KR20140017566A - 구리 소자의 밀봉 접속을 위한 유리 시스템 및 전자 소자를 위한 하우징 - Google Patents

구리 소자의 밀봉 접속을 위한 유리 시스템 및 전자 소자를 위한 하우징 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LED 및/또는 FET와 같은 전자 부품을 위한 하우징에 관한 것이다. 일반적으로, 본 발명은 하우징의 구성을 위해 알칼리 티타늄 실리케이트 유리를 사용할 것을 제안한다. 이는 특히 극도의 밀봉성을 갖는 하우징의 구성을 가능하게 한다. 하우징은 전자 기능 소자, 특히 LED 및/또는 FET를 수용하기 위한 하우징이고, 기본 바디가 적어도 하나의 기능 소자를 위한 히트 싱크를 형성하도록, 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 장착 영역을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면, 하부면 및 재킷을 가진 기본 바디와 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 접속 바디로 이루어지고, 상기 접속 바디는 적어도 유리층에 의해 기본 바디에 결합되고, 이 경우 상기 결합하는 유리층은 알칼리 티타늄 실리케이트 유리에 의해 제공된다.

Description

구리 소자의 밀봉 접속을 위한 유리 시스템 및 전자 소자를 위한 하우징{GLASS SYSTEM FOR HERMETICALLY CONNECTING CU COMPONENTS, AND HOUSING FOR ELECTRONIC COMPONENTS}
본 발명은 FET 및/또는 LED와 같은 전자 소자를 위한 하우징 및 상기 하우징의 제조에 특히 적합한 유리의 용도에 관한 것이다.
일반적인 표준으로서, 예를 들어 "고출력 발광 다이오드(LED)" 또는 "전계 효과 트랜지스터(FET)"와 같은 오늘날의 반도체 소자들은 플라스틱 - 및 수지 구조에, 즉 유기 하우징에 캡슐화된다. 그러나 이러한 하우징 내에 배치된 소자는 환경에 의한 가능한 외부 영향에 대해 충분히 밀봉되어 캡슐화되지 않는다. 이는 물질, 표면 및/또는 전기 접속부의 열화를 야기할 수 있다. 또한, 파워 전자 장치의 소자의 예로서, 예를 들어 5W-LED 또는 FET 같은, 더 높은 출력을 갖는 전자 소자를 위한 수지의 열 안정성은 문제가 되는 것으로 밝혀졌다.
이러한 단점을 극복하기 위한 기술은 특허 출원 WO 2009/132838 A1호에 기술되어 있다. 상기 특허 출원의 내용 전체는 본 특허 출원에 참조로 포함된다. 상기 간행물에는 실질적으로 완전한 무기 하우징이 공지되어 있다. 하우징은 금속 베이스부와 베이스부의 상부면에 배치된 금속 헤드부로 이루어진 결합체를 포함한다. 상기 부분들은 유리층을 통해 서로 결합된다. 베이스부 위에 예를 들어 광전 기능 소자가 배치된다. 헤드부는 베이스부 위에서 특히 광전 기능 소자로부터 방출된 복사 또는 수신될 복사를 위한 반사기를 형성한다. 베이스부, 유리층 및 헤드부의 결합 시 유리가 접착되고, 베이스부와 헤드부가 제 1 유리층에 의해 결합체를 형성하는 정도의 유리의 점성이 달성되도록 유리층은 가열된다. 상기 간행물에 기술된 하우징이 매우 바람직한 것으로서 입증되었다. 특히 유리 결합은 더 높아진 내열성을 갖는 밀봉 캡슐부의 제조를 가능하게 한다. 이러한 기술에 의해 전술한 장점들을 갖는 소형 하우징이 저렴하게 제조될 수 있다.
전술한 배경 기술과 관련해서 본 발명의 과제는 전자 소자, 특히 고출력 FET 및/또는 LED를 위한 대안적인 하우징을 제공하는 것이다.
특히 하우징의 밀봉 특성 및/또는 장시간 안정성도 더욱 개선될 수 있어야 한다.
상기 과제는 독립 청구항에 따른, 전자 기능 소자를 수용하기 위한 하우징 및 상기 하우징의 제조를 위해 알칼리 티타늄 실리케이트 유리를 사용하는 방법에 의해 해결된다. 본 발명에 따른 하우징의 바람직한 실시예들은 종속 청구항의 대상이다.
일반적으로 본 발명에 따라, 하우징 구성을 위해 알칼리 티타늄 실리케이트 유리가 사용된다. 상기 유리는 극도의 밀봉성을 갖는 하우징의 구성을 가능하게 한다. 상기 유리 타입 및 특히 하기에 제시된 유리들은 지금까지 에나멜링에만 사용되었다. 에나멜링 시 유리는 금속 표면 위에 극도의 얇고 경질의 보호층을 형성하기 위해 가열된다. 예를 들어 소위 에나멜은 포트, 오븐 또는 냉동 장치 또는 이와 같은 것의 밀봉을 위해 제공된다. 여기에서 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 처음으로 마이크로 전자장치에서 하우징의 패키징 또는 구성을 위해 사용된다.
에나멜링 시, 예컨대 포트의 밀봉이 중요하다. 구조적 또는 기계적 강도는 실질적으로 밀봉될 기판에 의해 제공된다.
발명자는 본 발명에 따른 유리 타입 및 하기에 제시된 유리들은 특히 구리계 소자의 밀봉뿐만 아니라 결합에도 적합하다는 사실을 인식하였다. 본 발명에 따른 유리 타입 및 특히 하기에 제시된 유리들은 하우징을 구성하기 위한 필수적인 구조적 또는 기계적 강도를 제공한다. 상기 유리에 의해 특히 에나멜링에 비해 더 큰 필수 층 두께가 제공될 수 있다.
바람직하게 본 발명에 따른 알칼리 티타늄 실리케이트 유리 및 하기에 제시된 유리들은 전기 및/또는 전자 및/또는 광전 소자의 캡슐화를 위해 사용된다.
상세히는, 본 발명은 전자 및/또는 광전 기능 소자, 특히 LED 및/또는 FET를 수용하기 위한 하우징을 제공한다. 본 발명에 따른 하우징은
- 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 히트 싱크를 형성하도록 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 장착 영역을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면, 하부면 및 재킷을 가진 기본 바디; 및
- 적어도 유리층에 의해 기본 바디에 결합되는 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 적어도 하나의 접속 바디로 이루어진 하우징이고, 이 경우 결합하는 유리층은 알칼리 티타늄 실리케이트 유리에 의해 제공된다.
기본 바디와 접속 바디는 금속, 바람직하게는 13 내지 25 * 10-6 K-1의 열팽창 계수 α를 갖는 금속을 포함한다. 특히 구리 또는 구리합금이 사용된다.
또한, 본 발명은 전자 및/또는 광전 기능 소자, 특히 LED 및/또는 FET를 수용하기 위한 하우징을 구성하는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리의 용도에 관한 것이다.
적어도 하나의 기능 소자는 기본 바디 위에 배치된다. 기본 바디는 한편으로는 기능 소자를 위한 지지 부재이다. 따라서 기본 바디는 캐리어 또는 베이스 바디라고 할 수도 있다. 다른 한편으로 기본 바디는 기능 소자를 위한 히트 싱크이다.
기본 바디는 하나의 부분으로 또는 세그먼트식으로 형성될 수 있고, 예를 들어 층으로 구성될 수 있다. 또한, 기본 바디 내에 관통 라인, 소위 열 비아(thermal vias)가 장착될 수 있다. 기능 소자는 하우징 내에 장착 후에 또는 기본 바디 위에 배치 후에 기본 바디와 직접 접촉한다. 기본 바디의 상부면은 일반적으로 기능 소자가 배치되는 기본 바디의 면이다.
기능 소자는 예를 들어 기본 바디 상에 접착되고 및/또는 납땜될 수 있다. 땜납으로서 바람직하게 무연 연질 땜납이 사용된다. 접착제는 바람직하게 도전성 접착제, 예컨대 은 함유 에폭시 수지이다. 따라서 직접 접촉이란 접착제, 땜납 또는 결합제에 의한 접촉이기도 하다.
기본 바디는 본 발명에 따라 기능 소자를 위한 히트 싱크이기도 하기 때문에, 열에 대해 적절한 전도율을 갖는 물질을 포함하고, 바람직하게는 기본 바디는 적어도 대략 50 W/mK, 바람직하게는 적어도 대략 150 W/mK의 열 전도율을 갖는다.
기본 바디는 다른 소자에 열적으로 결합될 수 있다. 바람직하게 기본 바디 및/또는 헤드부는 적어도 하나의 금속을 포함하거나 또는 금속 또는 합금으로 이루어진다. 특히 금속 또는 합금은 구리, 알루미늄, 오스테나이트계 강 및 오스테나이트계 특수강으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 구성 요소이다.
일반적으로 기본 바디는 상부면의 평면도로 볼 때, 대략 9 ㎟ 내지 대략 1000 ㎟, 바람직하게는 대략 9 ㎟ 내지 대략 400 ㎟ 또는 대략 9 ㎟ 내지 50 ㎟의 면적을 갖는다. 상기 기본 바디의 높이는 일반적으로 대략 0.1 mm 내지 대략 10 mm, 바람직하게는 대략 0.1 mm 내지 대략 2 mm이다.
기본 바디의 다른 가능한 실시예에 대해서는 간행물 WO 2009/132838 A1호에 기술된 베이스부가 참조된다.
적어도 하나의 접속 바디는 기본 바디의 상부면에 배치된 기능 소자를 위한 전기 접속을 제공하는 접속 바디이다. 접속 바디를 통해 일반적으로 주변과 기본 바디 및 기능 소자의 상부면의 접속이 이루어질 수 있다.
적어도 하나의 접속 바디는 중실 바디이다. 특히 상기 접속 바디는 금속 플레이트 및/또는 금속 콘택트 핀으로서 제공된다. 바람직하게 상기 접속 바디는 약한 압력 하에서도, 예컨대 손가락에 의한 가압으로도 변형될 수 있다. 상기 접속 바디는 기본 바디 상에서, 예를 들어 PVD 방법에 의해 증착된 또는 성장된 층이 아니다.
접속 바디는 금속 또는 합금을 포함하거나 또는 금속 또는 합금이다. 금속 또는 합금은 구리, 알루미늄, 오스테나이트계 강 및 오스테나이트계 특수강으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 요소이다.
접속 바디가 플레이트로서 구현되는 경우에, 접속 바디는 상부면의 평면도로 볼 때, 일반적으로 대략 9 ㎟ 내지 대략 1000 ㎟, 바람직하게는 대략 9 ㎟ 내지 대략 400 ㎟ 또는 대략 9 ㎟ 내지 50 ㎟의 면적을 갖는다. 상기 접속 바디의 높이는 일반적으로 대략 0.1 mm 내지 대략 5 mm, 바람직하게는 대략 0.1 mm 내지 대략 2 mm이다.
금속 플레이트로서 접속 바디의 다른 가능한 실시예에 대해서는 간행물 WO 2009/132838 A1호에 기술된 헤드부 및/또는 헤드부가 참조된다.
콘택트 핀은 그 길이에 비해 매우 축소된 횡단면을 갖는 긴 금속 부품이다. 상기 콘택트 핀은 바늘 또는 못 형상의 부품이다. 상기 콘택트 핀은 직선 레그만을 포함할 수 있거나 또는 적어도 하나의 휘어진 섹션을 포함할 수도 있다. 이로써 콘택트 핀은 실시예에서, 특히 적어도 부분적으로 실질적으로 직선 핀으로서 또는 I 형태로 제공될 수 있다. 그러나, 콘택트 핀은 다른 실시예에서, 특히 적어도 부분적으로 후크로서 또는 L 형태로 제공될 수 있다. 콘택트 핀이란 금속 와이어이기도 하다.
접속 바디가 콘택트 핀으로서 구현되는 경우에, 접속 바디의 단면적은 일반적으로 대략 0.1 ㎟ 내지 대략 16 ㎟, 바람직하게는 대략 0.1 ㎟ 내지 대략 3 ㎟, 특히 바람직하게는 대략 0.1 ㎟ 내지 대략 0.8 ㎟이다.
접속 바디는 기본 바디로부터 전기 절연된다. 접속 바디는 적어도 부분적으로 유리층에 의해 기본 바디로부터 분리되고 및/또는 적어도 부분적으로 이격 배치된다.
유리는 기본 바디를 접속 바디에 결합하고 기본 바디를 접속 바디로부터 절연하는 유리이다.
유리는 기본 바디 및/또는 접속 바디를 위해 사용되는 물질의 용융점보다 낮은 범위에서 연화 온도를 갖는다. 유리는 결합을 위해 또는 결합 시, 부품들이 서로 접착하는 정도의 점도를 갖도록 가열된다. 바람직하게 유리는 결합 시 107 Pas 내지 대략 103 Pas의 점도를 갖는다. 가열은 예컨대 노(爐)에서 달성된다.
사용되는 유리는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리이다. 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 기본 바디 및/또는 접속 바디의 재료에 상응하게 선택된다. 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 특히, 기본 바디 및/또는 접속 바디가 실질적으로 구리 및/또는 알루미늄에 의해 특히 유리에 대한 경계면(들)에 제공되는 실시예에 적합하다. 기본 바디 및/또는 접속 바디 및/또는 적어도 각각의 경계면들은 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%의 구리 또는 알루미늄 함량을 포함한다.
실시예에서 유리는 하기 조성을 포함한다(중량%):
Figure pct00001
Figure pct00002
표에서 사용된 R2O는 모든 알칼리 금속 산화물의 합이다. 이 경우 알칼리 금속은 적어도 원소 Li, Na 및 K에 의해 제공된다.
