FR2997556A1 - Appareil formant led a entree et sortie - Google Patents

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Waitrony Optoelectronics Ltd
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Abstract

Un appareil optoélectronique multifonctionnel qui comprend une plaquette à circuit intégré (201) et des composants optoélectroniques respectifs qui présentent un ou plusieurs port(s) d'entrée(s) pour recevoir des signaux de commande externes destinés à piloter le dispositif optoélectronique. Des exemples d'appareils optoélectroniques incluent un IOLED (Input/Output Light Emitting Diode) incluant la lumière visible et la lumière invisible), IOPD (Input/Output Photo Diode), IOPT (Input/Output Photo Transistor), IOLS (Input/Output Light Sensor), IORS (Input/Output Reflective Sensor), IOPI (Input/Output Photo Interrupter) et IORM (Input/Output Receiver Module). L'appareil multifonctionnel optoélectronique peut piloter un périphérique externe(s), tels que des haut-parleurs , des moteurs ou d'autres appareils. Cette invention élimine le besoin de cartes à circuits imprimés pour maintenir le circuit intégré et supprime la nécessité de matériaux d'encapsulation inutiles, et peut être structurée comme un ensemble de broches ayant au moins trois jambages de support et / ou un ensemble SMD (Surface Mount Device) n'ayant aucun jambage d'appui, mais comportant trois pastilles de connexion ou plus. L'invention utilise également un double agent de liaison pour fixer et relier de manière fonctionnelle la plaquette à circuit intégré (201).

Description

Domaine de l'invention La présente invention concerne, d'une manière générale des diodes électroluminescentes (LED) et, plus particulièrement, des LED multifonctions et d'autres dispositifs optoélectroniques avec des fonctions d'entrée et de sortie.
Description de l'art antérieur Les diodes électroluminescentes (LED) peuvent avoir une structure de base comprenant quelques éléments tels qu'une plaquette d'émission de lumière qui peut émettre de la lumière visible (comme le Rouge, le Orange, le Jaune, le Vert, le Bleu et le Violet, c'est-à-dire l'ensemble de la lumière visible et sa combinaison et / ou 10 émettre de la lumière invisible, tel que l'infrarouge ou l'ultraviolet), et comportent une sorte de bloc de structure, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou un autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes d'émission de lumière peuvent être 15 liées les unes aux autres et reliées par des fils conducteurs. Les époxydes peuvent former une tête en une sorte de résine, et peuvent prendre des formes d'encapsulation différentes, qui génèrent des apparences d'éclairage différentes et des effets d'éclairage différents. La figure 1 illustre une structure de LED simple 50 connue dans l'art antérieur. 20 La structure de LED 50 présente une structure de base d'une LED, comprenant une plaquette d'émission de lumière 1, une structure de connexion 2, un agent de liaison 3 et un fil de connexion 4. La structure de connexion 2 est revêtue avec l'agent de liaison 3. Une ou plusieurs plaquettes 1 sont fixées par l'intermédiaire de l'agent de liaison 3, et le fil de connexion 4 est relié à la structure de connexion 2 pour permettre 25 une circulation de courant électrique. Une résine époxy 5, ou une autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 2 dans le circuit.
