JP6454711B2 - オプトエレクトロニクス部品、オプトエレクトロニクス装置、および、オプトエレクトロニクス装置の製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、特許請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品と、特許請求項８に記載のオプトエレクトロニクス装置と、特許請求項１０に記載のオプトエレクトロニクス装置の製造方法と、に関する。
本願の開示内容の一部を明示的に形成する独国特許出願第１０２０１３２１７７９６．８号にはまた、オプトエレクトロニクス部品およびオプトエレクトロニクス部品の製造方法が記載されている。
水分および汚染物質から保護するためにレーザダイオードが密封封止されているハウジングを有する半導体ベースのレーザ部品を設計することが知られている。そのようなレーザ部品のハウジングに、スルーホール実装（push-through installation）のためにワイヤ接触部を設けることが知られている。かかるワイヤ接触部は、プリント回路基板の、上記設置のために設けられた接触開口部内に挿入され得、かつ、例えばフローはんだ付けによって電気的に接触され得る。そのようなレーザ部品のハウジングをさらに、当該レーザ部品の動作中に蓄積される排熱を放熱するために機械的なクランピングまたはボンディングによって接触させることが知られている。
オプトエレクトロニクス部品を提供することが本発明の目的の１つである。かかる目的は、請求項１の特徴を有するオプトエレクトロニクス部品によって達成される。オプトエレクトロニクス装置を提供することが本発明のさらなる目的である。かかる目的は請求項８の特徴を有するオプトエレクトロニクス装置によって達成される。オプトエレクトロニクス装置の製造方法を提供することが本発明のさらなる目的である。かかる目的は、請求項１０の特徴を有する方法によって達成される。様々な改良形態が従属請求項において提供されている。
オプトエレクトロニクス部品は、上面および下面を有する基部、ならびに、キャップを備えるハウジングを有する。さらに、本オプトエレクトロニクス部品は、基部の上面とキャップとの間に配置されているレーザチップを有する。第１のはんだ接触パッドおよび第２のはんだ接触パッドが基部の下面上に形成されている。有利なことに、このオプトエレクトロニクス部品は、表面実装に適している。この場合、オプトエレクトロニクス部品の第１のはんだ接触パッドおよび第２のはんだ接触パッドは、リフローはんだ付け等によって電気的に接触され得る。さらに同時に、本オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部の下面上の、電気的に接触されたはんだ接触パッドを介して、排熱がオプトエレクトロニクス部品から放熱され得る。有利なことに、本オプトエレクトロニクス部品の実装がほとんど労せずして自動化され得ることにより、量産される装置内で本オプトエレクトロニクス部品を経済的に利用することができる。
本オプトエレクトロニクス部品の一実施形態では、導電ピンが上面と下面との間を基部を通って延在している。この場合、導電ピンは、基部の残部から電気的に絶縁されている。さらに、導電ピンは、第１のはんだ接触パッドに電気接続している。それにより有利なことに、導電ピンは、基部の下面上の第１のはんだ接触パッドから基部の上面への電気接続を形成している。この場合、導電ピンは例えば、オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部内に嵌合され得る。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、レーザチップは、第１の電気接触パッドを有する。この場合、第１の電気接触パッドは、第１のボンディングワイヤによって導電ピンに電気接続している。それにより、導電ピンおよび第１のボンディングワイヤは、オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部の下面上の第１のはんだ接触パッドとレーザチップの第１の電気接触パッドとの電気接続を形成する。その結果、オプトエレクトロニクス部品のレーザチップは、オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部の下面上の第１のはんだ接触パッドを介して電気的に接触され得る。