구체적인 실시예에서 R2O 그룹은 하기 성분들을 포함한다(중량 %):
Figure pct00003
바람직한 제 1 실시예에서 유리는 하기 조성을 포함한다:
Figure pct00004
Figure pct00005
바람직하게는, 제 1 실시예의 유리는 하기 조성을 포함한다:
Figure pct00006
Figure pct00007
바람직한 제 2 실시예에서 유리는 하기 조성을 포함한다:
Figure pct00008
바람직하게는 제 2 실시예의 유리는 하기 조성을 포함한다:
Figure pct00009
Figure pct00010
유리로 형성되거나 또는 상세히는 기본 바디와 접속 바디 사이에 형성된 유리층은 일반적으로 대략 30 ㎛보다 큰 두께를 갖는다. 이로 인해 충분히 높은 절연 특성을 갖는 기밀성 결합체가 제공될 수 있다. 유리층의 전기 저항은 일반적으로 1 GΩ보다 높다. 달성된 기밀성은 일반적으로 1*10-8mbar*1/s보다 작다. 유리층의 두께는 하우징의 실시예에 따른다. 바람직하게 유리층의 두께는 대략 30 ㎛ 내지 대략 2000 ㎛, 특히 대략 30 ㎛ 내지 대략 1000 ㎛이다.
또한, 본 발명에 따른 유리는 개선된 강도와 개선된 내화학성을 특징으로 한다. 예를 들어 테스트 바디(4 mm ×4 mm 유리화 면적 및 100 ㎛ 유리층 공칭 두께)에서 전단 강도는 본 발명에 따른 유리에 의해 P8061 유리에 비해 평균 60 N에서 105 N으로 증가한다. 또한, 본 발명에 따른 유리는 유리 G018-122(WO 2009/132838 호 참조)에 비해 개선된 내화학성을 갖는다. 전기 도금은 유리화 후에 실시될 수 있다.
일반적으로 유리는 실크 스크린 프린팅, 디스펜싱, 바람직하게 펀칭된 유리 시트의 제공 및/또는 개별 프리폼(preform)의 제공으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 방법에 의해 도포된다. 유리 시트는 예를 들어 시트의 몰드에 주입된 슬러리에 의해 제공될 수 있다.
본 발명은 방법에 의해서도 설명될 수 있다. 상기 방법은 전자 기능 소자 하우징의 제조 방법이다. 상기 방법은 하기 방법 단계들을 포함한다:
- 기본 바디가 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 히트 싱크를 형성하도록, 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 장착 영역을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면을 가진 적어도 하나의 기본 바디를 제공하는 단계,
- 적어도 하나의 전자 기능 소자를 위한 적어도 하나의 접속 바디 및 적어도 하나의 접속 바디를 기본 바디에 결합하기 위한, 특히 기본 바디와 접속 바디 사이에 적어도 하나의 유리를 제공하는 단계,
- 유리가 접착되고 기본 바디와 접속 바디로 결합체가 형성될 수 있는 정도의 점도를 갖고 및/또는 달성하도록 유리를 가열하는 단계,
- 기본 바디와 적어도 하나의 접속 바디가 재료 결합 방식의 결합체를 형성하도록 유리를 냉각하는 단계.
가열된 유리의 결합 시 온도는 400 ℃ 내지 1000 ℃, 바람직하게 500 ℃ 내지 700 ℃이다.
유리층 및 유리층을 이용하는 방법의 다른 가능한 실시예에 대해 간행물 WO 2009/132838 A1호에 기술된 제 1 및/또는 제 2 유리층이 참조된다.
기본 바디에 대한 접속 바디의 개선된 접착을 가능하게 하기 위해, 바람직하게 기본 바디 및/또는 접속 바디의 유리 접촉면의 전처리가 이루어진다. 상기 전처리는 실시예에서 유리 접촉면의 예비 산화에 의해 이루어질 수 있다. 예비 산화란 예를 들어 산소 함유 분위기에서 표면의 의도적인 산화이다. 유리와 구리 또는 구리 산화물로 이루어진 결합체는 매우 안정적인 것으로 입증되었다. 금속, 바람직하게 구리는 산소 함유 분위기에서 의도대로 산화된다. 이 경우 산화물 중량에 있어서 대략 0.02 내지 대략 0.25 mg/㎠, 바람직하게는 대략 0.067 내지 대략 0.13 mg/㎠의 평량이 바람직한 것으로 입증되었다. 산화물은 양호하게 접착되고, 벗겨지지 않는다. 이는 특히, 기본 바디 및/또는 접속 바디 및/또는 경계면에 50 중량%보다 높은, 바람직하게는 80 중량% 보다 높은 함량의 구리가 제공되는 경우에 해당한다. 본 발명에 따른 유리는 특히 구리와 팽창 호환성을 갖는다.
기본 바디 및/또는 접속 바디의 특성, 예컨대 반사율, 접착성 및/또는 도전성의 개선을 위해, 상기 바디들은 바람직하게 적어도 부분적으로 금속으로 코팅 및/또는 커버될 수 있다. 금속, 바람직하게 코팅 및/또는 커버 형성을 위한 금속은 은, 알루미늄, 니켈, 팔라듐 및 금으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 물질이다. 코팅을 형성 또는 제공하는 방법은 전기 도금 및 증착, 특히 PVD 및/또는 CVD로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 방법이다.
제 1 실시예에서 유리층 또는 유리는 적어도 부분적으로 기본 바디의 상부면 및/또는 하부면에 배치된다. 유리층은 바람직하게 적어도 부분적으로 기본 바디의 상부면과 적어도 하나의 접속 바디의 하부면 사이에 배치된다. 변형예에서 적어도 하나의 접속 바디는 적어도 부분적으로 기본 바디에 걸쳐 연장된다. 접속 바디는 접속을 위해 적어도 하나의 탭을 제공한다.
하우징의 개선예에서 기본 바디의 상부면과 적어도 하나의 접속 바디의 상부면에 해드부가 배치된다. 헤드부의 가능한 실시예에 대해 간행물 WO 2009/132838 A1 호에 기술된 헤드부가 참조된다.
제 2 실시예에서 유리층 또는 유리는 적어도 부분적으로 기본 바디의 재킷과 접속 바디 사이에 배치된다. 또한, 적어도 하나의 접속 바디는 기본 바디의 재킷측에 배치된다. 접속 바디는 적어도 부분적으로 기본 바디의 둘레에 걸쳐 연장된다.
하우징의 다른 실시예에서 적어도 하우징 하부면에 절연부가 제공된다. 또한, 기본 바디의 하부면과 경우에 따라서 접속 바디의 하부면에 절연부가 제공되고, 상기 절연부는 바람직하게 절연층에 의해 제공된다. 절연부는 연속될 수 있거나 또는 세그먼트식일 수 있다. 절연부의 재료는 바람직하게 유리 및/또는 세라믹이거나 이것을 포함한다. 층은 예컨대 에나멜링 및/또는 저온 분사 방법에 의해 증착될 수 있다. 이로 인해 하우징의 하부면은 무전위로 제공될 수 있다.
하우징의 다른 실시예에서 슬리브는 기본 바디의 재킷측에 배치된다. 슬리브 또는 케이싱은 적어도 부분적으로 기본 바디 및/또는 접속 바디에 걸쳐 연장된다. 슬리브는 유리층에 의해 기본 바디 및/또는 접속 바디에 고정된다. 연결층은 기본 바디와 슬리브 사이에 제공된다. 슬리브는 바람직하게 예컨대 특수강으로 이루어진 금속 슬리브로서 제공된다. 이로써 적어도 하우징의 외측면에 규정된 전위, 예컨대 접지 전위가 제공될 수 있다.
또한, 본 발명은 전자 및/또는 광전 소자에 적용되고, 상기 소자는 본 발명에 따른 하우징 및 하우징에 배치된 적어도 하나의 복사를 방출하고 및/또는 복사를 수신하는 광전 기능 소자, 특히 LED 및/또는 파워 전자장치의 적어도 하나의 소자, 특히 FET를 포함한다.
하우징 및/또는 전자 소자 및/또는 광전 소자는 열악한 환경("harsh environment"), 예컨대 습도 영향 및/또는 침식성 가스 영향 및/또는 복사 영향 하에서 이용에 특히 적합하다.
또한, 본 발명과 관련해서 조명 장치, 예컨대 본 발명에 따른 적어도 하나의 하우징 및/또는 광전 소자를 포함하는 예를 들어 내부 조명 및/또는 외부 조명은 특히 차량에서 및/또는 항공기에서 및/또는 이착륙장 조명에서 이용된다. 조명 장치의 예는 시트 조명등, 독서등, 특히 천장 또는 벽에 설치될 수 있는 작업등, 가구 및/또는 건물 내의 설비 조명등, 바람직하게 차량 및/또는 항공기의 전조등 및/또는 미등 및/또는 내부 조명 및/또는 계기- 또는 디스플레이 조명, LCD 디스플레이용 백라이트, 바람직하게 의료용 및/또는 정수를 위한 UV 조명 및/또는 예컨대 습도 영향 및/또는 침식성 가스 영향 및/또는 복사 영향과 같은 열악한 환경("harsh environment")을 위한 조명이다.
또한, 본 발명은 LED와 같은 광전 소자를 위한 하우징 및 상기 하우징의 제조 방법에 관한 것이다.
일반적으로 본 발명은, 선행기술에서 설명된 적어도 2개의 층으로 구성된 하우징을 하나의 층으로만 구성된 하우징으로 축소하는 것을 제안한다. 상기 하우징은 단층 하우징이다. 일반적으로 하우징은 기본 바디와 기본 바디 내에 및/또는 상에 장착된 적어도 하나의 접속 바디로 이루어진다. 바람직하게 하우징은 실질적으로 무기 하우징이다. 상기 하우징은 금속 기본 바디, 유리 및 적어도 하나의 금속 접속 바디로 이루어지거나 또는 이들을 포함한다. 일반적으로, 여기에서 기본 바디에 의해 제공된 하우징의 상부면에 다른 소자들은 배치되지 않는다. 그러나 본 발명에 따른 하우징의 상부면은 광전 기능 소자의 장착 또는 배치 후에 경우에 따라서 광학 소자에 의해 폐쇄될 수 있다.
상세하게는, 본 발명은 적어도 하기 부품들로 구성되거나 또는 하기 부품들로 이루어지는 광전 기능 소자, 특히 LED를 수용하기 위한 하우징을 제안한다. 본 발명에 따른 하우징은,
- 기본 바디가 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 히트 싱크를 형성하도록, 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 장착 영역을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면, 하부면 및 에지를 포함하는 기본 바디; 및
- 기본 바디에 특히 재료 결합식으로 결합되는 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 적어도 하나의 접속 바디로 이루어진 하우징이고,
- 기본 바디는 적어도 하나의 채널을 포함하고, 상기 채널 내에 적어도 하나의 접속 바디가 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 채널은 적어도 부분적으로 기본 바디를 접속 바디와 결합하는 유리로 채워진다.
또한, 본 발명은 특히 LED를 위한 광전 기능 소자 하우징을 제조하는 방법에 적용되고, 상기 방법은 하기 방법 단계들을 포함한다:
- 기본 바디가 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 히트 싱크를 형성하도록 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 장착 영역을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면과 적어도 하나의 채널을 가진 적어도 하나의 기본 바디를 제공하는 단계,
- 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 적어도 하나의 접속 바디를 제공하고 적어도 하나의 채널에서 상기 적어도 하나의 접속 바디를 기본 바디에 결합하기 위한 적어도 하나의 유리를 제공하는 단계,
- 유리가 접착되고 기본 바디와 접속 바디로 결합체가 형성될 수 있는 정도의 점도를 갖도록 및/또는 달성하도록 유리를 가열하는 단계,
- 적어도 하나의 접속 바디는 적어도 부분적으로 유리에 매립되고, 기본 바디와 적어도 하나의 접속 바디가 재료 결합 방식의 결합체를 형성하도록 유리를 냉각하는 단계.
방법의 바람직한 실시예에서 기본 바디 및/또는 접속 바디 및/또는 유리는 각각 매트릭스에 제공된다. 본 발명에 따른 하우징은 특히 본 발명에 따른 방법에 의해 제조될 수 있거나 또는 제조된다. 본 발명에 따른 방법은 바람직하게 본 발명에 따른 하우징의 제조를 위해 형성된다. 개별 방법 단계들의 순서는 변경될 수 있다.
적어도 하나의 기능 소자는 기본 바디 상에 배치된다. 기본 바디는 한편으로는 기능 소자를 위한 지지 부재이다. 따라서 기본 바디는 캐리어 또는 베이스 바디라고 할 수도 있다. 다른 한편으로 기본 바디는 기능 소자를 위한 히트 싱크이다.
이 경우 기본 바디는 하나의 부분으로 또는 세그먼트 방식으로 형성될 수 있고, 예컨대 층으로 구성될 수 있다. 또한, 관통 라인, 소위 열 비아도 기본 바디 내에 장착될 수 있다. 기능 소자는 하우징에 장착 후 또는 기본 바디 위에 배치 후에 기본 바디와 직접 접촉한다.
기능 소자는 예를 들어 기본 바디 상에 접착되고 및/또는 납땜될 수 있다. 땜납으로서 바람직하게 무연 연질 땜납이 사용된다. 접착제는 바람직하게 도전성 접착제, 예컨대 은 함유 에폭시 수지이다. 따라서 직접 접촉이란 접착제, 땜납 또는 결합제에 의한 접촉이기도 하다.
기본 바디는 본 발명에 따라 기능 소자를 위한 히트 싱크이기도 하기 때문에, 상기 기본 바디는 열에 대해 적절한 전도율을 갖는 물질을 포함한다. 바람직하게는 기본 바디는 적어도 대략 50 W/mK, 바람직하게는 적어도 대략 150 W/mK의 열 전도율을 갖는다.
기본 바디는 다른 부품에 열적으로 결합될 수 있다. 바람직하게 기본 바디는 적어도 하나의 금속을 포함하거나 또는 금속 또는 합금으로 이루어진다. 사용되는 금속은 예컨대 구리 및/또는 알루미늄 및/또는 니켈 및/또는 철 및/또는 몰리브덴 및/또는 구리-텅스텐 및/또는 구리-몰리브덴이다.
기본 바디의 다른 가능한 실시예에 대해 간행물 WO 2009/132838 A1호에 기술된 베이스부가 참조된다.