Photodiodes Les photodiodes (PD) peuvent avoir une structure de base comprenant : quelques éléments tels qu'une plaquette à photodiode, qui peut recevoir de la lumière visible (comme le Rouge, l'Orange, le Jaune, le Vert, le Bleu et le Violet, c'est-à-dire, le spectre complet de la lumière visible et sa combinaison et / ou peut recevoir de la lumière invisible, tel que l'infrarouge ou l'ultraviolet), et convertir la puissance lumineuse en courant électrique, une sorte de bloc de structure, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes à photodiodes peuvent être liées les unes aux autres et reliées par l'intermédiaire de fils conducteurs. Les époxydes peuvent former une tête en une sorte de résine, et peuvent prendre des formes d'encapsulation différentes, qui génèrent différents effets de réception de lumière. La structure d'une PD est similaire à celle d'une LED telle qu'illustrée sur la figure 1, la plaquette d'émission de lumière 1 étant remplacée par la plaquette à photodiode 1. Phototransistors Les phototransistors (PT) peuvent avoir une structure de base comprenant : quelques éléments tels qu'une plaquette de phototransistor qui peut recevoir de la lumière visible (comme le Rouge, l'Orange, le Jaune, le Vert, le Bleu et le Violet, c'est-à-dire, le spectre de la lumière visible et sa combinaison, et / ou peut recevoir de la lumière invisible, tel que l'infrarouge ou l'ultraviolet, et convertir la puissance lumineuse en courant électrique et l'amplifier, une sorte de bloc de structure, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou un autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes à phototransistor peuvent être liées les unes aux autres et reliées par l'intermédiaire de fils conducteurs. Les époxydes peuvent former une tête en une sorte de résine, et peuvent prendre des formes d'encapsulation différentes, qui génèrent différents effets de réception de lumière. La structure de PT est similaire à celle d'une LED telle qu'illustrée sur la figure 1 et la plaquette d'émission de lumière 1 est remplacé par une plaquette phototransistor 1. Capteur de lumière Un capteur de lumière (LS) peut avoir une structure de base comprenant : quelques éléments tels qu'une plaquette de capteur de lumière qui peut recevoir de la lumière visible (comme le Rouge, l'Orange, le Jaune, le Vert, le Bleu et le Violet, c'est-à-dire, le spectre de la lumière visible et sa combinaison et / ou peut recevoir de la lumière invisible, tel que l'infrarouge ou l'ultraviolet, et convertir la lumière d'alimentation en courant électrique et l'amplifier, et la convertir en une sortie numérique et / ou une sortie analogique linéaire, une sorte de bloc de structure, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou un autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes à capteur de lumière peuvent être liées les unes aux autres et reliées par l'intermédiaire de fils conducteurs. Les époxydes peuvent former une tête en une sorte de résine, et peuvent prendre des formes d'encapsulation différentes, qui génèrent différents effets de réception de lumière. La structure LS est similaire à celle d'une LED telle qu'illustrée sur la figure 1, la plaquette 1 d'émission de lumière étant remplacée par une plaquette de capteur de lumière 1.
Capteurs de réflexion Les capteurs de réflexion (RS) peuvent avoir une structure de base comprenant : quelques éléments tels qu'une paire de plaquettes à diode électroluminescente apte à émettre de la lumière visible (comme le Rouge, l'Orange, le Jaune, le Vert, le Bleu et le Violet, c'est-à-dire l'ensemble de la lumière visible et sa combinaison, et / ou peut recevoir de la lumière invisible, tel que l'infrarouge ou l'ultraviolet), une sorte de bloc de structure, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou un autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes d'émission de lumière, plaquettes photodiode, plaquettes phototransistor et / ou plaquette de capteur de lumière peuvent être liées les unes aux autres et reliées par des fils conducteurs. Les époxydes peuvent former une tête en une sorte de résine, et peuvent prendre des formes d'encapsulation différentes, qui génèrent des effets différents d'émission de lumière et de réception de lumière.
La figure 2 illustre une structure simple de RS 60, connue dans l'art antérieur. La structure de RS 60 inclut une structure de base d'un RS comprenant une paire de plaquettes d'émission de lumière 11 et une plaquette à photodiode ou une plaquette de phototransistor ou une plaquette de capteur de lumière 12, une structure de connexion 13, des agents de liaison 14 et des fils de connexion 15. La structure de connexion 13 est revêtue avec les agents de liaison 14. Une ou plusieurs plaquettes 11 et 12 plaquettes sont fixées par l'intermédiaire des agents de liaison 14, et les fils de connexion 15 sont reliés à la structure de connexion 13 pour permettre la circulation du courant électrique. Une résine époxy 16, ou une autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 13 dans le circuit.
