DE19649650B4 - Oberflächenmontierbares strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement - Google Patents

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Abstract

Oberflächenmontierbares strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit mindestens einem eine Strahlung aussehenden Halbleiterkörper (2), der eine optische Achse aufweist, einem ein erstes Kopfteil (5) und ein erstes Anschlußbeinchen (7) aufweisenden ersten elektrischen Anschlußteil (3), einem ein zweites Kopfteil (6) und ein zweites Anschlußbeinchen (8) aufweisenden zweiten elektrischen Anschlußteil (4) und mit einer Umhüllung (1), die aus einem für die Strahlung zumindest teilweise durchlässigen Material hergestellt ist, bei dem
– elektrische Kontakte (10, 11) des Halbleiterkörpers (2) mit dem ersten Kopfteil (5) bzw. mit dem zweiten Kopfteil (6) elektrisch leitend verbunden sind,
– der Halbleiterkörper (2) und das erste (5) und das zweite Kopfteil (6) von der Umhüllung (1) umschlossen sind,
– die Umhüllung (1) eine Strahlungsaustrittsfläche (12), eine dieser gegenüberliegende Grundfläche (13) und eine dazwischen angeordnete, zur Grundfläche geneigte Leiterplattenauflagefläche (26) aufweist,
– das erste und das zweite Anschlußbeinchen (7, 8) durch die Grundfläche (13) hindurch aus der...

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Sie bezieht sich insbesondere auf ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit mindestens einem eine Strahlung aussendenden Halbleiterkörper, einem einen ersten Kopfteil und ein erstes Anschlussbeinchen aufweisenden ersten elektrischen Anschlussteil, einem einen zweiten Kopfteil und ein zweites Anschlussbeinchen aufweisenden zweiten elektrischen Anschlussteil und mit einer Umhüllung, die insbesondere mittels einer Vergußtechnik einstückig aus einem für die Strahlung zumindest teilweise durchlässigen Material, insbesondere aus Kunststoff, hergestellt ist,
    bei dem ein erster elektrischer Kontakt des Halbleiterkörpers mit dem ersten Kopfteil und ein zweiter elektrischer Kontakt des Halbleiterkörpers mit dem zweiten Kopfteil elektrisch leitend verbunden ist,
    bei dem der Halbleiterkörper und das erste und das zweite Kopfteil von der Umhüllung umschlossen sind,
    bei dem die Umhüllung eine Strahlungsaustrittsfläche und eine Grundfläche aufweist, die auf gegenüberliegenden Seiten der Umhüllung angeordnet sind, und eine dazwischen angeordnete, zur Grundfläche geneigte Leiterplattenauflagefläche aufweist und
    bei dem das erste und das zweite Anschlussbeinchen durch die Grundfläche hindurch aus der Umhüllung herausrage. Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf Infrarot-Strahlung aussendende Halbleiterbauelemente (z. B. IR-Lumineszenzdioden) beispielsweise zur Verwendung in Infrarot-Fernsteuerungen von Fernseh- und Rundfunkgeräten, Videorecordern, Lichtdimmern usw., für Gerätefernsteuerungen und für Lichtschranken für Gleich- und Wechsellichtbetrieb und auf sichtbares Licht emittierende Leuchtdioden.
  • Derartige Halbleiterbauelemente sind auf dem Markt verfügbar und beispielsweise in der Siemens-Broschüre „Lumineszenzdioden", Qualität und Zuverlässigkeit, Themenschrift 09.90, Herausgeber Siemens AG, Bereich Halbleiter, Marketing-Kommunikation, München, Januar 1991, und im Siemens-Lieferprogramm 07.94 „Optohalbleiter und Sensoren", Herausgeber Siemens AG, Bereich Halbleiter, Marketing-Kommunikation, München, Seiten 18 – 33 beschrieben. Die Montage derartiger Halbleiterbauelemente auf einer Leiterplatte einer Schaltungsanordnung erfolgt mittels Durchstecken der als Lötspieße ausgebildeten Anschlussteile durch Bohrungen in der Leiterplatte und anschließendem Löten. Aufgrund der Tatsache, daß heutzutage nahezu alle anderen elektronischen Bauteile oberflächenmontierbar ausgebildet sind, erfordert dies jedoch einen besonders hohen zusätzlichen Montageaufwand.