적어도 하나의 기능 소자를 위한 장착 영역은 기본 바디의 중심에 또는 기본 바디의 중심축 영역에 또는 기본 바디의 중심축에 배치될 수 있다.
일반적으로 기본 바디는 그 상부면의 평면도에서 볼 때, 대략 5 ㎟ 내지 대략 1000 ㎟, 바람직하게는 대략 5 ㎟ 내지 대략 250 ㎟ 의 면적을 갖는다. 기본 바디의 높이는 일반적으로 대략 0.2 mm 내지 대략 10 mm, 바람직하게는 대략 0.2 mm 내지 대략 2 mm이다.
채널은 적어도 하나의 접속 바디를 안내, 수용 및/또는 지지하기 위한 채널이다. 채널 내에 적어도 부분적으로 또는 전체적으로 정확히 하나의 접속 바디 또는 다수의 접속 바디들이 배치될 수 있다. 기본 바디에는 정확히 하나의 채널 또는 다수의 채널들이 배치될 수도 있다.
바람직하게 적어도 하나의 채널은 기본 바디의 에지측에 배치되고 및/또는 비 에지(non-edge)측에, 즉 기본 바디의 내부에 배치된다. 구체적인 실시예에서 적어도 하나의 채널은 에지측 리세스로서 기본 바디 상에 및/또는 비 에지측 리세스로서 베이스 바디 내에 형성된다. 비 에지측 채널의 경우에 채널은 전면 및/또는 후면 리세스로서 기본 바디 내에 구현된다.
실시예에서 적어도 하나의 채널은 기본 바디의 상부면 및/또는 하부면 및/또는 가장자리 내로 통한다. 이로 인해 바람직하게 기본 바디의 상부면 및/또는 하부면 및/또는 에지 사이의 연속하는 연결이 제공된다. 실시예에서 채널은 전면으로부터 후면을 향해 연장되고 및/또는 기본 바디의 전면을 베이스 바디의 후면에 연결하고, 바람직하게 홀로서 형성된다.
본 발명의 실시예에서 적어도 하나의 채널은 바람직하게는 실질적으로 직선의 제 1 섹션을 포함한다. 바람직하게 제 1 섹션은 실질적으로 기본 바디의 중심축을 따라, 바람직하게는 상기 축에 대해 평행하게 연장된다. 이 경우, 채널이 바람직하게 제 1 직선 섹션에 의해서만 형성되는 경우에, 채널은 실질적으로 I 형태이다.
채널의 제 1 섹션은 바람직하게 기본 바디 내의 개구 또는 홀이다. 실질적으로 I 형태의 채널로서 형성 시 채널은 기본 바디의 비 에지측 영역 내에 배치를 위해 관형이다. 채널은 개방된 단부를 가진 일종의 채널이다. 그와 달리 에지측 영역에 배치를 위해 채널은 일종의 홈 또는 트렌치(trench)이다. 말하자면 측면으로 에지를 향해 개방된 채널이다.
다른 실시예에서 적어도 하나의 채널은, 특히 추가로 바람직하게 실질적으로 제 2 직선 섹션을 포함한다. 상기 섹션은 채널의 제 1 섹션에 대해 실질적으로 가로방향으로, 바람직하게는 수직으로 연장된다.
채널의 제 2 섹션은 바람직하게 기본 바디의 상부면 내의 홈으로서 및/또는 기본 바디의 하부면 내의 홈으로서 제공된다. 일종의 그루우브 또는 위로 개방된 채널은 기본 바디의 상부면에 형성되고 및/또는 아래로 개방된 채널은 기본 바디의 하부면에 형성된다. 본 발명의 바람직한 실시예에서 채널의 제 2 섹션은 기본 바디의 중심축으로부터 바람직하게는 방사방향으로, 기본 바디의 에지를 향해 연장된다. 이 경우 에지 또는 재킷은 측벽이고, 상기 측벽은 기본 바디의 상부면을 하부면에 연결한다.
실시예에서 채널은 제 1 및 제 2 섹션에 의해 형성된다. 특히 채널의 제 1 섹션은 채널의 제 2 섹션으로 이행한다. 채널의 제 1 섹션은 채널의 제 2 섹션 내로 통한다. 이로 인해, 특히 적어도 부분적으로, 실질적으로 L 형태의 채널이 형성된다. "L"의 레그들은 제 1 및 제 2 섹션에 의해 형성된다. 따라서, 채널의 상기 제 1 섹션 및 제 2 섹션은 채널의 제 1 및 제 2 레그라고 할 수도 있다.
채널의 직경은 일반적으로 대략 0.25 ㎟ 내지 대략 25 ㎟, 바람직하게는 대략 0.25 ㎟ 내지 대략 9 ㎟, 특히 바람직하게는 대략 0.25 ㎟ 내지 대략 3 ㎟이다.
적어도 하나의 접속 바디는 기본 바디 상에 배치된 기능 소자를 위한 전기 접속을 제공하기 위한 접속 바디이다. 일반적으로 접속 바디를 통해, 바람직하게는 접속부를 통해 기본 바디의 에지 및/또는 후면을 통해 주변과 기본 바디 및 기능 소자의 상부면의 접속이 이루어질 수 있다.
접속 바디는 중실 바디이다. 바람직하게 상기 접속 바디는 약한 압력에서도, 예컨대 손가락에 의한 가압에 의해서도 변형될 수 있다. 상기 접속 바디는 기본 바디 상에서 예를 들어 PVD 방법에 의해 증착 또는 성장된 층이 아니다.
더 정확히 말하면, 접속 바디는 적어도 부분적으로 채널 내에 배치된다. 제 1 실시예에서 접속 바디는 적어도 부분적으로 채널 내에 배치된다. 채널은 접속 바디를 기본 바디에 연결하는 유리로 적어도 부분적으로 채워진다.
접속 바디는 일반적으로 기본 바디로부터 전기 절연된다. 상기 접속 바디는 적어도 부분적으로 기본 바디로부터 이격 배치되고 및/또는 유리 및 형성되는 유리층에 의해 분리된다. 접속 바디는, 접속 바디의 적어도 2개의 콘택트 위치들이 노출되도록 유리 내에 매립되거나 또는 배치되므로, 접속 바디는 예를 들어 와이어에 의해 접촉될 수 있다. 바람직하게 접속 바디의 헤드 단부와 레그 단부는 노출된다. 노출된 영역에는 콘택을 위해 예컨대 와이어("와이어 본딩") 및/또는 스트립 도체가 고정될 수 있다. 또한, 기능 소자는 예를 들어 접속 바디 위에 배치 또는 접착될 수 있고, 바람직하게는 도전성 접착체에 의해 고정될 수 있다. 채널에 적어도 하나의 접속 바디 또는 정확히 하나의 접속 바디 또는 다수의 접속 바디가 할당될 수 있다.
접속 바디는 기본 바디의 상부면 및/또는 하부면 및/또는 에지 내로 통하고, 거기에서 다른 소자들, 예를 들어 상부면에서 적어도 하나의 광전 기능 소자에 연결될 수 있다. 적어도 하나의 접속 바디는 실질적으로 기본 바디의 상부면, 하부면 및/또는 에지의 표면에 의해 폐쇄되고 및/또는 기본 바디의 상부면, 하부면 및/또는 에지의 표면을 지나 연장된다.
일반적으로 접속 바디의 형상 및/또는 치수는 접속 바디가 할당되고 및/또는 접속 바디가 적어도 부분적으로 배치되는 채널의 형상 및/또는 치수에 맞게 조정된다. 특히 접속 바디는 바람직하게 연속해서, 실질적으로 채널의 경로를 따라 예컨대 적어도 부분적으로 I 형태 또는 L 형태로 형성된다. 접속 바디는 제 1 및/또는 제 2 섹션에 의해 규정될 수 있다. 접속 바디의 제 1 섹션은 실질적으로 기본 바디의 중심축을 따라, 바람직하게는 상기 중심축에 대해 평행하게 연장된다. 접속 바디의 제 2 섹션은 실질적으로 제 1 섹션에 대해 가로 방향으로, 바람직하게는 수직으로 연장된다.
바람직하게 접속 바디는 콘택트 핀이다. 콘택트 핀은 그 길이에 비해 현저히 축소된 횡단면을 갖는 긴 금속 부품이다. 콘택트 핀은 니들 또는 못 형상의 부품이다. 콘택트 핀은 하나의 직선 레그만을 포함하거나 또는 적어도 하나의 휘어진 섹션을 포함할 수도 있다. 이로써 콘택트 핀은 특히 적어도 부분적으로 실질적으로 직선 핀으로서 또는 I 형태로 제공될 수 있다. 그러나, 특히 적어도 부분적으로 후크로서 또는 L 형태로 제공될 수도 있다. 콘택트 핀이란 금속 와이어이기도 하다.
접속 바디는 금속 또는 금속 합금을 포함하거나 또는 금속 또는 금속 합금이다. 이 경우, 금속은 구리, 알루미늄, 니켈, 코발트, 철, 강 또는 특수강으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 요소이다. 접속 바디, 바람직하게는 콘택트 핀의 직경은 일반적으로 대략 0.1 ㎟ 내지 대략 16 ㎟, 바람직하게는 대략 0.1 ㎟ 내지 대략 3 ㎟, 특히 바람직하게는 대략 0.1 ㎟ 내지 대략 0.8 ㎟이다.
유리는 기본 바디를 접속 바디에 결합하고 및/또는 기본 바디를 접속 바디로부터 절연하는 유리이다. 유리는 기본 바디 및/또는 접속 바디를 위해 사용되는 재료의 용융점보다 낮은 범위에서 연화점 또는 연화 온도를 갖는다. 유리는 결합을 위해 또는 결합 시 부품들을 서로 접착하는 정도의 점도를 갖도록 가열된다. 바람직하게 유리는 결합 시 107 Pas 내지 대략 103 Pas의 점도를 갖는다. 가열은 예를 들어 오븐에서 이루어진다. 바람직하게는 사용된 유리는 인산 유리 및/또는 연질 유리 및/또는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리이거나 또는 이들을 포함한다. 인산 유리의 예는 명칭 SCHOTT G018-122을 갖는 유리이다. 연질 유리의 예는 명칭 SCHOTT 8061 및/또는 SCHOTT 8421을 갖는 유리이다. 예를 들어 기본 바디 및/또는 접속 바디가, 특히 유리에 대한 경계면에 실질적으로 구리 및/또는 알루미늄에 의해 제공되는 경우에, 유리는 바람직하게 알칼리 티타늄 실리케이트 유리이다. 기본 바디 및/또는 접속 바디 및/또는 적어도 경계면은 적어도 50 중량%, 바람직하게는 적어도 80 중량%의 구리 또는 알루미늄 함량을 포함한다.
실시예에서 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 하기 조성(중량%)을 포함한다:
바람직한 실시예에서 유리는 전술한 표에 제시된 조성을 포함한다.
유리로 형성된 유리층 또는 상세히는 기본 바디와 접속 바디 사이에 형성된 유리층은 일반적으로 대략 30 ㎛보다 큰 두께를 갖는다. 이로 인해 기밀성 결합체에 충분히 높은 전기 절연 특성이 제공될 수 있다. 바람직하게 유리층의 두께는 대략 200 ㎛ 내지 대략 2000 ㎛이다.
특히 전술한 조성을 포함하는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리 기반의 유리층의 전기 저항은 일반적으로 1GΩ보다 크다. 기밀성은 일반적으로 1*10-8 mbar 1/s보다 작다. 또한, 유리는 향상된 강도 및 향상된 내화학성에 의해 구분된다. 예컨대, 테스트 바디(4 mm × 4 mm 유리화 면적 및 100 ㎛의 유리층 공칭 두께)에서 전단 강도는 P8061 유리와 달리 본 발명에 따른 유리에 의해 평균 60 N에서 105 N으로 높아질 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유리는 유리 G018-122(WO 2009/132838 호 참조)와 달리 개선된 내화학성을 갖는다. 전기 도금은 유리화 후에 실시될 수 있다.
일반적으로 유리는 디스펜싱, 바람직하게 스탬핑된 유리 시트의 제공 및/또는 개별 프리폼의 제공으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 방법에 의해 도포된다. 유리 시트는 예를 들어 시트의 몰드에 주입된 슬러리에 의해 제공될 수 있다. 효율적인 제조를 달성하기 위해, 유리는 매트릭스에 제공될 수 있다.
유리층 또는 유리의 다른 가능한 실시예 및 유리의 이용 방법은 간행물 WO 2009/132838 A1 호에 기술된 제 1 및/또는 제 2 유리층이 참조된다.
기본 바디에 접속 바디의 개선된 접착을 가능하게 하기 위해, 바람직하게 기본 바디 및/또는 접속 바디의 유리 접촉면의 전처리가 이루어진다. 상기 전처리는 실시예에서 유리 접촉면의 예비 산화에 의해 이루어질 수 있다. 예비 산화란 예를 들어 산소 함유 분위기에서 표면의 의도적인 산화이다. 유리와 구리 또는 구리 산화물로 이루어진 결합체는 매우 안정적인 것으로 입증되었다. 금속, 바람직하게 구리는 산소 함유 분위기에서 의도대로 산화된다. 이 경우 산화물 중량에 대해 대략 0.02 내지 대략 0.25 mg/㎠, 바람직하게는 대략 0.067 내지 대략 0.13 mg/㎠의 평량이 바람직한 것으로 입증되었다. 산화물은 양호하게 접착되고, 벗겨지지 않는다. 이는 특히, 기본 바디 및/또는 접속 바디 및/또는 적어도 경계면에 50 중량%보다 높은, 바람직하게는 80 중량% 보다 높은 함량의 구리가 제공되는 경우에 해당한다.
기본 바디 및/또는 접속 바디의 특성, 예컨대 반사율, 접착성 및/또는 도전성의 개선을 위해 상기 바디들은 바람직하게 적어도 부분적으로, 바람직하게 금속으로 코팅 및/또는 커버될 수 있다. 가능한 방법은 바람직하게 전기 도금에 의한 도금이다.
