特許 6203884 ハウジング

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6203884

(24)【登録日】2017年9月8日

(45)【発行日】2017年9月27日

(54)【発明の名称】ハウジング

(51)【国際特許分類】

   H01L 23/10 20060101AFI20170914BHJP

   H01L 23/02 20060101ALI20170914BHJP

   H01L 33/48 20100101ALI20170914BHJP

【ＦＩ】

   H01L23/10 A

   H01L23/02 F

   H01L33/48

【請求項の数】19

【全頁数】43

(21)【出願番号】特願2016-44118(P2016-44118)

(22)【出願日】2016年3月8日

(62)【分割の表示】特願2013-557002(P2013-557002)の分割

【原出願日】2012年3月5日

(65)【公開番号】特開2016-119492(P2016-119492A)

(43)【公開日】2016年6月30日

【審査請求日】2016年4月6日

(31)【優先権主張番号】102011013276.7

(32)【優先日】2011年3月7日

(33)【優先権主張国】DE

(31)【優先権主張番号】102011013278.3

(32)【優先日】2011年3月7日

(33)【優先権主張国】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】504299782

【氏名又は名称】ショット アクチエンゲゼルシャフト

【氏名又は名称原語表記】Ｓｃｈｏｔｔ ＡＧ

(74)【代理人】

【識別番号】100094112

【弁理士】

【氏名又は名称】岡部 讓

(74)【代理人】

【識別番号】100096943

【弁理士】

【氏名又は名称】臼井 伸一

(74)【代理人】

【識別番号】100102808

【弁理士】

【氏名又は名称】高梨 憲通

(74)【代理人】

【識別番号】100128646

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 恒夫

(74)【代理人】

【識別番号】100128668

【弁理士】

【氏名又は名称】齋藤 正巳

(72)【発明者】

【氏名】ヘットラー，ロベルト

(72)【発明者】

【氏名】リント，マティアス

【審査官】 鈴木 駿平

(56)【参考文献】

【文献】 特表昭５８−５０１７６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１０／０１３６９２（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００８−２０４８０８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−１６３３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ２３／１０

Ｈ０１Ｌ ２３／０２

Ｈ０１Ｌ ３３／４８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気部品、及び／又は電子部品、及び／又は光電子部品のハウジング（１００）であって、
ガラス（２０）で封入、または、ガラス（２０）と接合されてなる金属製の構成物品を少なくとも１つ備え、
前記ガラス（２０）が、アルカリチタンケイ酸塩ガラスである、ハウジング。

【請求項2】

前記金属は、線形熱膨張係数αが１３×１０^−６Ｋ^−１から２５×１０^−６Ｋ^−１である、請求項１に記載のハウジング。

【請求項3】

前記構成物品は、前記ガラス（２０）との接触面において、銅、及び／又は、銅合金、及び／又は、アルミニウム、及び／又は、オーステナイト系鋼、及び／又は、オーステナイト系ステンレス鋼を含むものである、請求項１または２に記載のハウジング。

【請求項4】

前記アルカリチタンケイ酸塩ガラスは以下の組成（ｗｔ％単位）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング。

【表1】

【請求項5】

前記アルカリチタンケイ酸塩ガラスは以下の組成（ｗｔ％単位）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング。

【表2】

【請求項6】

前記アルカリチタンケイ酸塩ガラスは以下の組成（ｗｔ％単位）を有する、請求項５に記載のハウジング。

【表3】

【請求項7】

前記アルカリチタンケイ酸塩ガラスは以下の組成（ｗｔ％単位）を有する、請求項１〜３のいずれか一項に記載のハウジング。

【表4】

【請求項8】

前記アルカリチタンケイ酸塩ガラスは以下の組成（ｗｔ％単位）を有する、請求項７に記載のハウジング。

【表5】

【請求項9】

少なくとも１つの前記構成物品は、接続体であり、
該接続体が、前記ガラス（２０）によって少なくともその一部が分離され、及び／又は、基体から、少なくともその一部が間隔を空けて配置されている、請求項１〜８のいずれか一項に記載のハウジング。

【請求項10】

前記ガラス（２０）が、前記基体から前記接続体を電気的に絶縁している、請求項９に記載のハウジング。

【請求項11】

前記接続体が、コンタクトピンである、請求項９または１０に記載のハウジング。

【請求項12】

前記ガラス（２０）は、軟化温度が前記基体及び／又は前記接続体に用いられる材料の融点よりも低い範囲である、請求項９〜１１のいずれか一項に記載のハウジング。

【請求項13】

前記ガラス（２０）は、厚さが３０μｍから２０００μｍの範囲である、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のハウジング。

【請求項14】

上面、下面及び側面を有する基体と、
該基体に電気的に絶縁されながら接合されてなる、少なくとも１つの接続体と、を少なくとも備えるハウジングであって、
前記基体は、少なくとも１つのチャネルを有し、該チャネル内の少なくとも一部に前記少なくとも１つの接続体が配置され、該チャネルは該基体を前記接続体に接合するために少なくとも一部がガラス（２０）によって充填され、
前記基体が、銅、アルミニウム、オーステナイト系鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼からなる群より選ばれる、少なくとも１つの金属若しくは合金を含む又は金属若しくは合金からなり、
前記接続体が、銅、アルミニウム、オーステナイト系鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼からなる群より選ばれる、少なくとも１つの金属若しくは合金を含む又は金属若しくは合金からなり、
前記ガラス（２０）が、アルカリチタンケイ酸塩ガラスである、ハウジング。

【請求項15】

前記少なくとも１つのチャネルが、前記基体の前記上面及び前記下面の直接的な接続を提供する、請求項１４に記載のハウジング。

【請求項16】

前記少なくとも１つのチャネルが、前記基体の前記上面から前記下面に向かって延伸し、穴として形成されている、請求項１４に記載のハウジング。

【請求項17】

前記接続体が、コンタクトピンの形状で提供されている、請求項１４に記載のハウジング。

【請求項18】

前記コンタクトピンが、少なくともその一部において、実質的にストレートピン、フック形状、またはＬ字である、請求項１７に記載のハウジング。

【請求項19】

前記チャネル中の前記ガラスの層（２０）が、１ＧΩ以上の電気抵抗を示す、請求項１４〜１８のいずれか一項に記載のハウジング。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＦＥＴ及び／又はＬＥＤ等の電子部品用のハウジングと、こうしたハウジングを製造するために特に適しているガラスの使用とに関する。

【背景技術】

【0002】

最近では、いわゆる高出力発光ダイオード（ＬＥＤ）又は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）等の電子部品を、プラスチック構造体及び樹脂構造体に、すなわち有機ハウジングに封入することは一般的である。しかしながら、こうしたハウジング内に配置される部品は、あり得る環境の影響から十分に気密封入されていない。これにより、材料、表面及び／又は電気接続が劣化する可能性がある。さらに、樹脂の耐熱性は、高出力電子部品、５Ｗ ＬＥＤ又は例えばパワーエレクトロニクスデバイスの一例を挙げればＦＥＴの場合に問題となることがわかっている。

【0003】

これらの欠点を克服する技術は、特許出願、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている。この特許出願の内容は、その全体を引用することにより本明細書の一部をなすものとする。そこには、実質的に完全に無機のハウジングが記載されており、それは、金属製基部と基部の上面に配置された金属製頭部との複合構造体を備えるハウジングである。これらの部分は、ガラス層によって互いに接合されている。基部の上には、例えば光電子機能素子が配置されている。基部の上方の頭部は、特に、光電子機能素子から放出された放射線用又は光電子機能素子によって受光される放射線用の反射体を形成している。基部、ガラス層及び頭部を接合するとき、ガラスが付着して基部及び頭部が第１のガラス層によって複合構造体を形成する粘度にガラスが達成するまで、ガラス層が加熱される。上記特許出願に記載されているハウジングは、非常に有利であることがわかっている。特に、ガラス接合部が、耐温度性が向上した気密封入をもたらすことができる。この技術により、上述した利点を有する小型ハウジングを経済的に製造することができる。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上述した従来技術の背景を前提として、本発明の目的は、電子部品用、特に高出力ＦＥＴ及び／又はＬＥＤ用の代替ハウジングを提供することである。

【0005】

特に、ハウジングの気密特性及び／又は長期安定性を更に向上させることが意図されている。

【課題を解決するための手段】

【0006】

これらの目的は、電子機能素子を収容するハウジングによって、及びアルカリチタンケイ酸塩ガラスを用いて独立請求項によるこうしたハウジングを製造する方法によって、すでに達成される。本発明によるハウジングの有利な実施の形態は、従属請求項に示されている。

【0007】

概して、本発明は、アルカリチタンケイ酸塩ガラスを用いてハウジングを製造することを提案し、それにより、特に、極めて気密なハウジングを形成することができる。この種のガラス、特に後に列挙するガラスは、今まではエナメル加工にしか使用されてこなかった。エナメル加工時、それらガラスは金属面上に焼き付けられて、極めて薄く硬い保護コーティングをもたらす。例えば、いわゆるエナメルは、封止の目的で、ポット、オーブン、冷凍庫等に施される。ここで、アルカリチタンケイ酸塩ガラスが、パッケージングに、すなわち超小型電子技術においてハウジングを形成するために使用されることは初めてである。

【0008】

エナメル加工は、例えばポットの封止に焦点を合わせている。構造的強度又は機械的強度は、実質的に、封止される基材によって提供される。

【0009】

本発明者らは、ここで、本発明によるガラス類、特に後述するガラスが、部品、特に銅系部品を封止するだけでなく接合するのにも有用であることがわかった。本発明によるガラス類、特に後に列挙するガラスは、ハウジングを製造するために必要な機械的強度及び構造的強度を提供し、特に、エナメル加工に対するより大きい、必要な層厚さを提供するのを可能にする。

【0010】

好ましくは、本発明によるアルカリチタンケイ酸塩ガラス、特に後に列挙するガラスは、電気部品及び／又は電子部品及び／又は光電子部品を封入するために使用される。

【0011】

詳細には、本発明は、電子機能素子及び／又は光電子機能素子、特にＬＥＤ及び／又はＦＥＴを収容するハウジングを提供する。本発明によるハウジングは、
基体であって、少なくとも１つの電子機能素子用の実装領域を少なくとも部分的に画定する上面を有し、それにより、少なくとも１つの電子機能素子用のヒートシンクを形成し、下面及び側面を更に有する基体と、
少なくとも１つの電子機能素子用の少なくとも１つの接続体であって、少なくとも、１つのガラス層によって前記基体に接合されている少なくとも１つの接続体と、
を具備し、
前記結合するガラス層は、アルカリチタンケイ酸塩ガラスによって提供される、ハウジングである。

【0012】

基体及び接続体は、金属、好ましくは、平均線形熱膨張係数αが１３×１０^−６Ｋ^−１から２５×１０^−６Ｋ^−１である金属を含む。特に、銅又は銅合金が使用される。

【0013】

さらに、本発明の範囲内には、電子機能素子及び／又は光電子機能素子、特にＬＥＤ及び／又はＦＥＴを収容するハウジングを製造する、アルカリチタンケイ酸塩ガラスの使用方法がある。

【0014】

少なくとも１つの機能素子は、基体の上にあるか又は配置されている。一方、基体は、機能素子用の支持部材を構成している。したがって、基体を、キャリア又はベースと呼ぶこともできる。他方、基体は、機能素子用のヒートシンクを構成している。