  • Die Oberflächenmontage, die auch unter der Bezeichnung SMT(Surface Mounted Technology)-Montage bekannt ist, ist eine in der Halbleitertechnik geläufige Befestigungsmethode für Halbleiterbauelemente und wird von daher an dieser Stelle nicht mehr näher erläutert.
  • Aus der DE 44 41 477 A1 ist eine oberflächenmontierbare Leuchtdiodeneinheit bekannt, bei der eine herkömmliche sogenannte Radial-LED in ein hülsenartiges Kunststoffgehäuse mit einem eine Auflagefläche bildenden Vorsprung, einem Zentrierzapfen und Aussparungen zur Aufnahme der Enden von elektrischen Anschlüssen eingesetzt ist. Die Herstellung von derartigen Bauelementen ist mit einem relativ großen technischen Aufwand verbunden, insbesondere deshalb, weil die Abmessungen der Kunststoffumhüllung und des hülsenartigen Kunststoffgehäuses keinen zu großen Toleranzen unterliegen dürfen, um eine hin reichende Passgenauigkeit der beiden Teile zu erzielen. Außerdem ist aufgrund der geringen Auflagefläche der elektrischen Anschlüsse eine sichere und mechanisch stabile Lötung auf einer Leiterplatte nur schwer erzielbar.
  • In der US 4,984,057 wird ein Halbleiter-Array beschrieben, bei dem mehrere Halbleiterbauelemente in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Ein Anschlussbeinchen jedes Halbleiterbauelements wird durch eine zu der Reihe quer angeordnete Platte elektrisch verbunden und damit wird eine gemeinsame Elektrode gebildet. Alle so verbundene Anschlussbeinchen werden sechsmal um 90° in abwechselnder Richtung gebogen, um die Struktur des Arrays zu verstärken. Somit werden die Anzahl der Anschlüsse an einer Leiterplatte minimiert.
  • Aus der DE 94 09 174 U1 ist eine Haltevorrichtung für ein oder mehrere mit Anschlusspins versehene elektronische Bauteile bekannt, bei der das elektronische Bauteil mittels eines Halteteils und die freien Enden der Anschlusspins mittels eines Halters an einer Leiterplatte gehalten ist/sind. Die Anschlusspins sind aus dem Halteteil herausgeführt, auf der Oberfläche der Leiterplatte aufgesetzt und mit dieser im Bereich zwischen dem Halteteil und Halter verlötet.
  • Weiterhin bekannt ist aus der DE 1 933 663 A1 eine Vorrichtung zur Kontaktierung von Keramikkondensatoren in gedruckten Leiterplatten bekannt, bei der die Keramikkondensatoren jeweils senkrecht in einen Schlitz der Leiterplatte eingesetzt sind.
  • Ebenso bekannt ist der versenkte Einsatz von optischen Bauelementen in einem Substrat, mit dem das optische Bauelement durch Löten elektrisch verbunden ist ( JP 5-327 021 A ). Dadurch wird die Höhe des eingesetzten Bauelements verringert.
  • Aus der JP 61-189 677 A ist ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement bekannt, bei dem zwei Nuten in der Längsrichtung an den Seitenflächen des Bauelements ausgebildet In sind, um das Drehen des Bauelements bei der Montage zu verhindern und eine kompaktere Montagedichte zu ermöglichen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein oberflächenmontierbares strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art zu entwickeln, das technisch einfach herstellbar ist, das eine geringe Bauhöhe bei der Montage auf einer Leiterplatte zulässt und bei dem auf einfache Weise eine mechanisch stabile Lötverbindung zwischen den Anschlussbeinchen und der Leiterplatte herstellbar ist. Ziel ist weiterhin, ein kostengünstiges oberflächenmontierbares Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art zur Verfügung zu stellen, das mit einer zusätzlichen Optik für die ausgesandte Strahlung ausgestattet ist und eine hohe Strahlstärke bei minimalem akzeptablen Halbwinkel von 15 bis 20° aufweist.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Halbleiterbauelemente sind Gegenstand der Unteransprüche 2 bis 5.