기본 바디 위에 배치될 수 있는 광전 기능 소자는 복사를 방출하고 및/또는 복사를 수신하는 소자이다. 바람직하게 상기 소자는 칩으로서 형성된다. 기능 소자는 LED, 포토다이오드 및 레이저 다이오드의 그룹에서 선택된 적어도 하나의 소자이다. 본 발명에 따른 하우징의 이용은 특히 바람직하게, 대략 5 W보다 큰 출력을 갖는 고출력 LED에 적합한데, 그 이유는 이러한 LED에서는 효율적인 열 방출이 필요하고, 하우징은 충분히 열 안정적이어야 하기 때문이다. 특히, 사용시 특히 충분한 열 안정성을 필요로 하는 예컨대 파워 반도체와 같은 비광전 기능 소자에도 본 발명에 따른 하우징이 적합할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 하우징은 광전 기능 소자 및/또는 일반적인 기능 소자를 위한 하우징일 수 있다. 상기 하우징은 본명에 따른 방법에 적용된다.
본 발명은 다른 실시예에서, 적어도 기본 바디의 상부면이 바닥을 가진 적어도 하나의 리세스를 포함하는 것을 특징으로 한다. 적어도 하나의 광전 기능 소자를 위한 장착 영역은 리세스의 바닥에 의해 제공된다. 리세스에 배치된 기능 소자는 평평한 상부면에 배치된 기능 소자보다 양호하게 보호된다. 바람직하게 리세스의 내측면은 적어도 부분적으로 반사 특성을 가지므로, 리세스에 의해 광전 소자로부터 방출된 및/또는 수신될 복사를 위한 반사기가 형성된다. 바람직한 실시예에서 리세스는 적어도 하나의 광전 기능 소자가 배치될 수 있는 리세스의 바닥으로부터 리세스의 상부면의 방향으로 직경을 갖는다. 바람직하게 리세스는 적어도 부분적으로 원뿔대 및/또는 각추대로서 형성되고, 이 경우 리세스의 바닥은 원뿔대 및/또는 각추대의 베이스면을 형성한다. 리세스는 여기에서 바닥이라고 하는 베이스 면, 커버면 및 여기에서 일반적으로 재킷이라고 하는 재킷면에 의해 규정된다. 일반적으로 리세스는 기본 바디의 상부면의 평면도에서 볼 때 대략 4 ㎟ 내지 대략 50 ㎟, 바람직하게는 대략 4 ㎟ 내지 대략 20 ㎟의 면적을 갖는다. 깊이는 일반적으로 대략 0.2 mm 내지 대략 2 mm이다.
본 발명의 개선예에서 적어도 하나의 채널은 적어도 하나의 리세스, 특히 리세스의 재킷 내로 통한다. 이러한 방식의 배치에 의해 접속 바디는 기능 소자에 대해 공간적으로 더 가깝게 제공되고, 이로 인해 잡음 감도가 감소할 수 있다.
본 발명에 따른 하우징은 개선예에서 기본 바디의 상부면에 예컨대 광학 소자와 같은 폐쇄 부재를 수용 및/또는 지지하기 위한 수용 영역을 포함한다. 기본 바디의 상부면에 그리고 이 경우 바람직하게는 수용 영역에 경우에 따라서 적어도 하나의, 바람직하게 투과성 폐쇄 부재가 장착된다. 폐쇄 부재는 특히 광학 소자이다. 광학 소자의 예는 포커싱 소자, 바람직하게 렌즈이다. 렌즈는 바람직하게 볼록 유리 렌즈 및/또는 예컨대 실리콘 액적과 같은 액적에 의해 제공될 수 있다.
요구 조건에 따라서 본 발명에 따른 하우징은 다양하게 구현될 수 있다: 예를 들어 기본 바디는 하나의 리세스 및 하나의 채널 또는 2개의 채널을 포함할 수 있다. 또한, 기본 바디는 다수의 채널 및/또는 다수의 리세스를 포함할 수도 있다.
하기에서 기본 바디 내의 다수의 채널 및/또는 다수의 리세스와 관련된 몇 가지 실시예들이 설명된다.
제 1 실시예에서 다수의 채널로 이루어진 적어도 하나의 부분 및/또는 다수의 리세스로 이루어진 적어도 하나의 부분은 적어도 부분적으로 장착 영역 주위에 분포되어 원으로 배치된다. 바람직하게 서로 인접한 채널 및/또는 리세스들은 실질적으로 서로 등간격으로 배치된다. 제 2 실시예에서 다수의 채널 중 하나의 채널 및/또는 다수의 리세스 중 하나의 리세스는 기본 바디의 중심축에 배치되고, 다수의 채널 중 나머지 채널들과 다수의 리세스 중 나머지 리세스들은 기본 바디의 중심축 주위에 분포 배치된다.
일반적으로 기능 소자의 작동을 위해서는 2개의 접속부를 필요로 하기 때문에, 다른 실시예에서 하우징은, 다수의 채널 중에 채널들이 적어도 부분적으로 쌍으로 배치되는 것을 특징으로 한다. 이 경우, 바람직하게 다수의 리세스 중에 각각의 리세스에 적어도 한 쌍의 채널이 할당된다.
하우징의 다른 실시예에서 적어도 상기 하우징의 하부면에 절연부가 배치된다. 또한, 기본 바디의 하부면 및 경우에 따라서 적어도 하나의 접속 바디의 하부면에도 절연부가 배치되고, 상기 절연부는 바람직하게 절연층에 의해 제공된다. 상기 절연부는 연속되거나 또는 세그먼트화될 수 있다. 절연부의 재료는 바람직하게 유리 및/또는 세라믹이거나 또는 이들을 포함한다. 층은 예를 들어 에나멜링 및/또는 저온 분사 방법에 의해 증착될 수 있다. 이로 인해 하우징 또는 기본 바디의 하부면은 무전위로 제공될 수 있다.
하우징의 다른 실시예에서 슬리브는 기본 바디의 재킷측에 배치된다. 슬리브 또는 케이싱은 적어도 부분적으로 기본 바디의 원주에 걸쳐 연장된다. 슬리브는 바람직하게 유리층에 의해 기본 바디에 고정된다. 유리층은 기본 바디와 슬리브 사이에 배치된다. 바람직하게 슬리브는 예컨대 특수강으로 이루어진 금속 슬리브로서 제공된다. 이로 인해 규정된 전위, 예를 들어 접지 전위 또는 영 전위를 갖는 하우징의 외측면이 제공될 수 있다.
기본 바디 및 특히 기본 바디 상에 및/또는 내에 배치된 채널들 및/또는 접속 바디는 리드 프레임 공정에 의해 제조된다. 이러한 제조 공정의 예는 광화학적 에칭, 스탬핑, 레이저 커팅 및/또는 워터젯 커팅이다. 스탬핑은 매우 저렴하고, 따라서 상기 부품들의 제조를 위한 바람직한 방법이다. 따라서 본 발명의 바람직한 실시예에서도 실질적으로 적어도 하나의 채널을 가진 기본 바디 및/또는 접속 바디의 제조를 위한 스탬핑 가능한 금속만이 사용된다. 실시예에서 플레이트는, 플레이트 당 다수의 부품들이 형성되도록 구조화된다. 하우징은 개별 하우징들의 매트릭스의 구성부이다. 하나의 매트릭스는 일종의 기본 바디이고, 상기 기본 바디에 각각의 부품이 수용되거나 또는 배치된다. 따라서 본 발명의 범위에서 다수의 하우징, 바람직하게는 전술한 다수의 하우징을 포함하는 배치 또는 매트릭스가 제공된다. 개별 하우징들은 웨브 또는 연결 웨브에 의해 각각의 매트릭스에 고정된다. 따라서 본 발명은 다수의 광전 기능 소자 하우징의 제조 방법에 의해 설명된다. 상기 하우징의 제조 후에 하우징은 매트릭스로부터 분리된다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 하우징 및 하우징 내에 배치된 적어도 하나의 복사를 방출하고 및/또는 복사를 수신하는 광전 기능 소자, 특히 LED를 포함하는 광전 소자에 적용된다.
또한, 본 발명과 관련해서 조명 장치, 예를 들어 본 발명에 따른 적어도 하나의 하우징 및/또는 광전 소자를 포함하는 내부 조명 및/또는 외부 조명도 특히 차량에서 및/또는 항공기에서 및/또는 이착륙장 조명으로서 이용된다. 조명 장치의 예는 시트 조명등, 독서등, 특히 천장 또는 벽에 설치될 수 있는 작업등, 가구 및/또는 건물 내의 설비 조명, 바람직하게 차량의 전조등 및/또는 미등 및/또는 내부 조명 및/또는 계기- 또는 디스플레이 조명, LCD 디스플레이용 백라이트, 바람직하게 의료용 및/또는 정수를 위한 UV 조명 및/또는 예컨대 습도 영향 및/또는 침식성 가스 영향 및/또는 복사 영향과 같은 열악한 환경("harsh environment")을 위한 조명이다.
본 발명은 하기의 실시예들을 참고로 상세히 설명된다. 이를 위해 첨부된 도면이 참조된다. 각각의 도면에서 동일한 도면부호는 동일한 부분들과 관련된다.
본 발명에 따르면, 밀봉 특성 및/또는 장시간 안정성이 더욱 개선된 전자 소자, 특히 고출력 FET 및/또는 LED를 위한 대안적인 하우징이 제공된다.
도 1a 내지 도 1d는 3층 하우징의 실시예를 도시한 상부면의 사시도(도 1a), 상부면의 평면도(도 1b) 및 길이방향 축 A-A을 따른 횡단면도(도 1c 및 도 1d).
도 2a 내지 도 2c는 기본 바디의 재킷 측에 장착된 접속 바디를 포함하는 단층 하우징의 실시예를 도시한 상부면의 평면도(도 2a), 횡단면도(도 2b) 및 배치된 폐쇄 부재를 포함하는 횡단면도(도 2c).
도 3a 내지 도 3c는 단층 하우징의 다른 실시예를 도시한 사시도(도 3a), 횡단면도(도 3b) 및 상부면의 평면도(도 3c).
도 4a 내지 도 4c는 단층 하우징의 변형된 실시예를 도시한 사시도(도 4a), 횡단면도(도 4b) 및 상부면의 평면도(도 4c).
도 1e 내지 도 1g는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 1 실시예를 도시한 하부면의 사시도(도 1e), 하부면의 평면도(도 1f) 및 횡단면도(도 1g).
도 2d 내지 도 2f는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 2 실시예를 도시한 하부면의 사시도(도 2d), 하부면의 평면도(도 2e) 및 횡단면도(도 2f).
도 3d 내지 도 3f는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 3 실시예를 도시한 하부면의 사시도(도 3d), 하부면의 평면도(도 3e) 및 횡단면도(도 3f).
도 4d 내지 도 4f는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 4 실시예를 도시한 상부면의 사시도(도 4d), 상부면의 평면도(도 4e) 및 횡단면도(도 4f).
도 5a 내지 도 5d는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 1 실시예를 도시한 하부면(도 5a)과 상부면(도 5d)의 사시도, 하부면(도 5b)의 평면도 및 축 A-A을 따른 횡단면도(도 5c).
도 6a 내지 도 6e는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 2 실시예를 도시한 하부면(도 6a)과 상부면(도 6d)의 사시도, 하부면(도 6b)과 상부면(도 6e)의 평면도 및 축 A-A을 따른 횡단면도(도 6c).
도 7a 내지 도 7e는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 3 실시예를 도시한 하부면(도 7a)과 상부면(도 7d)의 사시도, 하부면(도 7b)과 상부면(도 7e)의 평면도 및 축 A-A을 따른 횡단면도(도 7c).
도 8a 및 도 8b는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 4 실시예를 도시한 재킷측에 배치된 외부 도체를 포함하지 않는(도 8a) 및 외부 도체를 포함하는(도 8b) 상부면의 평면도.
도 9a 내지 도 9f는 하우징 내에 배치된 하나의 기능 소자를 포함하는 본 발명에 따른 단층 하우징의 실시예를 도시한 도면.
도 10a 내지 도 10f는 하우징 내에 배치된 2개의 기능 소자를 포함하는 본 발명에 따른 단층 하우징의 실시예를 도시한 도면.
도 1a 내지 도 1d는 3층 또는 적어도 3층 하우징(100)의 제 1 실시예를 도시한다. 하우징(100)은 적어도 하나의 기본 바디(10), 적어도 또는 정확히 2개의 접속 바디(30) 및 헤드부(70)로 이루어진다. 기본 바디(10)와 헤드부(70)는 유리층(20)을 통해 재료 결합 방식으로 서로 결합된다.
도시된 2개의 접속 바디(30)는 기본 바디(10)와 헤드부(70) 사이에 배치된다. 상세히는 상기 접속 바디와 기본 바디는 유리층(20) 내에 배치된다. 하나의 유리층(20)은 분리된 2개의 유리층들로 구현될 수도 있고, 이 경우 2개의 접속 바디(30)는 2개의 층들 사이에 배치된다. 이로 인해 2개의 접속 바디(30)는 기본 바디(10) 및 헤드부(30)로부터 전기 절연된다. 2개의 접속 바디(30)는 유리층(20)을 통해 연장된다. 상기 접속 바디들은 하우징(100)의 내부 챔버와 외부 챔버 사이의 하나의 전기 접속부 또는 2개의 전기 접속부를 제공한다. 적어도 2개 또는 2개의 접속 바디(30)는 함께 하우징(100)의 한 측면에 또는 하우징(100)의 동일한 측면에 배치된다. 상기 접속 바디들은 평면으로 배치된다. 접속 바디들(30)은 이 경우 2개의 금속 플레이트, 바람직하게는 구리 플레이트이다. 상기 플레이트는 휘어질 수 있거나 또는 여기에 도시된 바와 같이 휘어져 있으므로, 예를 들어 작동 상태에서 하우징이 배치되는 기판의 스트립 도체에 대한 접촉이 이루어질 수 있다.