【0015】

基体を、一片で、又はセグメントから形成することができ、例えば、層から構成することができる。また、通路、すなわちいわゆるサーマルビアを基体に形成することができる。機能素子は、ハウジングに設置されるか又は基体上に配置された後、基体と直接接触している。基体の上面は、概して、基体の機能素子が配置される側である。

【0016】

機能素子を、例えば、基体に接着剤で付着させ及び／又ははんだ付けすることができる。はんだとして、鉛フリー軟質はんだが使用されることが好ましい。使用することができる接着剤は、好ましくは、銀で強化されたエポキシ樹脂等の導電性接着剤である。したがって、直接接触という表現は、接着剤、はんだ又は結合剤を介する接触も指す。

【0017】

本発明によれば、基体は、機能素子用のヒートシンクもまた構成するため、適切な熱伝導率を示す材料を含む。好ましくは、基体は、熱伝導率が少なくとも約５０Ｗ／ｍＫ、好ましくは少なくとも約１５０Ｗ／ｍＫである。

【0018】

基体を、他の部品に熱的に結合することができる。好ましくは、基体及び／又は頭部は、少なくとも１種の金属を含み、又は金属若しくは合金から作製される。特に、金属又は合金は、少なくとも、銅、アルミニウム、オーステナイト系鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼からなる群から選択されたものである。

【0019】

概して、上面の平面図では、基体は、表面積が約９ｍｍ^２から約１０００ｍｍ^２、好ましくは約４００ｍｍ^２又は５０ｍｍ^２以下である。その高さは、概して、約０．１ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲、好ましくは最大約２ｍｍである。

【0020】

基体の他のあり得る実施の形態については、文献、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている基部を参照されたい。

【0021】

少なくとも１つの接続体は、基体の上面に配置された機能素子用の電気接続を提供する接続体である。概して、接続体は、基体したがって機能素子の上面と周囲との接続を確立することができる。

【0022】

少なくとも１つの接続体は中実体である。その接続体は、特に、金属板及び／又は金属製コンタクトピンとして提供される。好ましくは、その接続体を、例えば指で圧縮されているとき、わずかな圧力下で変形可能とすることさえできる。その接続体は、例えばＰＶＤプロセスを使用して基体の上に堆積又は成長した層を構成していない。

【0023】

接続体は、金属又は合金を含むか又はそれから構成されている。金属又は合金は、少なくとも、銅、アルミニウム、オーステナイト系鋼及びオーステナイト系ステンレス鋼からなる群から選択されたものである。

【0024】

接続体は、板として実施される場合、その上面の平面図において、表面積が約９ｍｍ^２から約１０００ｍｍ^２、好ましくは約４００ｍｍ^２又は５０ｍｍ^２以下である。その高さは、概して、約０．１ｍｍから約５ｍｍの範囲、好ましくは最大約２ｍｍである。

【0025】

金属製板としての接続体の他のあり得る実施の形態については、文献、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている頭部を参照されたい。

【0026】

コンタクトピンは、長さに対して断面積が非常に小さい細長い金属部品である。それは、針形状又は釘状部品である。それは、１本の直線の脚のみを備えることができ、又は少なくとも１つの屈曲部分を有することもできる。したがって、一実施の形態では、コンタクトピンを、特に少なくともその一部において、実質的に直線のピン又はＩ字型のピンとして提供することができる。しかしながら、別の実施の形態では、コンタクトピンを、特に少なくともその一部においてフックとして又はＬ字型であるように提供することができる。金属製ワイヤもまたコンタクトピンとして理解されるべきである。

【0027】

接続体がコンタクトピンとして具現化される場合、接続体の断面積は、概して、約０．１ｍｍ^２から約１６ｍｍ^２の範囲、好ましくは最大３ｍｍ^２以下、より好ましくは最大約０．８ｍｍ^２以下である。

【0028】

接続体は、基体から電気的に絶縁されている。それは、ガラス層によって、少なくともその一部が分離され、及び／又は、基体から、少なくともその一部が間隔を空けて配置されている。

【0029】

ガラスは、基体を接続体に接合し、接続体から基体を絶縁するガラスである。

【0030】

ガラスは、基体及び／又は接続体に使用される材料の溶融温度未満の範囲の軟化温度を有している。接合するため又は接合時、ガラスは、部品が互いに付着する粘度を有する程度まで加熱されるか又は加熱されている。接合時、ガラスは、好ましくは、粘度が１０^７Ｐａ・ｓから約１０^３Ｐａ・ｓの範囲である。加熱は、例えば炉において達成される。

【0031】

採用されるガラスは、アルカリチタンケイ酸塩ガラスである。アルカリチタンケイ酸塩ガラスは、基体及び／又は接続体の材料に応じて選択される。アルカリチタンケイ酸塩ガラスは、基体及び／又は接続体が、特にガラスに対する境界面（複数の場合もある）において実質的に銅及び／又はアルミニウムを含む実施の形態に特に適している。基体及び／又は接続体及び／又は少なくともそれぞれの境界面は、銅又はアルミニウム含有量が少なくとも５０ｗｔ％であり、好ましくは少なくとも８０ｗｔ％である。

【0032】

一実施の形態では、ガラスは以下の組成（重量パーセント単位）を有するか又は含む。

【0033】

【表1】

【0034】

表で用いられているＲ_２Ｏという用語は、すべてのアルカリ酸化物の和を表している。そこではアルカリ金属は、少なくとも元素Ｌｉ、Ｎａ及びＫによって提供される。

【0035】

１つの特定の実施の形態では、Ｒ_２Ｏ群は、以下の成分（重量パーセント単位）を含む。

【0036】

【表2】

【0037】

第１の好ましい実施の形態では、ガラスは以下の組成を有するか又は含む。

【0038】

【表3】

【0039】

第１の実施の形態のガラスは以下の組成を有するか又は含むことが好ましい。

【0040】

【表4】

【0041】

第２の好ましい実施の形態では、ガラスは以下の組成を有するか又は含む。

【0042】

【表5】

【0043】

第２の実施の形態のガラスは以下の組成を有するか又は含むことが好ましい。

【0044】

【表6】

【0045】

ガラスによって形成されるガラス層、又はより詳細には基体と接続体との間に形成されるガラス層は、概して、厚さが約３０μｍを超える。これにより、十分な電気的絶縁特性を有する気密接合を提供することができる。ガラス層の電気抵抗は、概して１ＧΩより大きい。達成される気密性は、概して１×１０^−８ｍｂａｒ・ｌ／ｓである。ガラス層の厚さは、ハウジングの実施の形態によって決まる。好ましくは、ガラス層の厚さは、約３０μｍから約２０００μｍの範囲であり、特に、約１０００μｍ以下である。

【0046】

さらに、本発明によるガラスは、強度の向上及び耐化学性の向上によって特徴付けられる。例えば、本発明のガラスにより、サンプル体（グレージング面が４ｍｍ×４ｍｍ、ガラス層の公称厚さが１００μｍ）のせん断強度を、ガラスＰ８０６１と比較して、平均６０Ｎから１０５Ｎまで増大させることができる。さらに、本発明のガラスは、ガラスＧ０１８−１２２と比較して耐化学性が向上している（国際公開第２００９／１３２８３８号を参照）。ガラス固化の後に、電気めっきを行うことができる。

【0047】

概して、ガラスを、スクリーン印刷、定量吐出、好ましく穿孔されたガラスストリップの提供及び／又は個々のプリフォームの提供からなる群から選択された少なくとも１つの方法によって施すことができる。ガラスストリップを、例えば、スリップをストリップ形状に成形することによって提供することができる。

【0048】

本発明は、電子機能素子ハウジングを製造する方法である方法によって説明することもできる。この方法は、
少なくとも１つの基体であって、少なくとも１つの電子機能素子用の実装領域を少なくとも部分的に画定する上面を有し、それにより少なくとも１つの電子機能素子用のヒートシンクを形成する、少なくとも１つの基体を準備するステップと、
少なくとも１つの電子機能素子用の少なくとも１つの接続体と、特に前記基体と前記接続体との間に接続体を前記基体に接合する少なくとも１つのガラスとを設けるステップと、
前記ガラスを、該ガラスが付着することにより前記基体及び前記接続体から複合物を形成することができる粘度を該ガラスが有し、及び／又は該粘度に該ガラスが達するまで、加熱するステップと、
前記ガラス２０を冷却するステップであって、それにより、前記基体及び前記少なくとも１つの接続体が材料結合を形成する、冷却するステップと、
を含む。

【0049】

接合時、加熱されたガラスは、４００℃から１０００℃、好ましくは５００℃から７００℃の範囲の温度である。

【0050】

ガラス層の他のあり得る実施の形態及びガラス層を使用する方法については、文献、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている第１のガラス層及び／又は第２のガラス層を参照されたい。

【0051】

接続体の基体へのより優れた付着をもたらすために、好ましくは、基体及び／又は接続体のガラス接触面が前処理される。一実施の形態では、前処理は、ガラス接触面の予備酸化を含むことができる。予備酸化は、例えば酸素含有雰囲気における表面の選択的酸化を指す。この場合、ガラス及び銅又は酸化銅の複合物は、非常に安定していることがわかった。金属、特に銅は、酸素含有雰囲気において選択的に酸化する。酸化物重量に関して、単位面積当たりの質量が、約０．０２ｍｇ／ｃｍ^２から約０．２５ｍｇ／ｃｍ^２、好ましくは約０．０６７ｍｇ／ｃｍ^２から約０．１３ｍｇ／ｃｍ^２であることが、酸化物重量に対して有利であることがわかった。酸化物は、十分に付着し剥離しない。これは、銅が、基体において及び／又は接続体において、及び／又は境界面において、５０ｗｔ％を超える、好ましくは８０ｗｔ％を超える比率で提供される場合に特に当てはまる。本発明のガラスは、特に、銅の膨張と適合性がある。

【0052】

基体及び／又は接続体の特性、例えば反射率、結合性及び／又は導電性を向上させるために、これら基体及び接続体を、好ましくは金属で、少なくとも部分的にコーティングし及び／又は覆うことができることが好ましい。コーティング及び／又はライニングを製作する材料、好ましくは金属は、銀、アルミニウム、ニッケル、パラジウム及び金からなる群から選択された少なくとも１つの材料である。コーティングを生成又は製作する方法は、電気めっき及び蒸着、特にＰＶＤ及び／又はＣＶＤからなる群から選択された少なくとも１つの方法である。

【0053】

第１の実施の形態では、ガラス層又はガラスは、基体の上面及び／又は下面、少なくともその一部に配置される。ガラス層は、好ましくは、基体の上面と少なくとも１つの接続体の下面との間に、少なくともその一部に配置される。１つの変形では、少なくとも１つの接続体は、基体、少なくともその一部を越えて延在する。それは、接続の目的で少なくとも１つのタブを提供する。

【0054】

ハウジングの変形では、基体の上面にかつ少なくとも１つの接続体の上面に、頭部が配置される。頭部の他のあり得る実施の形態については、文献、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている頭部を参照されたい。

【0055】

第２の実施の形態では、ガラス層又はガラスは、基体の側面と接続体との間に、少なくともその一部に配置される。この目的で、少なくとも１つの接続体は、基体の側部に沿って配置される。接続体は、基体の周面に沿って少なくとも部分的に延在する。

【0056】

ハウジングの別の実施の形態では、少なくともその下面に絶縁体が施される。この目的で、絶縁体は、基体の下面に、任意選択的に接続体の下面に設けられ、好ましくは絶縁層によって提供される。絶縁体を、連続的とするか又はセグメント化することができる。絶縁材料は、ガラス及び／又はセラミック材料であるか又はそれを含むことが好ましい。その層を、例えばエナメル加工により及び／又はコールドスプレープロセスにより施すことができる。これにより、ハウジングの下面を電気的に浮遊した状態で維持することができる。

