TWM257518U - Optoelectronic semiconductor component - Google Patents

Description

M257518 甲、創作說明（1) 本新型主張國内優先權之基礎案係為民國九十三年三 月十九日所提出之新型專利申請案，其申請案號為第9 3 2 0 4 2 6 7號之申請案，在此先予述明。 【新型所屬之技術領域^ j 本創作係有關一種光電半導體元件，特別是指一種表 面黏著型之發光用光電半導體元件，其可應用於背光源或 光遮斷元件。 【先前技術】 發光二極體是一種小型，發光效率高的固態光源。由 於發光二極體為半導體元件，其使用壽命長、穩定度高， 適合作為各種不同的光源，如顯示幕光源、背光板光源， 交通號誌燈、警急出口燈、照明燈飾等用途。 類似的光電半導體組件，例如已揭示在美國新式樣專 利（Design patent)第 D478877號（如第 一、^ 圖所示）， 公開於西元2 0 0 3年8月2 6日，與中華民國發明專利公告第 3 1 5 5 2 8號，公開於西元1 9 9 7年0 9月1 1日（如第三、四圖所 示）。諸文揭路一種輪射式發射及或接收之半導體組件， 其中有一或多個可發射及或接收輻射之半導體晶片固定在 導線架形成之晶片載體上。此晶片載體為導線架一部分， 其在半導體晶片所固定之區域為平面式或形成一巢，該巢 之内表面設計成一反射曲面以輻射及或接收光線，另半導 體晶片和至少一部分晶片載體區域由封襞體所環繞，形成 一反射曲面以輻射及或接收光線曲面，構成一光電半導體 組件。 M257518

甲、創作說明（2) 上述習知技術有以下問題： 1 、習知技術如美國新式樣專利us 1)478877 (如第— 圖與第二圖所示），該半導體組件8 〇之由導線架所形 之晶片載體8 2 ，缺乏晶片中心定位標誌，無法準確^固^ 晶片8 4 ，造成半導體晶片8 4出光不均勻。另其封裝^ 8 6為多角不對稱結構，容易受外力影響，例如發光受熱 時應力不易平均而會造成光學反射曲面8 8變形，同時^ 成半導體晶片8 4出光不均勻。

、2 、習知技術如中華民國發明專利公告第3丨5 5 2 8號， =半導體組件9 0其部分晶片載體9 2與獨立連接件9 4 犬出於封裝體9 6形成之外部電性接點9 γ、g 8，其結 構無法使出光方向與印刷電路板平行，限制其使用便利 是以，由上可知，上述習知的光電半導體元件，在實 際使用上，顯然具有不便與缺失存在，而可待加以改善 者〇 【新型内容】

_本創作提供一種光電半導體元件，係具有改良之泰 體結構，以抵抗外力影響，進而降低整體應變量，特另, 2學反射曲面之變形量，提高其光學反射曲面之曲率彩 ^ k昇半導體晶片出光效率且出光均勻。

曰本創作係提供一種光電半導體元件，係可以準確g 曰曰片，使半導體晶片出光均勻，並且增加發光晶片與I

M257518 M257518 苧、創作說明（4) 請參閱第五至第九圖，為本創作之光電半導體元件之 木同角度的視圖。本創作之光電半導體元件1包括有半導 體晶片1 1 ，導線架（1 2 、1 3 )，封裝體1 4 ，光學 視窗16 ，及一對固定部17、18。 該半導體晶片1 1之數目可以是單一或多個，其種類 為可發射及或接收光線之半導體晶片。發射之半導體晶片 乃可作為光源之用，而接收光線之半導體晶片則可作為如 光遮斷元件之用。 該導線架包括有一晶片載體1 2 ，及一獨立連接件1 3 。該半導體晶片1 1乃固定在該晶片載體1 2且藉導線 1 1 2、1 1 4連接至該晶片載體1 2及該獨立連接件1 3 。該晶片載體1 2於其中心位置設有一晶片中心定位標 誌1 2 2 ，該晶片中心定位標誌1 2 2係為一内部電性接 點以供該半導體晶片1 1可準確設於該晶片載體1 2的中 央，藉此該半導體晶片1 1出光時可較為均勻。該獨立連 接件1 3乃為另一内部電性接點。其中該晶片中心定位標 誌1 2 2可以是凹設於該晶片載體1 2表面的記號，其形 狀可以為圓形、方形、三角形、交叉形、直角形或前述圖 形之組合。本創作如第六圖中所示，為十字形。為了增加 照明效率，其中該晶片載體1 2表面還可以進一步塗佈增 強反射之材料。 該封裝體1 4乃為一圓環形之殼狀體，以該晶片載體 1 2表面的半導體晶片1 1為中心轴，其剖面的内外邊皆 呈軸向圓弧對稱。該封裝體1 4之内側面環繞部份該晶片