기본 바디(10)는 상부면(10a), 하부면(10b) 및 에지 또는 재킷(13)을 포함한다. 도시된 예에서 기본 바디(10)는 다각형, 바람직하게는 정방형 횡단면을 갖는다. 또한, 횡단면은 라운딩될 수도 있고, 바람직하게는 원형 또는 타원형일 수 있다. 또한, 기본 바디(10)는 특히 금속 플레이트, 바람직하게는 구리 플레이트로서 구현된다. 기본 바디(11)의 상부면(10a)에서 예컨대 파워 전자 장치의 소자와 같은 적어도 하나의 전자 기능 소자(40)를 위한 장착 영역이 규정된다. 상기 소자는 예컨대 FET이다. 장착 영역(14)은 기본 바디(10)의 상부면(10a)에 의해 제공된다.
헤드부(70)는 기본 바디(10) 상에, 상세히는 기본 바디(10)의 상부면(10a)에 배치된다. 헤드부는 실질적으로 기본 바디(10)와 동일한 치수를 갖는다. 헤드부(70)는 특히 금속 플레이트, 바람직하게는 구리 플레이트로서 구현된다. 헤드부(50)는 부분적으로 기본 바디(10)를 커버한다. 그러나 헤드부(70)는 반드시 상부면을 향한 하우징(100)의 폐쇄부를 형성하지 않아도 된다. 헤드부는, 특히 하우징 벽의 적어도 하나의 섹션 또는 하우징 벽을 형성한다. 헤드부(70)는 하우징 벽 또는 프레임이라고 할 수도 있다. 헤드부(70)는 장착 영역(14)을 특히 적어도 부분적으로 또는 완전히 둘러싼다. 헤드부(70) 내에 개구(71) 또는 홀(71)이 형성된다. 장착될 기능 소자(40)는 홀(71) 내에 또는 헤드부(70) 내에 배치된다. 개구(71)는 다각형, 바람직하게는 정방형 횡단면을 갖는다. 횡단면은 라운딩될 수 있고, 바람직하게는 원형 또는 타원형일 수 있다. 헤드부(70)는 베이스부(10)를 위한 일종의 커버이다. 또한, 헤드부(70)에 추가로 하우징(100)의 폐쇄를 위한 뚜껑을 마련하는 것도 가능하다.
기본 바디(10)의 상부면(10a)과 헤드부(70) 사이에 유리층(20)이 배치된다. 상기 유리층은 기본 바디(10)를 헤드부(70)와 결합한다. 유리는 알칼리 금속 티타늄 실리케이트 유리이다. 이 경우 유리층의 두께는 대략 30 ㎛ 내지 대략 500 ㎛, 바람직하게는 대략 100 ㎛ 내지 대략 300 ㎛이다.
도 1d는 도 1c와 동일한 실시예를 도시한다. 추가로 기본 바디(10)의 하부면(10b)에 및 경우에 따라서 접속 바디(30)의 하부면에 절연부(15), 특히 절연층(15)이 제공된다. 도시된 예에서 기본 바디(10)의 하부면(10b)은 완전히 또는 실질적으로 완전히 절연부(15)로 커버된다. 금속 부분들, 이 경우 기본 바디(10)의 하부면(10b)만이 절연부(15)로 커버된다. 이로 인해 하우징(100)의 하부면은 무전위로 제공될 수 있다.
전술한 실시예에서 기본 바디(10)와 접속 바디(30)(들)은 유리층(20)을 통해 연결되고, 상기 유리층은 실질적으로 기본 바디(10)의 상부면(10a)에 배치된다. 이와 달리, 하기에 설명되는 실시예는 기본 바디(10)와 접속 바디(30)가 기본 바디(10)의 에지 또는 재킷(13)과 접속 바디(30) 사이에 배치된 유리층(20)에 의해 결합되는 하우징(100)을 설명한다. 접속 바디(30)는 기본 바디(10)의 재킷 또는 에지측에 고정된다. 유리는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리이다. 유리층의 두께는 대략 200 ㎛ 내지 대략 2000 ㎛이다.
도 2a 내지 도 2c는 기본 바디(10)의 재킷(13)에 장착된 접속 바디(30)를 포함하는 하우징(100)의 실시예를 도시한다. 접속 바디(30)는 예컨대 콘택트 핀(30)으로서 구현된다. 유리층(20)은 하우징(100)의 이러한 변형예에서 재킷(13)의 외측면에 배치된다. 유리층(20)은 재킷(13)을 부분적으로만 커버한다. 기본 바디(30)는 아래로 유리층(20)을 지나서 연장된다. 콘택트 핀 또는 접속 바디(30)는 유리층(20)에 또는 유리층 내부에 배치되거나 또는 상기 유리층 내에 적어도 부분적으로 매립된다. 콘택트 핀은 유리층(20)의 높이보다 큰 길이를 갖는다. 접속 바디(30)는 상부 영역에서 그 원주에 걸쳐 유리층(20)으로 완전히 둘러싸인다. 그와 달리 접속 바디(30)의 하부 섹션은 완전히 노출된다. 유리층(20)의 외측면에 관형 섹션 또는 슬리브(16)가 배치된다. 슬리브(16) 전체는 유리층(20)의 원주 또는 하우징(100)의 원주 전체에 걸쳐 연장된다. 슬리브(16)는 바람직하게는 예를 들어 특수강으로 이루어진 금속 슬리브이다. 이로 인해 하우징(100)의 외측면은 무전위로 제공될 수 있다. 슬리브(16)에 의해 무전위 외부 도체 또는 실드(shield)가 형성된다.
횡단면도에 일종의 I 형태의 유리 결합체가 형성되는 것이 도시된다. 기본 바디(10)의 둘레에 일종의 링-인-링(ring-in-ring) 시스템이 형성된다. 결합하는 유리층(20)은 제 1 링이고, 슬리브(16)는 제 2 링이다. 이들은 함께 기본 바디(10) 둘레에 배치된다. 유리층(20 또는 22)과 슬리브(16)는 이 경우 기본 바디(10)의 원주에 걸쳐 전체적으로 및/또는 연속해서 연장된다. 하우징(100)의 횡단면은 이 경우 바람직하게 원형, 특히 타원형이다. 그러나 횡단면은 일반적으로 라운드형 또는 다각형일 수도 있다.
도 2c는 도 2b에 상응한다. 그러나, 추가로 기본 바디(10)의 상부면(10a)에 폐쇄 부재(60)로서 렌즈가 배치된다. 상기 렌즈는 기본 바디(10)에 홀더(61)에 의해 그 상부면(10a)으로부터 이격 배치된다. 홀더(61)는 예컨대 다른 관형 섹션 또는 다른 슬리브에 의해 제공된다. 홀더(61)는 이 경우 슬리브(16)의 상부면에 배치된다. 이러한 실시예는 특히 기능 소자(40)로서 LED에 적합하다. 기능 소자(40)는 본딩 와이어(50)를 통해 접속 바디(30)에 결합된다. 접속 바디(30)는 제 1 접속부를 제공한다. 제 2 접속부는 기본 바디(10)에 의해 제공된다.
도 3a 내지 도 3c는 도 2a 내지 도 2c와 달리 변형된 단층 하우징(100)의 실시예를 도시한다. 한편으로 하우징(100)의 횡단면은 타원형이 아니라 원형이다. 또한, 기본 바디(10)와 접속 바디(30)는 더 이상 슬리브(16)의 상부면 및 유리층(20)의 상부면에 의해 폐쇄되지 않는다. 상기 기본 바디와 접속 바디는 하우징(100)의 길이방향 축을 따라 상부면과 하부면을 향해 슬리브(16) 및 유리층(20)을 지나 연장된다. 이로 인해 이들은 간단하게 접촉할 수 있다. 도 10c는 부품(60, 61)을 포함하지 않는 하우징(100)의 상부면을 도시한다. 기본 바디(10) 및/또는 접속 바디(30)는 슬리브(16)의 하부면을 지나서 대략 1 mm 내지 대략 10 mm, 바람직하게는 대략 1 mm 내지 대략 5 mm로 연장된다. 바람직하게 슬리브(16)의 높이 및/또는 직경은 대략 3 mm 내지 대략 10 mm이다.
도 4a 내지 도 4c는 단층 하우징(100)의 변형된 다른 실시예를 도시한다. 이 실시예에서 2개의 접속 바디(30)가 제공된다. 따라서 기본 바디(10)와 관련해서, 예컨대 2개의 LED(40)는 별도로 제어될 수 있다. 기본 바디(10)와 2개의 접속 바디(30)는 상부면을 향해 유리층(20)을 지나 연장된다. 그러나 이들은 슬리브(16)에 의해 폐쇄되지 않는다. 기본 바디(10)는 실시예에서 2개의 부분으로 구현된다. 기본 바디는 상부 바디와 하부 바디에 의해 제공된다. 하부 바디 또는 기본 바디(10)의 섹션과 2개의 접속 바디(30) 사이에 다른 절연부(23), 예컨대 유리가 제공된다.
도 2a 내지 도 4c에 도시된 하우징(100)은 특히 플러그 소켓 이용에 적합하다. 아래로 연장된 기본 바디(10)와 아래로 연장된 접속 바디(들)(30)는 접속을 위해 간단히, 예컨대 전력을 제공하는 소켓 내로 플러그인 된다. LED의 이용 예는 전구이다.
하기에서 도 1e 내지 도 1g, 도 2d 내지 도 2f, 도 3d 내지 도 3f, 도 4d 내지 도 4f 및, 도 5a 내지 도 10을 참고로 본 발명에 따른 하우징의 실시예들이 설명된다.
도 1e 내지 도 1g는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 1 실시예를 하부면의 사시도(도 1e), 하부면의 평면도(도 1f) 및 횡단면도(도 1g)로 보여준다.
도 2d 내지 도 2f는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 2 실시예를 하부면의 사시도(도 2d), 하부면의 평면도(도 2e) 및 횡단면도(도 2f)로 보여준다.
도 3d 내지 도 3f는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 3 실시예를 하부면의 사시도(도 3d), 하부면의 평면도(도 3e) 및 횡단면도(도 3f)로 도시한다.
도 4d 내지 도 4f는 하나의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 4 실시예를 상부면의 사시도(도 4d), 상부면의 평면도(도 4e) 및 횡단면도(도 4f)로 도시한다.
도 5a 내지 도 5d는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 1 실시예를 하부면(도 5a)과 상부면(도 5d)의 사시도, 하부면(도 5b)의 평면도 및 축 A-A을 따른 횡단면도(도 5c)로 도시한다.
도 6a 내지 도 6e는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 2 실시예를 하부면(도 6a)과 상부면(도 6d)의 사시도, 하부면(도 6b)과 상부면(도 6e)의 평면도 및 축 A-A을 따른 횡단면도(도 6c)로 도시한다.
도 7a 내지 도 7e는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 3 실시예를 하부면(도 7a)과 상부면(도 7d)의 사시도, 하부면(도 7b)과 상부면(도 7e)의 평면도 및 축 A-A을 따른 횡단면도(도 7c)로 도시한다.
도 8a 및 도 8b는 다수의 핀-콘택을 포함하는 단층 하우징의 제 4 실시예를 재킷측에 배치된 외부 도체를 포함하지 않는(도 8a) 및 외부 도체를 포함하는(도 8b) 상부면의 평면도로 도시한다.
도 9a 내지 도 9f는 하우징 내에 배치된 하나의 기능 소자를 포함하는 본 발명에 따른 단층 하우징의 실시예를 도시한다.
도 10a 내지 도 10f는 하우징 내에 배치된 2개의 기능 소자를 포함하는 본 발명에 따른 단층 하우징의 실시예를 도시한다.
도면들은 모두 콘택트 핀(30')으로서 구현된 접속 바디(30')를 도시한다. 먼저 도 1e 내지 도 1g는 하나의 콘택트 핀(30')이 배치된 하나의 채널(11')을 포함하는 단층 하우징(10')의 제 1 실시예를 도시한다.
기본 바디(10')는 금속 플레이트, 바람직한 실시예에서는 구리 플레이트이다. 기본 바디(10')의 상부면(10a)에서 광전 기능 소자(40')를 위한 장착 영역(14')이 규정된다. 상기 장착 영역은 이 경우 평평한 또는 실질적으로 평평한 상부면(10a')에 의해 제공된다.
특히 제조 비용을 가능한 한 낮게 유지할 수 있기 위해, 장착된 채널(11')을 포함하는 기본 바디(10')는 스탬핑 공정에 의해 제조된다. 이 경우 장착된 채널(11')은 제 1 섹션(11-1')과 제 2 섹션(12-2')을 갖는다.
제 1 섹션(11-1')은 비 에지측 홈(13')으로서, 이 경우 홀 또는 관통 개구로서 기본 바디(10')에 구현된다. 채널(11')의 제 1 섹션(11-1')은 기본 바디(10')의 상부면(10a')으로부터 기본 바디(10')의 후면(10b')까지 연장된다. 기본 바디(10') 내에 일종의 관이 형성된다. 이 경우 제 1 섹션(11-1')은 기본 바디(10')의 중심축(10d')에 대해 실질적으로 평행하게 연장된다.
채널(11')의 제 2 섹션(11-2')은 채널(11')의 제 1 섹션(11-1')에 대해 가로 방향으로, 여기에서는 수직으로 연장된다. 또한, 제 2 섹션(11-2')은 기본 바디(10')의 중심축(10d)에 대해 가로방향으로, 여기에서는 수직으로 연장된다.
제 2 섹션(11-2')은 홈으로서 기본 바디(10')의 후면(10b')에 구현된다. 상기 홈은 기본 바디(10')의 중심축(10d)으로부터 기본 바디(10')의 에지(10c')를 향해 연장된다. 기본 바디(10') 내에 아래로 개방된 채널(11')이 형성된다. 제 2 섹션(11-2')은 기본 바디(10')의 에지(10c') 내로 통한다.