【0057】

ハウジングの別の実施の形態では、基体の側部にスリーブが配置される。スリーブ又はシースは、基体及び／又は接続体の周面の回りに、少なくともその一部に延在する。スリーブは、基体に及び／又は接続体に、ガラス層を介して取り付けられる。ガラス層は、基体とスリーブとの間に配置される。スリーブは、例えばステンレス鋼の金属スリーブとして提供されることが好ましい。それにより、規定された電位、例えば接地電位でハウジングの少なくとも外面を提供することが可能である。

【0058】

さらに、本発明の範囲内には、本発明によるハウジングと、ハウジング内に配置される、少なくとも１つの放射線放出光電子機能素子及び／又は放射線受光光電子機能素子、特にＬＥＤ、及び／又は少なくとも１つのパワーエレクトロニクスデバイス、特にＦＥＴとを備える、電子部品及び／又は光電子部品がある。

【0059】

ハウジング及び／又は電子部品及び／又は光電子部品は、苛酷な環境で、例えば湿気及び／又は腐食性ガス及び／又は放射線に曝されているときに使用されるのに特に適している。

【0060】

また、本発明の範囲内には、特に車両で及び／又は航空機で及び／又は飛行場灯火として使用される、本発明による少なくとも１つのハウジング及び／又は１つの光電子部品を備える、内部照明及び／又は外部照明等の照明装置がある。照明装置の例としては、座席照明、読書灯、特に天井又は壁に組み込むことができる作業灯、家具及び／又は建築物における物体照明、好ましくは自動車及び／又は航空機におけるヘッドランプ及び／又はテールライト及び／又は車内灯及び／又は計器灯若しくは表示灯、ＬＣＤディスプレイ用のバックライト、好ましくは医療用途及び／又は浄水用途におけるＵＶ灯、及び／又は湿気及び／又は腐食性ガス及び／又は放射線に曝されているとき等の苛酷な環境に対する照明が含まれる。

【0061】

本発明は更に、ＬＥＤ等の光電子部品用のハウジングと、こうしたハウジングを製造する方法とに関する。

【0062】

概して、本発明は、従来技術に記載されておりかつ少なくとも２つの層から構成されるようなハウジングを、単一層のみから形成されるハウジングに低減することを提案している。それは、１層ハウジングである。概して、ハウジングは、基体と、基体内に及び／又は基体に実装される少なくとも１つの接続体とを備えている。好ましくは、ハウジングは、実質的に無機のハウジングである。ハウジングは、金属製基体と、ガラスと、少なくとも１つの金属製接続体とからなるか又はそれらを備えている。通常、この場合は基体によって提供されるハウジングの上面には、他の部品は配置されない。しかしながら、任意選択的に、光電子機能素子が実装されるか又は配置されると、本発明のハウジングを、その上面で光学部品によって閉鎖することが可能である。

【0063】

詳細には、本発明は、光電子機能素子、特にＬＥＤを収容するハウジングを提供し、該ハウジングは、少なくとも以下の構成要素を備えるか又は以下の構成要素からなる。本発明によるハウジングは、
基体であって、少なくとも１つの光電子機能素子用の実装領域を少なくとも部分的に画定する上面を有し、それにより、少なくとも１つの光電子機能素子用のヒートシンクを形成し、下面及び側面をさらに有する基体と、
特に材料結合によって前記基体に結合される、少なくとも１つの光電子機能素子用の少なくとも１つの接続体と、
を具備し、
前記基体は、少なくとも１つのチャネルを有し、該チャネル内に、前記少なくとも１つの接続体、少なくともその一部が配置され、該チャネルは、前記基体を前記接続体に接合するために少なくとも部分的にガラスによって充填されている、ハウジングである。

【0064】

さらに、本発明の範囲内には、特にＬＥＤ用の光電子機能素子ハウジングを製造する方法であって、
少なくとも１つのチャネルを備える少なくとも１つの基体であって、少なくとも１つの光電子機能素子用の実装領域を少なくとも部分的に画定する上面を有し、それにより少なくとも１つの光電子機能素子用のヒートシンクを形成する、少なくとも１つの基体を準備するステップと、
前記少なくとも１つのチャネル内に、少なくとも１つの光電子機能素子用の少なくとも１つの接続体と、前記少なくとも１つの接続体を前記基体に接合する少なくとも１つのガラスとを設けるステップと、
前記少なくとも１つのチャネル内の前記ガラスを、該ガラスが付着することにより前記基体及び前記接続体から複合構造体を形成することができる粘度を該ガラスが有し、及び／又は該粘度に該ガラスが達するまで、加熱するステップと、
前記ガラスを冷却するステップであって、それにより、前記基体及び前記少なくとも１つの接続体が材料結合を形成し、前記少なくとも１つの接続体は、前記ガラスに、少なくともその一部が埋め込まれる、冷却するステップと、
を含む方法がある。

【0065】

本発明の好ましい実施の形態では、基体及び／又は接続体及び／又はガラスは、それぞれのアレイで提供される。本発明のハウジングは、特に、本発明による方法によって製造可能であるか又は製造される。

【0066】

本発明による方法は、好ましくは、本発明のハウジングを製造するように適合されている。個々の方法ステップの順序を変更することができる。

【0067】

少なくとも１つの機能素子は、基体の上に配置される。一方で、基体は、機能素子用の荷重支持要素である。したがって、基体を、キャリア又はベースと呼ぶこともできる。他方で、基体は、機能素子用のヒートシンクを構成する。

【0068】

基体を、一片で、又はセグメントから形成することができ、例えば、層を含むことができる。さらに、通路、すなわちいわゆるサーマルビアを基体に形成することができる。機能素子は、ハウジングに収容されるか又は基体上に配置された後、基体と直接接触している。

【0069】

機能素子を、例えば、基体に接着剤で付着させ及び／又ははんだ付けすることができる。使用されることが好ましいはんだは、鉛フリー軟質はんだである。接着剤は、好ましくは、銀で強化されたエポキシ樹脂等の導電性接着剤である。したがって、直接接触とは、接着剤、はんだ又は結合剤を介する接触も指す。

【0070】

本発明によれば、基体は、機能素子用のヒートシンクもまた構成するため、適切な熱伝導率を有する材料を含む。好ましくは、基体は、少なくとも約５０Ｗ／ｍＫ、好ましくは少なくとも約１５０Ｗ／ｍＫの熱伝導率を示す。

【0071】

基体を、他の構成要素に熱的に結合することができる。好ましくは、基体は、少なくとも１つの金属を含むか、又は金属若しくは合金から作製される。一般的な金属は、例えば、銅及び／又はアルミニウム及び／又はニッケル及び／又は鉄及び／又はモリブデン及び／又は銅−タングステン及び／又はＣｕ−モリブデンである。

【0072】

基体の他のあり得る実施の形態については、文献、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている基部を参照されたい。

【0073】

少なくとも１つの機能素子用の実装領域は、基体の中心にあるか、又は基体の中心軸の領域にあるか、又は基体の中心軸にあることができる。

【0074】

概して、上面の平面図では、基体は、表面積が約５ｍｍ^２から約１０００ｍｍ^２、好ましくは約２５０ｍｍ^２以下である。基体の高さは、概して、約０．２ｍｍから約１０ｍｍまでの範囲、好ましくは約２ｍｍ以下である。

【0075】

チャネルは、少なくとも１つの接続体を案内し、収容し、及び／又は支持するチャネルである。チャネル内には、厳密に１つの接続体又は複数の接続体を、少なくとも部分的に又は完全に配置することができる。基体には厳密に１つのチャネルを設けることができ、又は基体に複数のチャネルを設けることができる。

【0076】

好ましくは、少なくとも１つのチャネルは、基体の側部に配置され、及び／又は側部には配置されず、すなわち基体の内部に配置される。１つの特定の実施の形態では、少なくとも１つのチャネルは、基体の側方凹部として、及び／又は基体の非側方凹部として形成される。非側方凹部の場合、チャネルは、基体の正面及び／又は裏面の凹部として形成される。

【0077】

一実施の形態では、少なくとも１つのチャネルは、基体の上面に及び／又は下面に及び／又は側面に通じている。このように、基体の上面及び／又は下面及び／又は側面の間に、好ましくは連続的な連通が確立される。一実施の形態では、チャネルは、正面、すなわち上面から裏面、すなわち下面まで延在し、及び／又は基体の正面と基体の裏面との間に連通を可能にし、好ましくは穴として形成される。

【0078】

本発明の一実施の形態では、少なくとも１つのチャネルは、好ましくは実質的に直線の第１の部分を備えている。好ましくは、第１の部分は、実質的に基体の中心軸に沿って、好ましくはそれに対して平行に延在している。チャネルは、好ましくは第１の直線部分によって限定して形成される場合、実質的にＩ字型である。

【0079】

この場合、チャネルの第１の部分は、好ましくは基体の開口部又はボアである。実質的にＩ字型チャネルを備える一実施の形態では、チャネルは、基体の非側方領域に配置される場合、管状形状を有する。このチャネルは、開放端部を有する或る種の管を構成する。しかしながら、チャネルは、側方領域に配置される場合、或る種の溝又はトレンチを構成する。言い換えれば、このチャネルは、側面に通じているチャネルである。

【0080】

別の実施の形態では、少なくとも１つのチャネルは、特に付加的に、好ましくは実質的に直線の第２の部分を備えている。この部分は、チャネルの第１の部分に対して実質的に横切る方向に、好ましくは第１の部分に対して垂直に延在している。

【0081】

チャネルの第２の部分は、好ましくは、基体の上面の凹部として、及び／又は基体の下面の凹部として提供される。それは、或る種の上向きに上面に通じている溝又はチャネル及び／又は下向きに基体の底面に通じているチャネルを形成する。本発明の好ましい実施の形態では、チャネルの第２の部分は、基体の中心軸から基体の側面に向かって、好ましくは半径方向に延在している。ここで、周面又は側面は、基体の上面を下面に接続する側壁を構成している。

【0082】

一実施の形態では、チャネルは、第１の部分及び第２の部分によって形成されている。特に、この場合、チャネルの第１の部分は、チャネルの第２の部分に融合している。チャネルの第１の部分は、チャネルの第２の部分内に通じている。それにより、特に少なくともその一部に、実質的にＬ字型のチャネルが形成される。「Ｌ」の脚は、第１の部分及び第２の部分によって画定される。したがって、チャネルの上述した第１の部分及び上述した第２の部分を、チャネルの第１の脚及び第２の脚と呼ぶこともできる。

【0083】

チャネルは、概して、断面積が約０．２５ｍｍ^２から約２５ｍｍ^２、好ましくは最大約９ｍｍ^２、より好ましくは最大約３ｍｍ^２である。

【0084】

少なくとも１つの接続体は、基体の上に配置される機能素子用の電気接続を提供する接続体である。概して、接続体は、基体の上面、したがって機能素子と周囲との間の接続を、好ましくは基体の側面及び／又は裏面を介する接続によって確立することができる。

【0085】

接続体は中実体である。接続体は、好ましくは、例えば指で圧縮されているとき、わずかな圧力下で変形可能とすることさえできる。その接続体は、例えばＰＶＤプロセスによって基体の上に堆積又は成長した層を構成していない。

【0086】

むしろ、接続体は、チャネル内に、少なくともその一部が配置される。第１の実施の形態では、接続体は、まず、チャネル内に、少なくともその一部が配置される。そして、チャネルには、接続体を基体に少なくとも部分的に接合するガラスが充填される。