  • Bei dem Halbleiterbauelement der eingangs genannten Art ist vorgesehen, daß die Enden der beiden Anschlussbeinchen von der Grundfläche wegragen und daß das erste Anschlussbeinchen und das zweite Anschlussbeinchen eine erste bzw. eine zweite langgestreckte Lötfläche aufweisen, die im Wesentlichen mit der Leiterplattenauflagefläche in einer gemeinsamen Ebene liegen. Das von der Umhüllung und den elektrischen Anschlussteilen ausgebildete Gehäuse ist somit auf einer Leiterplatte auf herkömmliche Art und Weise oberflächenmontierbar. Die Lötflächen und die Leiterplattenauflagefläche gewährleisten zudem eine stabile Auflage des Bauelements auf der Leiterplatte.
  • Oben und im Folgenden ist mit „im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen" zum Ausdruck gebracht, daß die Lötflächen auch geringfügig versetzt zur Leiterplattenauflagefläche angeordnet sein können. Es muss trotz Versatz eine sichere Kontaktierung der Anschlussbeinchen auf zugehörigen Leiterbahnen der Leiterplatte gewährleistet sein. Zur Montage des Halbleiterbauelements auf eine Leiterplatte werden an sich bekannte SMT-Verfahren eingesetzt. Beispielsweise werden zunächst die Umhüllung mit der Leiterplattenauflagefläche auf die Leiterplatte geklebt und anschließend die Anschlussbeinchen auf die zugehörigen Leiterbahnen gelötet.
  • Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements liegen vorteilhafterweise das erste und das zweite Kopfteil auf einer Ebene, die ver setzt, insbesondere parallelverschoben zur Leiterplattenauflagefläche angeordnet ist und weist das erste und das zweite Anschlussbeinchen je eine S-förmige Biegung auf. Diese Biegung ist derart ausgebildet, dass die erste und die zweite Lötfläche und die Leiterplattenauflagefläche im Wesentlichen in der gemeinsamen Ebene liegen. Die Leiterplattenauflagefläche ist hierbei insbesondere durch eine seitliche Abflachung der Umhüllung hergestellt. Ein derartiges erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement läßt sich auf einfache Weise auf der Oberseite einer Leiterplatte stabil aufsetzen und befestigen.
  • Bei den erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementen ist vorgesehen, dass die Leiterplattenauflagefläche durch zwei seitliche Einbuchtungen in der Umhüllung ausgebildet ist, dass die Anschlussbeinchen gerade ausgebildet sind und dass je eine die jeweilige Lötfläche aufweisende Seitenfläche des ersten und des zweiten Anschlussbeinchens und die Leiterplattenauflagefläche im Wesentlichen in der gemeinsamen Ebene liegen. Die zwei seitlichen Einbuchtungen sind insbesondere auf einander gegenüberliegenden Seiten der Umhüllung angeordnet.
  • Eine entsprechende Leiterplatte, auf die ein derartiges erfindungsgemäßes Halbleiterbauelement montiert werden kann, weist eine Ausnehmung auf, in der die Umhüllung teilweise versenkt wird. Diese Bauweise erlaubt vorteilhafterweise den Aufbau einer Leiterplatte mit besonders geringer Bauhöhe.
  • Bei einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements sowie der bevorzugten Ausführungsformen weist die Umhüllung zusätzlich eine der Leiterplattenauflagefläche gegenüberliegende ebene Ansaugfläche auf. Dies hat insbesondere den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Halbleiterbauelement mittels herkömmlicher Bestückautomaten mit Saug-Pipette auf die Leiterplatte aufgesetzt werden kann.
  • Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelementes und der bevorzugten Ausführungsformen weist vorteilhafterweise eine Umhüllung auf, bei der die Strahlungsaustrittsfläche derart gekrümmt ist, dass sie für die vom Halbleiterkörper ausgesandte Strahlung als Linse wirkt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Umhüllung auf der der Grundfläche gegenüberliegenden Seite mit einer Linsenkappe versehen ist, die eine gekrümmte Strahlungsaustrittsfläche aufweist und deren optische Achse mit der optischen Achse des strahlungsemittierenden Halbleiterkörpers zusammenfällt. Durch eine derartige Ausgestaltung kann vorteilhafterweise eine sehr hohe Strahlstärke des Halbleiterbauelements erreicht werden.