이 실시예에서 채널(10')은 제 1 섹션(11-1')과 제 2 섹션(11-2')에 의해 형성된다. 이 경우 채널(11')의 제 1 섹션(11-1') 은 채널(11')의 제 2 섹션(11-2') 내로 통한다. 채널(11')은 횡단면도에서 실질적으로 L 형태이다.(도 1g 참조).
채널(11') 또는 채널(11')의 제 1 섹션(11-1')과 제 2 섹션(11-2')은 이 경우 실질적으로 완전히 유리(20')로 채워진다. 유리(20')는 기본 바디(10')와 접속 바디(30')를 연결한다. 유리(20')는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리이다. 콘택트 핀(30')은 채널(11') 내에 배치되고, 유리(20')에 매립된다.
제 1 방법 단계에서 채널(11' 또는 11-1' 및 11-2')이 장착된 기본 바디(10')가 제공된다. 방법의 실시예에서 채널(11' 또는 11-1' 및 11-2')은 먼저 유리(20')로 채워지고, 상기 유리는 바람직하게 액체 또는 저점성 상태이다. 이를 위해 유리(20')는 적절하게 가열된 상태이다. 이러한 유리(20')의 경우에 유리 온도는 대략 400 ℃ 내지 대략 1000 ℃, 바람직하게는 500 ℃ 내지 대략 700 ℃이다. 충전의 예는 디스펜싱이다. 채널(11' 또는 11-1' 및 11-2')의 충전 후에 콘택트 핀(30')은 충전된 채널(11' 또는 11-1' 및 11-2')에 이 경우 기본 바디(10')의 후면(10b)을 통해 플러그 인 또는 압입된다.
콘택트 핀(30')의 치수와 형태는 채널(11')의 치수와 형태에 맞게 조정되고, 상기 채널에 상기 콘택트 핀이 삽입된다. 도시된 예에서 콘택트 핀(30')은 실질적으로 L형태 및 제 1 섹션(30-1')과 제 2 섹션(30-2')을 갖는다. 콘택트 핀(30')은 후크 형태를 갖는다.
콘택트 핀(30')의 제 1 섹션(30-1')은 채널(11')의 제 1 섹션(11-1')의 영역에 할당된다. 콘택트 핀(30')의 제 2 섹션(30-2')은 채널(11')의 제 2 섹션(11-2')의 영역에 할당된다. 제 1 섹션(30-1')은, 그 단부측(30a')을 제외하고, 실질적으로 완전히 유리(20')로 둘러싸인다. 이러한 개방된 단부측(30a')은 기본 바디(10')의 상부면(10a')에 의해 폐쇄된다. 상기 단부측은 광전 기능 소자(40')를 위한 접속부를 제공한다. 개방 단부측(30a')은 상부면(10a')의 상부에 배치될 수도 있다.
그와 달리 제 2 섹션(30-2')은 도시된 예에서 유리(20')로 완전히 둘러싸이지 않는다. 그 이유는 한편으로 제 2 섹션(30-2')은 기본 바디(10')의 에지(10c')에 의해 폐쇄되지 않기 때문이다. 제 2 섹션은 오히려 기본 바디(10')의 에지(10c')를 지나 연장된다. 따라서, 연결 부재를 완성하기 위해 콘팩 핀(30')은 예컨대 적절하게 휘어질 수 있다. 이로 인해 제 2 섹션(30-2')의 단부측(30b')도 노출된다. 다른 한편으로 제 2 섹션(30-2')은 기본 바디(10')의 영역에서도 유리(20') 내로 완전히 삽입되지 않는다. 제 2 섹션(30-2')의 재킷면(30c')의 후면은 유리(20')의 상부에서 노출된다. 따라서 스트립 도체 위에 간단한 배치에 의해 후면 접촉도 가능하다(도 9d 참조).
반복을 피하기 위해, 하기에 설명된 실시예들의 경우에 변경 사항만 설명된다. 동일하거나 또는 유사한 특징들에 대해 전술한 실시예들이 참조된다.
도 2d 내지 도 2f는 본 발명의 제 2 실시예를 도시한다. 도 1e 내지 도 1g에 도시된 본 발명에 따른 제 1 실시예와 달리, 기본 바디(10')의 상부면(10a')은 예컨대 홈(15')에 의해 제공된 리세스(15')를 포함한다. 기능 소자(40)는 리세스(15') 내에서 보호될 수 있다. 이 경우 리세스(15')는 라운딩된, 바람직하게는 원형 횡단면을 갖는다. 기능 소자(40')는 리세스(15')의 바닥 및 특히 리세스(15')의 중앙에 배치된다. 리세스(15')의 직경은 바람직하게 리세스(15')의 바닥으로부터 상부면을 향해 계속해서 확장된다. 리세스(15')는 원뿔대 형상을 갖는다.
기능 소자(40)가 예컨대 LED(40')로서 구현되는 경우에, 리세스(15')의 내측면 또는 재킷은 조명의 개선을 위해, 특히 적어도 부분적으로 반사 특성을 가질 수 있다. 따라서 리세스(15')는 반사기(15')라고 할 수도 있다. 리세스(15') 또는 리세스(15')의 내측면은 재료 및/또는 제조 방식에 따라 충분히 높은 반사 특성을 이미 포함할 수 있다. 일반적으로 리세스(15')의 내측면 또는 재킷의 후속 가공은 필수적이다. 반사 특성은 한편으로는 내측면의 적절한 가공에 의해, 예컨대 연마에 의해 달성될 수 있다. 대안으로서 또는 보완으로서 내측면은 부분적으로 또는 전체적으로 바람직하게 금속으로 코팅될 수 있고 및/또는 커버될 수 있다. 코팅 및/또는 커버 형성을 위한 재료, 바람직하게 금속은 은, 알루미늄, 니켈, 팔라듐 및 금으로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 재료이다. 코팅의 형성 또는 제조 방법은 전기 도금, 증착, 특히 PVD 및/또는 CVD로 이루어진 그룹에서 선택된 적어도 하나의 방법이다.
도 3d 내지 도 3f는 본 발명의 제 3 실시예를 도시한다. 도 2d 내지 도 2f에 도시된 실시예와 달리, 리세스(15')는 다각형 횡단면을 갖는다. 리세스(15')는 사각형, 바람직하게는 정방형 횡단면을 갖는다. 리세스(15')는 각추대 형상을 갖는다.
또한, 도 4d 내지 도 4f는 단층 하우징(10')의 제 4 실시예를 도시한다. 변경 사항으로서 기본 바디(10')는 사각형으로만 형성되는 것이 아니라 정방형으로 형성된다. 리세스(15')는 기본 바디(10') 내에 동심으로 배치되거나 또는 기본 바디(10')의 중심축(10d')에 대해 동축으로 배치된다. 또한, 콘택트 핀(30')은 후크로서 구현되는 것이 아니라, 직선 또는 니들 형태의 핀으로서 구현된다. 콘택트 핀은 이 경우 제 1 직선 섹션(30-1')에 의해 형성된다. 콘택트 핀(30')은 하나의 레그(30-1)를 포함하고, 이에 대해 가로방향으로 연장된 레그(30-2')를 포함하지 않는다. 또한, 콘택트 핀(30')은 기본 바디(10')의 외측면의 영역에 배치되지 않는다. 콘택트 핀은 리세스(15')의 재킷 영역에 배치된다. 또한, 채널(11')은 리세스(15')의 재킷 내에 배치된다. 채널(11')은 리세스(15')의 재킷 내로 통한다. 채널(11')은 기본 바디(10')의 전면(10a')을 그 후면(10b')에 연결한다. 채널(11')은 도시된 예에서 기본 바디(10')의 후면(10b')에 대해 수직으로 또는 기본 바디(10')의 중심축(10d')에 대해 평행하게 연장된다. 채널(11')의 이러한 배치에 의해 콘택트 핀(30)이 기능 소자(40')에 대해 공간적으로 인접하는 것이 보장된다. 예를 들어 기본 바디(10')의 상부면(10a')을 따른 와이어(50')의 안내는 더 이상 불필요하다.
콘택트 핀(30')은 채널(11' 또는 11-1')의 내부에 배치된다. 콘택트 핀은 실질적으로 채널(11-1')의 중앙에 배치된다. 콘택트 핀은 유리층(20')에 의해 기본 바디(10') 상에 또는 내에 또는 채널(11') 상에 또는 내에 고정된다. 채널(11')은, 리세스(15)의 바닥 상부의 채널(11-1')의 내부 챔버가 실질적으로 유리(20')를 포함하지 않을 정도로만, 결합 유리층(20')을 제공하는 유리(20')로 채워진다. 이로 인해 유리(20')가 리세스(15') 내로 유동하는 것이 저지될 수 있다.
추가로 기본 바디(10')의 상부면(10a')에 광학 소자(60')를 위한 수용 영역(16')이 제공된다. 광학 소자(60')는 예컨대 렌즈(60'), 특히 유리 렌즈(60')이다. 수용 영역(16')은 다른 리세스로서 기본 바디(10')의 상부면(10a')에 형성된다. 이러한 다른 리세스는 반사기(15')의 상부면에 비해 확장된 횡단면과 대략 0.1 내지 1 mm의 바람직한 깊이를 갖는다.
종합하면, 전술한 도 1e 내지 도 1g, 도 2d 내지 도 2f, 도 3d 내지 도 3f, 및 도 4d 내지 도 4f에는 기본 바디(10') 내에 하나의 콘택트 핀(30')과 하나의 리세스(15')를 가진 본 발명의 실시예들이 도시된다. 그와 달리 도 5a 내지 도 8b에 도시되고 하기에 설명된 본 발명의 실시예들은 다수의 콘택트 핀(30)과 부분적으로는 추가로 다수의 리세스 또는 반사기(15')를 포함하는 기본 바디(10')를 제시한다.
먼저 도 5a 내지 도 5d는 리세스 또는 반사기(15')를 포함하지 않는 제 1 실시예를 도시한다. 하나의 기능 소자(40') 또는 다수의 기능 소자(40')가 기본 바디(10')의 상부면(10a')에 배치될 수 있다. 다수의 채널(11')과 콘택트 핀(30')이 제공될 수 있기 때문에, 일반적으로 다수의 기능 소자(40')가 상부면(10a')에 배치된다.
기본 바디(10')는 실질적으로 라운딩되고, 바람직하게는 원형이다. 원은 사각형으로 형성되거나 또는 거의 사각형에 가깝다. 기본 바디(10')의 에지(10c') 또는 윤곽은 도시된 변형예에서 만곡된 곡선에 의해서가 아니라 12각형으로 형성된다(도 5a 참조)
채널들(11') 및 콘택트 핀들(30')은 장착 영역(14')의 둘레에 걸쳐 분포 배치된다. 이들은 기본 바디(10')의 에지(10c')에 배치되지 않는다. 이들은 내부로, 즉 기본 바디(10')의 중심을 향해 오프셋 되어 배치된다. 이들은 기본 바디(10') 내에 원주에 걸쳐 배치된다. 바람직하게 이들은 원주에 걸쳐 등간격으로 배치된다. 도시된 예에서 12개의 채널(11') 및 12개의 콘택트 핀(30')이 기본 바디(10') 내에 장착된다.
채널(11')과 콘택트 핀(30')은 도 4d 내지 도 4f에 도시된 바와 같이, 여기에서 직선인 제 1 섹션(11-1', 30-1')을 갖는다. 각각의 콘택트 핀(30')을 위해 기본 바디(10') 내의 개구로서 구현된 각각의 채널(11')이 제공된다. 콘택트 핀(30')은 채널(11')에 할당된다. 채널(11')은 전면(10a')을 기본 바디(10')의 후면(10b)에 연결한다. 채널(11')은 유리층(20')을 형성하기 위한 유리로 채워진다. 유리(20')의 내부 및 바람직하게는 채널(11')의 중앙에 콘택트 핀(30')이 배치된다. 콘택트 핀(30')은 유리층(20')에 의해 기본 바디(10')로부터 전기 절연된다. 간단한 경우에 콘택트 핀(30')은 유리(20')로 채워진 채널(11')에 플러그인 될 수 있다. 예를 들어 채널(11') 및 거기에서 노출된 콘택트 핀(30')의 단부측(30a')에 접속을 위한 하부면 콘택이 이루어지는 기능 소자(40')가 배치될 수 있다(도 9d 참조). 채널들(11')은 비 에지측에 배치된 채널(13')이다.
도 6a 내지 도 6e는 다수의 채널(11')과 다수의 콘택트 핀(30')을 가진 단층 하우징(10')의 제 2 변형예를 도시한다. 도 5a 내지 도 5c에 도시된 제 1 변형예와 달리 채널(11') 및 콘택트 핀(30')은 후크 형태 또는 L 형태를 갖는다. 후크의 제 1 섹션(30-1') 또는 레그는 실질적으로 기본 바디(10')의 중심축(10d')에 대해 평행하게 연장된다. 후크의 제 2 섹션(30-2') 또는 레그는 실질적으로 후크의 제 1 섹션(30-1')에 대해 실질적으로 가로 방향이고, 이 경우 수직이다. 상기 제 2 섹션(30-2')은 방사방향 외측으로 연장된다. 채널(11') 및 콘택트 핀(30')은 실질적으로 도 1e 내지 도 1g에 도시된 실시예에 따라 또는 실시예에서 기본 바디(10') 상에 또는 기본 바디 내에 장착된다. 다수의 채널(11') 및 콘택트 핀(30')은 기본 바디(10')의 원주에 걸쳐 분포 배치된다.
이와 달리, 제 2 섹션(30-2')을 갖는 콘택트 핀(30')은 기본 바디(10')의 에지(10c')를 지나 연장되지 않는다. 상기 콘택트 핀은 기본 바디(10')의 에지(10c')에 의해 폐쇄된다. 또한, 모든 채널(11') 및 콘택트 핀(30')의 길이는 동일하지 않다. 도시된 예에서 6개의 짧은 채널(11')과 6개의 짧은 콘택트 핀(30') 및 하나의 긴 채널(11')과 하나의 긴 콘택트 핀(30')이 기본 바디(10') 상에 또는 내에 배치된다.