【0087】

概して、接続体は、基体から電気的に絶縁される。接続体は、基体、少なくともその一部から間隔を空けて配置され、及び／又は、ガラス及び形成されるガラス層によって基体から分離される。接続体は、接続体の少なくとも２つの接点が露出し、それにより接続体を例えばワイヤによって接続することができるように、ガラス内に埋め込まれるか又は配置される。接続体の頭部及び足部は、露出していることが好ましい。接触させるために、例えば、ワイヤ（「ワイヤボンディング」）及び／又は導電路を露出領域に取り付けることができる。例えば、機能素子を接続体に又はその上に配置し、好ましくは導電性接着剤によって機能素子を接続体に取り付けることも可能である。チャネルは、少なくとも１つの接続体に、又は厳密に１つの接続体に、又は複数の接続体に関連付けられることになる。

【0088】

接続体は、基体の上面に及び／又は下面に及び／又は側面に現れ、そこで、接続体を、他の構成要素に、例えば上面の少なくとも１つの光電子機能素子に接続することができる。少なくとも１つの接続体は、基体の上面で、下面で、及び／又は側面で実質的に終端することができ、及び／又は基体の上面、下面及び／又は側面を越えて延在することができる。

【0089】

概して、接続体の形状及び／又はサイズは、それが関連付けられ及び／又はそれが配置されるチャネル、少なくともその一部の形状及び／又は寸法に適合される。特に、接続体は、好ましくは完全に、チャネルの形状に対応して、実質的に成形され、例えば、接続体は、少なくともその一部においてＩ字型又はＬ字型を有することができる。接続体を、第１の部分及び／又は第２の部分によって画定することができる。接続体の第１の部分は、実質的に基体の中心軸に沿って、好ましくはそれに対して平行に延在している。接続体の第２の部分は、第１の部分に対して実質的に横切る方向に、好ましくはそれに対して垂直に延在している。

【0090】

好ましくは、接続体はコンタクトピンである。コンタクトピンは、長さに対して断面が非常に小さい細長い金属部品である。それは、針形状又は釘状部品である。それは、１つの直線の脚のみを備えることができ、又は少なくとも１つの屈曲部分を有することもできる。したがって、コンタクトピンを、特に少なくともその一部において、実質的に直線状のピン又はＩ字型のピンとして提供することができる。しかしながら、それを、特に少なくともその一部においてフックとして又はＬ字型であるように提供することもできる。金属製ワイヤもまたコンタクトピンとして理解されるべきである。

【0091】

接続体は、金属又は合金を含むか又は構成している。金属は、この場合、少なくとも、銅、アルミニウム、ニッケル、コバルト、鉄、鋼又はステンレス鋼、フェライト系鋼又はフェライト系ステンレス鋼、及びオーステナイト系鋼又はオーステナイト系ステンレス鋼からなる群から選択される金属である。接続体、好ましくはコンタクトピンの断面積は、概して、約０．１ｍｍ^２から約１６ｍｍ^２までの範囲であり、好ましくは最大約３ｍｍ^２、より好ましくは最大約０．８ｍｍ^２以下である。

【0092】

ガラスは、基体を接続体に接合する、及び／又は基体を接続体から絶縁するガラスである。ガラスは、基体及び／又は接続体に使用される材料の溶融温度未満の範囲の軟化点又は軟化温度を有している。接合するために又は接合時、ガラスは、構成要素が互いに付着する粘度を有するまで加熱され／加熱されている。接合時、ガラスは、好ましくは粘度が１０^７Ｐａ・ｓから約１０^３Ｐａ・ｓの範囲である。加熱は、例えば炉で達成される。採用されるガラスは、好ましくは、リン酸塩ガラス及び／又は軟質ガラス及び／又はアルカリチタンケイ酸塩ガラスであるか又はそれを含む。リン酸塩ガラスの例としては、ＳＣＨＯＴＴ Ｇ０１８−１２２と呼ばれるガラスが挙げられる。軟質ガラスの例としては、ＳＣＨＯＴＴ ８０６１及び／又はＳＣＨＯＴＴ ８４２１と呼ばれるガラスが挙げられる。例えば、基体及び／又は接続体が、特にガラスとの接触面において、実質的に銅及び／又はアルミニウムによって提供される場合、ガラスは、好ましくはアルカリチタンケイ酸塩ガラスである。基体及び／又は接続体及び／又は少なくとも接触面は、銅又はアルミニウム含有量が少なくとも５０ｗｔ％、好ましくは少なくとも８０ｗｔ％である。

【0093】

好ましい実施の形態では、ガラスは、上記表に記載されている組成を有するか又は含む。

【0094】

ガラスによって形成されるガラス層、又はより詳細には基体と接続体との間に形成されるガラス層は、概して、厚さが約３０μｍを超える。このように、十分な電気的絶縁特性を有する気密接合を提供することができる。好ましくは、ガラス層は、厚さが約２００μｍから約２０００μｍである。

【0095】

特に上述した組成を有する、アルカリチタンケイ酸塩ガラスに基づくアルカリチタンケイ酸塩ガラスに基づくガラス層の電気抵抗は、概して、１ＧΩを超える。気密性は、概して１×１０^−８ｍｂａｒ・ｌ／ｓ未満である。さらに、ガラスは、強度の向上及び耐化学性の向上によって特徴付けられる。例えば、サンプル体（グレージング面が４ｍｍ×４ｍｍ、ガラス層の公称厚さが１００μｍ）のせん断強度を、本発明のガラスにより、ガラスＰ８０６１に比較して、平均６０Ｎから１０５Ｎまで増大させることができる。さらに、本発明によるガラスは、ガラスＧ０１８−１２２に比較して耐化学性が向上している（国際公開第２００９／１３２８３８号を参照）。ガラス固化の後に電気めっきを行うことができる。

【0096】

概して、ガラスを、定量吐出、好ましく穿孔されたガラスストリップの提供及び／又は個々のプリフォームの提供からなる群から選択された少なくとも１つの方法によって施すことができる。ガラスストリップを、例えば、スリップをストリップ形状に成形することによって提供することができる。十分な製造のために、ガラスをアレイで提供することができる。

【0097】

ガラス層又はガラス及びガラスを使用する方法の他の好ましい実施の形態については、文献、国際公開第２００９／１３２８３８号に記載されている第１のガラス層及び／又は第２のガラス層を参照されたい。

【0098】

接続体の基体へのより優れた付着を達成するために、基体及び／又は接続体のガラス接触面は、好ましくは前処理される。一実施の形態では、前処理は、ガラス接触面の予備酸化を含むことができる。予備酸化は、例えば酸素含有雰囲気における表面の選択的酸化を指す。この場合、ガラスと銅又は酸化銅との間の接合は、非常に安定していることがわかった。金属、好ましくは銅は、酸素含有雰囲気において選択的に酸化する。酸化物重量に関して、単位面積当たりの質量が、約０．０２ｍｇ／ｃｍ^２から約０．２５ｍｇ／ｃｍ^２、好ましくは約０．０６７ｍｇ／ｃｍ^２から約０．１３ｍｇ／ｃｍ^２であることが、酸化物重量に対して有利であることがわかった。酸化物は、十分に付着し、剥離しない。これは、銅が、基体において及び／又は接続体において及び／又は少なくとも接触面において、５０ｗｔ％を超える、好ましくは８０ｗｔ％を超える比率で提供される場合に、特に当てはまる。

【0099】

基体及び／又は接続体の特性、例えば反射率、結合性及び／又は導電性を向上させるために、これら基体及び接続体を、好ましくは金属で、好ましくは少なくとも部分的にコーティングし及び／又は覆うことができる。１つのあり得る方法は、めっき、好ましくは電気めっきである。

【0100】

基体の上に配置することができる光電子機能素子は、放射線放出部品及び／又は放射線受光部品である。それはチップとして形成されることが好ましい。機能素子は、ＬＥＤ、フォトダイオード及びレーザーダイオードの群から選択された少なくとも１つの部品である。本発明によるハウジングは、好ましくは出力が約５Ｗを超える、高出力ＬＥＤで使用されるように特に適しており、それは、こうした部品が効率的な放熱を必要とし、ハウジングを十分に耐熱性としなければならないためである。本発明のハウジングを、特に、採用されるときに十分な熱安定性を必要とする、パワー半導体等の非光電子機能素子にも有用とすることができる。したがって、本発明のハウジングを、光電子機能素子用及び／又はより一般的には機能素子用のハウジングとすることもできる。それは、本発明による方法にも当てはまる。

【0101】

別の実施の形態では、本発明は、基体の少なくとも上面が、底面がある少なくとも１つの窪みを有しているという点で特徴的である。少なくとも１つの光電子機能素子用の実装領域は、窪みの底部によって提供される。窪みに配置される機能素子は、平坦な上面に配置される機能素子より適切に保護されることになる。好ましくは、窪みの内面は、少なくともその一部に反射特性を有しており、それにより、窪みは、光電子機能素子によって放出され及び／又は受光されるべき放射線用の反射体を形成する。好ましい実施の形態では、窪みは、直径が、少なくとも１つの光電子機能素子が配置可能な窪みの底部から開始して、窪みの上側に向かって増大する。好ましくは、窪みは、少なくとも部分的に円錐台として及び／又は角錐台として形成され、窪みの底部は、円錐台及び／又は角錐台の基部を形成する。窪みを、本明細書では底部とも呼ぶ基面と、最上面と、概して本明細書では側面とも呼ぶ周面とによって画定することができる。概して、基体の上面の平面図において、窪みは、表面積が約４ｍｍ^２から約５０ｍｍ^２まで、好ましくは最大約２０ｍｍ^２である。深さは、通常、約０．２ｍｍから約２ｍｍの範囲である。

【0102】

本発明の一実施の形態では、少なくとも１つのチャネルは、少なくとも１つの窪みに、特に窪みの側面に通じている。この種の構成は、接続体が機能素子に空間的に近接するのを可能にし、その結果、雑音に対する感度を低減することができる。

【0103】

一実施の形態では、本発明のハウジングは、基体の上面に、光学部品等、端部要素を受け入れかつ支持する収容領域を有している。任意選択的に、少なくとも１つの好ましくは透明な端部要素が、基体の上面に、ここでは好ましくは収容領域に施される。特に、端部要素は光学部品である。光学部品の一例は、焦点合わせ部品、好ましくはレンズである。レンズを、好ましくは凸ガラスレンズによって、及び／又はシリコーン滴等、滴によって提供することができる。

【0104】

要件に応じて、本発明によるハウジングを、異なるように設計することができ、例えば、基体は、１つの窪み及び１つのチャネル又は２つのチャネルを有することができる。しかしながら、基体が、複数のチャネル及び／又は複数の窪みを有することも可能である。

【0105】

基体における複数のチャネル及び／又は複数の窪みに基づく幾つかの実施の形態について以下に述べる。

【0106】

第１の実施の形態では、複数のチャネルのうちの少なくとも幾つか及び／又は複数の窪みのうちの少なくとも幾つか、少なくともその一部は、実装領域の回りに、例えば円で分散される。好ましくは、隣接するチャネル及び／又は窪みは、互いに実質的に等間隔に配置される。第２の実施の形態では、複数のチャネルのうちの１つのチャネル及び／又は複数の窪みのうちの１つの窪みは、基体の中心軸に配置され、複数のチャネルのうちの残りのチャネル及び／又は複数の窪みのうちの残りの窪みは、基体の中心軸の回りに分散される。