  • Die Umhüllung einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements weist vorteilhafterweise gleichzeitig zwei eine erste Leiterplattenauflagefläche ausbildende seitliche Einbuchtungen und eine eine zweite Leiterplattenauflagefläche ausbildende seitliche Abflachung auf, wobei die erste Leiterplattenauflagefläche und die erste und die zweite Lötfläche des ersten bzw. des zweiten Anschlussbeinchens im Wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene liegen. Dies hat den Vorteil, dass Halbleiterbauelemente mit ein und derselben Umhüllung optional auf eine Leiterplatte mit Ausnehmung für die Umhüllung oder auf eine ebene Leiterplatte montiert werden können.
  • Des Weiteren kann die Umhüllung auch auf der Seite, auf der die Anschlussbeinchen verlaufen, eine Abflachung aufweisen, um vorteilhafterweise die Bauhöhe des Halbleiterbauelements zu verringern.
  • Die erfindungsgemäßen Halbleiterbauelemente werden im folgenden anhand von zwei Ausführungsbeispielen in Verbindung mit den 1 bis 6 näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements,
  • 2 eine schematische Darstellung einer weiteren Seitenansicht des ersten Ausführungsbeispieles von der in 1 durch den Pfeil C angegebenen Seite,
  • 3 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Grundfläche des ersten Ausführungsbeispieles,
  • 4 eine schematische Darstellung einer Draufsicht auf die Grundfläche eines zweiten Ausführungsbeispieles,
  • 5 eine schematische Schnittdarstellung des ersten Ausführungsbeispieles entlang der in 1 eingezeichneten Linie B-B,
  • 6 eine schematische Ansicht eines auf eine Leiterplatte montierten erfindungsgemäßen Halbleiterbauelements gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel.
  • Bei dem Halbleiterbauelement der 1 bis 5 sind ein erstes Kopfteil 5 eines ersten Anschlussteiles 3 und ein zweites Kopfteil 6 eines zweiten Anschlussteiles 4 von einer einstückig ausgebildeten, einen Grundkörper 9 und eine Linsenkappe 23 aufweisenden Kunststoffumhüllung 1 umschlossen. Die Anschlussteile 3, 4 bestehen aus einem elektrisch leitenden Material, zum Beispiel aus einem herkömmlich für Leadframes verwendeten Metall. Ein erstes Anschlussbeinchen 7 des ersten Anschlussteiles 3 und ein zweites Anschlussbeinchen 8 des zweiten Anschlussteiles 4 ragen ausgehend von dem jeweils zugehörigen Kopfteil 5, 6 durch eine ebene Grundfläche 13 des Grundkörpers 9 hindurch aus der Kunststoffumhüllung 1 heraus. Am ersten Kopfteil 5 ist eine Reflektorwanne 22 mit einer Chipträgerfläche 19 ausgebildet, auf der ein eine Strahlung aussendender Halbleiterkörper 2, z. B. ein IR-Lumineszenzdiodenchip oder ein sichtbares Licht abstrahlender Leuchtdiodenchip, angeordnet ist. Die Kunststoffumhüllung 1 ist aus einem für die Strahlung zumindest teilweise durchlässigen Kunststoff, z. B. Epoxidharz, beispielsweise mittels einer Vergusstechnik gefertigt. Dem Kunststoff können Diffusorteilchen oder Lumineszenzkonversionsstoffe zugesetzt sein, die die Abstrahlcharakteristik des Halbleiterbauelements bzw. die Farbe des abgestrahlten Lichtes beeinflussen.
  • Der Halbleiterkörper 2 weist an seiner Chiprückseite eine Rückseitenkontaktmetallisierung 10 und an seiner Chipvorderseite eine Vorderseitenkontaktmetallisierung 11 auf, die in üblicher Weise mittels eines metallischen Lotes bzw. mittels eines Bonddrahtes 20 mit der Chipmontagefläche 19 bzw. mit dem zweiten Kopfteil 6 elektrisch leitend verbunden sind.
  • Die Linsenkappe 23 ist auf einer der Grundfläche 13 gegenüberliegenden Seite des Grundkörpers 9 angeordnet und liegt in der Strahlungsrichtung des strahlungsemittierenden Halbleiterkörpers 2. Die Linsenkappe 23 kann eine sphärische oder asphärische oder auch eine mit verschiedenartig gekrümmten Bereichen versehene Strahlungsaustrittsfläche 12 aufweisen. Der parallel zur Grundfläche 13 liegende Querschnitt des Grundkörpers 9 ist im Wesentlichen kreisförmig ausgebildet, kann aber prinzipiell auch jede beliebige andere Form aufweisen. Die optischen Achsen des strahlungsemittierenden Halbleiterkörpers 2 und der Linsenkappe 23 liegen aufeinander. Die Position des strahlungsemittierenden Halbleiterkörpers 2 in der Kunststoffumhüllung 1 ist derart gewählt, dass im Wesentlichen die gesamte vom Halbleiterkörper 2 ausgesandte Strahlung durch die Strahlungsaustrittsfläche 12 der Linsenkappe 23 hindurch aus der Kunststoffumhüllung 1 ausgekoppelt wird.
