JP2019192915A - 半導体装置 - Google Patents
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Abstract
Description
‐基板平面に平行な水平方向の少なくとも1つの軸(例えば、図24AのX軸および/またはY軸)に沿ってエミッタアセンブリを移動させるステップ、
‐エミッタの基板平面に垂直な垂直軸(例えば、図24AのZ軸)に沿ってエミッタアセンブリを移動させるステップ、および、
‐複数のダイオードがコリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、水平方向の少なくとも1つの軸(例えば、図24AのX軸および/またはY軸)に沿ってエミッタアセンブリを回転させるステップ。
‐レシーバアセンブリを、レシーバの基板平面に垂直な垂直軸(例えば、図24Bに示されるようなZ軸)に沿って移動させるステップ、および、
‐複数の半導体レシーバユニットがコリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、レシーバアセンブリを水平方向の少なくとも1つの軸(例えば、図24Bに示されるようなX軸および/またはY軸)の周りで回転させるステップ。
次いで、レシーバアセンブリはレシーバアセンブリの基準点を通る垂直軸(例えば、図24BのZ軸)の周りで回転され得る。
基板と、
前記基板によって支持され、電磁エネルギービームを放射するように配置されたダイオードダイと、
前記ダイオードダイを囲むように前記基板に結合されたシェルであって、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含むシェルと、
を備えた、半導体装置。
[項目2]項目1に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイを制御する制御回路であって、前記基板によって支持された制御回路をさらに備えた、
半導体装置。
[項目3]項目2に記載の半導体装置であって、
前記シェルは、前記ダイオードダイおよび前記制御回路を囲むように配置された、
半導体装置。
[項目4]項目2に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイが、前記基板の第1の側によって支持され、
前記制御回路が、前記基板の第2の側によって支持され、
前記第2の側は、前記第1の側とは反対側である、
半導体装置。
[項目5]項目2に記載の半導体装置であって、
前記制御回路が、スイッチングコンポーネントまたはドライバ回路を含む、
半導体装置。
[項目6]項目2に記載の半導体装置であって、
前記制御回路は、電界効果トランジスタ、抵抗、またはコンデンサのうちの少なくとも1つを含む、
半導体装置。
[項目7]項目1に記載の半導体装置であって、
前記基板が、プリント回路基板上に表面実装される、
半導体装置。
[項目8] 項目1に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから放射された前記電磁エネルギービームが、前記シェルを直接通過する、
半導体装置。
[項目9]項目1に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームを、前記シェルを通過する出射電磁エネルギービームとして反射するように配置された反射コンポーネントをさらに備える、
半導体装置。
[項目10]項目1に記載の半導体装置であって、
前記シェルの前記開口部または前記透明領域を少なくとも部分的に覆う保護プレートをさらに含み、前記保護プレートは、前記電磁エネルギービームからの電磁エネルギーの少なくとも98%が通過することを可能にする透明材料を含む、
半導体装置。
[項目11]項目1に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイは、支持部を介して前記基板に結合されている、
半導体装置。
[項目12]項目11に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように、
前記ダイオードダイの正側が、導電性ワイヤを使用して前記基板に接続され、
前記ダイオードダイの負側が、前記支持部に取り付けられる、
半導体装置。
[項目13]項目11に記載の半導体装置であって、
前記支持部は、前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するための熱伝導性材料を含む、
半導体装置。
[項目14]項目12に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するために、前記支持部が、前記ダイオードダイに取り付けられた銅層をさらに含む、
半導体装置。
[項目15]項目11に記載の半導体装置であって、
前記支持部が溝を含み、
前記溝は、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように配置されている、
半導体装置。
[項目16]項目1に記載の半導体装置であって、
複数のヒートシンクをさらに含み、前記ダイオードダイが、前記複数のヒートシンクの間に配置される、
半導体装置。
[項目17]項目16に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイの正側が第1のヒートシンクに取り付けられ、前記ダイオードダイの負側が第2のヒートシンクに取り付けられる、
半導体装置。
[項目18]項目17に記載の半導体装置であって、
前記第1のヒートシンクは、前記第2のヒートシンクよりも長さが短い、
半導体装置。
[項目19]項目16に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に、前記ダイオードダイから距離をおいて配置された非導電性要素をさらに含む、
半導体装置。
[項目20]項目19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素が絶縁体を含む、
半導体装置。
[項目21]項目19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素は、セラミック材料を含む、
半導体装置。
[項目22]項目19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の、前記ダイオードダイからの距離が、50μm〜150μmの範囲内である、
半導体装置。
[項目23]項目19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の厚さは、前記ダイオードダイの厚さと同じである、
半導体装置。
[項目24]項目16に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に配置される前記ダイオードダイが、複数のダイオードダイのうちの1つである、
半導体装置。
[項目25]項目24に記載の半導体装置であって、
個々のヒートシンクが個々のダイオードダイに接続された導電性要素を含み、
個々のダイオードダイを制御するために、前記基板によって支持された制御回路が、導電性要素を介して、他のダイオードダイとは独立して、個々のダイオードダイに動作可能に結合される、
半導体装置。
[項目26]項目16に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクが導電性である、
半導体装置。
[項目27]電磁エネルギー放射装置であって、
ソースモジュールと、コリメータモジュールとを備えており、
前記ソースモジュールは、
基板と、
