光学半导体器件、插座和光学半导体单元制造技术

本发明专利技术的光学半导体单元具有ＬＥＤ器件，所述ＬＥＤ器件设有发光二极管（ＬＥＤ）和插座，所述发光二极管安装在插座上，ＬＥＤ器件具有主体，ＬＥＤ安装在主体上，主体具有第一表面，块状电极部分连接第一表面。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及光学半导体器件、用于安装光学半导体器件的插座、和光学半导体单兀。
技术介绍
以前，作为典型的光学半导体器件，LED(发光二极管)器件通过焊接固定到衬底 而被使用。但是，如果LED器件固定到衬底，LED器件的更换困难和麻烦。考虑到上述问题， 如专利文献1(JP-A-2001-24216)和专利文献2 (JP-A-2008-288221)所公开，已经提出了可 更换连接器型的LED器件。据说LED器件产生的热量比采用灯丝等的普通光源产生的热量少。但是，近年 来，随着亮度的增加，驱动电流增加，结果，LED产生的热量增加。这就带来一个问题热 量的产生提高了 LED器件的温度，导致LED器件的劣化。为了解决上述问题，如专利文献 3 (JP-A-2004-265626)所公开，提出一种LED插座，该LED插座具有如下结构带有LED器 件的整个衬底与散热件紧密接触，以便被冷却。
技术实现思路
然而，如果亮度提高的LED器件具有小型尺寸和如专利文献1和2中公开的可更 换连接器式结构，不能充分冷却LED器件产生的热量。因此，存在如下问题LED器件本身 的温度升高而造成LED器件本身的劣化。另一方面，在如专利文献3中的包括LED器件的整个衬底与散热件接触从而耗散 或者辐射热量的结构中，具有如下问题器件的尺寸增加。此外，具有另一问题由于衬底 通过螺丝固定到每个插座，更换麻烦。考虑到上述问题，本专利技术的目的在于提供一种光学半导体器件，该光学半导体器 件能够容易地更换，并且具有在不增加器件的尺寸的情况下能够有效传送其中产生的热量 的结构的电极部分。为了实现上述目的，本专利技术的第一方面在于提供一种光学半导体器件，该光学半 导体器件包括主体，光学半导体安装于主体；和电极部分，电极部分形成在主体上；电极 部分具有作为外部形状的块状。本专利技术的第二方面在于提供一种安装根据本专利技术第一方面的光学半导体器件的 插座，其中，插座的总热性质数据不小于主体的热性质数据。本专利技术的第三方面在于提供一种光学半导体单元，该光学半导体单元包括光学 半导体器件，所述光学半导体器件包括主体和电极部分，其中光学半导体安装于所述主体，所述电极部分形成在主体上并具有作为外部形状的块状；和安装光学半导体器件的插座， 其中插座的总热性质数据不小于主体的热性质数据。本专利技术的第四方面在于提供一种设计具有主体和电极部分的光学半导体器件的 方法，其中光学半导体安装于所述主体以及所述电极部分形成在所述主体上，所述方法包 括如下步骤(a)规定供给所述光学半导体的输入功率和所述光学半导体的结温度；(b)获 取显示在所规定的输入功率的、所述主体的体积与所述光学半导体的温度之间的关系的第 一图，和显示在所规定的输入功率的、所述电极部分的体积与光学半导体的温度之间的关 系的第二图；(c)由第一和第二图，计算在结温度所述主体和所述电极部分的体积；和(d) 设计所述主体和所述电极部分，以使所述主体和所述电极部分具有步骤(c)中计算出的所 述体积。本专利技术的第五方面在于提供一种设计具有多个插座端子的插座的方法，所述多个 插座端子连接到具有光学半导体的光学半导体器件，所述方法包括步骤(e)规定供给所 述光学半导体的输入功率和所述光学半导体的结温度；(f)获取显示在所规定的输入功率 的、插座端子的体积与光学半导体的温度之间的关系的第三图；(g)由第三图，计算在结温 度的插座端子的体积；和(h)设计插座端子，以使插座端子具有步骤(g)中计算出的所述体 积。根据本专利技术，电极部分的外观具有块状。采用这种结构，光学半导体器件中产生的 热量通过电极传送到衬底以冷却光学半导体器件。