DE102004003929A1 - Mit SM-Technologie bestückbares optoelektronisches Bauelement - Google Patents
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Abstract
Description
- Gebiet der Erfindung
- Die Erfindung bezieht sich auf ein mit Surface Mount Technologie bestückbares optoelektronisches Bauelement. Das Bauelement wurde entworfen, um mehrfache Arten der Beleuchtung zu ermöglichen; von oben, der Seite und von unten in Abhängigkeit von der Art der Bestückung. Die Bestückungsverbindungen werden durch das inhärent elektrisch leitende Grundmaterial bereitgestellt. Es ist kein mechanischer Formprozess erforderlich, um die gewünschten Bestückungsverbindungen herzustellen. Die Erfindung ermöglicht eine höhere Wärmeableitung aufgrund des verwendeten dickeren Grundmaterials und der in das Design integrierten Wärmesenke.
- Hintergrund der Erfindung
- Um die Anforderungen der verschiedenen Kunden zu erfüllen sind heute verschiedene Bauelemente-Konfigurationen auf dem Markt erhältlich. Zwei physikalische Hauptvariationen, die normalerweise im Zusammenhang mit optoelektronischen Bauelementen besprochen werden sind Abstrahlrichtung und Pinanschlüsse. Was die Abstrahlrichtung betrifft, kann der Kunde entweder zwischen einem Topstrahler oder Seitenstrahler wählen. Wie der Name impliziert haben Topstrahler die Beleuchtungsquelle auf der Bauelement-Oberfläche, während Seitenstrahler eine Quelle an der Seite des Bauelements haben. Die Wahl hängt sehr stark von der Anwendung selbst ab. Jede dieser Konfigurationen jedoch ist in Bezug auf physikalische Dimensionen einzigartig und nicht austauschbar. Vom Kunden wird erwartet, dass er den spezifischen Typ für seine Anforderungen bestellt.
- Zu den herkömmlichen Varianten von Pinanschlüssen, die am Markt erhältlich sind, zählen die J-Krümmung, der Knickflügel, der umgekehrte Knickflügel usw. Dies sind die Konfigurationen der Bestückungsverbindungen auf Untersystemen wie PCBs. Auf der Grundlage derzeitiger Marktinformationen gibt es noch keine mit SM-Technologie bestückbare optoelektronische Bauelemente, die ohne einen mechanischen Formprozess auskommen, um die gewünschten Bestückungsverbindungen zu erzeugen.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
- Die angefügten Zeichnungen sind:
-
1A ist ein dreidimensionaler Blick von oben auf die Erfindung. -
1B ist ein dreidimensionaler Blick von unten auf die Erfindung. -
2 ist eine Querschnittszeichnung der Erfindung und zeigt den Aufbau bestehend aus Grundmaterial, Kunststoffgehäuse, optoelektronischen Chip und Eintiefung innerhalb des Kunststoffgehäuses, welches mit einer durchsichtigen oder Licht durchlässigen Harzmasse gefüllt ist. -
3 zeigt die Erfindung, nachdem sie auf ein PCB aufgesetzt wurde und wobei die seitlich hervorstehenden Flügel als Mittel zur elektrischen Verbindung eingesetzt werden. -
4 zeigt die Erfindung ähnlich wie in3 aber in umgekehrter Richtung auf ein PCB aufgesetzt, sodass eine Lichtbestrahlung von der Unterseite aus bereitgestellt wird. - Detailbeschreibung der Erfindung
- Die Erfindung bezieht sich auf ein mit SM-Technologie bestückbares optoelektronisches Bauelement.
