壳体及其制造方法技术

技术编号:3175106 阅读:233 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术描述了一种壳体(1),具有上侧(2),与上侧(2)相对的下侧(22)以及将上侧(2)和下侧(22)相连的侧面,该侧面设计为安装面(19),其中壳体(1)具有多个层(8),这些层包含陶瓷材料,并且这些层(23,24,25)的主延伸方向横向于安装面(19)走向。此外还说明了一种用于制造壳体(1)的方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种壳体以及用于制造壳体的方法。这种壳体可以用于一种器件,该器件由于其横向的辐射而被称为M射器件(所谓的Sidelooker)。该iiX射器件可以用不同的方式制造。例 如,可以基于引线框架(Leadframe)来制造。公开文献EP 0 400 175 Al 7>开了一种Sidelooker,其具有带电端子 的金属支承体作为引线框架,其中半导体芯片施加到端子之一上。半导体 芯片和端子的部分在施加半导体芯片之后用塑料(例如用热固性塑料或者 热塑性塑料)压力注塑包封,其中塑料形成了 Sidelooker的壳体。 Sidelooker可以发送和/或接收红外光或者可见光。在包含带有这种塑料材料的壳体的M射器件中,在辐射大约500nm 以下的波长时,存在壳体退化或者壳体材料疲劳的危险。这会显著缩短器 件的工作寿命。本专利技术的任务是,提供一种具有延长的工作寿命的壳体。特别是在相 对较短的、在500nm以下的波长的情况下也应该避免壳体的退化。该任 务通过根据权利要求1所述的壳体来解决。此外,本专利技术的任务是,提供一种具有延长的工作寿命的边发射器件, 该器件特别是在相对较短的、在500nm以下的波长的情况下也对退化不 敏感。该任务通过根据权利要求19所述的itiL射器件来解决。此外,本专利技术的任务是,提供这种壳体的制造方法。该任务通过根据 权利要求25所述的方法来解决。壳体具有上侧,与上侧相对的下侧以及将上侧和下侧相连的侧面,该 侧面设计为安装面,其中壳体具有多个层,这些层包含陶瓷材料,并且这 些层的主延伸方向横向于安装面。壳体的由多个包含陶瓷材料的层构成的层构造能够实现其特别简单 的制造。这些层可以作为生片(Gruenfolien)彼此叠置,并且随后被烧 结。在此,生片被理解为未被烧结的陶乾层,这种陶资层在这种状态中还 可以变形,即其例如可以通过切割、冲压或者压印来进一步加工。通过随 后对生片的烧结,可以实现各层间的良好的粘附。由此,可以降低层断脱 的危险,这对于壳体的稳定性或者耐久性具有积极作用。优选的是,这些层横向于安装面设置。特别优选的是,这些层垂直于安装面设置。这例如可以通过以下方式实现层被平坦地构建,并且第一 层的下侧设置在第一层之后的第二层的上侧上。层可以任意多次地连续设 置,其中可以形成任意大的层堆叠。这样形成的层堆叠的侧面用作壳体的 安装面。与传统的壳体相反,根据本专利技术的壳体除应该适合于带有红外或可见 范围中的辐射发射的M射器件之夕卜,特别是也适合于用于发射在紫外或 者近紫外范围中的辐射的i^L射器件,其中辐射的波长优选在大约500nm 以下,特别优选为在大约475nm或者甚至430nm以下。壳体的材料决定 性地参与决定了壳体对特别是由紫外辐射引起的退化的不敏感性。陶瓷材 料证明通常对于紫外辐射是不敏感的。优选的是,根据本专利技术的壳体包含 紫外稳定的材料,特别优选为Al203或者AlN。在将工作中所产生的热量 从壳体散发以避免由于热导致的故障方面,这两种材料也证明是极为有利 的,因为它们的导热性相对较大。例如,在温度为30到100n时,A1203 的导热性为大约18至30W/mK,而A1N的导热性为大约30至180W/mK。 与此相对,通常的塑料具有通常在lW/mK以下的导热性。上面提及的点,即降低层断脱的危险,此外在紫外或近紫外辐射的情 况下减小退化,以及最后改善的散热,对于壳体的耐久性以及在使用该壳 体用于^射器件的情况下对于改善该器件的工作寿命,都做出决定性的 贡献。优选的是,该壳体具有导电的芯片连接区域。特别优选的是,导电的 第一芯片连接区域是引线齡区(Drahtanschlussfeld )。特别优选的是, 导电的第二芯片连接区域是芯片区。由此,在将产生辐射的半导体芯片设 置在壳体中时,可以通过以下方式连接半导体本体半导体本体借助导体、 优选借助接线与引线*区相连,并且进一步安^芯片区上。在此,引 线接合区形成了半导体本体的第一电接触,并且芯片区形成了半导体本体 的第二电接触。每个芯片连接区域都可以直接施加在包含陶瓷材料的层之一上。特别 优选的是,引线M区设置在第一层上,而芯片区设置在不同于该第一层 的第二层上。在此,每个芯片连接区域都可以具有小的厚度。优选的是,厚度在10_6111至10_5111的范围中,特别优选的是,厚度为8jam。在本专利技术中, 芯片连接区域不必构建为支承体或者自支承的,使得对芯片连接区域没有 特别的^稳定性要求。仅仅必须保证导电性,这合乎目的地通过使用金 属来实现。有利的是,可以通过芯片连接区域的小的厚度以及与芯片连接 区域相连的印制导线的小的厚度来实现器件的小的总高度。优选的是,芯片连接区域以含有金属的液体或者糊料的形式、特别优 选以金属墨(Metalltinte)的形式涂布到包含陶瓷的层上并且硬化。例如, 液体或者糊料可以包#。