【0107】

各機能素子は、概して動作するために一対の接続が必要であるため、ハウジングの別の実施の形態は、複数のチャネルのうちの幾つかのチャネルが少なくとも部分的に対で配置されるという点で特徴付けられる。好ましくは、複数の窪みの各窪みには、少なくとも一対のチャネルが関連付けられている。

【0108】

ハウジングの別の実施の形態では、少なくともハウジングの下面に絶縁体が施される。この目的で、絶縁体は、基体の下面に、任意選択的に少なくとも１つの接続体の下面に設けられ、絶縁体は、好ましくは絶縁層によって提供される。絶縁体を、連続的とするか又はセグメント化することができる。絶縁材料は、好ましくは、ガラス及び／又はセラミック材料であるか又はそれを含む。層を、例えばエナメル加工により、及び／又はコールドスプレープロセスによって施すことができる。これにより、ハウジングの下面を電気的に浮遊した状態で維持することができる。

【0109】

ハウジングの別の実施の形態では、基体の側部にスリーブが配置される。スリーブ又はシースは、基体の周面の回りに、少なくともその一部の回りに延在する。スリーブは、好ましくはガラス層によって基部に取り付けられる。ガラス層は、基体とスリーブとの間に配置される。好ましくは、スリーブは、例えばステンレス鋼の金属製スリーブとして提供される。これにより、ハウジングの外面を規定された電位で、例えば接地電位又はゼロ電位で提供することができる。

【0110】

基体、及び特に基体及び／又は接続体に及び／又はその中に配置されたチャネルもまた、リードフレームプロセスによって製作される。こうした製造技法の例としては、光化学エッチング、打抜き加工、レーザー切断及び／又はウォータージェット切断が挙げられる。打抜き加工は非常に費用効率がよく、したがって、上述した部品を製造する好ましい技法である。したがって、本発明の１つの好ましい実施の形態は、少なくとも１つのチャネルを備えた基体及び／又は接続体を製作するために、本質的に打抜き加工可能な金属のみを使用する。一実施の形態では、板が、多数の構成要素が板ごとに製作されるようにパターニングされる。ハウジングは、個々のハウジングのアレイの一部である。したがって、アレイは、それぞれの部品が組み込まれるか又は配置される或る種の基礎体である。したがって、同様に本発明の範囲内には、複数のハウジング、好ましくは複数の上述したハウジングを備える構成又はアレイがある。個々のハウジングは、ウェブ又は接続ウェブによってそれぞれのアレイに取り付けられる。したがって、本発明を、複数の光電子機能素子ハウジングを製造する方法によって同様に説明することができる。その製造の後、ハウジングはアレイから分離される。

【0111】

さらに本発明の範囲内には、本発明によるハウジングと、ハウジング内に配置される、少なくとも１つの放射線放出光電子機能素子及び／又は放射線受光光電子機能素子、特にＬＥＤとを備える、光電子部品がある。

【0112】

また本発明の範囲内には、特に車両及び／又は航空機で及び／又は飛行場灯火として使用される、本発明による少なくとも１つのハウジング及び／又は１つの光電子部品を備える照明装置、例えば内部照明及び／又は外部照明がある。照明装置の例としては、座席照明、読書灯、特に天井又は壁に組み込むことができる作業灯、家具及び／又は建築物における物体照明、好ましくは自動車におけるヘッドランプ及び／又はテールライト、及び／又は車内灯及び／又は、計器灯若しくは表示灯、ＬＣＤディスプレイ用のバックライト、好ましくは医療用途及び／又は浄水用途におけるＵＶ灯、及び／又は湿気及び／又は腐食性ガス及び／又は放射線に曝されているとき等の苛酷な環境に対する照明がある。

【0113】

ここで、本発明について、以下の例示的な実施形態によって詳細に説明する。この目的で、添付図面を参照する。さまざまな図面における同じ参照数字は同じ部分を示す。

【図面の簡単な説明】

【0114】

【図1.a】３層ハウジングの一実施形態を、上面の斜視図で示す図である。

【図1.b】３層ハウジングの一実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図1.c】３層ハウジングの一実施形態を、長手方向軸Ａ−Ａに沿って取り出された断面図で示す図である。

【図1.d】３層ハウジングの一実施形態を、長手方向軸Ａ−Ａに沿って取り出された断面図で示す図である。

【図2.a】基体の側部に接続体が実装されている１層ハウジングの一実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図2.b】基体の側部に接続体が実装されている１層ハウジングの一実施形態を、断面図で示す図である。

【図2.c】基体の側部に接続体が実装されている１層ハウジングの一実施形態を、端部要素が重ね合わされた断面図で示す図である。

【図3.a】１層ハウジングの別の実施形態を、斜視図で示す図である。

【図3.b】１層ハウジングの別の実施形態を、断面図で示す図である。

【図3.c】１層ハウジングの別の実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図4.a】１層ハウジングの変更された実施形態を、斜視図で示す図である。

【図4.b】１層ハウジングの変更された実施形態を、断面図で示す図である。

【図4.c】１層ハウジングの変更された実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図1.aa】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、下面の斜視図で示す図である。

【図1.bb】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、下面の平面図で示す図である。

【図1.cc】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、断面図で示す図である。

【図2.aa】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、下面の斜視図で示す図である。

【図2.bb】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、下面の平面図で示す図である。

【図2.cc】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、断面図で示す図である。

【図3.aa】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、下面の斜視図で示す図である。

【図3.bb】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、下面の平面図で示す図である。

【図3.cc】単一のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、断面図で示す図である。

【図4.aa】単一ピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第４の実施形態を、上面の斜視図で示す図である。

【図4.bb】単一ピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第４の実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図4.cc】単一ピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第４の実施形態を、断面図で示す図である。

【図5.aa】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、下面の斜視図で示す図である。

【図5.bb】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、下面の平面図で示す図である。

【図5.cc】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、軸Ａ−Ａに沿った断面図で示す図である。

【図5.dd】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第１の実施形態を、上面の斜視図で示す図である。

【図6.aa】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、下面の斜視図で示す図である。

【図6.bb】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、下面の平面図で示す図である。

【図6.cc】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、軸Ａ−Ａに沿った断面図で示す図である。

【図6.dd】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、上面の斜視図で示す図である。

【図6.ee】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第２の実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図7.aa】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、下面の斜視図で示す図である。

【図7.bb】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、下面の平面図で示す図である。

【図7.cc】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、軸Ａ−Ａに沿った断面図で示す図である。

【図7.dd】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、上面の斜視図で示す図である。

【図7.ee】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第３の実施形態を、上面の平面図で示す図である。

【図8.aa】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第４の実施形態を、側面の周囲に外部導体が配置されていない上面の平面図で示す図である。

【図8.bb】複数のピンコンタクトを備えた１層ハウジングの第４の実施形態を、側面の周囲に外部導体が配置されている上面の平面図で示す図である。

【図9.aa】１つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図9.bb】１つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図9.cc】１つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図9.dd】１つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図9.ee】１つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図9.ff】１つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図10.aa】２つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図10.bb】２つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図10.cc】２つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図10.dd】２つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図10.ee】２つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【図10.ff】２つの機能素子がハウジング内に配置されている、本発明の１層ハウジングの幾つかの実施形態のうちの１つを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0115】

図１．ａ〜図１．ｅは、３層又は少なくとも３層のハウジング１００の第１の実施形態を示す。ハウジング１００は、少なくとも基体１０と、少なくとも２つ又は正確に２つの接続体３０と、頭部７０とを備えている。基体１０及び頭部７０は、ガラス層２０を介して材料結合剤によって互いに接合されている。

【0116】

図示する２つの接続体３０は、基体１０と頭部７０との間に配置されている。特に、それらは、ガラス層２０内に配置されている。ガラス層２０を、２つの別個のガラス層によって実施することも可能であり、この場合、２つの接続層３０はその２つの層の間に配置される。このように、２つの接続体３０は、基体１０及び頭部７０の両方から電気的に絶縁されている。２つの接続体３０は、ガラス層２０を通って延在している。接続体３０は、ハウジング１００の内部と外部との間に電気接続又は２つの電気端子を提供する。少なくとも２つ又は２つの接続体３０はともに、ハウジング１００の一方の側に、すなわちハウジング１００の同じ側に配置されている。それらは平面に配置される。本例では、接続体３０は２つの金属製板、好ましくは銅板である。それらは、図示するように屈曲させることができるか又は屈曲しており、それにより、例えば、ハウジング１００が動作時に配置されることになる回路基板の導体トレースに対する接続を確立することができる。

【0117】

基体１０は、上面１０ａ、下面１０ｂ及び側面１３を有している。図示する例では、基体１０は、多角形、好ましくは正方形の断面を有している。断面を、丸く、好ましくは円形又は楕円形とすることも可能である。基体１０は、同様に、金属板、好ましくは銅板として実施される。基体１０の上面１０ａにおいて、パワーエレクトロニクスデバイス等、少なくとも１つの電子機能素子４０用の実装領域１４が画定されている。一例はＦＥＴである。実装領域１４は、基体１０の上面１０ａによって提供される。

【0118】

基体１０の上に、特に基体１０の上面１０ａに、頭部７０が配置されている。それは、実質的に気体１０と寸法が同じである。頭部７０は、特に、金属板として、好ましくは銅板として実施される。頭部７０は、基体１０を、その一部において覆っている。しかしながら、頭部７０は、ハウジング１００の端部をその上面で必ずしも形成しない。特に、頭部７０は、少なくともハウジング壁の一部又はハウジング壁を形成する。頭部７０を、ハウジング壁又はフレームと呼ぶこともできる。頭部７０は、実装領域１４を、特に少なくとも部分的に、又は完全に包囲している。したがって、頭部７０に、開口部７１又は穴７１が形成されている。その後、実装される機能素子４０が、穴７１に、すなわち頭部７０内に配置される。開口部７１は、多角形、好ましくは正方形断面を有している。断面を、丸く、好ましくは円形又は楕円形とすることができる。頭部７０は、基体１０に対して或る種のカバーを構成することができる。ハウジング１００を閉鎖するために、頭部７０に付加的に蓋を設けることも可能である。

【0119】

基体１０の上面１０ａと頭部７０との間に、ガラス層２０が配置されている。ガラス層２０は、基体１０を頭部７０に接合する。ガラスは、アルカリチタンケイ酸塩ガラスである。ここでは、ガラス層の厚さは、約３０μｍから約５００μｍ、好ましくは約１００μｍから約３００μｍである。

【0120】

図１．ｄは、図１．ｃと同じ実施形態を示す。さらに、基体１０の下面１０ｂに、任意選択的に接続体３０の下面に、絶縁体１５、特に絶縁層１５が施されている。図示する例では、基体１０の下面１０ｂは、絶縁体１５によって完全に又は実質的に完全に覆われている。金属製部品、この場合は基体１０の下面１０ｂのみが、絶縁体１５によって覆われている。このように、ハウジング１００の下面を、電気的に浮遊したまま維持することができる。

【0121】

上述した実施形態では、基体１０及び１つ又は複数の接続体３０は、基体１０の上面１０ａに実質的に配置されているガラス層２０によって接合される。対照的に、後述する実施形態は、基体１０及び接続体３０が、基体１０の周面又は側面１３と接続体３０との間に配置されるガラス層２０によって接合される、ハウジング１００を示す。接続体３０は、基体１０の側部又は側面に取り付けられる。ガラスは、この場合もまたアルカリチタンケイ酸塩ガラスである。ガラス層の厚さは、約２００μｍから約２０００μｍの範囲である。