  • Des Weiteren besitzt die Kunststoffumhüllung 1 zwei einander gegenüberliegende, parallel zur optischen Achse des Halbleiterkörpers 2 liegende Gehäuseabflachungen, von denen die eine eine Ansaugfläche 18 und die andere eine Leiterplattenauflagefläche 14 darstellt. Etwa in der Mitte zwischen diesen beiden Gehäuseabflachungen ragen die Anschlussbeinchen 7, 8 durch die Grundfläche 13 hindurch aus der Kunststoffumhüllung 1 heraus.
  • Im in den 1-6 dargestellten Ausführungsbeispiel des strahlungsemittierenden Halbleiterelements verlaufen die Anschlussbeinchen 7, 8 außerhalb der Kunststoffumhüllung geradlinig, weisen also keine Biegung auf und liegen im wesentlichen auf ein und derselben Ebene. Am Grundkörper 9 der Kunststoffumhüllung sind auf einander gegenüberliegenden Seiten zwei senkrecht zur Grundfläche 13 stehende Einbuchtungen 25 vorgesehen. Durch diese Einbuchtungen 25 sind senkrecht zur Grundfläche 13 stehende und im Wesentlichen mit den Anschlussbeinchen 7, 8 in einer gemeinsamen Ebene 17 liegende, sich über die gesamte Länge des Grundkörpers 9 erstreckende, ebene Flächen 26 ausgebildet.
  • Ein derart ausgestaltetes Halbleiterbauelement ist, wie in 6 gezeigt, für die Montage auf eine Leiterplatte 21 mit einer Ausnehmung 27 zur Versenkung der Kunststoffumhüllung 1 vorgesehen. Die ebenen Flächen 26 bilden die Leiterplattenauflagefläche und liegen am Rand der Ausnehmung 27 auf der Leiterplatte 21 auf. Die Anschlussbeinchen 7, 8 liegen ebenfalls auf der Leiterplatte 21 auf und sind z. B. mittels eines metallischen Lotes mit Leiterbahnen 29 verbunden. Diese Montageart gewährleistet vorteilhafterweise eine sehr geringe Aufbauhöhe der entsprechenden Schaltungsanordnung bei gleichzeitig einfacher Geometrie der Leiterplatte 21.
  • Die oben beschriebenen erfindungsgemäßen Gehäusebauformen lassen sich, versehen mit einem geeigneten IR-lumineszierenden Halbleiterkörper in besonders vorteilhafter Weise in IR-Fernsteuerungen und in Lichtschranken einsetzen. Ebenso ist sie vorteilhafterweise für sichtbares Licht abstrahlende oder UV-Strahlung aussendende Halbleiterbauelemente geeignet. Der Montageaufwand für die erfindungsgemäßen Halbleiterbauelemente ist gegenüber herkömmlichen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen mit sogenannter Radialbauform deutlich reduziert.
  • Selbstverständlich ist die Erfindung nicht auf die oben beschriebenen Ausführungsbeispiele eingeschränkt, sondern umfaßt alle möglichen sich für den Fachmann aus obiger Beschreibung ergebenden Gehäusebauformen mit den in den Ansprüchen angegebenen oder hierzu gleichwirkenden Merkmalen. Beispielsweise können die Anschlussbeinchen 7, 8 auch derart ausgebildet sein, daß sie nicht parallel sondern senkrecht zur optischen Achse 24 des Halbleiterbauelements verlaufend aus der Umhüllung 9 herausragen. Die Anschlussbeinchen 7,8 ragen dann seitlich aus dem Grundkörper 9 heraus.