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、レーザチップは、第２の電気接触パッドを有する。この場合、第２の電気接触パッドは、第２のボンディングワイヤによって基部の第２のはんだ接触パッドに電気接続している部分に電気接続している。それにより有利なことに、オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部の下面上の第２のはんだ接触パッドとオプトエレクトロニクス部品のレーザチップの第２の電気接触パッドとの間に、基部および第２のボンディングワイヤを介した電気接続が存在する。その結果、レーザチップは、第２のはんだ接触パッド介して電気的に接触され得る。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、第２のはんだ接触パッドは、第１のはんだ接触パッドをリング状に包囲している。それにより有利なことに、第１のはんだ接触パッドおよび第２のはんだ接触パッドは一体的に、オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部の下面上の面積の大部分を占め得る。その結果、第１のはんだ接触パッドおよび第２のはんだ接触パッドは一体的に、オプトエレクトロニクス部品の大きな熱的接触パッドを形成する。それにより、オプトエレクトロニクス部品の排熱を効果的に放熱することができる。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、基部の上面上にプラットホームが形成されている。この場合、レーザチップはプラットホーム上に配置されている。プラットホームは同時に、レーザチップの熱的および電気的な接触のために使用され得る。レーザチップの、オプトエレクトロニクス部品のハウジングの基部の下面に対する方向がまた、プラットホームの形状によって決定され得る。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、レーザチップは、レーザチップの放射方向が基部の下面に対して直交するように配置されている。これにより有利なことに、オプトエレクトロニクス部品の放射方向がプリント回路基板に対して直交するように、オプトエレクトロニクス部品をプリント回路基板上に配置することができる。これにより、オプトエレクトロニクス部品を特に省スペースで配置することができる。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、基部および／またはキャップは鉄鋼を含む。この場合、有利なことに、キャップおよび基部は、密封封止されるように互いに溶接され得る。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、キャップは窓部を有する。窓部は例えば、キャップ内に嵌合され得る。それにより、オプトエレクトロニクス部品のレーザチップによって出射されたレーザビームは、キャップの窓部を介してオプトエレクトロニクス部品のハウジングから出射され得る。
本オプトエレクトロニクス部品の特定の一実施形態では、キャップは基部に溶接されている。それにより有利なことに、キャップと基部との間に配置されたオプトエレクトロニクス部品のレーザチップは、水分および汚染物質から保護されている。
オプトエレクトロニクス装置は、プリント回路基板および上述のオプトエレクトロニクス部品を有する。この場合、オプトエレクトロニクス部品は、プリント回路基板の前面上に配置されている。有利なことに、オプトエレクトロニクス部品はプリント回路基板の前面上に、表面実装方法によって配置され得、当該前面上で電気的に接触され得る。例えば、オプトエレクトロニクス部品は、リフローはんだ付けによって電気的に接触され得る。これにより、オプトエレクトロニクス装置の高度に自動化された経済的な製造が可能になる。
本オプトエレクトロニクス装置の特定の一実施形態では、オプトエレクトロニクス装置は、複数の上述のオプトエレクトロニクス部品を有する。この場合、オプトエレクトロニクス部品は、直列回路内に配置されている。それにより有利なことに、オプトエレクトロニクス装置は、高い光出力を有し得る。オプトエレクトロニクス部品を表面実装方法によってプリント回路基板の前面上に配置できることにより、個々のオプトエレクトロニクス部品はプリント回路基板の前面上に高密度に詰めて搭載され得る。これにより有利なことに、小型の外形寸法になるようにオプトエレクトロニクス装置を設計することができる。