【0122】

図２．ａ〜図２．ｃは、基体１０の側面１３に接続体３０が固定されているハウジング１００の一実施形態を示す。接続体３０は、例としてコンタクトピン３０として実施されている。ハウジング１００のこの変形では、ガラス層２０は、側面１３に配置されている。ガラス層２０は、側面１３の一部のみを覆っている。基体１０は、ガラス層２０を越えて下方に延在している。コンタクトピンすなわち接続体３０は、ガラス層２０に又はその内側に配置されるか、又は少なくとも部分的にガラス層２０に埋め込まれている。接続体３０の長さはガラス層２０の高さより大きい。上部では、接続体３０は、その周面の回りをガラス層２０によって完全に包囲されている。対照的に下部では、接続層３０は完全に露出している。ガラス層２０の外面では、管状部分すなわちスリーブ１６が配置されている。スリーブ１６は、ガラス層２０の周面の回りに、又はハウジング１００の周囲の回りに完全に延在している。スリーブ１６は、好ましくは、例えばステンレス鋼の金属製スリーブである。このように、ハウジング１００の外面を電気的に浮遊した状態で維持することが可能である。スリーブ１６は、ゼロ電位の外側導体すなわちシールドを形成している。

【0123】

断面図において、何らかの種類のＩ字型ガラス複合物が形成されていることを見ることができる。基体１０の周囲に、或る種のリングインリング（ring-in-ring）システムが形成されている。ここで、結合ガラス層２０が第１のリングを画定し、スリーブ１６が第２のリングを画定している。ともに、それらは、基体１０の周囲に配置されている。ここで、ガラス層２０及びスリーブ１６は、基体１０の周囲の回りに完全に及び／又は連続的に延在している。例として、ハウジング１００はここでは丸い断面、特に楕円形の断面を有している。しかしながら、断面を、同様に概して丸くすることができ、又は多角形とすることができる。

【0124】

図２．ｃは、図２．ｂに対応する。しかしながら、付加的に、基体１０の上面１０ａの上方に、端部要素６０としてレンズが配置されている。レンズは、ホルダ６１により、基体１０の上面１０ａから間隔を空けて固定されている。ホルダ６１は、例えば、更なる管状部分又は更なるスリーブによって、設けられている。ここで、ホルダ６１は、スリーブ１６の上面に配置されている。この実施形態は、機能素子４０としてのＬＥＤに特に適している。機能素子４０は、ボンディングワイヤ５０を介して接続体３０に接続されている。接続体３０は、第１の端子を提供する。第２の端子は、基体１０によって提供される。

【0125】

図３．ａ〜図３．ｃは、１層ハウジング１００の図２．ａ〜図２．ｃの実施形態に対する変更された実施形態を示す。まず、ハウジング１００の断面は、楕円形ではなく円形である。さらに、基体１０及び接続体３０は、スリーブ１６の上面及びガラス層２０の上面において終端しなくなっている。むしろ、基体１０及び接続体３０は、ハウジング１００の長手方向軸に沿って上方及び下方にスリーブ１６を越えてかつガラス層２０を越えて延在している。その結果、それらは容易に接触する。図３．ｃは、部品６０及び６１のなしハウジング１００の上面の図を示す。基体１０及び／又は接続体３０は、スリーブ１６の下面を約１ｍｍから約１０ｍｍ、好ましくは約５ｍｍ以下越えて延在している。スリーブ１６の高さ及び／又は直径は約３ｍｍから約１０ｍｍの範囲であることが好ましい。

【0126】

図４．ａ〜図４．ｃは、１層ハウジング１００の別の変更された実施形態を示す。この実施形態では、２つの接続体３０が設けられている。基体１０と組み合わせて、これにより、例えば２つのＬＥＤ４０を別個に駆動することができる。基体１０及び２つの接続体３０は、ガラス層２０を越えて上方に延在しているが、スリーブ１６とともに終端している。基体１０は、この例では２つの部分から構成されている。それは、上部基体及び下部基体によって提供される。下部基体すなわち基体１０の下方部分と２つの接続体３０との間に、例えばガラスからなる、更なる絶縁体２３が設けられている。

【0127】

図２．ａから図４．ｃに示すハウジング１００は、プラグソケット用途に特に適している。接続されるために、下方に延在する基体１０と下方に延在する１つ又は複数の接続体３０を、例えば電源を提供するソケット内に単に差し込むことができる。これは、例えば、ランプとしてのＬＥＤの用途に有用である。

【0128】

図１’〜図１０’の後続する図面を参照して、本発明によるハウジングの例示的な実施形態について詳細に説明する。

【0129】

これらの図のすべてが、コンタクトピン３０’として実施される接続体３０’を示している。まず、図１．ａａ〜図１．ｃｃは、単一のコンタクトピン３０’が配置されている単一チャネル１１’を有する１層ハウジング１０’の第１の実施形態を示す。

【0130】

基体１０’は、金属板、好ましい実施形態では銅板である。基体１０’の上面１０ａ’において、光電子機能素子４０’用の実装領域１４’が画定されている。ここでは、それは、平面又は実質的に平面の上面１０ａ’によって提供される。

【0131】

特に、製造コストを低く維持するために、内部にチャネル１１’が形成されている基体１０’は、打抜き加工プロセスによって作製される。この例では、そこに形成されているチャネル１１’は、第１の部分１１−１’及び第２の部分１１−２’を含む。

【0132】

第１の部分１１−１’は、基体１０’において、非側方凹部１３’として、この場合はボア又は貫通穴として形成されている。チャネル１１’の第１の部分１１−１’は、基体１０’の上面１０ａ’から基体１０’の裏面１０ｂ’まで延在している。それは、基部１０’に或る種の管を形成している。ここで、第１の部分１１−１’は、基部１０’の中心軸１０ｄ’に対して実質的に平行に延在している。

【0133】

チャネル１１’の第２の部分１１−２’は、チャネル１１’の第１の部分１１−１’に対して横切る方向に、この場合はそれに対して垂直に延在している。第２の部分１１−２’はまた、基体１０’の中心軸１０ｄ’に対して横切る方向に、ここではそれに対して垂直に延在している。

【0134】

第２の部分１１−２’は、基体１０’の裏面１０ｂ’における凹部として形成されている。凹部は、基体１０’の中心軸１０ｄ’から基体１０’の側面１０ｃ’に向かって延在している。それは、基体１０’に或る種の下方に開放しているチャネル１１’を形成している。第２の部分１１−２’は、基体１０’の側面１０ｃ’に通じている。

【0135】

本実施形態では、チャネル１１’は、第１の部分１１−１’及び第２の部分１１−２’によって形成されている。チャネル１１’の第１の部分１１−１’は、チャネル１１’の第２の部分１１−２’内に融合している。断面図において、チャネル１１’は実質的にＬ字型である（図１．ｃｃを参照）。

【0136】

この例では、チャネル１１’又はチャネル１１’の第１の部分１１−１’及び第２の部分１１−２’は、実質的に完全にガラス２０’によって充填されている。ガラス２０’は、基体１０’を接続体３０’に接合する役割を果たす。ガラス２０’は、アルカリチタンケイ酸塩ガラスである。コンタクトピン３０’が、チャネル１１’内に配置され、ガラス２０’内に埋め込まれている。

【0137】

第１の方法ステップでは、最初に、内部にチャネル１１’又は１１−１’及び１１−２’が形成されている基体１０’を用意する。本方法の一実施形態では、チャネル１１’又は１１−１’及び１１−２’に、最初に、好ましくは液体状態又は低粘性状態であるガラス２０’を充填する。この目的で、ガラス２０’は、適切に加熱された状態である。本ガラス２０’の場合、これは、約４００℃から約１０００℃、好ましくは５００℃から約７００℃の範囲の温度にある。充填する一例は、定量吐出である。チャネル１１’又は１１−１’及び１１−２’が充填されると、充填されたチャネル１１’又は１１−１’及び１１−２’内に、この場合は基体１０’の裏面１０ｂ’を介して、コンタクトピン３０’を挿入するか又は押し込む。

【0138】

コンタクトピン３０’の寸法及び形状は、それが配置されるチャネル１１’の寸法及び形状に適合される。図示する例では、コンタクトピン３０’もまた実質的にＬ字型であり、したがって、コンタクトピン３０’もまた、第１の部分３０−１’及び第２の部分３０−２’を有している。コンタクトピン３０’はフック形状である。

【0139】

コンタクトピン３０’の第１の部分３０−１’は、チャネル１１’の第１の部分１１−１’のゾーンに関連する。コンタクトピン３０’の第２の部分３０−２’は、チャネル１１’の第２の部分１１−２’のゾーンに関連する。第１の部分３０−１’は、その端面３０ａ’を除いて、ガラス２０’によって実質的に完全に包囲されている。この自由端面３０ａ’は、基体１０’の上面１０ａ’において終端している。それは、光電子機能素子４０’用の端子を提供する。自由端面３０ａ’を、上面１０ａ’の上方に配置することもできる。

【0140】

対照的に、第２の部分３０−２’は、図示する例ではガラス２０’によって完全に封止されていない。これは、一方で、第２の部分３０−２’が基体１０’の側面１０ｃ’で終端しないためである。むしろ、第２の部分３０−２’は、基体１０’の側面１０ｃ’を越えて延在している。したがって、コンタクトピン３０’を、例えば、接続素子に達するように適切に偏向することができる。したがって、第２の部分３０−２’の端面３０ｂ’もまた露出している。他方、それに加えて、第２の部分３０−２’は、基体１０’の領域においてガラス２０’に完全に浸漬されていない。第２の部分３０−２’の周面３０ｃ’の裏側は、ガラス２０’の上方に露出している。これにより、導体トレース上に単に配置することにより背面接触が更に可能になる（図９．ｄｄを参照）。

【0141】

繰返しを避けるために、後に説明する実施形態に対してそれぞれの変更のみを説明する。同一の特徴又は同様の特徴については、上述したそれぞれの実施形態を参照されたい。

【0142】

図２．ａａ〜図２．ｃｃは、本発明の第２の実施形態を示す。図１．ａａ〜図１．ｃｃに示す本発明の第１の実施形態と比較した場合の変更として、ここでは、基体１０’の上面１０ａ’は、例えば凹部１５’によって提供される窪み１５’を有している。ここでは、機能素子４０’を窪み１５’内に配置してそこで保護されるようにすることができる。この例では、窪み１５’は、丸い、好ましくは円形の断面を有している。機能素子４０’は、窪み１５’の底部に、特に窪み１５’の中心に配置される。窪み１５’の直径は、窪み１５’の底部から開始してその上側に向かって、好ましくは連続的に増大する。窪み１５’は、円錐台の形状を有している。

【0143】

機能素子４０’が、例えばＬＥＤ４０’として実施される場合、窪み１５’の内面又は側面は、照度を上昇させるように、特に少なくともその一部において、反射特性を有することができる。したがって、窪み１５’を、反射体１５’と呼ぶこともできる。材料及び／又は製造方法に応じて、窪み１５’又は窪み１５’の内面は、すでに十分に優れた反射特性を有することができる。しかしながら、通常、窪み１５’の内面又は側面の再加工が必要となる。反射特性を達成する１つの方法は、例えば研磨により、内面を機械加工することによる。それに対する代替例として又はそれに加えて、内面を、部分的に又は完全に、好ましくは金属で、コーティングし及び／又は覆うこともできる。コーティング及び／又はライニングをもたらす材料、好ましくは金属は、銀、アルミニウム、ニッケル、パラジウム及び金からなる群から選択された少なくとも１つの材料である。コーティングを生成するか又はもたらす方法は、電気めっき及び蒸着、特にＰＶＤ及び／又はＣＶＤからなる群から選択された少なくとも１つの方法である。