M257518 、創作說明（5) 體1 2及該獨立連接件i 3且形成一以該a ^^ 標誌1 2 2為焦點之環狀橢圓曲面丄5。豆 心定位 4之該環狀橢圓曲面i 5並 &* ，、中該封裝體工 f光滑曲®，或者可以塗佈有增強反射之材料且=且形 為平均，不致導致光學反射曲面變形，二；2量較 片1 1出光均勻。 乃保符4 +導體晶 該光學視窗16乃形成於該封裝體14之 立 亦即為該裱狀橢圓曲面i 5中空部分，1 。卩份， 〒晶片1 1光學特性之物質。該内填之；變化；半導 1光學特性之物質，可以為環氧樹浐體晶片 :=料，散光材料或顏料，例如加；材料g可内含 =料可吸收該半導體晶片所發出的光而發出另”種= 該對固定部Ι7、ΐβ^ 該固定部1 w 8乃於該封裝體14之兩側。 向的水平部172、 聖且各具有一平行於出光方 對外侧連接部丄7 4、。该光電半導體元件1還包括 、1 8 2的底部。料8 4乃分別設於該水平部i 7 別由該晶片載體i 2 ^封側連接部1 7 4、1 8 4係分 以作為設於該封裝-“蜀立連接器1 3向外延伸而形成 面黏著（SMT)元件。4的外部電性接點。藉此形成一表 請參閱第十圖，孫 板之示意圖。本創你’、本創作光電半導體元件組裝於電路 之光電半導體元件1藉該外側連接部

第10頁 M257518 四、創作說明17 4、 才反2上， 背光源。 請參 施例的前 個以上且 二個發光 昇此類發 極體保護 例如濟納 電路穩壓 中心定位 半導體晶 3、1 1 請同 二實施例 部1 7 a 該晶片載 其中該固 實施例中 且向外延 a、1 8 再請 件第三實 (6) 1 8 4可以表面 其出光方向乃平 閱第十一圖，為 視圖。本創作之 不同功能的半導 二極體晶片以應 光光電半導體元 晶片以保護該半 (Zener )二極體 功能。該光電半 標誌1 2 2、1 片 1 1、1 1 a 4串連或並連該 時參閱第十二圖 的侧視圖。本創 、1 8 a在實施 體1 2向外延伸 定部1 7 a 、1 該固定部1 7 a 伸，由前視之，2 a 〇 參閱第十三、十 施例的前視圖以 黏著方式（SMT)固定於一電路 行该電路板2 ，非常方便應用於 本創作之光電半導體元件第二實 光電半導體元件1 a可以植入一 體晶片1 1 、1 1 a ，例如植入 付較大亮度的需求並且可有效提 件的可靠性，或者植入另一個二 導體晶片1 1免於過大的電流， ’其可以用於調整工作電壓，具 導體π件1 a可設置兩個相鄰的 2 3於該晶片載體1 2上以根 定位，並藉導線i i ^(供該 半導體晶片11、丄工 1 ，為本創作之光電半 作之光電半導體元件 几件第 上可以是由該獨立連二的固定 並經f折而作為外部牛1 3及 8 a的形狀是可以改=接點； 、18a乃由該封裝體 略呈L形而具有一水^ 部 ’在本 4向下1 7 p 四 圖，為本創作之光 及其組裝於電路板、半導體元 側視圖。

M257518 四、創作說明 創作之光 成上也可 方向垂直 該電路板 本創 抗，並提 以減少此 〔本創作 本創 構，可有 反射曲面 且出光均 光結構背 本創 2 2，可 勻。另中 線架所形 光電半導 綜上 出申請。 自不能以 圍所做之 請審查委 德便。 ⑺ 電半導體 以是呈板 ，藉此該 2上。 作之外部 高熱傳導 類發光結 之特點及 作設計之 效抵抗外 之曲率精 勻，特別 光應用時 作設計之 以準確固 心定位標 成之晶片 體元件的 所述，本 惟以上所 此限定本 均等變化 員撥冗細 元件1 狀由該 光電半 電性接 係數， 構背光 優點〕 封裝體 力影響 密度， 是應用 的光源 晶片載 定晶片 誌1 2 載體1 可靠性 創作實 揭露者 創作之 或修飾 審，並 b的固定部l7b 、18 封裝體1 4向外延伸， 在實 導體亓杜1 hi 甲而與發光 守瓶疋件1b可以希古 孟直地焊接於 點的幾何結構，可以 使半導體晶片出弁低接觸阻 粒曰日月出先效率提昇，可 應用時的光源損耗。 1 4剖面内外邊為圓弧軸對稱杜 ，降低整體應變量，提高其光^ 使半導體晶片1 i出光效率提昇 1背光光源時，可以解決此類發 才貝耗。 體1 2具有晶片中心定位標誌工 1 1 ’使半導體晶片1 1出光均 2可以增加發光晶片1 1與其導 2之結合性’有效的提昇此類發 〇 已符合新型專利之要件，依法提 ’僅為本創作較佳實施例而已， 權利範圍，因此依本創作申請範 ’仍屬本創作所涵蓋之範圍。尚 盼早日准予專利以勵創作，實感