オプトエレクトロニクス装置の製造方法の１つは、プリント回路基板を設けるステップと、上述のオプトエレクトロニクス部品を設けるステップと、オプトエレクトロニクス部品をプリント回路基板の前面上に配置するステップと、を含む。有利なことに、オプトエレクトロニクス部品をプリント回路基板の前面上に配置するステップを、ＳＭＴ配置マシン等によって自動的に行ってもよい。オプトエレクトロニクス部品をプリント回路基板の前面上に配置するステップを、さらなる部品のプリント回路基板の前面上への配置と共通の作業において行ってもよい。その結果、本方法は有利なことに、経済的に行われ得る。
本方法の特定の一実施形態では、オプトエレクトロニクス部品を表面実装によってプリント回路基板の前面上に配置する。
本方法の特定の一実施形態では、オプトエレクトロニクス部品をリフローはんだ付けによってプリント回路基板の前面上に配置する。この場合、有利なことに、オプトエレクトロニクス部品は、自動的に中心に配置され得る。この場合、オプトエレクトロニクス部品は、はんだの溶融の際の表面張力によって目的の位置において精確に自己配向される（self-oriented）。
本発明の上記性質、特徴、および、利点、ならびにそれらの実現方法は、図面に関連して詳細に説明される例示的な実施形態の以下の記述に関連してさらに明らかとなり、またさらに明確に理解される。
図１は、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の概略斜視図を示す。図２は、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０のキャップ３００の概略斜視図を示す。図３は、ハウジング１１０の基部２００とキャップ３００とが結合されたオプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の概略斜視図を示す。
オプトエレクトロニクス部品１００は、レーザ部品等であってもよい。一例を挙げると、オプトエレクトロニクス部品１００は、短波の可視スペクトル域の波長のレーザビームを出射するように設計されたレーザ部品であってもよい。
オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００をヘッダということもできる。基部２００は、導電性材料、好ましくは金属を含む。一例を挙げると、基部２００は、鉄合金またはニッケル合金を含み得る。一例を挙げると、基部２００は鉄鋼を含み得る。
基部２００は、上面２０１と、上面２０１とは反対側の下面２０２とを有する。図１に示す例では、基部２００は、略矩形の基本形状である。それにより、オプトエレクトロニクス部品１００の基部２００を有するハウジング１１０を、さらなるオプトエレクトロニクス部品１００のさらなる同一のハウジング１１０に隣接して高密度に詰めて搭載することができる。しかしながら、基部２００はまた、円板の基本形状または六角形の基本形状を有することもできる。
基部２００の埋め込まれた導電ピン２６０は、基部２００の下面２０２から、基部２００を通って基部２００の上面２０１を越えて延在している。この場合、導電ピン２６０の基部２００の上面２０１を越えて突出している部分は、基部２００の上面２０１に対して直交して配向されている。導電ピン２６０は、金属等の導電性材料を含む。導電ピン２６０は、基部２００の残部と同じ材料を含み得る。
導電ピンは、絶縁体２６５によって基部２００の残部から電気的に絶縁されている。絶縁体２６５は、ガラス化物（glazing）等として形成され得る。好ましくは、導電ピン２６０は、絶縁体２６５によって密封封止されて基部２００内に埋め込まれている。
プラットホーム２３０がオプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の上面２０１上に形成されている。プラットホーム２３０をペデスタルということもできる。プラットホーム２３０は、基部２００の残部に一体的に接続されている共通の材料から形成され得る。どのような場合にも、プラットホーム２３０は導電性材料を含み、基部２００の導電ピン２６０から電気的に絶縁されている部分に電気接続している。プラットホーム２３０は、基部２００の上面２０１対してほぼ直交し、かつ、それにより基部２００の下面２０２に対しても直交しているチップ実装面２３５を有する。