基板によって支持された複数のダイオードダイであって、個々の前記ダイオードダイが、電磁エネルギービームを放射するように配置された放射面を含む、複数のダイオードダイと、
シェルであって、前記複数のダイオードダイを囲むように前記基板に結合されたシェルであって、前記複数のダイオードダイから放射された複数の電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含む、シェルと、
を備えており、
前記コリメータモジュールは、
複数の電磁エネルギービームをコリメートするために複数の電磁エネルギービームの経路内に配置されている、
電磁エネルギー放射装置。
[項目28]項目27に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記ソースモジュールはさらに、複数のダイオードダイを制御する1以上の制御回路モジュールであって、基板によって支持された制御回路モジュールを備える、
電磁エネルギー放射装置。
[項目29]項目28に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記シェルが、前記複数のダイオードダイおよび前記1以上の制御回路モジュールを囲むように配置される、
電磁エネルギー放射装置。
[項目30]項目28に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記複数のダイオードダイが、前記基板の第1の側によって支持され、
前記1以上の制御回路モジュールが、前記基板の第2の側によって支持され、
前記第2の側は、前記第1の側とは反対側である、
電磁エネルギー放射装置。
[項目31]項目27に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記複数のダイオードダイの放射面が、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に配置される、
電磁エネルギー放射装置。
[項目32]項目31に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記基板に結合された複数の支持部を更に備え、
個々のダイオードダイが、対応する支持部を介して前記基板に結合され、
前記複数のダイオードダイの放射面が、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に配置されるように、前記複数の支持部が異なる高さを有する、
電磁エネルギー放射装置。
[項目33]項目31に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記基板に結合された複数のヒートシンクを更に備え、
隣接するダイオードダイが、前記複数のヒートシンクのうちの1つまたは複数を介して互いに接続され、
前記複数のダイオードダイの放射面が、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する湾曲面上に配置されるように、前記複数のヒートシンクが異なる高さを有する、
電磁エネルギー放射装置。
[項目34]項目33に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
隣接するダイオードダイの間の距離が、前記複数のヒートシンクの厚さにほぼ等しい、
電磁エネルギー放射装置。
[項目35]項目27に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
複数のマイクロレンズを更に備え、
前記複数のマイクロレンズは、複数の電磁エネルギービームの経路内に配置され、前記コリメータモジュールの焦点面に対応する複数の屈折電磁エネルギービームを生成する、
電磁エネルギー放射装置。
[項目36]項目27に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
反射体モジュールを更に含み、
前記反射体モジュールは、前記ソースモジュールと前記コリメータモジュールとの間に配置され、前記複数の電磁エネルギービームを反射し、前記反射された電磁エネルギービームを前記コリメータモジュールに向ける、
電磁エネルギー放射装置。
[項目37]項目36に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記反射体モジュールは、前記コリメータモジュールの光軸とは異なる軸に沿って配置される、
電磁エネルギー放射装置。
[項目38]項目27から項目37のいずれか1項に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記ソースモジュールおよび前記コリメータモジュールが、センサモジュールに含まれ、
前記電磁エネルギー放射装置が、
前記センサモジュールを支持する本体と、
前記電磁エネルギー放射装置を移動させるために前記本体に結合された、1以上の推進ユニットと、
制御システムと、をさらに備え、
前記制御システムが、
前記センサモジュールを動作させ、前記センサモジュールからの入力を取得するために前記センサモジュールに結合された第1のコントローラと、
前記センサモジュールからの入力に基づいて、1つ以上の推進ユニットを介して前記電磁エネルギー放射装置の移動を制御するために、第1のコントローラと通信する第2のコントローラと、を備える、
電磁エネルギー放射装置。
[項目39]項目38に記載の電磁エネルギー放射装置であって、
前記本体が、ロボット、自動車、または航空機の少なくとも一部を形成する、
電磁エネルギー放射装置。
[項目40]電磁エネルギー受取装置であって、
コリメータモジュールと、レシーバモジュールとを備え、
前記コリメータモジュールは、外部環境内の1つ以上の物体から反射された電磁エネルギービームを受け取り、コリメートされた電磁エネルギービームを生成するように配置され、
前記レシーバモジュールは、基板と、前記基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備え、
個々の前記半導体レシーバユニットは、対応するコリメートされた電磁エネルギービームを受け取り、対応する前記コリメートされた電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換し、
前記複数の半導体レシーバユニットは、前記コリメータモジュールの焦点面に応じて配置される、
電磁エネルギー受取装置。
[項目41]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットは、前記コリメータモジュールの前記焦点面に対応する湾曲面上またはその近傍に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
[項目42]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体受信ユニットが、複数のフォトダイオードを含む、
電磁エネルギー受取装置。
[項目43]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記基板は、前記複数の半導体レシーバユニットが、前記コリメータモジュールの前記焦点面に合わせて異なる高さに配置されることを可能にするために、セラミック板の複数の層を備える、
電磁エネルギー受取装置。
[項目44]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
複数のマイクロレンズを更に備え、
前記複数のマイクロレンズは、前記コリメータモジュールの焦点面に基づいて、前記コリメートされた電磁エネルギービームを屈折させるために、前記コリメートされた電磁エネルギービームの経路内に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