  • 1
    Umhüllung
    2
    Strahlung aussendender Halbleiterchip
    3
    erstes elektrisches Anschlussteil
    4
    zweites elektrisches Anschlussteil
    5
    erstes Kopfteil
    6
    zweites Kopfteil
    7
    erstes Anschlussbeinchen
    8
    zweites Anschlussbeinchen
    9
    Grundkörper
    10
    erster elektrischer Kontakt
    11
    zweiter elektrischer Kontakt
    12
    Strahlungsaustrittsfläche
    13
    Grundfläche
    14
    Leiterplattenaufhagefläche
    15
    erste Lötfläche
    16
    zweite Lötfläche
    17
    gemeinsame Ebene
    18
    Ansaugfläche
    19
    Chipmontagefläche
    20
    Bonddraht
    21
    Leiterplatte
    22
    Reflektorwanne
    23
    Linsenkappe
    24
    Optische Achse
    25
    Einbuchtung
    26
    ebene Fläche
    27
    Ausnehmung

Claims (5)

  1. Oberflächenmontierbares strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit mindestens einem eine Strahlung aussehenden Halbleiterkörper (2), der eine optische Achse aufweist, einem ein erstes Kopfteil (5) und ein erstes Anschlußbeinchen (7) aufweisenden ersten elektrischen Anschlußteil (3), einem ein zweites Kopfteil (6) und ein zweites Anschlußbeinchen (8) aufweisenden zweiten elektrischen Anschlußteil (4) und mit einer Umhüllung (1), die aus einem für die Strahlung zumindest teilweise durchlässigen Material hergestellt ist, bei dem – elektrische Kontakte (10, 11) des Halbleiterkörpers (2) mit dem ersten Kopfteil (5) bzw. mit dem zweiten Kopfteil (6) elektrisch leitend verbunden sind, – der Halbleiterkörper (2) und das erste (5) und das zweite Kopfteil (6) von der Umhüllung (1) umschlossen sind, – die Umhüllung (1) eine Strahlungsaustrittsfläche (12), eine dieser gegenüberliegende Grundfläche (13) und eine dazwischen angeordnete, zur Grundfläche geneigte Leiterplattenauflagefläche (26) aufweist, – das erste und das zweite Anschlußbeinchen (7, 8) durch die Grundfläche (13) hindurch aus der Kunststoffumhüllung (1) herausragen, – jeweils ein Teilbereich des ersten und des zweiten Anschlußbeinchens (7, 8) und die Leiterplattenauflagefläche (26) im wesentlichen in einer gemeinsamen Ebene (17) liegen, wobei die Anschlußbeinchen (7, 8) gerade ausgebildet sind, derart, daß je eine die jeweilige Lötfläche (15, 16) aufweisende Seitenfläche des ersten und des zweiten Anschlußbeinchens (7, 8) und die Leiterplattenauflagefläche (26) im wesentlichen in der gemeinsamen Ebene (17) liegen, und – die gemeinsame Ebene (17) und eine optische Achse (24) des Halbleiterbauelements einen spitzen Winkel einschließen oder parallel verlaufen, dadurch gekennzeichnet, daß die Leiterplattenauflagefläche (26) durch zwei zwischen der Strahlungsaustrittsfläche (12) und der Grundfläche (13) verlaufende seitliche Einbuchtungen (25) in der Umhüllung (1) ausgebildet ist, so daß das Halbleiterbauelement in eine Ausnehmung (27) einer Leiterplatte (21) einlegbar ist.
  2. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) mit einer eine zweite Leiterplattenauflagefläche (14) ausbildenden seitlichen Abflachung versehen ist, so daß zur Oberflächenmontage das Halbleiterbauelement wahlweise mit der zweiten Leiterplattenauflagefläche (14) auf eine Leiterplatte (21) auf setzbar ist, wobei die Anschlußbeinchen (7, 8) jeweils S-förmig gebogen werden, oder unter Nutzung der ersten Leiterplattenauflagefläche (26) in eine Ausnehmung (27) einer Leiterplatte einsenkbar ist, wobei die Anschlußbeinchen mit der ersten bzw. zweiten Leiterplattenauflagefläche im wesentlichen in einer Ebene liegen.
  3. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) zusätzlich eine der Leiterplattenauflagefläche (14; 26) gegenüberliegende ebene Ansaugfläche (18) aufweist.
  4. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) auf der der Grundfläche (13) gegenüberliegenden Seite mit einer Linsenkappe (23) versehen ist, die eine gekrümmte Strahlungsaustrittsfläche (12) aufweist und deren optische Achse mit der optischen Achse (24) des strahlungsemittierenden Halbleiterkörpers (2) zusammenfällt.