オプトエレクトロニクス部品１００は、レーザチップ４００を有する。レーザチップ４００は、半導体ベースのレーザダイオードとして設計されている。レーザチップ４００は、レーザビームを出射するように設計されている。例えば、レーザチップ４００は、短波の可視スペクトル域の波長のレーザビーム（例：青色スペクトル域の波長のレーザビーム）を出射するように設計され得る。
レーザチップ４００は、上面４０１と、上面４０１とは反対側の下面４０２とを有する。第１の電気接触パッド４１０がレーザチップ４００の上面４０１上に形成されている。第２の電気接触パッド４２０がレーザチップ４００の下面４０２上に形成されている。レーザチップ４００の作動中に、電圧がレーザチップ４００の第１の電気接触パッド４１０と第２の電気接触パッド４２０との間でレーザチップ４００に印加され得る。
オプトエレクトロニクス部品１００のレーザチップ４００は、レーザチップ４００の放射方向４３０が基部２００の上面２０１に対してほぼ直交し、かつ、それにより基部２００の下面２０２に対しても直交するように、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００のプラットホーム２３０のチップ実装面２３５上に配置されている。レーザチップ４００の作動中に、レーザチップ４００は放射方向４３０にレーザビームを放射する。
図１の例では、レーザチップ４００の放射方向４３０は、レーザチップ４００の上面４０１に平行である。レーザチップ４００は、端面発光レーザとして設計されている。しかしながら、レーザチップ４００を表面発光レーザとして設計することもできる。表面発光レーザの場合も同様に、レーザチップ４００は、レーザチップ４００の放射方向４３０が基部２００の上面２０１に対して直交し、かつ、それにより基部２００の下面２０２に対しても直交するように、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００のプラットホーム２３０上に配置されるべきである。この場合、プラットホーム２３０は任意で省略され得る。
レーザチップ４００は、キャリア２４０上に配置されている。キャリア２４０をサブマウントということもできる。キャリア２４０は好ましくは、電気絶縁性かつ高い熱伝導性の材料を含む。導電性メタライゼーションがキャリア２４０の上面上に配置されている。レーザチップ４００は、レーザチップ４００の下面４０２がキャリア２４０の上面に対向するように、キャリア２４０の上面上に配置されている。この場合、レーザチップ４００の下面４０２上に形成されたレーザチップ４００の第２の電気接触パッド４２０は、キャリア２４０の上面上の導電性メタライゼーションと電気接続している。
キャリア２４０は、キャリア２４０の上面とは反対側のキャリア２４０の下面がチップ実装面２３５に対向するように、基部２００のプラットホーム２３０のチップ実装面２３５上に配置されている。この場合、好ましいことに、キャリア２４０とプラットホーム２３０との間に高い熱伝導性の接続が存在する。
レーザチップ４００の上面４０１上に形成されたレーザチップ４００の第１の電気接触パッド４１０は、複数の第１のボンディングワイヤ２１５によって導電ピン２６０に電気接続している。キャリア２４０の上面上の導電性メタライゼーションは、複数の第２のボンディングワイヤ２２５によって、基部２００のプラットホーム２３０に電気接続し、したがって基部２００の導電ピン２６０から電気的に絶縁されている部分にも電気接続している。キャリア２４０の上面上に形成されたメタライゼーションがレーザチップ４００の下面４０２上の第２の電気接触パッド４２０に電気接続しているため、レーザチップ４００の第２の電気接触パッド４２０と基部２００の導電ピン２６０から電気的に絶縁されている部分との間に電気接続が存在する。
キャリア２４０を導電性材料から形成することもできる。この場合、キャリア２４０の上面上の導電性メタライゼーションを省略してもよい。レーザチップ４００は、レーザチップ４００の下面４０２上に形成された第２の電気接触パッド４２０がキャリア２４０に電気接続するようにキャリア２４０の上面上に配置されている。キャリア２４０は、キャリア２４０がプラットホーム２３０に電気接続するように、プラットホーム２３０のチップ実装面２３５上に位置している。この場合、第２のボンディングワイヤ２２５を省略してもよい。
キャリア２４０を完全に省略することもできる。この場合、レーザチップ４００は、レーザチップ４００の下面４０２がチップ実装面２３５に対向し、かつ、レーザチップ４００の下面４０２上に形成された第２の電気接触パッド４２０がプラットホーム２３０と電気接続するように、プラットホーム２３０のチップ実装面２３５上に直接的に位置している。この場合にも同様に、第２のボンディングワイヤ２２５を省略してもよい。