M257518 圖式簡單說明 【圖式簡單說明】 第一圖：係一種先前技術之光電半導體組件的立體圖。 第二圖：係第一圖中先前技術之光電半導體組件前視圖。 第三圖：係另一種先前技術之光電半導體組件的俯視圖。 第四圖··係第二圖中先前技術之光電半導體組件剖視圖。 第五圖：係本創作之光電半導體元件的立體圖。 第六圖：係本創作之光電半導體元件的前視圖。 第七圖··係本創作之光電半導體元件的俯視圖。 第八圖：係本創作之光電半導體元件的仰視圖。

第九圖：係本創作之光電半導體元件的後視圖。 第十圖：係本創作光電半導體元件組裝於電路板之示意 圖。 第十一圖：係本創作之光電半導體元件第二實施例的前視 圖。 第十二圖：係本創作之光電半導體元件第二實施例的侧視 圖。 第十三圖：係本創作之光電半導體元件第三實施例的前視 圖。

第十四圖：係本創作之光電半導體元件第三實施例組裝於 電路板之側視圖。 【圖式中之參照號數】 〔習知〕 半導體組件 80

第13頁 M257518

圖式簡單說明 晶片載體 8 2 半導體晶片 8 4 封裝體 8 6 光學反射曲 面 8 8 半導體組件 9 0 晶片載體 9 2 獨立連接件 9 4 外部電性接點 9 7 9 8 封裝體 9 6 〔本創作〕 光電半導體元件 1 1 a 1 b 半導體晶片 1 1 1 1 a 導線 1 1 2 1 1 3、1 1 4 晶片載體 1 2 獨立連接件 1 3 中心定位標諸 1 2 2 1 2 3 封裝體 1 4 環狀橢圓曲 面 1 5 光學視窗 1 6 固定部 1 7 1 8 17a、 18a、 17b、 18b 水平部 1 7 2 1 8 2、1 7 2 a、 1 8 2 外側連接部 1 7 4 1 8 4 電路板 2

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Claims (1)

1. M257518 i、申請專利範圍 1、一種光電半導體元件，包括： 導線架，包括有一晶片載體，及一獨立連接件，該晶 片載體設有一晶片中心定位標誌係為一内部電性接點，該 獨立連接件係為另一内部電性接點； 至少一發射及或接收光線之半導體晶片，固定於該晶 片載體上，且藉導線連接至該晶片載體及該獨立連接件； 封裝體，其剖面形成以該半導體晶片為中心之軸向圓 弧對稱，該封裝體之内側面環繞部份晶片載體及獨立連接 件且形成以該晶片中心定位標誌為焦點之環狀橢圓曲面； 光學視窗，乃形成於該環狀橢圓曲面之凹陷部份，其 填有可變化半導體晶片光學特性之物質；及 一對外側連接部，係分別由該晶片載體及該獨立連接 器向外延伸且設於該封裝體的外側以作為外部電性接點； 藉此形成一表面黏著（SMT)元件。 2 、如申請專利範圍第1項所述之光電半導體元件， 其中該晶片載體表面之晶片中心定位標諸為十字形。 3 、如申請專利範圍第1項所述之光電半導體元件， 其中該晶片載體表面之晶片中心定位標誌可以為圓形、方 形、三角形、交叉形、直角形或前述圖形之組合。 4、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，其中 該晶片載體表面可以塗佈增強反射之材料。 5 、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，其中 該封裝體之該環狀橢圓曲面其可由高反射之材料組成，且 形成光滑曲面。

   第15頁 M257518 i、申請專利範圍 6 、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，其中 該封裝體之該環狀橢圓曲面其塗佈有可增強反射之材料， 且形成光滑曲面。 7、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，其中 該封裝體之該環狀橢圓曲面乃為光滑面，其塗佈有可以增 強反射之材料。 8 、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，其中 該光學視窗内填之可變化半導體晶片光學特性之物質為環 氧樹脂或矽膠，並内含螢光材料，散光材料或顏料。 9 、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，進一 步具有一對固定部乃設於該封裝體之兩側，且各具有一平 行於出光方向之水平部，其中該外側連接部乃設於該固定 部之水平部的底面；藉此該光電半導體元件方便以平行出 光方向焊接於電路板上。 1 0 、如申請專利範圍第9項之光電半導體元件，其中 該對固定部乃各由該獨立連接件以及該晶片載體向外延伸 並經彎折而作為外部電性接點。 1 1 、如申請專利範圍第1 0項之光電半導體元件，其 中該固定部由前視之乃略呈L形。 1 2 、如申請專利範圍第1 0項之光電半導體元件，其 中該固定部乃呈板狀而與發光方向垂直。 1 3 、如申請專利範圍第1項之光電半導體元件，其中 該晶片載體植入一個以上的半導體晶片。 1 4、如申請專利範圍第1 3項之光電半導體元件，其

   第16頁 M257518 吞、申請專利範圍 中該半導體晶片為發光二極體晶片、及二極體保護晶片。 IIH1