[項目45]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
複数のバンドパスフィルタをさらに含み、
個々のバンドパスフィルタが、個々の半導体レシーバユニット上に配置され、対応するコリメートされた電磁エネルギービームをフィルタリングする、
電磁エネルギー受取装置。
[項目46]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体受信ユニットが、一列に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
[項目47]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体受信ユニットが、アレイ状に配置される、
電磁エネルギー受取装置。
[項目48]項目40に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットが、ウェハレベルでパッケージ化される、
電磁エネルギー受取装置。
[項目49]項目48に記載の電磁エネルギー受取装置であって、
個々の半導体レシーバユニットが正側にカソードを含み、負側にアノードを含む、
電磁エネルギー受取装置。
[項目50]電磁エネルギーセンサ装置であって、
ソースモジュールとレシーバモジュールとを備え、
前記ソースモジュールは、第1の基板と、複数の電磁エネルギービームを放射するために前記第1の基板に結合された複数のダイオードエミッタとを備え、
前記レシーバモジュールは、第2の基板と、前記第2の基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備え、
個々の前記半導体レシーバユニットは、外部環境内の1つ以上の物体から対応する反射電磁エネルギービームを受け取り、複数の反射電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目51]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタは、ダイボンディング技術を用いて前記第1の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目52]項目51に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタは、導電性ダイアタッチフィルムを用いて前記第1の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目53]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットは、ダイボンディング技術を用いて前記第2の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目54]項目53に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットは、導電性ダイアタッチフィルムを用いて前記第2の基板に結合される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目55]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
個々のダイオードエミッタおよび個々の半導体レシーバユニットは、1対1の対応関係を有する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目56]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールと前記レシーバモジュールとが別々にパッケージ化される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目57]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールと前記レシーバモジュールとが一緒にパッケージされる、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目58]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の電磁エネルギービームを複数の出射電磁エネルギービームとしてステアリングするように配置された、ビームステアリングモジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目59]項目58に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが光学素子とモータとを備え、
前記モータは、前記光学素子に結合され、複数の電磁エネルギービームをステアリングするための軸の周りを回転するように、前記光学素子を駆動する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目60]項目59に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記光学素子は、第1の面と、平行でない第2の面とを含む、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目61]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
隣接するダイオードエミッタ間の変位が、隣接する半導体レシーバユニット間の変位に比例する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目62]項目61に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
光学モジュールであって、
前記ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを複数の出射電磁エネルギービームとして方向付け、外部環境内の1つ以上の物体から反射された反射電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへ向かって方向付けるように配置された光学モジュール、
をさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目63]項目62に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの配置は、前記複数の半導体レシーバユニットの配置と同じである、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目64]項目61に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
第1の光学モジュールと第2の光学モジュールを更に備え、
前記第1の光学モジュールは、前記ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを、外部環境内の1つ以上の物体へと向けるように配置され、