因此，可提供一种光学半导体器件，该光 学半导体器件能够容易地更换，并且具有在不增加器件的尺寸的情况下能够有效传送光学 半导体器件中产生的热量的结构的电极部分。附图说明图1是安装在衬底6a上的光学半导体单元1的透视图；图2是光学半导体单元1的分解透视图；图3A是从第一表面11观看的LED器件3的透视图；图3B是在图3A中在箭头3B所示的方向观看的LED器件3的平面图；图4A是图1中的光学半导体单元1沿着平面4A-4A的剖视图；图4B是插座端子19a和19b的放大视图； 图5是LED器件3a的透视图；图6是LED器件3b的透视图；图7是插座5a的透视图；图8A是显示主体7的体积与结(LED 9)温度之间的关系的图(第一图)；以及图8B是显示电极部分13a和13b的总体积与结(LED9)温度之间的关系的图(第 二图)。具体实施例方式下面参考附图详细描述本专利技术的优选实施例。首先，将参考图1至图4B描述根据本专利技术第一实施例的光学半导体单元1。如图1所示，光学半导体单元1包括LED器件3和插座5，LED器件3作为设有LED9的光学半导体器件并且安装于插座5。如以下详细所述，插座5通过焊料6b固定于衬底6a。作为包括LED器件3和插座5的光学半导体单元1的一个组件，将首先参照图2至图3B描述LED器件3。如图2、3A和3B所示，LED器件3包括主体7，LED 9安装于主体7。作为主体7的材料，希望使用陶瓷材料，如氧化铝(Al2O3)，氮化铝(AlN)，或氮化硅 (SiN)。这是由于与已经用作用于主体的材料的有机材料相比，通过使用陶瓷材料可以提高 热性质数据。主体7在后侧具有呈矩形(方形)平面形状的第一表面11。块状电极部分13a和 13b分别通过结合部分23a和23b连接于第一表面11。例如，电极部分13a和13b是由覆 盖有金(Au)的铜(Cu)形成。例如，结合部分23a和23b是由软焊料、银(Ag)焊料或类似 物形成。在图2、3A和3B中，电极部分13a和13b中的每一个具有棒形形状，并沿其纵向方 向与主体7连接。电极部分13a和13b沿(平行于)第一表面11的一对边8设置。电极部分13a和13b通过内部导体(例如覆盖有银Ag、金Au或类似物的铜Cu)与 LED 9电连接，内部导体设置在主体7内但图中未示出。电极部分13a和13b既具有将电力 供给LED 9的供电功能，又具有将由LED 9的光发射产生的热量传送给插座5的传热功能。传送给插座5的热量通过衬底6a、设置在衬底6a上的散热件(未图示)等耗散或 辐射。电极部分13a和13b中的每一个具有棒形形状。采用这种结构，如下文中详细所 述，能够可靠地将LED器件3和插座5相互连接。此外，能够提高电极部分的热性质数据。 结果，可以有效地传送LED 9产生的热量。如图3A所示，电极部分13a和13b在(纵向方向的)侧面分别设有凹部25a和 25b。凹部25a和25b的功能将在下文中描述。希望电极部分13a和13b不从第一表面11凸出，如图3B所示。这是由于如果电极部分13a和13b从第一表面11凸出，生产性能恶化。希望电极部分13a和13b的总热性质数据不小于主体7的热性质数据。理由如 下如前所述，当LED 9发光时产生的热量按主体7、电极部分13a和13b以及插座 5 (将在下文中详述)的插座端子19a和19b的顺序通过主体7、电极部分13a和13b以及 插座5的插座端子19a和19b传送，并最终从衬底6a或设置在衬底6a上的散热件(未图 示)等耗散或辐射。此处，如果电极部分13a和1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学半导体器件，包括：主体，光学半导体安装于所述主体；和电极部分，所述电极部分形成在所述主体上；所述电极部分具有作为外部形状的块状。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菅野秀千，
申请(专利权)人：日本航空电子工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]