Photo-interrupteurs Des photo-interrupteurs (PI) peuvent avoir une structure de base comprenant : une paire de diodes émettrices de lumière, et une photodiode ou un phototransistor ou un capteur de lumière, et un boîtier en plastique pour maintenir ensemble les deux composants. La figure 3 illustre une structure simple de PI 70 connue dans l'art antérieur. La structure de PI 70 inclut une structure de base d'un PI, comprenant une diode électroluminescente 21, une photodiode ou un phototransistor ou un capteur de lumière 22, et un boîtier en matière plastique 23. Modules récepteurs Les modules récepteur (RM) peuvent avoir une structure de base comprenant : 25 une plaquette à photodiode qui peut recevoir de la lumière visible (comme le Rouge, l'Orange, le Jaune, le Vert, le Bleu et le Violet, c'est-à-dire, le spectre complet de la lumière visible et sa combinaison et / ou peut recevoir de la lumière invisible, tel que l'infrarouge ou l'ultraviolet), une plaquette de démodulation d'amplification apte à amplifier et démoduler le signal lumineux de courant provenant de ladite plaquette à 30 photodiode et à délivrer en sortie un signal démodulé, une sorte de bloc de structure, un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou un autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes à photodiode et plaquette d'amplification de démodulateur peuvent être liées les unes aux autres et reliées par l'intermédiaire de fils conducteurs. Les époxydes peuvent former un ensemble en une sorte de résine, et peuvent prendre des formes d'encapsulation différentes, qui génèrent différents effets de réception de lumière. La figure 4 illustre une structure simple de RM 80 connue dans l'art antérieur. La structure de RM 80 inclut une structure de base d'un RM comprenant une plaquette à photodiode 31, une plaquette d'amplification de démodulateur 32, une structure de connexion 33, des agents de liaison 34 et des fils de connexion 35. La structure de connexion 33 est revêtue avec les agents de liaison 34. Une ou plusieurs plaquettes 31 et 32 sont fixées par les agents de liaison 34, et les fils de connexion 35 sont reliés à la structure de connexion 33 pour permettre la circulation du courant électrique. Une résine époxy 36, ou autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 33 dans le circuit. Dispositifs optoélectroniques Les LED (diodes électroluminescentes), PD (photodiodes), PT (phototransistors), LS (capteurs de lumière), RS (capteurs de réflexion), PI (Photo-20 interrupteurs) et RM (modules récepteurs) mentionnés plus haut peuvent être classés, d'une manière générale, comme étant des dispositifs optoélectroniques. Circuits intégrés simples ou multifonctionnels Les circuits intégrés simples ou multifonctionnels (IC) sont aptes à recevoir des signaux, qui peuvent être des signaux déclencheurs, on / off, ou codés, provenant 25 d'interrupteurs, de PD (photodiodes), de PT (phototransistors), de LS (Capteurs de lumière), de RS (capteurs de réflexion), de PI (Photo-interrupteurs) ou de RM (modules récepteurs) et à délivrer en sortie des signaux permettant de piloter des LED (diodes électroluminescentes), des haut-parleurs, des moteurs ou d'autres composants électroniques.