前記第2の光学モジュールは、外部環境内の1つ以上の物体から反射された複数の反射電磁エネルギービームを、前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目65]項目64に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの配置および前記複数の半導体レシーバユニットの配置は、前記第1の光学モジュールおよび前記第2の光学モジュールの光学特性に基づいて決定される比を有する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目66]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットが、ウェハレベルでパッケージ化される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目67]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタが、前記複数の電磁エネルギービームを同時に放射するように構成される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目68]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタが、複数の電磁エネルギービームを時間多重方式で放射するように構成される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目69]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの配置は、不規則な凸多角形を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目70]項目69に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
隣接するダイオードエミッタの第1の対から不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第1の角度は、隣接するダイオードエミッタの第2の対から前記不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第2の角度とは異なる、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目71]項目69に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードエミッタの中の、4つのダイオードエミッタのうちの2つを接続することによって形成される線の少なくとも一部が、互いに平行ではない、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目72]項目50に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットの配置は、不規則な凸多角形を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目73]項目72に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
隣接する半導体レシーバユニットの第1の対から不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第1の角度は、隣接する半導体レシーバユニットの第2の対から前記不規則な凸状多角形の中心まで延びる線によって形成される第2の角度とは異なる、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目74]項目72に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数の半導体レシーバユニットの中の、4つの半導体レシーバユニットのうちの2つを接続することによって形成される線の少なくとも一部が、互いに平行ではない、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目75]電磁エネルギーセンサ装置であって、
ソースモジュールと、反射体モジュールと、コリメータモジュールと、レシーバモジュールとを備え、
前記ソースモジュールは、第1の基板と、複数のダイオードダイと、シェルとを備え、
前記複数のダイオードダイは、前記第1の基板によって支持され、個々の前記ダイオードダイが、電磁エネルギービームを放射する放射面を含み、
前記シェルは、前記複数のダイオードダイを囲むように前記第1の基板に結合され、
前記シェルは、前記複数のダイオードダイから放射された複数の電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含み、
前記反射体モジュールは、前記複数の電磁エネルギービームを反射して複数の反射電磁エネルギービームを生成するように配置され、
前記コリメータモジュールは、前記複数の反射電磁エネルギービームをコリメートして、対応する出射電磁エネルギービームを生成するように配置され、
前記レシーバモジュールは、第2の基板と、前記第2の基板に結合された複数の半導体レシーバユニットとを備え、
前記レシーバモジュールは、外部環境内の1つ以上の物体から反射された複数の戻り電磁エネルギービームを受け取り、前記複数の戻り電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目76]項目75に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードダイを制御するために、前記ソースモジュールが、前記第1の基板によって支持される1つ以上の制御回路モジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目77]項目76に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記シェルは、前記複数のダイオードダイおよび前記1つ以上の制御回路モジュールを囲むように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目78]項目76に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードダイが、前記第1の基板の第1の側によって支持され、
前記1つ以上の制御回路モジュールが、前記第1の基板の第2の側によって支持され、
前記第2の側は、前記第1の側とは反対側である、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目79]項目75に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記コリメータモジュールがさらに、前記外部環境内の前記1つ以上の物体から反射された前記複数の戻り電磁エネルギービームをコリメートし、前記コリメートされた電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目80]項目75に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
第2のコリメータモジュールをさらに備え、
前記第2のコリメータモジュールが、前記外部環境内の前記1つ以上の物体から反射された前記複数の戻り電磁エネルギービームをコリメートし、前記コリメートされた電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目81]項目75から項目80のいずれか1項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールおよび前記レシーバモジュールがセンサモジュールに含まれ、
前記電磁エネルギーセンサ装置は、
前記センサモジュールを支持する本体と、
前記電磁エネルギーセンサ装置の移動を可能にするために前記本体に結合された、1つ以上の推進ユニットと、
制御システムと、をさらに備え、
前記制御システムが、