キャビティ２５０が基部２００の上面２０１上に配置されている。キャビティ２５０は、基部２００の上面２０１内の凹部として形成されている。キャビティ２５０は、フォトダイオードを収容するために使用され得る。フォトダイオードは、レーザチップ４００によって出射されたレーザ光を検出するために設けられ得る。しかしながら、フォトダイオードを省略してもよい。その場合、キャビティ２５０を省略してもよい。
図３では、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の下面２０２を視認することができる。基部２００の下面２０２は、実質的に平坦である。第１のはんだ接触パッド２１０および第２のはんだ接触パッド２２０が基部２００の下面２０２上に形成されている。第１のはんだ接触パッド２１０および第２のはんだ接触パッド２２０は、共通の面内に配置されている。第１のはんだ接触パッド２１０は導電ピン２６０の長手方向の端部上に形成され、導電ピン２６０に電気接続している。第２のはんだ接触パッド２２０は、第１のはんだ接触パッド２１０をリング状に包囲し、基部２００の導電ピン２６０から電気的に絶縁されている部分に電気接続している。
オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の第１のはんだ接触パッド２１０および第２のはんだ接触パッド２２０は、表面実装（例えば、リフローはんだ付けによる表面実装）に適している。
オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０のキャップ３００は例えば、深絞り鋼板から形成され得る。
キャップ３００は、プラットホーム２３０、および、プラットホーム２３０のチップ実装面２３５上に配置されたレーザチップ４００がキャップ３００によって被覆され得るように、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の上面２０１上に配置されるように設計されている。好ましいことに、レーザチップ４００は、オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の、レーザチップ４００を取り囲む部分から密封封止されている。それによりレーザチップ４００は、水分および汚染物質から保護されている。その結果、レーザチップ４００の寿命、ひいてはオプトエレクトロニクス部品１００全体の寿命が長くなり得る。
キャップ３００は、溶接接続部３２０によってハウジング１１０の基部２００に接続され得る。キャップ３００とオプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００との間の溶接接続部３２０は例えば、パルス溶接によって形成され得る。キャップ３００は、基部２００の上面２０１に対向する側に、溶接接続部３２０の形成時に溶融される環状の縁部を有し得る。
キャップ３００は、窓部３１０を有する。窓部３１０は、レーザチップ４００がキャップ３００によって被覆される場合に、オプトエレクトロニクス部品１００のレーザチップ４００によって出射されたレーザビームが窓部３１０を通ってオプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０から出射され得るように配置されている。この目的のために、窓部３１０は、レーザチップ４００によって出射されたレーザ放射を実質的に透過させる材料を含む。好ましくは、窓部３１０は密封封止されてキャップ３００内に嵌合されている。
図４は、オプトエレクトロニクス装置５００のプリント回路基板６００の概略斜視図を示す。オプトエレクトロニクス装置５００は、レーザ装置等であり得る。
プリント回路基板６００は、前面６０１と、前面６０１とは反対側の後面６０２とを有する。図４に示す例では、プリント回路基板６００は、ＤＣＢ（direct copper bonding；ダイレクトカッパーボンディング）プリント回路基板として設計され、銅、絶縁体、および、銅の追加層から形成された層状複合体（layer composite）を有する。絶縁体は、酸化アルミニウムまたは窒化アルミニウム等を含み得る。しかしながら、プリント回路基板６００を、サーマルビアが組み込まれたＦＲ４プリント回路基板、または、金属コアプリント回路基板として設計することもできる。