Il existe plusieurs structures traditionnelles pour loger des circuits intégrés (IC) simples ou multifonctionnels. La structure de puces montées sur carte dite "Chip On Board" (COB) est une de ces structures et peut avoir une configuration de base comprenant une plaquette à circuit intégré (IC) simple ou multifonctionnel, un circuit imprimé (PCB), un agent de liaison (tel que de la colle), et des fils conducteurs de connexion (tels qu'en or, aluminium, cuivre, argent, ou un autre alliage). Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes à circuit intégré peuvent être liées les unes aux autres et reliées par des fils conducteurs. Les époxydes peuvent former un ensemble enveloppant, en une sorte de résine. La figure 5 illustre une structure COB 90 simple, connue dans l'art antérieur. La structure COB 90 inclut une structure de base de COB comprenant une plaquette à circuit intégré 41, un circuit imprimé (PCB) 42, des agents de liaison 43 et des fils de connexion 44. Le circuit imprimé 42 est revêtu avec les agents de liaison 43. Une ou plusieurs plaquettes 41 sont fixées par l'agent de liaison 43, et les fils de connexion 44 sont reliés au circuit imprimé 42 pour permettre la circulation du courant électrique. Une résine époxy 45, ou autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la plaquette 41 sur le circuit imprimé 42. Un circuit intégré (IC) encapsulé sur un circuit imprimé (PCB) est un autre 20 exemple de réception de ces structures et peut avoir une configuration de base comprenant une plaquette à circuit intégré (IC) simple ou multifonctionnel, une sorte de bloc structurel, un agent de liaison, (tel qu'une colle), des fils conducteurs de connexion (notamment en or, aluminium, cuivre, argent ou autre alliage), un circuit imprimé (PCB) et de l'étain. Des agents de liaison peuvent être utilisés, tels qu'un 25 époxyde d'argent ou un époxyde de silicone, et une ou plusieurs plaquettes à circuit intégré, peuvent être liées les unes aux autres et reliées par des fils conducteurs. Les époxydes peuvent former un ensemble d'enveloppement en une sorte de résine. Le circuit intégré encapsulé peut être fixé sur le circuit imprimé au moyen d'étain. La figure 6 illustre un circuit intégré simple encapsulé sur la structure de PCB 30 100 connue dans l'art antérieur. Le circuit intégré encapsulé sur la structure de PCB 100 inclut une structure de base d'un circuit intégré encapsulé sur un PCB, comprenant une plaquette de circuit intégré 51, une structure de connexion 52, des agents de liaison 53 et des fils de connexion 54, de l'étain 55 et un circuit imprimé (PCB) 56. La structure de connexion 52 est revêtue avec les agents de liaison 53. Une ou plusieurs plaquettes à circuit intégré 51 sont fixées au moyen de l'agent de liaison 53, et les fils de connexion 54 sont reliés à la structure de connexion 52 pour permettre la circulation du courant électrique. Une résine époxy 57, ou autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 52 dans le circuit. Enfin, la structure de connexion 52 est reliée au PCB 56 par des soudures à l'étain 55.
La figure 7 illustre un exemple d'une structure simple 110 à COB à circuit intégré, à LED et à haut-parleur connue dans l'art antérieur. La structure COB à circuit intégré 90 est reliée à un commutateur 61, un haut-parleur 62, des batteries 63 et des LED 50. La structure COB à circuit intégré 90 reçoit un signal provenant du commutateur 61 et délivre en sortie un signal pour piloter la LED 50 selon un motif programmé et délivre en sortie un signal pour piloter le haut-parleur 62 afin de lire le son programmé. La figure 8 illustre un autre exemple d'une structure simple 120 connue dans l'art antérieur. Dans cet exemple, la structure COB à circuit intégré 90 est reliée à un module récepteur (RM) 80, un haut-parleur 62 et des batteries 63. La structure COB à circuit intégré 90 reçoit un signal du R1V1 80 et délivre en sortie un signal permettant de piloter le haut-parleur 62 pour jouer le son programmé. Les structures conventionnelles mentionnées ci-dessus sont insuffisantes en ce sens que, bien que la fonction requise puisse être atteinte, les coûts de fabrication et de matériaux employés par une telle configuration volumineuse sont élevés.
Par conséquent, il est nécessaire de dépasser cette configuration volumineuse décrite ci-dessus, en la remplaçant par une conception simple qui peut facilement être reproduite avec des matériaux faciles à obtenir, réduisant de ce fait les coûts de fabrication et de matériaux.