特别优选的是,液体或者糊料被压印到该层上 并且硬化。对于芯片连接区域的断脱危险,上面提及的方式也适用包含陶瓷的 层可以与芯片连接区域一起被烧结,由此形成了预防断脱的粘附。在本专利技术的一种优选的扩展方案中,壳体具有至少一个导电的通孔 (Via)。通孔可以从辐射出射侧沿着安装面延伸至下侧。优选的是,通 孔设置为使得其与至少一个印制导线导电连接,其中该印制导线将通孔与 芯片连接区域相连。印制导线可以设置在两个陶瓷层之间。优选的是,通孔构建为半管状或者半圆柱状,也即通孔的形状类似于 一种管或者圆柱,该管或者圆柱沿着中央平面被分割。有利的是,这种形 状可以通过在烧结之前横向于生片的表面将圆柱状的凹陷引入生片中来 简单地实现。随后,该凹陷可以以电镀方式覆盖或者填充以含有金属的材 料。圆柱状的凹陷在端部被分割,使得形成半管状的或者半圆柱状的通孔。此外,通孔可以是沟状的,其横截面可以构建为圃形、椭圃形、矩形 或者多边形。有利的是,通孔在上侧和/或下侧被金属化物包围。例如,金属化物 可以弧形地构建。优选的是,金属化物与通孔的形状匹配。金属化物使得 在安装时将壳体精确定位在印刷电路板上变得容易。这一点是重要的,由 此保证了电连接。此夕卜,金属化物可以有助于使壳体在红外焊接或者回流 焊接时自聚集。为了容纳辐射源,例如发射辐射的半导体芯片,壳体在上侧具有凹处。 优选的是,凹处设置为使得从器件发射的辐射可以低损耗地耦合到另外的 元件中。例如,该另外的元件是可以与支承体相连的光导体。为此,与距 安装面相比,凹处可以更接近与安装面对置的侧面。有利的是,凹处构建为反射器。例如,凹处可以从上侧朝着下侧漏斗 状地逐渐变细。此外,凹处的表面可以用提高>^射的层覆盖。通过这种方式,辐射可以被聚集,并因此提高ii^C射的辐射的强度。优选的是,在凹处的边缘和壳体的边缘之间的大小为大约0.3mm。 特别优选的是,该尺寸大于0.3mm。通过这样的尺寸,可以减少通过壳 体传输的辐射,并且防止了i^L射器件的不利的辐射分布。可以通过合适地选择壳体高度与壳体厚度的比例使得壳体的处理变 得容易。在此,壳体的高度理解为横向于安装面延伸的边的尺寸。厚度理 解为横向于上侧延伸的边的尺寸。优选的是,高度与厚度的比例在1: 1 至2: l之间。在此,可以通过大于l: 1的比例来本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种壳体(1),具有上侧(2),与上侧(2)相对的下侧(22)以及将上侧(2)和下侧(22)相连的侧面,该侧面设计为安装面(19),其中壳体(1)具有多个层(8),这些层包含陶瓷材料,并且这些层(23,24,25)的主延伸方向横向于 安装面(19)走向。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】DE 2005-5-30 102005024668.01.一种壳体(1),具有上侧(2),与上侧(2)相对的下侧(22)以及将上侧(2)和下侧(22)相连的侧面,该侧面设计为安装面(19),其中壳体(1)具有多个层(8),这些层包含陶瓷材料,并且这些层(23,24,25)的主延伸方向横向于安装面(19)走向。2. 根据权利要求l所述的壳体(1),其中陶瓷材料是紫外稳定的。3. 根据权利要求1或2所述的壳体(1),其中陶瓷材料是A1203。4. 根据权利要求1或2所述的壳体(1 ),其中陶瓷材料是A1N。5. 根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1 ),其中壳体(1)具有 导电的芯片连接区域。6. 根据权利要求5所述的壳体(1),其中第一芯片连接区域是引线 接合区(30)。7. 根据权利要求6所述的壳体(1),其中第二芯片连接区域是芯片 区(7)。8. 根据权利要求6或7所述的壳体(1),其中第一导电芯片连接区 域设置在第一层(24)上。9. 根据权利要求7或者引用权利要求7的权利要求所述的壳体(1 ), 其中第二导电芯片连接区域i殳置在第二层(25)上。10. 根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1),其中壳体具有通孔 (3),该通孔从上侧(2)朝着下侧(22)延伸。11. 根据权利要求10所述的壳体(1 ),其中通孔(3 )半管状地或者 半圆柱状地构建。12. 根据权利要求10或11所述的壳体(1),其中通孔(3)沿着安 装面(19)延伸。13. 根据权利要求10至12中的任一项所述的壳体(1 ),其中通孔(3 ) 在上侧(2)和/或下侧(22)上,皮金属化物(4)包围。14. 根据权利要求13所述的壳体(1 ),其中金属化物(4 )弧状地构建。15. 根据上述权利要求中任一项所述的壳体(1),其中该壳体在上侧(2) 具有凹处(6)。16. 根据权利要求15所述的壳体(1 ),其中凹处(6)设置为使得与 距安装面(19)相比,凹处更接近与安装面(19)对置的侧面(29)。17. 根据权利要求15或16所述的壳体(1 ),其中凹处(6 )构建为 反射器。18....

【专利技术属性】
技术研发人员:乔治伯格纳卡尔海因茨阿恩特
申请(专利权)人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE[德国]

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