짧은 콘택트 핀(30') 또는 짧은 섹션(30-2')을 가진 콘택트 핀(30')은 기본 바디(10')의 원주를 따라 실질적으로 서로 등간격으로 배치된다. 그와 달리 긴 콘팩 핀(30')은 연장된 제 2 섹션(30-2')을 갖는다. 상기 콘택트 핀의 제 1 섹션(30-1')은 중앙에서 또는 중심축(10d')에서 기본 바디(10')의 상부면(10a') 내로 통한다.
예를 들어 이러한 배치는 장착 영역에 배치된 6개의 LED(40')의 제어를 위해 이용될 수 있다. 6개의 LED(40')는 하나의 공통 접속부, 예컨대 애노드 또는 캐소드로서 중앙 콘택트 핀(30')을 포함한다. 또한, 상기 LED는 각각의 접속부, 예컨대 캐소드 또는 애노드로서, 원주에 걸쳐 분포된 6개의 짧은 콘택트 핀(30')을 포함하므로, 6개의 LED(40')는 별도로 스위치 온 및 스위치 오프 될 수 있다.
도 7a 내지 도 7e는 다수의 채널(11')과 다수의 콘택트 핀(30')을 포함하는 단층 하우징(10')의 제 3 실시예를 도시한다. 기본 바디(10')는 다수의 반사기(15'), 이 경우에는 바람직하게 6개의 반사기(15')를 포함한다. 상기 반사기들은 기본 바디(10')의 중심축(10'd)의 주위에 배치된다. 또한, 기본 바디(10')는 12개의 채널(11')과 12개의 콘택트 핀(30')을 포함한다. 이들은 실질적으로 도 6a 내지 도 6e에 도시된 짧은 채널(11')과 짧은 콘택트 핀(30')에 상응한다. 그러나 그와 달리, 이 경우에는 쌍으로 배치된다. 2개의 콘택트 핀(30')을 포함하는 2개의 채널(11')로 이루어진 쌍은 각각 반사기(15')에 할당된다. 반사기(15') 당 이러한 2개의 접속부에 의해 각각의 애노드와 캐소드는 반사기(15')에 또는 반사기(15')에 배치된 하나의 또는 다수의 기능 소자(40')에 할당될 수 있다.
도 8a 내지 도 8b는 다수의 채널(11')과 다수의 콘택트 핀(30')을 포함하는 단층 하우징(10')의 제 4 실시예를 도시한다. 바람직하게 이 경우 콘택트 핀들(30')은 라운딩된 또는 원형 횡단면을 갖는 것이 아니라, 다각형, 이 경우에는 사각형 횡단면을 갖는다.
채널(11')과 콘택트 핀(30')은 기본 바디(10')의 원주에 걸쳐 분포되어, 바람직하게는 실질적으로 서로 등간격으로 배치된다. 채널(11')과 콘택트 핀(30')은 제 1 직선 섹션(11-1' 또는 30-1')에 의해서만 형성된다. 이들은 실질적으로 I 형태이다. 전술한 변형예와 달리, 채널(11') 또는 상기 채널의 제 1 섹션(11-1')은 이 경우 기본 바디(10')의 내부에 (비 에지측에) 배치되는 것이 아니라, 기본 바디(10')의 에지측에 배치된다. 에지측에 채널(12')이 배치된다. 이 경우 외측으로 향한 콘택트 핀(30')의 표면(30'c)은 노출된다.
도 8b는 도 8a와 동일한 실시예를 도시한다. 그러나, 추가로 기본 바디(10')의 에지(10c')에 슬리브(36')가 배치된다. 바람직하게 슬리브(36')는 예컨대 특수강과 같은 금속 슬리브이다. 이로 인해 하우징(100')의 외측면은 무전위로 제공될 수 있다. 무전위 외부 도체가 형성되거나 또는 실드가 제공된다.
횡단면에서 볼 때, 일종의 링-엔-링 시스템이 기본 바디(10') 둘레에 형성된다. 이 경우 결합 유리층(35')은 제 1 링이고, 슬리브(36')는 제 2 링이다. 이들은 함께 기본 바디(10') 둘레에 배치된다. 유리층(35')과 슬리브(36')는 이 경우 전체적으로 및/또는 연속해서 기본 바디(10')의 원주에 걸쳐 연장된다. 기본 바디(10') 또는 하우징(100')의 횡단면은 이 경우 예컨대 다각형으로 도시된다. 그러나 횡단면은 라운딩될 수도 있다.
요약하면, 전술한 도 1e 내지 도 1g, 도 2d 내지 도 2f, 도 3d 내지 도 3f, 도 4d 내지 도 4f 및 도 5a 내지 도 8b에는 기본 바디(10')에 의해 제공되고, 그 위에 또는 내부에 배치된 기능 소자(40')를 포함하지 않는 하우징(10')만을 설명하는 실시예들이 도시된다.
그와 달리, 하기에서 설명되는 도 9a 내지 도 10f는 하나의 기능 소자(40';도 9a 내지 도 9d) 또는 다수의 기능 소자들(40'; 도 10a 내지 도 10f)이 어떻게 접촉할 수 있는지에 대한 다양한 변형예를 도시한다.
기능 소자(40')는 하우징(10')에 장착 후에 또는 기본 바디(10') 위에 배치 후에 기본 바디(10')와 직접 접촉한다. 기본 바디(10') 또는 반사기(15')의 상부면(10a')은 일반적으로 실질적으로 평평하다. 기능 소자(40')는 예컨대 기본 바디(10') 상에 접착 또는 납땜될 수 있다. 땜납으로서 바람직하게 무연 연질 땜납이 사용된다. 접착제는 바람직하게 도전성 접착제, 예컨대 은 함유 에폭시 수지이다. 따라서 직접 접촉이란 접착제, 땜납 또는 결합제에 의한 접촉이다.
콘택트 핀(30')의 선택된 형태는 이 경우 바람직하게 도 5a 내지 도 5d에 도시된 콘택트 핀(30')에 상응한다.
도 9a 내지 도 9f는 기본 바디(10') 상에 또는 하우징(10') 내에 배치된 하나의 기능 소자(40')를 포함하는 본 발명에 따른 하우징(10')을 도시한다.
도 9a는 하나의 채널(11')과 거기에 장착된 하나의 콘택트 핀(30')을 포함하는 하우징(10') 또는 기본 바디(10')를 도시한다. 예컨대 LED와 같은 기능 소자(40')는 이 경우 2개의 콘택, 즉 애노드와 캐소드에 의해 그 전면을 통해 접촉될 수 있다. 기능 소자(40')는 와이어(50; 소위 와이어 본딩)를 통해 하우징(10')의 리드 또는 접속부에 연결된다. 제 1 접속부는 콘택트 핀(30')에 의해 제공된다. 제 2 접속부는 기본 바디(10') 자체, 이 경우 금속 기본 바디(10')에 의해 제공된다.
도 9b는 기본 바디(10')에 설치된 폐쇄 부재로서 렌즈(60')를 포함하는 도 9a에 도시된 실시예를 도시한다. 렌즈(60')는 예를 들어 LED의 방사 영역에 대한 투과성 재료, 예컨대 실리콘의 액적을 증착함으로써 제공된다.
도 9c는 기본 바디(10')에 설치된 폐쇄 부재로서 렌즈(60')를 포함하는 하우징(10')의 실시예를 도시한다. 렌즈(60')는 예컨대 유리 렌즈에 의해 제공된다. 상기 렌즈는 홀더(61')에 의해 상부면(10a')으로부터 이격되어 기본 바디(10')에 고정된다. 홀더(61')는 예를 들어 일종의 브래킷 또는 관형 섹션에 의해 제공될 수 있다. 여기에 도시된 기능 소자(40')는 그 전면 및 후면을 통해 접속될 수 있다. 제 1 접속부는 측면에 장착된 콘택트 핀(30')에 의해 형성된다. 제 2 접속부는 기본 바디(10')에 자체에 의해 제공된다. 추가로 기본 바디(10')의 에지(10c')에 슬리브(36')가 배치된다. 기본 바디(10')는 유리층(35')에 의해 기본 바디(10') 고정된 슬리브(34')에 의해 둘러싸인다. 더 세부적으로는 도 8b에 대한 실시예가 참조된다.
도 9d는 기본 바디(10') 내의 다수의, 이 경우 2개의 콘택트 핀(30')을 가진 하우징(10')의 실시예를 도시한다. 접속부들은 2개의 콘택트 핀(30')에 의해 제공된다.
도 9d에 대한 확장예로서, 도 9e는 하우징(10')의 실시예를 도시하고, 상기 하우징에서 기본 바디(10')의 하부면(10b')에 절연부(17'), 특히 절연층(17')이 제공된다. 절연부(17')는 세그먼트 방식으로 구현된다. 기본 바디(10')의 하부면(10b')은 2개의 채널(11')을 제외하고 완전히 또는 실질적으로 완전히 절연부(15')에 의해 커버된다. 이로 인해 하우징(10')의 하부면(10b')은 무전위로 제공될 수 있다. 이러한 실시예는 특히, 기본 바디(10')가 기능 소자(40')를 위한 접속부로서 사용되고 따라서 전원 공급 소자인 경우에 적합하다.
하나의 기능 소자(40') 또는 다수의 기능 소자들(40')의 제어에 충분한 개수의 접속 바디가 제공되는 경우에, 기본 바디(10')의 하부면(10b')도 무전위로 제공될 수 있고, 따라서 기본 바디(10')는 캐리어로서만 이용되고, 접속 바디는 접속부의 제공을 위해 이용된다. 이는 예컨대 도 5a 내지 도 8a에 도시된 하우징(10')의 경우에 해당한다.
도 9a 내지 도 9e는 전면을 통해서만 접촉 가능한 기능 소자(40')의 실시예를 도시하는 한편, 도 9f는 전면 및 후면을 통해 접촉 가능한 기능 소자(40')의 실시예를 도시한다.
도 9f에 도시된 실시예는 부분적으로 도 9a에 도시된 실시예에 상응한다. 제 1 접속부는 측면에 장착된 콘택트 핀(30')에 의해 제공된다. 제 2 접속부는 바람직하게 중앙에 장착된 콘택트 핀(30)에 의해 제공된다. 기능 소자(40')의 하부면은 콘택트 핀(30')의 제 1 단부측(30a')에 배치되고, 상기 단부측을 통해 접촉된다.
후속해서 도 10a 내지 도 10f는 기본 바디(10') 상에 배치된 다수의 기능 소자(40')를 포함하는 소위 멀티 칩 이용예들을 도시한다. 보다 나은 개관을 위해 도면에는 바람직하게 2개의 기능 소자(40')만이 도시된다.
도 10a는 반사기(15')에 2개의 기능 소자(40')가 배치된 실시예를 도시한다. 이 경우, 반사기(15')에 2개의 콘택트 핀(30')이 할당된다. 2개의 콘택트 핀(30')은 2개의 기능 소자(40')를 위해 2개의 공통 접속부를 제공한다. 예를 들어 2개의 기능 소자(40')는 애노드와 캐소드로 분배된다. 하나의 콘택트 핀(30')은 공통의 캐소드를 제공하고, 다른 콘택트 핀(30')은 공통의 애노드를 제공한다.
도 10b는 도 7a 내지 도 7d에 도시된 실시예에 부분적으로 상응하는 실시예를 도시한다. 이 경우 각각의 기능 소자(40')에 2개의 콘택트 핀들(30')이 할당된다. 각각의 기능 소자(40')는 각자의 또는 별도의 애노드 및 각자의 또는 별도의 캐소드를 갖는다. 예를 들어 각각의 기능 소자(40')에 각각 콘택트 핀(30')이 할당되고, 모든 기능 소자(40')에 하나의 콘택트 핀(30')이 할당되는 조합도 가능하다. 이러한 변형예에서 기능 소자들(40')은 예를 들어 공통의 애노드 또는 캐소드로 분배되는 한편, 각각의 개별 기능 소자(40')에 개별 캐소드 또는 애노드가 제공된다. 2개의 변형예에서 개별 기능 소자들(40')은 서로 독립적으로 제어될 수 있다.
도 10c는 채널(11') 당 다수의 콘택트 핀(30')이 제공된 본 발명의 실시예를 도시한다. 하나의 채널(11')에 다수의, 이 경우 2개의 콘택트 핀들(30')이 분배된다. 콘택트 핀들(30')은, 서로 및 기본 바디(10')에 대해 접촉하지 않고 전기 절연되도록, 채널(11') 내부의 유리(20')에 매립된다. 이러한 실시예는 높은 패킹 밀도를 특징으로 한다.
도 10d는 하우징(10')에 폐쇄 부재(60') 또는 커버(60')로서 플레이트, 예를 들어 유리 플레이트가 장착된 실시예를 도시한다. 플레이트에 의해 아래로 가압된 와이어(50')는 도면에 부분적으로만 도시된다. 플레이트는 예를 들어 클램핑 및/또는 접착 및/또는 납땜에 의해 고정될 수 있다. 또한, 폐쇄 부재(60')로서 유리 렌즈(60')가 하우징(10') 위에 배치될 수도 있다.
또한, 도 10e 및 도 10f는 기본 바디(10')에 다수의 반사기들(15')이 제공된 본 발명의 변형예를 도시한다. 반사기(15')에 각각의 기능 소자(40')가 배치된다. 예로서, 2개의 반사기(15')와 기능 소자(40')가 도시된다. 도 10e에서 기능 소자들(40')에는 공통의 애노드 및 공통의 캐소드를 통해 동력이 공급된다. 도 10f에는 그와 달리 각각의 기능 소자(40')에 별도의 애노드 및 별도의 캐소드가 할당된다. 특히 이 경우, 기본 바디(10')에 콘택트 핀(30')을 고정하기 위한 2개의 상이한 방식이 제공된다. 내측에 배치된 2개의 콘택트 핀들(30')은 도 5a 내지 도 5d에 도시된 콘택트 핀(30')에 상응하게 설치된다. 2개의 외부 콘택트 핀들(30')은 도 8에 도시된 콘택트 핀(30')에 상응하게 설치된다.