Résumé de l'invention La présente invention remédie aux lacunes décrites ci-dessus ainsi qu'à d'autres. Plus précisément, la présente invention permet de dépasser la configuration volumineuse ci-dessus par collage du circuit intégré (IC) simple ou multifonctionnel 5 dans les dispositifs optoélectroniques incluant les diodes électroluminescentes (LED), les photodiodes (PD), les phototransistors (PT), les capteurs de lumière (L S), les capteurs de réflexion (RS), les photo-interrupteurs (PI) et les modules récepteurs (RM) ; le plus important est que l'invention consiste à relier, par des fils conducteurs, le port d'entrée(s) du circuit intégré à une ou plusieurs broche(s) supplémentaire(s) 10 dans le cas d'un ensemble de broches ou à une ou plusieurs pastille(s) supplémentaire(s) de connexion dans le cas d'un ensemble à dispositif de montage en surface (SMD) afin de recevoir un signal d'entrée externe qui peut être un signal déclencheur, un signal marche / arrêt ou un signal codé, et / ou pour connecter le ou les port(s) d'entrée(s) du circuit intégré directement au PD, PT, LS, RS, PI ou RIVE à 15 l'intérieur de l'encapsulation, et / ou pour connecter, par l'intermédiaire de fils conducteurs, le ou les port(s) de sortie(s) du circuit intégré à une ou plusieurs broche(s) supplémentaire(s) dans le cas d'un ensemble de broches ou à une ou plusieurs pastille(s) supplémentaire(s) de connexion dans le cas d'un ensemble à dispositif de montage en surface (SMD) afin de piloter les autres composants 20 électroniques de périphériques externes, tels que des haut-parleurs ou des moteurs, etc., et / ou pour connecter le ou les port(s) de sortie(s) du circuit intégré directement à la LED à l'intérieur de l'encapsulation. Etant donné que le circuit intégré (IC) simple ou multifonctionnel est collé à l'intérieur de l'encapsulation du dispositif optoélectronique, l'encapsulation classique pour le circuit intégré et le PCB permettant 25 de maintenir le circuit intégré peut être éliminée de sorte qu'elle permet de beaucoup économiser sur les coûts de fabrication et de matériaux. Précisément, l'appareil optoélectronique multifonctionnel concerné est caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un disp6sitif optoélectronique, au moins une plaquette à circuit intégré ; ledit dispositif optoélectronique et la plaquette à circuit intégré étant reliés fonctionnellement l'un à l'autre par un ensemble de fils de connexion conducteurs, un bloc époxy transparent et isolant, encapsulant entièrement ledit dispositif optoélectronique et ladite plaquette à circuit intégré ; un ensemble de structures de connexion conductrices, ledit dispositif optoélectronique et ladite plaquette à circuit intégré étant fonctionnellement et électriquement reliés à ladite structure de connexion conductrice, et ledit bloc époxy transparent et isolant encapsulant partiellement ledit 10 ensemble de structures de connexion conductrices. Selon un autre aspect de l'invention, l'appareil comprend en outre un dispositif optoélectronique choisi dans le groupe comprenant des diodes émettrices de lumière, des photodiodes, des phototransistors, des détecteurs de lumière, des capteurs à réflexion, des photo-interrupteurs, et des modules récepteurs. Ledit au moins un 15 dispositif périphérique externe est une source d'énergie. Selon un autre aspect de l'invention, l'appareil comprend : une plaquette à circuit intégré ; un premier dispositif optoélectronique ; un second dispositif optoélectronique ; 20 ladite plaquette à circuit intégré, et le premier et le deuxième dispositifs optoélectroniques étant fonctionnellement et électriquement reliés les uns aux autres par un ensemble de fils de connexion conducteurs, un bloc époxy transparent et isolant, encapsulant entièrement ladite plaquette à circuit intégré et lesdits premier et deuxième dispositifs optoélectroniques ; 25 un ensemble de structures de connexion conductrices, ladite plaquette à circuit intégré et lesdits premier et deuxième dispositifs optoélectroniques étant fonctionnellement et électriquement reliés auxdites structures de connexion conductrices, et ledit bloc époxy transparent et isolant encapsulant partiellement ledit ensemble de structures de connexion conductrices.