前記センサモジュールを動作させ、前記センサモジュールからの入力を取得するために前記センサモジュールに結合された第1のコントローラと、
前記センサモジュールからの入力に基づいて、1つ以上の推進ユニットを介して前記電磁エネルギーセンサ装置の移動を制御するために、前記第1のコントローラと通信する第2のコントローラと、を備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目82]項目81に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記本体が、ロボット、自動車、または航空機の少なくとも一部を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目83]電磁エネルギーエミッタの製造方法であって、
第1のダイオードダイを第1の支持部の第1側に取り付けるステップと、
前記第1のダイオードダイの発光領域と第2のダイオードダイの発光領域との間の距離が、前記第1の支持部の厚さに概ね等しくなるように、前記第2のダイオードダイを前記第1の支持部の第1側とは反対側に取り付けるステップと、
を備える、
電磁エネルギーエミッタの製造方法。
[項目84]前記第1のダイオードダイの反対側を第2の支持部の第1側に取り付けるステップと、
前記第1のダイオードダイと第3のダイオードダイとの間の距離が前記第2の支持部の厚さに概ね等しくなるように、前記第3のダイオードダイを前記第2の支持部の第1側とは反対側に取り付けるステップと、
を備える、
項目83に記載の製造方法。
[項目85]ダイボンディング技術を使用して第4のダイオードダイを前記支持部の前記第1側に取り付けるステップをさらに備え、
前記ダイボンディング技術は、前記第4のダイオードと前記第1のダイオードとの間の距離の制御を可能にする、
項目83に記載の製造方法。
[項目86]前記第1のダイオードダイと前記第4のダイオードダイとの間に非導電性要素を配置し、前記非導電性要素が、前記ダイボンディング技術を用いて前記支持部に取り付けられるステップをさらに備える、
項目85に記載の製造方法。
[項目87]前記支持部が熱伝導性材料を含む、
項目83から項目86のいずれか1項に記載の製造方法。
[項目88]前記支持部が銅を含む、
項目87に記載の製造方法。
[項目89]前記支持部がサーメットを含む、
項目87に記載の製造方法。
[項目90]電磁エネルギーセンサ装置であって、
ソースモジュールと、反射体モジュールと、レシーバモジュールとを備え、
前記ソースモジュールは、1つ以上の電磁エネルギービームを放射するように配置された1つ以上のダイオードを備え、
前記反射体モジュールは、前記1つ以上の電磁エネルギービームを受け取り、反射するように配置され、
前記ソースモジュールと前記反射体モジュールとが一緒になって、複数の出射電磁エネルギービームを放射し、
前記レシーバモジュールが、複数の半導体レシーバユニットを備え、
前記複数の半導体レシーバユニットは、外部環境内の1つ以上の物体から反射された戻り電磁エネルギービームを受け取り、前記戻り電磁エネルギービームからの光信号を電気信号に変換するように配置されている、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目91]項目90に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールが、複数の電磁エネルギービームを放射するように配置された複数のダイオードを備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目92]項目91に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードが、個々のダイオードの間に等間隔で配置されている、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目93]項目91に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードは、不規則な幾何学的形状に配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目94]項目91に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記複数のダイオードが一緒にパッケージ化される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目95]項目90に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
個々の出射電磁エネルギービームの方向を変えるように配置されたビームステアリングモジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目96]項目95に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールは、前記外部環境内の前記1つ以上の物体から反射された前記戻り電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールへと向けるように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目97]項目96に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、経路に沿って前記複数の出射電磁エネルギービームをスキャンするように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目98]項目95に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、第1の光学素子と、アクチュエータとを備え、
前記アクチュエータは、第1の光学素子に結合され、前記第1の光学素子を、1つ以上の出射電磁エネルギービームをステアリングするための軸の周りに回転させる、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目99]項目98に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
個々の出射電磁エネルギービームと前記軸との間の角度が時間と共に変化する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目100]項目98に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記第1の光学素子は、第1の面と、平行でない第2の面とを含む、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目101]項目98に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、前記第1の光学素子とは異なる速度で前記軸の周りを回転するように配置された第2の光学素子を備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目102]項目95に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ビームステアリングモジュールが、スキャニングミラーをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目103]項目95から項目102のいずれか1項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