【0144】

図３．ａａ〜図３．ｃｃは、本発明の第３の実施形態を示す。図２．ａａ〜図２．ｃｃに示す実施形態に対する変更として、ここでは、窪み１５’は多角形断面を有している。矩形、好ましくは正方形断面を有する窪み１５’が示されている。窪み１５’は、角錐台の形状を有している。

【0145】

さらに、図４．ａａ〜図４．ｃｃは、１層ハウジング１０’の第４の実施形態を示す。変更されたことは、基体１０’が「単に」矩形ではなくなり、正方形である、ということである。窪み１５’は、基体１０’において同心状に、又は基体１０’の中心軸１０ｄ’に対して同軸状に配置されている。さらに、コンタクトピン３０’は、フックとして形成されなくなり、ここでは、直線又は針状のピンとして形成されている。コンタクトピン３０’は、単に第１の直線部分３０−１’によって画定される。それは、単一の脚３０−１’を有し、そこに横方向に脚３０−２’が延在していない、コンタクトピン３０’を形成している。さらに、コンタクトピン３０’は、基体１０’の側方領域に配置されなくなっている。ここでは、窪み１５’の側面の領域に配置されている。この目的で、チャネル１１’は、窪み１５’の側面に設けられている。チャネル１１’は、窪み１５’の側面に通じている。チャネル１１’は、基体１０’の正面１０ａ’と基体の裏面１０ｂ’との間の連通を可能にする。図示する例では、チャネル１１’は、基体１０’の背面（正：rear face）１０ｂ’に対して垂直に、かつ基体１０’の中心軸１０ｄ’に対して平行に延在している。このチャネル１１’の位置決めにより、コンタクトピン３０’を機能素子４０’に空間的に近接させることができる。例えば、基体１０’の上面１０ａ’に沿ってワイヤ５０’を敷設する必要がなくなる。

【0146】

コンタクトピン３０’は、チャネル１１’又は１１−１’内に配置される。コンタクトピン３０’は、チャネル１１−１’の実質的に中心に配置される。コンタクトピン３０’は、基体１０’に若しくはその中に、又はガラス層２０’によってチャネル１１’に若しくはその中に固定される。チャネル１１’は、結合ガラス層２０’を提供するガラス２０’で、窪み１５’の底部の上方のチャネル１１−１’の内部に実質的にガラス２０’がない程度までのみ、充填されている。このように、ガラス２０’を、窪み１５’内に流れ込まないようにすることができる。

【0147】

さらに、光学部品６０’用の収容領域１６’が、基体１０’の上面１０ａ’に設けられる。光学部品６０’は、例えばレンズ６０’、特にガラスレンズ６０’である。収容領域１６’は、基体１０’の上面１０ａ’の更なる窪みとして形成されている。この更なる窪みは、反射体１５’の上面より断面が大きく、一例を挙げると、約０．１ｍｍから１ｍｍの深さである。

【0148】

要約すると、上述した図１．ａａから図４．ｃｃは、単一のコンタクトピン３０’及び基体１０’の単一の窪み１５’のみを有する本発明の実施形態を示す。対照的に、図５．ａａ〜図８’に示しかつ後述する本発明の実施形態は、複数のコンタクトピン３０’を有する基部１０’を示し、それらのうちの幾つかは、複数の窪み又は反射体１５’を更に有している。

【0149】

まず、図５．ａａ〜図５．ｄｄは、窪み又は反射体１５’のない第１の実施形態を示す。基体１０’の上面１０ａ’に、単一の機能素子４０’又は複数の機能素子４０’を配置することができる。しかしながら、複数のチャネル１１’及びコンタクトピン３０’が設けられるため、複数の機能素子４０’は、通常、上面１０ａ’に配置されることになる。

【0150】

基体１０’は実質的に丸く、好ましくは円形である。円は、多角形によって画定されるか又は近似される。図示する例では、基体１０’の側面１０ｃ’すなわち輪郭は、曲線ではなく、１２角形によって形成されている（図５．ａａを参照）。

【0151】

チャネル１１’及びコンタクトピン３０’は、実装領域１４’の周縁に沿って分散されている。それらは、基体１０’の側面１０ｃ’又は縁に配置されない、むしろ、内側に、すなわち基体１０’の中心に向かって片寄っている。それらは、基体１０’において円の周囲に沿って配置されている。それらは、円の周囲の回りに互いから等間隔で配置されていることが好ましい。図示する例では、基体１０’に、１２個のチャネル１１’及び１２個のコンタクトピン３０’が配置されている。

【0152】

図４．ａａ〜図４．ｃｃにおいてすでに上で示したように、チャネル１１’及びコンタクトピン３０’はこの場合もまた、第１の直線部分１１−１’及び３０−１’のみを有している。各コンタクトピン３０’に対して、１つのそれぞれのチャネル１１’が設けられ、それは、基体１０’における開口部として形成されている。各コンタクトピン３０’には、１つの単一チャネル１１’が関連付けられている。チャネル１１’は、基体１０’の正面１０ａ’と裏面１０ｂ’との間の連通を可能にする。チャネル１１’は、ガラスで充填されることによりガラス層２０’を形成している。コンタクトピン３０’は、ガラス２０’の内側に、好ましくはチャネル１１’の中心に配置されている。コンタクトピン３０’は、ガラス層２０’によって基体１０’から電気的に絶縁されている。最も単純な場合、コンタクトピン３０’を、ガラス２０’で充填されたチャネル１１’内に挿入することができる。例えば、背面コンタクトを有する機能素子４０’を、チャネル１１’と、そこで露出しているコンタクトピン３０’の端面３０ａ’との上に配置することができる（これについては図９．ｆｆを参照されたい）。チャネル１１’は非側方チャネル１３’を構成している。

【0153】

図６．ａａ〜図６．ｅｅは、複数のチャネル１１’及び複数のコンタクトピン３０’を有する１層ハウジング１０’の第２の変形を示す。図５．ａａ〜図５．ｄｄに示す第１の変形とは対照的に、チャネル１１’及びコンタクトピン３０’はともに、フック形状又はＬ字型である。フックの第１の部分３０−１’すなわち脚は、基体１０’の中心軸１０ｄ’に対して実質的に平行に延在している。フックの第２の部分３０−２’すなわち脚は、フックの第１の部分３０−１’に対して実質的に横切る方向に、この場合はそれに対して垂直に延在している。この第２の部分３０−２’は、半径方向外側に延在している。チャネル１１’及びコンタクトピン３０’は、図１．ａａ〜図１．ｃｃに示す実施形態に実質的に類似する基体１０’内に又はそこに配置されている。複数のチャネル１１’及びコンタクトピン３０’は、基体１０’の周囲の回りに分散されている。

【0154】

それとは対照的に、コンタクトピン３０’の第２の部分３０−２’は、基体１０’の側面１０ｃ’を越えて延在していない。それらは、基体１０’の側面１０ｃ’において終端している。さらに、すべてのチャネル１１’及びコンタクトピン３０’が等しい長さとは限らない。図示する例では、６つの短いチャネル１１’及び６つの短いコンタクトピン３０’と、１つの長いチャネル１１’及び１つの長いコンタクトピン３０’とが、基体１０’に又はその中に配置されている。

【0155】

短いコンタクトピン３０’、又は短い第２の部分３０−２’を有するコンタクトピン３０’は、基体１０’の周囲に沿って、互いに実質的に等間隔で配置されている。対照的に、長いコンタクトピン３０’は、拡大した第２の部分３０−２’を有している。この第２の部分３０−２’は、その第１の部分３０−１’とともに、基体１０’の中心において又は基体１０’の上面１０ａ’における中心軸１０ｄ’において終端している。

【0156】

例えば、この構成を使用して、実装領域上に配置された６つのＬＥＤ４０’を駆動することができる。６つのＬＥＤ４０’は、陽極又は陰極として、１つの共通端子、例えば中心コンタクトピン３０’を有している。しかしながら、それらは各々、陰極又は陽極として別個の端子、例えば周囲の回りに分散された６つの短いコンタクトピン３０’のうちのそれぞれ１つを有し、それにより、６つのＬＥＤ４０’のスイッチを別個にオン・オフすることができる。

【0157】

図７．ａａ〜図７．ｅｅは、複数のチャネル１１’及び複数のコンタクトピン３０’を有する１層ハウジング１０’の第３の実施形態を示す。基体１０’は、複数の反射体１５’、例としてここでは６つの反射体１５’を有している。それらは、基体１０’の中心軸１０ｄ’の回りに配置されている。さらに、基体１０’は、１２個のチャネル１１’及び１２個のコンタクトピン３０’を有し、それらは、図６．ａａ〜図６．ｅｅに示すものと実質的に同様の短いチャネル１１’及び短いコンタクトピン３０’である。しかしながら、それとは対照的に、それらはこの場合は対で配置されている。３つのコンタクトピン３０’との２つのチャネル１１’の各対には、１つの反射体１５’が関連付けられている。反射体１５’ごとにこれらの２つの端子を考慮すると、１つの陽極及び１つの陰極を、各反射体１５’と、又は反射体１５’内に配置された１つ又は複数の機能素子４０’と関連付けることができる。

【0158】

図８．ａａ及び図８．ｂｂは、複数のチャネル１１’及び複数のコンタクトピン３０’を有する１層ハウジング１０’の第４の実施形態を示す。ここでは、例として、コンタクトピン３０’は、丸いか又は円形の断面ではなく、角のある断面、この場合は矩形の断面を有している。

【0159】

チャネル１１’及びコンタクトピン３０’は、基体１０’の周囲に沿って、好ましくは互いに実質的に等間隔に分散されている。チャネル１１’及びコンタクトピン３０’は、第１の直線部分１１−１’及び３０−１’によってのみ画定されている。それらは、各々実質的にＩ字型である。上に示した実施形態とは対照的に、チャネル１１’又はその第１の部分１１−１’は、基体１０’の内部（非側方）に配置されておらず、この場合は基体１０’の側部に配置されている。それらは、側方チャネル１２’を構成している。外側に面しているコンタクトピン３０’の面３０ｃ’はここで露出している。

【0160】

図８．ｂｂは、図８．ａａと同じ実施形態を示す。しかしながら、さらに、基体１０’の側面１０ｃ’の回りにスリーブ３６’が配置されている。スリーブ３６’は、例えばステンレス鋼からなる金属製スリーブであることが好ましい。これにより、ハウジング１００’の外面を電気的に浮遊したまま維持することが可能となる。電位ゼロの外側導体又はシールドが設けられる。

【0161】

断面図において、基体１０’の回りに、何らかの種類のリングインリングシステムが形成されていることを見ることができる。ここでは、結合ガラス層３５’が第１のリングを画定し、スリーブ３６’が第２のリングを画定している。ともに、それらは、基体１０’の回りに配置されている。ここでは、ガラス層３５’及びスリーブ３６’は、基体１０’の周囲の回りに完全に及び／又は連続的に延在している。基体１０’又はハウジング１００’の断面を、ここでは、例として多角形形状内に示す。断面を同様に丸くすることができる。

【0162】

第１の要約を与えるために、上述した図１．ａａ〜図８．ｂｂは、ここでは基体１０’によって提供されるハウジング１０’のみが示され、その上にも中にも機能素子４０’が配置されていない、本発明の実施形態を示す。