당업자는 전술한 실시예들은 예시적인 것으로 파악할 수 있다. 본 발명은 이에 제한되는 것이 아니라, 다양한 방식으로 본 발명의 사상을 벗어나지 않고 변형될 수 있다. 개별 실시예들의 특징들 및 상세한 설명의 일반적인 부분에 언급된 특징들은 서로 조합될 수 있다.
10 기본 바디
10a 기본 바디의 상부면
10b 기본 바디의 하부면
13 기본 바디의 재킷 또는 에지
14 기능 소자를 위한 장착 영역
15 절연부 또는 절연층
16 슬리브 또는 케이싱
20 결합 및 절연을 위한 유리층 또는 유리
23 절연부 또는 다른 유리층
30 접속 바디
40 기능 소자 또는 LED 또는 FET
50 결합 수단 또는 와이어 또는 본딩 와이어
60 폐쇄 부재 또는 광학 소자 또는 렌즈
61 폐쇄 부재용 홀더
70 헤드부
71 헤드부 내의 개구
100 하우징
10' 장착된 채널과 접속 바디를 포함하는 기본 바디 또는 하우징
10a' 기본 바디의 상부면
10b' 기본 바디의 하부면
10c' 기본 바디의 에지
10d' 기본 바디의 중심축 또는 중앙축
11' 기본 바디 내의 또는 기본 바디 상의 채널
11-1' 채널의 제 1 섹션 또는 레그
11-2' 채널의 제 2 섹션 또는 레그
12' 기본 바디 상의 에지측 채널 또는 채널 섹션 또는 기본 바디 상의 에지측 홈
13' 기본 바디 내의 비 에지측 채널 또는 채널 섹션 또는 기본 바디 내의 비 에지측 홈
14' 기능 소자를 위한 장착 영역
15' 기본 바디 내의 리세스 또는 반사기
16' 폐쇄 부재를 위한 수용 영역
17' 절연부 또는 절연층
20' 결합 또는 절연을 위한 유리 또는 유리층
30' 접속 바디 또는 콘택트 핀
30a' 접속 바디의 제 1 단부측
30b' 접속 바디의 제 2 단부측
30c' 접속 바디의 재킷
30-1' 접속 바디의 제 1 섹션
30-2' 접속 바디의 제 2 섹션
35' 절연부 또는 유리층
36' 슬리브 또는 케이싱
40' 광전 기능 소자 또는 LED
50' 본딩 와이어 또는 와이어
60' 폐쇄 부재 또는 렌즈 또는 유리 렌즈
61' 폐쇄 부재용 홀더

Claims (28)

  1. 전기 기능 소자(400), 특히 LED 및/또는 FET를 수용하기 위한 하우징(100)으로서, 상기 하우징은
    - 기본 바디(10)가 적어도 하나의 전자 기능 소자(40)를 위한 히트 싱크를 형성하도록, 적어도 하나의 전자 기능 소자(40)를 위한 장착 영역(14)을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면(10a), 하부면(10b) 및 재킷(13)을 가진 금속 기본 바디(10), 및
    - 적어도 유리층(20)에 의해 상기 기본 바디(10)에 결합되는 적어도 하나의 전자 기능 소자(40)를 위한 적어도 하나의 금속 접속 바디(30)로 이루어지고,
    결합하는 유리층(20)은 알칼리 티타늄 실리케이트 유리에 의해 제공되는 것인 하우징.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 기본 바디(10)와 상기 적어도 하나의 접속 바디(30)는 특히 상기 유리층(20)에 대한 경계면에 구리 및/또는 알루미늄 및/또는 오스테나이트계 강 및/또는 오스테나이트계 특수강을 포함하고, 상기 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 하기 조성(중량 %),
    Figure pct00011

    Figure pct00012

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 기본 바디(10)와 상기 적어도 하나의 접속 바디(30)는 특히 상기 유리층(20)에 대한 경계면에 구리 및/또는 알루미늄 및/또는 오스테나이트계 강 및/또는 오스테나이트계 특수강을 포함하고, 상기 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 하기 조성(중량 %),
    Figure pct00013

    Figure pct00014

    바람직하게는,
    Figure pct00015

    Figure pct00016

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기본 바디(10)와 상기 적어도 하나의 접속 바디(30)는 특히 적어도 상기 유리층(20)에 대한 경계면에 구리 및/또는 알루미늄 및/또는 오스테나이트계 강 및/또는 오스테나이트계 특수강을 포함하고, 상기 알칼리 티타늄 실리케이트 유리는 하기 조성(중량 %),
    Figure pct00017

    바람직하게는,
    Figure pct00018

    을 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리층(20)은 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)와 상기 적어도 하나의 접속 바디(30) 사이에서 30 ㎛보다 큰, 바람직하게는 30 ㎛ 내지 2000 ㎛의 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 하우징.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 유리층(20)은 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)의 상기 재킷(13)과 상기 접속 바디(30) 사이 및/또는
    상기 기본 바디(10)의 상기 상부면(10a)과 상기 접속 바디(30) 사이에 배치되고,
    상기 기본 바디(10)의 상기 하부면(10b)과 상기 접속 바디(30) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 접속 바디(30)는 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)의 상기 상부면(10a) 및/또는 상기 하부면(10b)에 배치되고,
    상기 접속 바디(30)는 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)를 지나 연장되고, 접속을 위한 적어도 하나의 탭을 형성하고 및/또는
    상기 적어도 하나의 접속 바디(30)는 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)의 재킷측에 배치되고, 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)의 원주에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 상기 하우징(100)의 하부면에 절연부(15)가 제공되고 및/또는
    슬리브(16)는 상기 기본 바디(10)의 재킷측에 배치되고, 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10)의 원주에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 하우징(100) 및 상기 하우징(100)에 배치된, 적어도 하나의 복사를 방출하고 및/또는 복사를 수신하는 광전 기능 소자(40), 특히 LED 및/또는 파워 전자 장치의 적어도 하나의 소자, 특히 FET를 포함하는 전자 소자.
  10. 전자 기능 소자(40), 특히 LED 및/또는 FET를 수용하는 하우징(100)을 구성하기 위한 알칼리 티타늄 실리케이트 유리의 용도.
  11. 하우징, 특히 광전 기능 소자(40'), 특히 LED(40')를 수용하기 위한 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 하우징으로서, 상기 하우징은
    - 기본 바디(10')가 적어도 하나의 전자 기능 소자(40')를 위한 히트 싱크를 형성하도록, 적어도 하나의 전자 기능 소자(40')를 위한 장착 영역(14')을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면(10a'), 하부면(10b') 및 에지(10')를 포함하는 기본 바디(10) 및
    - 상기 기본 바디(10')에 결합되는 적어도 하나의 광전 기능 소자(40')를 위한 적어도 하나의 접속 바디(30', 30-1', 30-2')로 이루어지고,
    - 상기 기본 바디(10')는 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2')을 포함하고, 상기 채널 내에 상기 적어도 하나의 접속 바디(30', 30-1', 30-2')가 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 채널은 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10')를 상기 접속 바디(30', 30-1', 30-2')에 결합하는 유리(20')로 채워지는 하우징.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2')은 상기 기본 바디(10')의 에지측에 배치되고, 및/또는 상기 기본 바디(10')의 내부에 배치되고 및/또는
    - 상기 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2')은 에지측 홈(12')으로서 상기 기본 바디(10') 상에 형성되고 및/또는 비 에지측 홈(13')으로서 상기 기본 바디(10') 내에 형성되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  13. 제 11 항 또는 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2')은 상기 기본 바디(10')의 상기 상부면(10a') 및/또는 상기 하부면(10b') 내로 통하고 및/또는
    상기 적어도 하나의 채널(11')은 바람직하게 실질적으로 직선인 제 1 섹션(11-1')을 포함하고, 상기 섹션은 상기 기본 바디(10')의 중심축(10d')을 따라, 바람직하게는 실질적으로 상기 축에 대해 평행하게 연장되고 및/또는
    상기 채널(11')의 상기 제 1 섹션(11-1')은 개구로서 상기 기본 바디(10') 내에 제공되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  14. 제 11 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널(11')은 바람직하게 실질적으로 직선인 제 2 섹션(11-2')을 포함하고, 상기 섹션은 상기 채널(11')의 상기 제 1 섹션(11-1')에 대해 실질적으로 가로 방향으로, 바람직하게는 수직으로 연장되고, 특히 이 경우 상기 채널(11')의 상기 제 1 섹션(11-1')은 상기 채널(11')의 상기 제 2 섹션(11-2') 내로 이행하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  15. 제 11 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널(11')의 상기 제 2 섹션(11-2')은 홈으로서 상기 기본 바디(10')의 상기 상부면(10a')에 제공되고 및/또는 홈으로서 상기 기본 바디(10')의 상기 하부면(10b')에 제공되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  16. 제 11 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 채널(11')의 상기 제 2 섹션(11-2')은 상기 기본 바디(10')의 상기 중심축(10d')으로부터, 바람직하게는 방사방향으로, 상기 기본 바디(10')의 에지(10c')를 향해 연장되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  17. 제 11 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 접속 바디(30')는 실질적으로 상기 기본 바디(10')의 상기 상부면(10a'), 상기 하부면(10b') 및/또는 상기 에지(10c')의 표면에서 종료하고 및/또는 상기 기본 바디(10')의 상기 상부면(10a'), 상기 하부면(10b') 및/또는 상기 에지(10c')의 표면을 지나 연장되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  18. 제 11 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 접속 바디(30')는 콘택트 핀(30')이고 및/또는
    상기 유리는 알칼리 티타늄 실리케이트 유리이고 및/또는
    상기 기본 바디(10')의 적어도 상기 상부면(10a')은 바닥을 가진 적어도 하나의 리세스(15')를 포함하고, 적어도 하나의 광전 기능 소자(40')를 위한 장착 영역(14')은 상기 리세스(15')의 상기 바닥에 의해 제공되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  19. 제 11 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2')은 상기 적어도 하나의 리세스(15') 내로, 특히 상기 리세스(15')의 재킷 내로 통하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  20. 제 11 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 기본 바디(10') 내에 다수의 채널(11', 11-1', 11-2') 및/또는 다수의 리세스(15')가 장착되고 및/또는 상기 기본 바디(10')는 다수의 접속 바디(30', 30-1', 30-2')를 포함하는 것을 특징으로 하는 하우징.
  21. 제 11 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 채널(11', 11-1', 11-2')의 적어도 일부 및/또는 상기 다수의 리세스(15')의 적어도 일부는 적어도 부분적으로 상기 장착 영역(14')의 주위에, 바람직하게는 원으로 분포 배치되고 및/또는
    서로 인접한 상기 채널들(11', 11-1', 11-2') 및/또는 상기 리세스들(15')은 실질적으로 서로 등간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  22. 제 11 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 채널(11', 11-1', 11-2') 중 하나의 채널(11', 11-1', 11-2') 및/또는 상기 다수의 리세스(15') 중 하나의 리세스(15')는 실질적으로 상기 기본 바디(10')의 중심축(10d)에 배치되고, 상기 다수의 채널(11', 11-1', 11-2') 중 나머지 채널들(11', 11-1', 11-2') 및/또는 상기 다수의 리세스(15') 중 나머지 리세스들(15')은 상기 기본 바디(10')의 상기 중심축(10d')의 주위에 분포 배치되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  23. 제 11 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 다수의 채널(11', 11-1', 11-2') 중 채널들(11', 11-1', 11-2')은 적어도 부분적으로 쌍으로 배치되고 및/또는 상기 다수의 리세스(15') 중 각각의 리세스(15')에 적어도 한 쌍의 채널(11', 11-1', 11-2')이 할당되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  24. 제 11 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 기본 바디(10')의 상기 하부면(10b')은 적어도 부분적으로 절연부(17')에 의해 커버되고 및/또는
    슬리브(36')는 상기 기본 바디(10')의 재킷측에 배치되고 적어도 부분적으로 상기 기본 바디(10')의 원주에 걸쳐 연장되는 것을 특징으로 하는 하우징.
  25. 제 11 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 하우징 및 상기 하우징에 배치된 적어도 하나의 복사를 방출하고 및/또는 복사를 수신하는 광전 기능 소자(40'), 특히 LED(40')를 포함하는 광전 소자.
  26. 제 11 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 하우징 또는 제 25 항에 따른 적어도 하나의 광전 소자를 포함하는 조명 장치.
  27. 제 11 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 다수의 하우징을 포함하는 어레이.
  28. 특히 LED(40')를 위한, 바람직하게는 제 11 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 따른 광전 기능 소자 하우징의 제조 방법으로서,
    - 기본 바디(10')가 적어도 하나의 광전 기능 소자(40')를 위한 히트 싱크를 형성하도록, 적어도 하나의 광전 기능 소자(40')를 위한 장착 영역(14')을 적어도 부분적으로 규정하는 상부면(10a')과 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2)을 가진 적어도 하나의 기본 바디(10')를 제공하는 단계,
    - 적어도 하나의 광전 기능 소자(40')를 위한 적어도 하나의 접속 바디(30', 30-1', 30-2')를 제공하고 상기 적어도 하나의 채널(11', 11-1', 11-2)에서 적어도 하나의 접속 바디(30', 30-1', 30-2')를 상기 기본 바디(10')에 결합하기 위한 적어도 하나의 유리(20')를 제공하는 단계,
    - 유리(20')가 접착되고 상기 기본 바디(10')와 상기 접속 바디(30', 30-1', 30-2')로 결합체가 형성될 수 있는 정도의 점성을 갖도록 및/또는 달성하도록 유리를 가열하는 단계,
    - 상기 적어도 하나의 접속 바디(11', 11-1', 11-2')가 적어도 부분적으로 상기 유리(20')에 매립되고 상기 기본 바디(10')와 상기 적어도 하나의 접속 바디(11', 11-1', 11-2')가 재료 결합 방식의 결합체를 형성하도록 상기 유리(20)를 냉각하는 단계를 포함하는 제조 방법.
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