記スキャニングミラーは、前記反射体モジュールと同じ方向に振動するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目104]項目95から項目102のいずれか1項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記スキャニングミラーは、前記反射体モジュールとは異なる方向に振動するように配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目105]項目95に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールからの複数の電磁エネルギービームを前記ビームステアリングモジュールに向け、前記ビームステアリングモジュールからの電磁エネルギービームを前記レシーバモジュールに向けるように配置された光学モジュールをさらに備える、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目106]項目90に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記1つ以上のダイオードが、凸多角形に配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目107]項目90に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記半導体レシーバユニットは、凸多角形に配置される、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目108]項目90から項目107のいずれか1項に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記ソースモジュールおよび前記反射体モジュールがセンサモジュールに含まれ、
前記電磁エネルギーセンサ装置が、
前記センサモジュールを支持する本体と、
前記本体を移動させるために前記本体に結合された1つ以上の推進ユニットと、
制御システムと、
をさらに備え、
前記制御システムが、
前記センサモジュールを動作させ、前記センサモジュールからの入力を取得するために前記センサモジュールに結合された第1のコントローラと、
前記センサモジュールからの入力に基づいて、1つ以上の推進ユニットを介して前記本体の移動を制御するために、第1のコントローラと通信する第2のコントローラと、を備える、
[項目109]項目108に記載の電磁エネルギーセンサ装置であって、
前記本体が、ロボット、自動車、または航空機の少なくとも一部を形成する、
電磁エネルギーセンサ装置。
[項目110]エミッタアセンブリと、コリメータモジュールと、レシーバアセンブリとを含む電磁エネルギーセンサを較正する方法であって、
レシーバアセンブリに含まれる複数の半導体レシーバユニットから、レシーバアセンブリの基準ユニットを選択するステップと、
エミッタアセンブリに含まれる複数のダイオードから、エミッタアセンブリの基準ダイオードを選択するステップと、
前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットが、前記エミッタアセンブリの前記基準ダイオードと協調するように、前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップと、
前記レシーバアセンブリ内の個々の半導体レシーバユニットと、前記エミッタアセンブリ内の個々のダイオードとの間の対応を得るために、前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットを通過する軸の周りに、レシーバアセンブリを回転させるステップと、
を備える、
電磁エネルギーセンサを較正する方法。
[項目111]前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットを選択するステップが、
前記レシーバユニットの中心に配置された半導体レシーバユニットを選択することを含む、
項目110に記載の方法。
[項目112]前記エミッタアセンブリの前記基準ダイオードを選択するステップが、
前記エミッタアセンブリの中心に配置されたダイオードを選択することを含む、
項目110に記載の方法。
[項目113]前記レシーバアセンブリを回転させるステップが、
前記レシーバアセンブリの前記基準ユニットを通過する垂直軸の周りで前記レシーバアセンブリを回転させることを含む、
項目110に記載の方法。
[項目114]前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップが、
前記レシーバアセンブリを水平方向に移動させることを含む、
項目110に記載の方法。
[項目115]前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップが、
前記レシーバアセンブリを第1の垂直軸に沿って移動させるステップと、
前記複数の半導体レシーバユニットが前記コリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、前記レシーバアセンブリを、水平方向の少なくとも1つの軸の周りで回転させるステップ、とを含む、
項目110に記載の方法。
[項目116]前記複数のダイオードからの複数の電磁エネルギービームが、特定の位置に、所定の閾値以下の直径を有するスポットを形成するように、前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップをさらに備える、
項目110に記載の方法。
[項目117]前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
赤外線装置を用いて、前記複数のダイオードからの前記複数の電磁エネルギービームによって形成される前記スポットを観察するステップと、
前記複数のダイオードからの前記複数の電磁エネルギービームによって形成される前記スポットの直径を測定するステップと、
を含む、
項目116に記載の方法。
[項目118]前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
前記レシーバアセンブリの位置を調整するステップより前に実行される、
項目116に記載の方法。
[項目119]前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
前記エミッタアセンブリを水平方向の少なくとも1つの軸に沿って移動させるステップと、
前記エミッタアセンブリを第2の垂直軸に沿って移動させるステップと、
前記複数のダイオードが前記コリメータモジュールの焦点面に対して位置決めされるように、水平方向の少なくとも1つの軸に沿って前記エミッタアセンブリを回転させるステップと、
を含む、
項目116に記載の方法。
[項目120]前記エミッタアセンブリの位置を調整するステップが、
前記複数のダイオードからの前記複数の電磁エネルギービームによって形成される前記スポットが特定の位置に位置するように、前記第2の垂直軸の周りで前記エミッタアセンブリを回転させるステップをさらに含む、
項目119に記載の方法。
[項目121]エミッタモジュールと、レシーバモジュールと、コリメータモジュールとを含む、電磁エネルギーセンサを較正する方法であって、
前記コリメータモジュールが前記エミッタモジュールからの電磁エネルギービームを効果的にコリメートすることを可能にするように、前記エミッタモジュールの位置を調整するステップと、
前記レシーバモジュール内の個々の半導体レシーバユニットが前記エミッタモジュール内の個々のダイオードと1対1の対応関係を形成するように、前記レシーバモジュールの位置を調整するステップと、