【0163】

対照的に、後述する図９．ａａ〜図１０．ｆｆは、１つの機能素子４０’（図９．ａａ〜図９．ｆｆ）又は複数の機能素子４０’（図１０．ａａ〜図１０．ｆｆ）をいかに接続することができるかの種々の変形を示す。

【0164】

機能素子４０’は、ハウジング１０’内に設置されるか又は基体１０’の上に配置された後、基体１０’と直接接触している。基体１０’又は反射体１５’の上面１０ａ’は、通常実質的に平面である。機能素子４０’を、例えば、基体１０’に接着するか又ははんだ付けすることができる。使用される好ましいはんだとしては、鉛フリー軟質はんだが挙げられる。接着剤は、好ましくは、銀で強化されたエポキシ樹脂等の導電性接着剤である。したがって、直接接触は、接着剤、はんだ又は結合剤を介する接触も意味する。

【0165】

本明細書で選択したコンタクトピン３０’の形態は、例として図５．ａａ〜図５．ｄｄに示すコンタクトピン３０’に対応している。

【0166】

まず、図９．ａａ〜図９．ｆｆは、本発明によるハウジング１０’の幾つかの用途を示し、単一の機能素子４０’が基体１０’の上に又はハウジング１０’内に配置されている。

【0167】

図９．ａａは、単一のチャネル１１’及び単一のコンタクトピン３０’が内部に配置されているハウジング１０’又は基体１０’を示す。ＬＥＤ等の機能素子４０’を、２つの端子、すなわち陽極及び陰極を介して、その正面において接触させることができる。機能素子４０’は、ワイヤ５０’によってハウジング１０’のリード又は端子と接続されている（いわゆるワイヤボンディング）。コンタクトピン３０’によって第１の端子が提供される。基体１０’自体によって第２の端子が提供され、基体１０’は、この場合は金属製基体１０’である。

【0168】

図９．ｂｂは、端部要素として基体１０’にレンズ６０’が施されている、図９．ａａに示す実施形態を示す。例えば、シリコーン等、ＬＥＤの発光範囲において透明である材料の滴を施すことにより、レンズ６０’が提供される。

【0169】

図９．ｃｃは、端部要素として基体１０’にレンズ６０’が施されている、ハウジング１０’の一実施形態を示す。レンズ６０’は、例えばガラスレンズによって提供される。ガラスレンズは、ホルダ６１’により、上面１０ａ’に対して間隔が空けられた関係で、基体１０’に固定される。ホルダ６１’を、例えば或る種のブラケット又は管状部分によって設けることができる。本明細書に示す機能素子４０’を、その正面及びその裏面を介して接続することができる。側方コンタクトピン３０’によって第１の端子が形成されている。基体１０’自体によって第２の端子が提供されている。さらに、基体１０’の側面１０ｃ’に、スリーブ３６’が配置されている。基体１０’はスリーブ３６’によって封止されており、スリーブ３６’は、ガラス層３５’によって基体１０’に固定されている。更なる詳細については、図８．ｂｂの説明を参照されたい。

【0170】

図９．ｄｄは、基体１０’に、複数、この場合は２つのコンタクトピン３０’を有しているハウジング１０’の実施形態を示す。２つのコンタクトピン３０’によって端子が提供されている。

【0171】

図９．ｄｄの拡張として、図９．ｅｅは、基体１０’の下面１０ｂ’に、絶縁体１７’、特に絶縁層１７’が更に施されている、ハウジング１０’の一実施形態を示す。絶縁体１７’はセグメント化されている。基体１０’の下面１０ｂ’は、２つのチャネル１１’を除き、絶縁体１７’によって完全に又は実質的に完全に覆われている。これにより、ハウジング１０’の下面１０ｂ’を電気的に浮遊した状態で維持することができる。この実施形態は、基体１０’が機能素子４０’用の端子として使用され、したがって通電している部品である場合に、特に適している。

【0172】

１つの機能素子４０’又は複数の機能素子４０’を駆動するために十分な数の接続体３０’が設けられている場合、基体１０’を支持体として限定して使用することにより、かつ接続体を使用して端子を提供することにより、基体１０’の下面１０ｂ’を電気的に浮遊した状態に維持することができる。これは、例えば、図５．ａａ〜図８．ａａに示すハウジング１０’に対して当てはまる。

【0173】

図９．ａａ〜図９．ｅｅは、正面を介してのみ接続可能な機能素子４０’の一実施形態を示すが、図９．ｆ’は、機能素子４０’がその正面及びその裏面を介して接触可能である一実施形態を示す。

【0174】

図９．ｆｆに示す実施形態は、図９．ａａに示す実施形態に部分的に対応している。側方コンタクトピン３０’によって第１の端子が提供されている。好ましくは中心に実装されたコンタクトピン３０’によって、第２の端子が提供されている。機能素子４０’は、その下面がコンタクトピン３０’の第１の端面３０ａ’の上にあるように配置され、このように接触がなされている。

【0175】

最後に、図１０．ａａ〜図１０．ｆｆは、複数の機能素子４０’が基体１０’の上に配置されている、幾つかのいわゆるマルチチップ用途を示す。明確にするために、例として図には、２つの機能素子４０’のみを示す。

【0176】

まず、図１０．ａａは、２つの機能素子４０’が１つの反射体１５’に配置されている一実施形態を示す。ここでは、反射体１５’には、２つのコンタクトピン３０’が関連付けられている。２つのコンタクトピン３０’は、２つの機能素子４０’に対して２つの共通端子を提供する。例えば、２つの機能素子４０’は、陽極及び陰極を共有している。一方のコンタクトピン３０’が共通陰極を提供し、他方のコンタクトピン３０’が共通陽極を提供する。

【0177】

図１０．ｂｂは、図７．ａａ〜図７．ｄｄに示す構成に部分的に対応する一実施形態を示す。ここでは、各機能素子４０’には、２つのコンタクトピン３０’が関連付けられている。各機能素子４０’は、それ自体の又は別個の陽極とそれ自体の又は別個の陰極とを有している。組合せもまた可能であり、そこでは、例えば、各機能素子４０’には１つのコンタクトピン３０’が関連付けられ、単一のコンタクトピン３０’にはすべての機能素子４０’が関連付けられている。この変形では、機能素子４０’は、例えば共通の陽極又は陰極を共有することができ、一方で、各機能素子４０’に対して個々の陰極又は陽極が提供される。両変形において、個々の機能素子４０’を、互いに独立して制御することができる。

【0178】

図１０．ｃｃは、各チャネル１１’に対して複数のコンタクトピン３０’が設けられている、本発明の一実施形態を示す。複数、この場合は２つのコンタクトピン３０’が、１つのチャネル１１’を共有している。コンタクトピン３０’は、チャネル１１’内のガラス２０’に、互いに接触せずかつ基体１０’に接触しないように、すなわち電気的に絶縁されるように埋め込まれている。こうした構成は、充填密度が高いことによって特徴付けられる。

【0179】

図１０．ｄｄは、ガラス板等の板がハウジング１０’上に端部要素６０’又はカバー６０’として施されている一実施形態を示す。板によって押し込まれるワイヤ５０’を、図では部分的にのみ示す。板を、例えばクランプにより、及び／又は接着剤による接着により、及び／又ははんだ付けにより固定することができる。端部要素６０’として、ガラスレンズ６０’をハウジング１０’の上に配置することが同様に可能である。

【0180】

最後に、図１０．ｅｅ及び図１０．ｆｆは、基体１０’に複数の反射体１５’が設けられている、本発明の一例を示す。各反射体１５’に１つの機能素子４０’が配置されている。例として、２つの反射体１５’及び２つの機能素子４０’が示されている。図１０．ｅｅにおいて、機能素子４０’は、この場合もまた共通陽極及び共通陰極によって提供されている。対照的に、図１０．ｆｆでは、各機能素子４０’には、この場合もまた別個の陽極及び別個の陰極が関連付けられている。特別な特徴として、ここでは、コンタクトピン３０’を基体１０’に固定する２つの異なる方法が提供される。２つの内側コンタクトピン３０’は、図５．ａａ〜図５．ｄｄに示すコンタクトピン３０’と同様に固定される。２つの外側コンタクトピン３０’は、図８’に示すコンタクトピン３０’と同様に固定される。

【0181】

当業者には、記載されている実施形態が例として理解されるべきであることが明らかとなろう。本発明を、これらの実施形態に限定されず、本発明の趣旨から逸脱することなく多くの方法で変更することができる。個々の実施形態の特徴及び本明細書の概略部分で説明した特徴を、互いの間でかつ互いに組み合わせることができる。

【符号の説明】

【0182】

１０ 基体
１０ａ 基体の上面
１０ｂ 基体の下面
１３ 基体の側面又は周面
１４ 機能素子の実装領域
１５ 絶縁体又は絶縁層
１６ スリーブ又はシース
２０ ガラス層又は接続及び絶縁のためのガラス
２３ 絶縁体又は更なるガラス層
３０ 接続体
４０ 電子機能素子、又はＬＥＤ又はＦＥＴ
５０ 接続方法、又はワイヤ又はボンディングワイヤ
６０ 端部要素、又は光学部品又はレンズ
６１ 端部要素のホルダ
７０ 頭部
７１ 頭部の開口
１００ ハウジング
１０’ 基体又はチャネルを内部に形成され接続体を内部に実装されたハウジング
１０ａ’ 基体の上面
１０ｂ’ 基体の下面
１０ｃ’ 基体の側面
１０ｄ’ 基体中心軸
１１’ 基体内の又は基体におけるチャネル
１１−１’ チャネルの第１の部分又は脚
１１−２’ チャネルの第２の部分又は脚
１２’ 基体内の側方チャネル若しくはチャネル部、又は基体内の側方凹部
１３’ 基体内の非側方チャネル若しくはチャネル部、又は基体内の非側方凹部
１４’ 機能素子の実装領域
１５’ 基体内の凹部又は反射体
１６’ 端部要素用の収容領域
１７’ 絶縁体又は絶縁層
２０’ ガラス又は接続及び絶縁のためのガラス層
３０’ 接続体又はコンタクトピン
３０ａ’ 接続体の第１の端面
３０ｂ’ 接続体の第２の端面
３０ｃ’ 接続体の側面
３０−１’ 接続体の第１の部分
３０−２’ 接続体の第２の部分
３５’ 絶縁又はガラス層
３６’ スリーブ又はシース
４０’ 光電子機能素子又はＬＥＤ
５０’ ボンディングワイヤ又はワイヤ
６０’ 端部要素、レンズ、又はガラスレンズ
６１’ 端部要素のホルダ

【図1.a】

【図1.b】

【図1.c】

【図1.d】

【図2.a】

【図2.b】

【図2.c】

【図3.a】

【図3.b】

【図3.c】

【図4.a】

【図4.b】

【図4.c】

【図1.aa】

【図1.bb】

【図1.cc】

【図2.aa】

【図2.bb】

【図2.cc】

【図3.aa】

【図3.bb】

【図3.cc】

【図4.aa】

【図4.bb】

【図4.cc】

【図5.aa】

【図5.bb】

【図5.cc】

【図5.dd】

【図6.aa】

【図6.bb】

【図6.cc】

【図6.dd】

【図6.ee】

【図7.aa】

【図7.bb】

【図7.cc】

【図7.dd】

【図7.ee】

【図8.aa】

【図8.bb】

【図9.aa】

【図9.bb】

【図9.cc】

【図9.dd】

【図9.ee】

【図9.ff】

【図10.aa】

【図10.bb】

【図10.cc】

【図10.dd】

【図10.ee】

【図10.ff】