図４に示す例では、５つの直列回路ストリング６３０がプリント回路基板６００の前面６０１上に配置され、各直列回路ストリング６３０は、５つのオプトエレクトロニクス部品１００を収容するように設けられている。プリント回路基板６００は当然、様々な数の直列回路ストリング６３０を有することもできる。直列回路ストリング６３０はまた、それぞれ、５つ未満または６つ以上のオプトエレクトロニクス部品１００を収容するように設けられることもできる。
各直列回路ストリング６３０は、プリント回路基板６００の前面６０１上のメタライゼーションとして形成されている複数の第１の相手側接触パッド６１０および第２の相手側接触パッド６２０有する。直列回路ストリング６３０の各第２の相手側接触パッド６２０は、各直列回路ストリング６３０の最後の第２の相手側接触パッド６２０まで、同じ直列回路ストリング６３０の後続の第１の相手側接触パッド６１０に一体的に接続されて一続きに形成されている。逆の関係も同様に、直列回路ストリング６３０の各第１の相手側接触パッド６１０はまた、各直列回路ストリング６３０の第１の相手側接触パッド６１０まで、同じ直列回路ストリング６３０の先行する各第２の相手側接触パッド６２０に、一続きに一体的に接続している。各直列回路ストリング６３０の最初の第１の相手側接触パッド６１０は、各直列回路ストリング６３０の第１の外部接続領域６１５に電気接続している。各直列回路ストリング６３０の最後の第２の相手側接触パッド６２０は、各直列回路ストリング６３０の第２の外部接続領域６２５に電気接続している。
図５は、オプトエレクトロニクス部品１００が配置されたオプトエレクトロニクス装置５００のプリント回路基板６００の概略斜視図を示す。図６は、オプトエレクトロニクス装置５００のプリント回路基板６００およびオプトエレクトロニクス部品１００の一部の概略断面図を示す。
５つのオプトエレクトロニクス部品１００がプリント回路基板６００の５つの直列回路ストリング６３０それぞれの上に配置されている。この場合、各オプトエレクトロニクス部品１００は、各オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の下面２０２がオプトエレクトロニクス装置５００のプリント回路基板６００の前面６０１に対向するように配置されている。各オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の下面２０２上の第１のはんだ接触パッド２１０は、それぞれ、プリント回路基板６００の第１の相手側接触パッド６１０に電気的に接触している。各オプトエレクトロニクス部品１００のハウジング１１０の基部２００の下面２０２上の第２のはんだ接触パッド２２０は、それぞれ、プリント回路基板６００の前面６０１上の第２の相手側接触パッド６２０に電気接続している。その結果、各直列回路ストリング６３０のオプトエレクトロニクス部品１００は、直列に電気接続している。
オプトエレクトロニクス部品１００は、表面実装方法によってプリント回路基板６００の前面６０１上に配置されている。一例を挙げると、オプトエレクトロニクス部品１００は、リフローはんだ付けによってプリント回路基板６００の前面６０１上に配置されていてもよい。
導電性はんだが各オプトエレクトロニクス部品１００の第１のはんだ接触パッド２１０と、プリント回路基板６００の関連付けられた第１の相手側接触パッド６１０との間に配置されている。同様に、各オプトエレクトロニクス部品１００の第２のはんだ接触パッド２２０と、プリント回路基板６００の関連付けられた第２の相手側接触パッド６２０との間にもはんだが配置されている。
ソルダーレジストがプリント回路基板６００の各直列回路ストリング６３０の第２の相手側接触パッド６２０と後続の各第１の相手側接触パッド６１０との間の移行領域内のみならず、各直列回路ストリング６３０の第１の外部接続領域６１５と後続の第１の相手側接触パッド６１０との間の移行領域内に配置され、かかるソルダーレジストは、第１の相手側接触パッド６１０の各部分を、関連付けられた各オプトエレクトロニクス部品１００の第２のはんだ接触パッド２２０から電気的に絶縁している。
