en) 2020-09-28 2022-05-10 Dominant Opto Technologies Sdn Bhd Lead frame and housing sub-assembly for use in a light emitting diode package and method for manufacturing the same

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5484996A (en) 1977-12-19 1979-07-06 Sanyo Electric Co Ltd Light emission diode display device
JPH07120819B2 (ja) 1988-04-21 1995-12-20 松下電器産業株式会社 発光ダイオード
JP3251003B2 (ja) 1989-12-18 2002-01-28 ソニー株式会社 半導体レーザ装置及び光学記録再生装置
JPH04280487A (ja) 1991-03-08 1992-10-06 Fuji Electric Co Ltd 半導体レーザ装置
JP3187482B2 (ja) * 1991-10-30 2001-07-11 ローム株式会社 パッケージ型半導体レーザ装置
JPH05218507A (ja) 1992-02-05 1993-08-27 Sanyo Electric Co Ltd 光半導体装置
DE69329542T2 (de) * 1992-06-05 2001-02-08 Mitsui Chemicals Inc Dreidimensionale leiterplatte, elektronische bauelementanordnung unter verwendung dieser leiterplatte und herstellungsverfahren zu dieser leiterplatte
DE19621124A1 (de) * 1996-05-24 1997-11-27 Siemens Ag Optoelektronischer Wandler und dessen Herstellungsverfahren
JP4090512B2 (ja) * 1997-04-08 2008-05-28 日本オプネクスト株式会社 光モジュール
US6521989B2 (en) * 1998-10-08 2003-02-18 Honeywell Inc. Methods and apparatus for hermetically sealing electronic packages
JP2001291812A (ja) * 2000-04-10 2001-10-19 Rohm Co Ltd モールド型半導体レーザ
JP2001308437A (ja) 2000-04-18 2001-11-02 Sanyo Electric Co Ltd 半導体レーザ装置およびその製造方法
JP2002176203A (ja) * 2000-09-29 2002-06-21 Omron Corp 発光デバイス及び発光デバイスアレイ
JP3736366B2 (ja) * 2001-02-26 2006-01-18 日亜化学工業株式会社 表面実装型発光素子およびそれを用いた発光装置
JP2003152228A (ja) 2001-11-12 2003-05-23 Sumitomo Bakelite Co Ltd Ｌｅｄ用ケース及びｌｅｄ発光体
KR100439402B1 (ko) 2001-12-24 2004-07-09 삼성전기주식회사 발광다이오드 패키지
SG157957A1 (en) * 2003-01-29 2010-01-29 Interplex Qlp Inc Package for integrated circuit die

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101960620B (zh) * 2008-02-29 2013-06-12 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 小型壳体和带有至少一个小型壳体的支承装置
US8633408B2 (en) 2008-02-29 2014-01-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Miniature housing and support arrangement having at least one miniature housing
CN103843164A (zh) * 2011-09-29 2014-06-04 欧司朗有限公司 光电半导体组件
US9437792B2 (en) 2011-09-29 2016-09-06 Osram Gmbh Optoelectronic semiconductor component
CN103843164B (zh) * 2011-09-29 2017-08-11 欧司朗有限公司 光电半导体组件
CN106797104A (zh) * 2014-10-15 2017-05-31 株式会社小糸制作所 半导体激光装置
CN106797104B (zh) * 2014-10-15 2019-07-12 株式会社小糸制作所 半导体激光装置

Also Published As

Publication number Publication date
US7531844B2 (en) 2009-05-12
CN1685578B (zh) 2010-12-08
WO2004034529A1 (ja) 2004-04-22
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EP1548905A1 (en) 2005-06-29
US20060108669A1 (en) 2006-05-25

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