  5. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Umhüllung (1) einstückig ausgebildet ist.
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Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19725287A1 (de) * 1997-06-14 1998-12-17 Itt Mfg Enterprises Inc Regensensor mit gebondeten Sensor-Chips
WO1999005728A1 (en) 1997-07-25 1999-02-04 Nichia Chemical Industries, Ltd. Nitride semiconductor device
WO2000037314A1 (en) 1998-12-21 2000-06-29 Alliedsignal Inc. Ir diode based high intensity light
JP3770014B2 (ja) 1999-02-09 2006-04-26 日亜化学工業株式会社 窒化物半導体素子
DE60043536D1 (de) 1999-03-04 2010-01-28 Nichia Corp Nitridhalbleiterlaserelement
DE10131698A1 (de) * 2001-06-29 2003-01-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Oberflächenmontierbares strahlungsemittierendes Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
AU2003299568B2 (en) * 2002-11-27 2010-07-22 Ampio Pharmaceuticals, Inc. Treatment of diseases and conditions mediated by increased phosphorylation
US8044412B2 (en) 2006-01-20 2011-10-25 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd Package for a light emitting element
TWI362769B (en) 2008-05-09 2012-04-21 Univ Nat Chiao Tung Light emitting device and fabrication method therefor
CN101976659B (zh) * 2010-09-03 2013-12-11 中兴通讯股份有限公司 一种无外封装晶体装置及其制造方法
DE102010041121A1 (de) * 2010-09-21 2012-03-22 Robert Bosch Gmbh Schaltungsträger sowie Verfahren zur Herstellung eines Schaltungsträgers
TWI559577B (zh) 2014-11-06 2016-11-21 Sinogerman Entpr Co Ltd SMT type LED package element, its manufacturing method and light emitting device
EP3671869B1 (de) * 2018-12-21 2022-07-06 Kirchner & Wilhelm GmbH + Co. KG Lichtquelle, insbesondere für ein medizinisches untersuchungsgerät, mit kanälen in einem grundkörper und montageverfahren für eine lichtquelle
JP7331331B2 (ja) * 2019-07-11 2023-08-23 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光モジュール

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1933663A1 (de) * 1969-07-02 1971-01-14 Siemens Ag Vorrichtung zur Kontaktierung von Keramikkondensaloren in gedruckten Leiterplatten
JPS61189677A (ja) * 1985-02-19 1986-08-23 Toshiba Corp 半導体発光表示装置
US4984057A (en) * 1989-05-01 1991-01-08 Adam Mii Semiconductor element string structure
DE9409174U1 (de) * 1994-06-07 1994-09-08 Leonhardy Gmbh Haltevorrichtung
DE4441477A1 (de) * 1994-11-22 1996-05-23 Leonhardy Gmbh Leuchtdiodeneinheit

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5187547A (en) * 1988-05-18 1993-02-16 Sanyo Electric Co., Ltd. Light emitting diode device and method for producing same

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1933663A1 (de) * 1969-07-02 1971-01-14 Siemens Ag Vorrichtung zur Kontaktierung von Keramikkondensaloren in gedruckten Leiterplatten
JPS61189677A (ja) * 1985-02-19 1986-08-23 Toshiba Corp 半導体発光表示装置
US4984057A (en) * 1989-05-01 1991-01-08 Adam Mii Semiconductor element string structure
DE9409174U1 (de) * 1994-06-07 1994-09-08 Leonhardy Gmbh Haltevorrichtung
DE4441477A1 (de) * 1994-11-22 1996-05-23 Leonhardy Gmbh Leuchtdiodeneinheit

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
JP 5327021 A (abstract), JPO & Japio, 1993 *
JP 5-327021 A (abstract), JPO & Japio, 1993
Siemens Lieferprogramm 07.94, Optohalbleiter und Sensoren, Herausgeber: Siemens AG, Bereich Halb- leiter, Marketing-Kommunikation, München, S.18-33 *
Siemens-Broschüre: Lumineszenzdioden, Qualität und Zuverlässigkeit, Themenschrift 9.90, Heraus- geber: Siemens AG, Bereich Halbleiter, Marketing- Kommunikation, München, Januar 1991 *

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US5981979A (en) 1999-11-09

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