- Bezugnehmend auf die Erfindung basiert das optoelektronische Bauelement auf der Surface Mount Technologie. Ein dickes elektrisch leitendes Material (
1 ) wird als Grundmaterial für die Bestückung verwendet. Ein Licht undurchlässiges Material (2 ) wird als Gehäuse für das ganze Bauelement verwendet. Eine Eintiefung (5 ) ist in das Kunststoffmaterial integriert. Ein optoelektronischer Chip (3 ) ist innerhalb dieser Eintiefung montiert. Diese Eintiefung wird mit harter durchsichtiger oder Licht durchlässiger Harzmasse gefüllt, sodass Lichtwellen durch dieses Fenster ausgesendet oder empfangen werden können. Elektrische Verbindungen(en) zwischen dem Chip und dem Grundmaterial wird (werden) durch einen metallischen Draht (4 ) bereitgestellt. - Weitere Verbindungen zu externen Untersystemen wie die PCBs werden durch das Grundmaterial selbst bereitgestellt; typischerweise durch Anlöten. Um die externen Verbindungen zu erzeugen sind keine weiteren mechanischen Formungsprozesse erforderlich. Das Grundmaterial erstreckt sich durchgehend von der Mitte bis zur Unterseite (
8 ) und zu einer der Seitenwände (7 ); es geht so weit, dass es aus dem Kunststoffgehäuse herausragt. Die Oberfläche der Unterseite (8 ) wird für die Verbindung verwendet, wenn ein Topstrahler erfordert ist. Alternativ kann die seitliche Oberfläche (7 ) verwendet werden, wenn das Bauelement als Seitenstrahler verwendet werden soll. Diese Eigenschaft ist es, die letzten Endes eine Konstruktion für ein universelles Bauteil hervorbringt, bei dem die Fähigkeiten sowohl als Topstrahler als auch als Seitenstrahler eingesetzt zu werden in einem einzigen Bauteil vereint sind. Das Grundmaterial ragt auch aus den anderen Seiten des Bauteils heraus (6 ). Diese Seitenflügel wirken als Wärmesenken, um die Wärmeableitung des Bauteils zu verbessern. - In anderen Bestückungsanordnungen können diese Seitenflügel auch als Mittel verwendet werden, eine Verbindung mit externen Oberflächen wie PCBs herzustellen, wie in
3 und4 gezeigt. In diesem Fall wird das Bauelement in das Untersystem, d.h. PCB, eingefasst und kann als Topstrahler und auch als Unterseitenstrahler verwendet werden. Diese Bestückungskonfiguration reduziert das Höhenprofil des Bauelements über dem Untersystem, da sich ein Teil des Bauelements unterhalb der Oberfläche des Untersystems befindet. In diesem Fall wirken die beiden anderen freien Oberflächen (7 ) und (8 ) stattdessen als Wärmesenken. - Der Konstruktion innewohnend ist es, dass keine Anschlussformung erforderlich ist, da die Verbindungen nach aussen durch das Grundmaterial bereitgestellt werden. Dieses Merkmal schließt die mechanischen Beanspruchungen aus, denen die Bauteile typischerweise während der herkömmlichen Formprozesse ausgesetzt sind. Folglich nimmt die Robustheit und Zuverlässigkeit der Bauteile stark zu.
- Ein weiteres der Erfindung innewohnendes Merkmal ist sein relativ dickeres Grundmaterial im Vergleich zu anderen auf dem Markt erhältlichen vergleichbaren Produkten. Dies in Verbindungen mit den 'Wärmesenken' verbessert die Fähigkeit der Bauteile, Wärme abzuleiten, sehr stark. Höhere Ströme und Leistung können eingesetzt werden, um ein besseres Betriebsverhalten der Geräte hervorzubringen.
Claims (8)
- Optoelektronisches Bauelement, das auf der SM-Technologie (Surface Mount Technologie) basiert, mit: einem elektrisch leitenden Material (
1 ), einem trüben Kunststoffmaterial (2 ) sowie einer Eintiefung (5 ), wobei das elektrisch leitende Material (1 ) als Grundmaterial für die Bestückung dient, das trübe Kunststoffmaterial (2 ) ein Gehäuse für das ganze Bauteil bereitstellt und die Eintiefung (5 ) sich innerhalb des Kunststoffmaterials befindet, worin ein optoelektronischer Chip (3 ) montiert ist. - Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei die Eintiefung (
5 ) mit einer durchsichtigen und Licht durchlässigen Harzmasse gefüllt ist. - Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei elektrische Verbindung(en) zwischen dem Chip (
3 ) und dem Grundmaterial mit elektrischem Draht (4 ) vorgesehen ist (sind). - Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei das ursprüngliche Grundmaterial die leitenden Verbindungen zu externen Untersystemen wie PCBs bereitstellt.
- Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei das Grundmaterial vom Zentrum zum Boden (
8 ) und zu einer der Seitenwänden (7 ) herausragt. - Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 5, wobei das Grundmaterial aus dem Kunststoffgehäuse herausragt.
- Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei das Grundmaterial aus den zwei anderen Seiten (
6 ) des Kunststoffgehäuses herausragt. - Optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 1, wobei die seitlich herausragenden Flügel für die elektrischen Verbindungen verwendet werden können.
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