を備える、
電磁エネルギーセンサを較正する方法。
[項目122]前記エミッタモジュール内の前記ダイオードが固定されている、
項目121に記載の方法。
[項目123]前記レシーバモジュール内の前記半導体レシーバユニットが、固定されている、
項目121に記載の方法。
[項目124]前記エミッタモジュールの位置を調整するステップが、
基準ダイオードと前記コリメータの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記エミッタモジュールを水平方向に移動させるステップを含み、
前記基準ダイオードは、前記エミッタモジュールの中心に配置されたダイオードである、
項目121に記載の方法。
[項目125]前記エミッタモジュールの位置を調整するステップが、
前記エミッタモジュールの幾何学的中心と前記コリメータの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記エミッタモジュールを水平方向に移動させるステップを含む、
項目121に記載の方法。
[項目126]前記エミッタモジュールの位置を調整するステップが、
個々のダイオードと前記コリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、前記エミッタモジュールを前記コリメータの軸に沿って移動させるステップを含む、
項目121に記載の方法。
[項目127]前記エミッタモジュール内のダイオードから放射された複数の電磁エネルギービームによって形成されたスポットを観察するステップと、
個々のダイオードと前記コリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されていることを決定するために、前記スポットの直径を測定するステップ、
をさらに含む、
項目126に記載の方法:
[項目128]前記レシーバモジュール内の半導体レシーバユニットと、前記コリメータモジュールの軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記レシーバモジュールの位置を調整するステップ、
をさらに含む、
項目121に記載の方法。
[項目129]前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
基準ユニットと前記コリメータモジュールの前記軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、水平方向に前記レシーバモジュールを移動させるステップ、
を含み、
前記基準ユニットは、前記レシーバモジュールの中心に位置する半導体レシーバユニットである、
項目128に記載の方法。
[項目130]前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
前記レシーバモジュールの幾何学的中心と、前記コリメータの前記軸との間の距離が少なくともほぼ最小化されるように、前記レシーバモジュールを水平方向に移動させるステップ、
を含む、
項目128に記載の方法。
[項目131]前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
個々の半導体レシーバユニットと、前記コリメータモジュールの焦点面との間の距離の合計が少なくともほぼ最小化されるように、前記レシーバモジュールを前記コリメータモジュールの前記軸に沿って移動させるステップ、
を含む、
項目128に記載の方法。
[項目132]前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
前記レシーバモジュール内の個々の半導体レシーバユニットが、前記エミッタモジュール内の個々のダイオードと1対1の対応関係を形成するように、前記レシーバモジュールを1つ以上の軸の周りで回転させるステップ、
を含む、
項目121に記載の方法。
[項目133]前記レシーバモジュールの位置を調整するステップが、
前記レシーバモジュールを回転させるステップより前に実行される、
項目132に記載の方法。
162 ペイロード
163 運搬機構
170 制御システム
171 第1のコントローラ
172 第2のコントローラ
173 コンピュータ可読媒体
176 通信リンク
180 推進ユニット
202 無人航空機(UAV)
204 有人航空機
206 自律車両
208 セルフバランス車
210 地上ロボット
212 スマートウェアラブルデバイス
214 仮想現実(VR)ヘッドマウント表示装置
216 拡張現実(AR)ヘッドマウント表示装置
300 センサシステム
301 ソースモジュール
302 反射体モジュール
303 コリメータモジュール
304 光ビーム
305 物体
306 ビーム
309 軸
310 マルチソースエミッタモジュール
311 レシーバモジュール
312 第1の光学素子
313 第2の光学素子
314 モータ
320 ビームステアリングモジュール
331 ソースモジュール
332 反射体モジュール
333 開口
334 レシーバモジュール
340 ビームステアリングモジュール
341 スキャニングミラー
344 モータ
351 スタビライザ
500 マルチソースエミッタモジュール
501 ソースモジュール
502 反射体モジュール
503 光ビーム
510 マルチユニットレシーバモジュール
512 反射体モジュール
520 マルチソースエミッタモジュール
550a レシーバユニット
550b レシーバユニット
550c レシーバユニット
600 マルチソースエミッタモジュール
601 コリメータモジュール
620 マルチソースエミッタモジュール
631 第1の開口
633 第2の開口
635 第3の開口
700 マルチソースエミッタモジュール
701 コリメータモジュール
702 反射体モジュール
800 ダイオード
803 光ビーム
804 発光領域
900 パッケージ化ダイオード
901 基板
902 ダイオードダイ
903 制御回路
904 シェル
905 透明領域
906 電磁エネルギービーム
907 保護プレート
911 支持部
915 穴
922 プリント回路基板
950 パッケージ化ダイオード
953 制御回路コンポーネント
955 グルー
1000 パッケージ化ダイオード
1001 基板
1001a 第1のヒートシンク
1001b 第2のヒートシンク
1002 ダイオードダイ
1004 シェル
1006 電磁エネルギービーム
1008 放射領域
1010 アセンブリ
1011 ヒートシンク
1012 ダイオードダイ
1021 溝
1022 ヒートシンク
1032 プリント回路基板
1033 ピン
1035 穴
1042 プリント回路基板
1101 基板
1102 ダイオードダイ
1103 支持部
1104 支持部
1105 開口部
1106 反射コンポーネント
1200 パッケージ化コンポーネント
1201 基板
1202 ダイオードダイ
1203 支持部
1204 シェル
1205 制御回路コンポーネント
1207 透明保護プレート
1250 パッケージ化コンポーネント
1301 基板
1302a〜i ダイオードダイ
1303 支持部
1304 シェル
1305 湾曲面
1306 電磁エネルギービーム
1307 透明保護カバー
1308 マイクロレンズ
1309 焦点面
1400 パッケージ化コンポーネント
1401 基板
1402 ダイオードダイ
1403 ヒートシンク
1406 導電性要素
1407 非導電性要素
1408 制御回路
1413 ヒートシンク
1450 パッケージ化コンポーネント
1480 パッケージ化コンポーネント
1501 基板
1503 ヒートシンク