オプトエレクトロニクス部品１００をオプトエレクトロニクス装置５００のプリント回路基板６００の前面６０１上に実装するために、最初にはんだペーストをプリント回路基板６００の前面６０１上の相手側接触パッド６１０，６２０上に配置する。はんだペーストは、はんだ粉末、フラックス、および、溶剤を含む。同時に、ソルダーレジストを第１の相手側接触パッド６１０の上述の領域に設ける。はんだペーストおよびソルダーレジストを、スクリーン印刷法またはステンシル印刷法等によって配置することができる。ソルダーレジストはまた、プリント回路基板の製造中に既に塗布されていてもよく、かつ、光パターニングによって構造化されていてもよい。次いで、オプトエレクトロニクス部品１００をプリント回路基板６００の前面６０１上に配置する。オプトエレクトロニクス部品１００の配置を、ＳＭＴ配置マシン等によって行ってもよい。次いで、オプトエレクトロニクス部品１００を、リフロー炉または気相炉（vapor phase oven）内ではんだ付けする。次いで、オプトエレクトロニクス装置５００を、余分なフラックスを除去するために洗浄してもよい。
オプトエレクトロニクス部品１００のプリント回路基板６００の前面６０１上への配置と同時に、他の部品をプリント回路基板６００の前面６０１上に配置してもよく、かつ、プリント回路基板６００に電気接続してもよい。
オプトエレクトロニクス装置５００の各直列回路ストリング６３０において、各直列回路ストリング６３０のオプトエレクトロニクス部品１００を作動するために、第１の外部接続領域６１５と第２の外部接続領域６２５との間に電圧を印加してもよい。
オプトエレクトロニクス装置５００の作動時に、オプトエレクトロニクス部品１００のレーザチップ４００内に排熱が蓄積される。各オプトエレクトロニクス部品１００のレーザチップ４００内に蓄積される排熱は、レーザチップ４００の下面４０２およびキャリア２４０を介して各オプトエレクトロニクス部品１００の基部２００内に放熱され得る。排熱は、基部２００からプリント回路基板６００内に、各オプトエレクトロニクス部品１００の基部２００の下面２０２上の第１のはんだ接触パッド２１０および第２のはんだ接触パッド２２０、はんだ接触パッド２１０，２２０とプリント回路基板６００の相手側接触パッド６１０，６２０との間のはんだ接続部、および、プリント回路基板６００の相手側接触パッド６１０，６２０を介して排熱され得る。この場合、オプトエレクトロニクス部品１００内に生じる排熱の放熱は、各オプトエレクトロニクス部品１００の基部２００の下面２０２とプリント回路基板６００の前面６０１との間の広範囲の接触によって助長される。オプトエレクトロニクス部品１００のはんだ接触パッド２１０，２２０とプリント回路基板６００の相手側接触パッド６１０，６２０との間のはんだ接触部は、有利なことに、わずかな熱抵抗のみを有する。
好ましい例示的な実施形態に基づき、本発明を図示し、詳細に説明した。しかしながら、本発明は、開示した例に限定されない。むしろ、当業者であれば、開示した例に基づき、本発明の保護範囲から逸脱することなく、他の変形形態を得ることができる。
１００ オプトエレクトロニクス部品
１１０ ハウジング
２００ 基部
２０１ 上面
２０２ 下面
２１０ 第１のはんだ接触パッド
２１５ 第１のボンディングワイヤ
２２０ 第２のはんだ接触パッド
２２５ 第２のボンディングワイヤ
２３０ プラットホーム
２３５ チップ実装面
２４０ キャリア
２５０ キャビティ
２６０ 導電ピン
２６５ 絶縁体
３００ キャップ
３１０ 窓部
３２０ 溶接接続部
４００ レーザチップ
４０１ 上面
４０２ 下面
４１０ 第１の電気接触パッド
４２０ 第２の電気接触パッド
４３０ 放射方向
５００ オプトエレクトロニクス装置
６００ プリント回路基板
６０１ 前面
６０２ 後面
６１０ 第１の相手側接触パッド（アノード）
６１５ 第１の外部接触パッド
６２０ 第２の相手側接触パッド（カソード）
６２５ 第２の外部接触パッド
６３０ 直列回路ストリング
１１０ ハウジング
２００ 基部
２０１ 上面
２０２ 下面
２１０ 第１のはんだ接触パッド
２１５ 第１のボンディングワイヤ
２２０ 第２のはんだ接触パッド
２２５ 第２のボンディングワイヤ
２３０ プラットホーム
２３５ チップ実装面
２４０ キャリア
２５０ キャビティ
２６０ 導電ピン
２６５ 絶縁体
３００ キャップ
３１０ 窓部
３２０ 溶接接続部
４００ レーザチップ
４０１ 上面
４０２ 下面
４１０ 第１の電気接触パッド
４２０ 第２の電気接触パッド
４３０ 放射方向
５００ オプトエレクトロニクス装置
６００ プリント回路基板
６０１ 前面
６０２ 後面
６１０ 第１の相手側接触パッド（アノード）
６１５ 第１の外部接触パッド
６２０ 第２の相手側接触パッド（カソード）
６２５ 第２の外部接触パッド