Selon un autre aspect de l'invention, ledit premier dispositif optoélectronique est un dispositif formant diode électroluminescente. Ledit second dispositif optoélectronique peut être un dispositif choisi dans le groupe comprenant des photodiodes, des phototransistors, des détecteurs de lumière, des capteurs à réflexion, des photo-interrupteurs, et des modules récepteurs. Ledit ensemble de structures de connexion conductrices peut être relié fonctionnellement à des dispositifs périphériques externes. L'appareil peut comprendre en outre une plaquette de démodulation et d'amplification. Ledit au moins un dispositif périphérique externe peut être une source d'énergie. Dans la présente description, de nombreux détails spécifiques sont fournis, tels que des exemples de composants et / ou de procédés, afin de fournir une compréhension approfondie des modes de réalisation de la présente invention. La personne du métier saura, cependant, qu'un mode de réalisation de l'invention peut être mis en pratique sans un ou plusieurs de ces détails spécifiques, ou avec d'autres appareils, systèmes, assemblages, procédés, composants, matériaux, pièces et / ou similaire. Dans d'autres cas, des structures, matériaux ou opérations bien connus ne sont pas spécifiquement représentés ou décrits en détail pour éviter de rendre obscurs certains aspects de modes de réalisation de la présente invention. Les caractéristiques nouvelles qui sont typiques de l'invention, relatives à l'organisation et au procédé d'utilisation, ainsi que d'autres objectifs et avantages de celle-ci, seront mieux comprises au moyen de la description qui suit, faite en relation avec les dessins annexés, sur lesquels un ou plusieurs modes de réalisation préférés de l'invention sont illustrés à titre d'exemple. Il doit être expressément compris, toutefois, que les dessins ont un but d'illustration et de description uniquement et qu'ils ne visent pas à une définition des limites de l'invention.
Tel qu'utilisé ici, le terme "comprend" fait référence à une ou plusieurs parties d'un tout, mais n'exclut pas d'autres parties. Autrement dit, le terme "comprend" est un langage ouvert qui nécessite la présence de l'élément ou de la structure décrite ou son équivalent, mais n'exclut pas la présence d'autres éléments ou structures. Le terme 5 "comprend" a le même sens et est interchangeable avec les termes "inclut" et "a". L'ensemble a le sens d'un ou plusieurs des éléments décrits. En outre, toute utilisation du terme "ou" tel qu'utilisé ici, est généralement destiné à signifier "et / ou", à moins d'indication contraire. Des combinaisons de composants ou d'étapes seront également considérées comme étant décrites, lorsque la terminologie est employée de manière à 10 ne pas exclure clairement la capacité de séparer ou de combiner. Brève description des dessins Les modes de réalisation de la présente invention sont décrits ici en se référant aux dessins, dans lesquels : La figure 1 est un schéma d'une structure simple de LED connue dans l'art 15 antérieur ; la figure 2 est un schéma d'une structure simple d'un capteur de réflexion connu dans l'art antérieur ; la figure 3 est un schéma d'une structure simple de photo-interrupteur connue dans l'art antérieur ; 20 la figure 4 est un schéma d'une structure de module récepteur simple (RM) connue dans l'art antérieur ; la figure 5 est un schéma d'une structure simple de Chip On Board (COB) connue dans l'art antérieur ; la figure 6 est un schéma d'un simple circuit intégré encapsulé sur la structure 25 PCB connue dans l'art antérieur ; la figure 7 est un schéma d'une structure COB à circuit intégré, LED et haut-parleur connue dans l'art antérieur ; la figure 8 est un schéma d'une structure COB à circuit intégré, module récepteur et haut-parleur connue dans l'art antérieur ; la figure 9 est un schéma d'une structure de LED à entrée / sortie, conforme à un mode de réalisation de l'invention ; la figure 10 est un schéma d'une structure de LED composée à utilisation multiple, incorporant la structure de LED de la figure 9, conforme à un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 11 est un schéma d'une structure simplifié de LED à entrée / sortie conforme à une autre forme de réalisation de l'invention ; la figure 12 est un schéma d'un dispositif à LED composé, à utilisation multiple, intégrant la structure de LED de la figure 11, conforme à un mode de 10 réalisation de la présente invention ; la figure 13 est un schéma d'une structure d'un module récepteur (RM) de démodulation et d'amplification à entrée / sortie conforme à une autre forme de réalisation de l'invention ; la figure 14 est un schéma d'un dispositif RM à usage multiple, incorporant la 15 structure de RM de la figure 13, selon un mode de réalisation de la présente invention ; la figure 15 est un schéma d'une structure modifiée d'une LED à entrée / sortie multi-usage conforme à une autre forme de réalisation de l'invention ; la figure 16 est un schéma d'un dispositif de LED multi-usage intégrant la 20 structure de LED de la figure. 15, conforme à un mode de réalisation de la présente invention, et la figure 17 est un schéma d'un dispositif de LED multi-usage intégrant deux éléments collés, conforme à une autre forme de réalisation de l'invention. Description détaillée 25 La figure 9 illustre une structure simplifiée d'une LED à entrée / sortie 200 comprenant une plaquette à circuit intégré (IC) 201, une plaquette à LED 202, une structure de connexion 203, des agents de liaison 204 et des fils de connexion 205. La structure de connexion 203 est revêtue avec les agents de liaison 204. La plaquette à circuit intégré 201 et la plaquette à LED 202 sont fixés par les agents de liaison 204, et les fils de connexion 205 sont reliés à la structure de connexion 203 pour fournir une circulation de courant électrique. Il doit être compris par la personne du métier que plus d'une plaquette de circuit intégré 201, et / ou plus d'une plaquette à LED 202 peuvent être incluse dans cette structure.