1504 シェル
1506 電磁エネルギービーム
1507 透明保護カバー
1508 マイクロレンズ
1531a 電磁エネルギービーム
1531b 電磁エネルギービーム
1531c 電磁エネルギービーム
1541 ダイオードダイ
1541a ダイオードダイ
1541b ダイオードダイ
1541c ダイオードダイ
1542 ビーム
1542a スイッチングコンポーネント
1542b スイッチングコンポーネント
1542c スイッチングコンポーネント
1543a ドライバ回路
1543b ドライバ回路
1543c ドライバ回路
1544 コリメータモジュール
1600 マルチユニットレシーバモジュール
1601 基板
1602 半導体レシーバユニット
1603 導電性ワイヤ
1606 マーカ
1701 基板
1702 半導体レシーバユニット
1703a セラミック板
1703b セラミック板
1706 電磁エネルギービーム
1707 保護カバー
1708 マイクロレンズ
1709 焦点面
1711 バンドパスフィルタ
1801 エミッタモジュール
1802 レシーバモジュール
1911 第1の支持部
1912 第2の支持部
2002 マルチユニットレシーバモジュール
2003 半導体レシーバユニット
2004 受取領域
2402 エミッタモジュール
2404 レシーバモジュール
2605 プロセッサ
2610 メモリ
2615 ネットワークアダプタ
CPU 中央処理装置
DSP デジタル信号プロセッサ
DVD デジタル多用途ディスク
FPGA フィールドプログラマブルゲートアレイ
RAM ランダムアクセスメモリ
RF 無線周波数
ROM 専用メモリ
Claims (26)
- パッケージ化された半導体装置であって、
基板と、
前記基板によって支持され、電磁エネルギービームを放射するように配置されたダイオードダイと、
前記ダイオードダイを囲むように前記基板に結合されたシェルであって、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルを通過することを可能にする開口部または透明領域を含むシェルと、
を備えた、半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイを制御する制御回路であって、前記基板によって支持された制御回路をさらに備えた、
半導体装置。 - 請求項2に記載の半導体装置であって、
前記シェルは、前記ダイオードダイおよび前記制御回路を囲むように配置された、
半導体装置。 - 請求項2に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイが、前記基板の第1の側によって支持され、
前記制御回路が、前記基板の第2の側によって支持され、
前記第2の側は、前記第1の側とは反対側である、
半導体装置。 - 請求項2に記載の半導体装置であって、
前記制御回路が、スイッチングコンポーネントまたはドライバ回路を含む、
半導体装置。 - 請求項2に記載の半導体装置であって、
前記制御回路は、電界効果トランジスタ、抵抗、またはコンデンサのうちの少なくとも1つを含む、
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
前記基板が、プリント回路基板上に表面実装される、
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから放射された前記電磁エネルギービームが、前記シェルを直接通過する、
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームを、前記シェルを通過する出射電磁エネルギービームとして反射するように配置された反射コンポーネントをさらに備える、
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
前記シェルの前記開口部または前記透明領域を少なくとも部分的に覆う保護プレートをさらに含み、前記保護プレートは、前記電磁エネルギービームからの電磁エネルギーの少なくとも98%が通過することを可能にする透明材料を含む、
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイは、支持部を介して前記基板に結合されている、
半導体装置。 - 請求項11に記載の半導体装置であって、
前記電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように、
前記ダイオードダイの正側が、導電性ワイヤを使用して前記基板に接続され、
前記ダイオードダイの負側が、前記支持部に取り付けられる、
半導体装置。 - 請求項11に記載の半導体装置であって、
前記支持部は、前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するための熱伝導性材料を含む、
半導体装置。 - 請求項12に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイから前記基板に熱を伝導するために、前記支持部が、前記ダイオードダイに取り付けられた銅層をさらに含む、
半導体装置。 - 請求項11に記載の半導体装置であって、
前記支持部が溝を含み、
前記溝は、前記ダイオードダイから放射された電磁エネルギービームが前記シェルの前記開口部または前記透明領域を通過することを可能にするように配置されている、
半導体装置。 - 請求項1に記載の半導体装置であって、
複数のヒートシンクをさらに含み、前記ダイオードダイが、前記複数のヒートシンクの間に配置される、
半導体装置。 - 請求項16に記載の半導体装置であって、
前記ダイオードダイの正側が第1のヒートシンクに取り付けられ、前記ダイオードダイの負側が第2のヒートシンクに取り付けられる、
半導体装置。 - 請求項17に記載の半導体装置であって、
前記第1のヒートシンクは、前記第2のヒートシンクよりも長さが短い、
半導体装置。 - 請求項16に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に、前記ダイオードダイから距離をおいて配置された非導電性要素をさらに含む、
半導体装置。 - 請求項19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素が絶縁体を含む、
半導体装置。 - 請求項19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素は、セラミック材料を含む、
半導体装置。 - 請求項19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の、前記ダイオードダイからの距離が、50μm〜150μmの範囲内である、
半導体装置。 - 請求項19に記載の半導体装置であって、
前記非導電性要素の厚さは、前記ダイオードダイの厚さと同じである、
半導体装置。 - 請求項16に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクの間に配置される前記ダイオードダイが、複数のダイオードダイのうちの1つである、
半導体装置。 - 請求項24に記載の半導体装置であって、
個々のヒートシンクが個々のダイオードダイに接続された導電性要素を含み、
個々のダイオードダイを制御するために、前記基板によって支持された制御回路が、導電性要素を介して、他のダイオードダイとは独立して、個々のダイオードダイに動作可能に結合される、
半導体装置。 - 請求項16に記載の半導体装置であって、
前記複数のヒートシンクが導電性である、
半導体装置。
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