６３０ 直列回路ストリング
Claims (12)
- 上面（２０１）および下面（２０２）を有する基部（２００）、ならびに、キャップ（３００）を備えるハウジング（１１０）と、
前記基部（２００）の前記上面（２０１）と前記キャップ（３００）との間に配置されているレーザチップ（４００）と、を有し、
導電ピン（２６０）が前記上面（２０１）と前記下面（２０２）との間を前記基部（２００）を通って延在し、
前記導電ピン（２６０）は、前記基部（２００）の残部から電気的に絶縁され、
第１のはんだ接触パッド（２１０）および第２のはんだ接触パッド（２２０）が前記基部（２００）の前記下面（２０２）上に形成されており、
前記導電ピン（２６０）は、前記第１のはんだ接触パッド（２１０）に電気接続し、
前記レーザチップ（４００）は、第１の電気接触パッド（４１０）と、第２の電気接触パッド（４２０）とを有し、
前記第１の電気接触パッド（４１０）は、第１のボンディングワイヤ（２１５）によって前記導電ピン（２６０）に電気接続し、
前記第２の電気接触パッド（４２０）は、第２のボンディングワイヤ（２２５）によって、前記基部（２００）の前記第２のはんだ接触パッド（２２０）に電気接続している部分に電気接続している、オプトエレクトロニクス部品（１００）。 - 前記第２のはんだ接触パッド（２２０）は、前記第１のはんだ接触パッド（２１０）をリング状に包囲している、請求項１に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）。
- プラットホーム（２３０）が前記基部（２００）の前記上面（２０１）上に形成され、
前記レーザチップ（４００）は、前記プラットホーム（２３０）上に配置されている、請求項１又は２に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）。 - 前記レーザチップ（４００）は、前記レーザチップ（４００）の放射方向（４３０）が前記基部（２００）の前記下面（２０２）に対して直交するように配置されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）。
- 前記基部（２００）および／または前記キャップ（３００）は、鉄鋼を含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）。
- 前記キャップ（３００）は、窓部（３１０）を有する、請求項１〜５のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）。
- 前記キャップ（３００）は、前記基部（２００）に溶接されている、請求項１〜６のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）。
- プリント回路基板（６００）と、
請求項１〜７のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）と、を有し、
前記オプトエレクトロニクス部品（１００）は、前記プリント回路基板（６００）の前面（６０１）上に配置されている、オプトエレクトロニクス装置（５００）。 - 前記オプトエレクトロニクス装置（５００）は、複数の、請求項１〜７のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）を有し、
前記複数のオプトエレクトロニクス部品（１００）は、直列回路（６３０）内に配置されている、請求項８に記載のオプトエレクトロニクス装置（５００）。 - − プリント回路基板（６００）を設けるステップと、
− 請求項１〜７のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス部品（１００）を設けるステップと、
− 前記オプトエレクトロニクス部品（１００）を前記プリント回路基板（６００）の
前面（６０１）上に配置するステップと、を含む、オプトエレクトロニクス装置（５００
）の製造方法。 - 前記オプトエレクトロニクス部品（１００）は、表面実装によって前記プリント回路基
板（６００）の前記前面（６０１）上に配置される、請求項１０に記載の方法。 - 前記オプトエレクトロニクス部品（１００）は、リフローはんだ付けによって前記プリ
ント回路基板（６００）の前記前面（６０１）上に配置される、請求項１１に記載の方法。
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