Une résine époxy 206, ou autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 203 dans le circuit. Une ou plusieurs broches 2031 forment un ensemble de broches, ou une ou plusieurs pastille(s) de connexion pour un ensemble à dispositif de montage en surface (SMD), et sont utilisées pour connecter électriquement la borne d'entrée de la plaquette à circuit intégré 201 pour recevoir des 10 signaux d'entrée tels que des signaux déclencheurs, des signaux on / off, ou des signaux codés. Des broches supplémentaires 2034 peuvent être utilisées pour connecter le port de sortie de la plaquette à circuit intégré 201 à composants externes pour piloter un ou plusieurs périphérique(s) externe(s) tels que des haut-parleurs ou des moteurs, etc. En outre, la plaquette à circuit intégré 201 est construite à l'intérieur 15 de la LED 200 à entrée / sortie et l'encapsulation classique individuelle pour la plaquette à circuit intégré et le circuit imprimé (PCB) pour maintenir le circuit intégré sont éliminés. La figure 10 montre une configuration composée comprenant une LED à entrée / sortie 200 selon la figure 9 reliée fonctionnellement et électriquement à un 20 commutateur 207, un haut-parleur 208 et à des batteries 209. Etant donné que la nécessité d'une encapsulation de la plaquette à circuit intégré et du PCB pour maintenir la plaquette à circuit intégré est éliminée, les coûts de fabrication et de matériaux sont considérablement réduits. La LED à entrée / sortie 200 peut être encore simplifiée si la fonction de pilotage de périphériques externes tels qu'un haut- 25 parleur n'est pas nécessaire. La figure 11 illustre un autre mode de réalisation d'une structure de LED 250 comprenant une plaquette à circuit intégré 201, une plaquette à LED 202, une structure de connexion 203, des agents de liaison 204 et des fils de connexion 205. La structure de connexion 203 est revêtue avec les agents de liaison 204. Une plaquette à 30 circuit intégré 201 et une plaquette à LED 202 sont fixées par l'intermédiaire de l'agent de liaison 204, et les fils de connexion 205 sont en liaison électrique avec la structure de connexion 203 pour fournir une circulation de courant électrique. Ici également, il doit être compris par la personne du métier que plus d'une plaquette à circuit intégré 201, et / ou plus d'une d'une plaquette à LED 202 peuvent être incorporées à la structure. Une résine époxy 206, ou autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 203 dans le circuit. Contrairement au dispositif à LED 200 ci-dessus, cette structure emploie une ou plusieurs broche(s) supplémentaire(s) pour former l'ensemble de broches, ou pastille(s) de connexion pour un ensemble SMD, 10 qui est(sont) utilisée(s) pour connecter le port d'entrée de la plaquette à circuit intégré 201 externe à l'encapsulation afin de transmettre des signaux d'entrée tels que des signaux déclencheurs, des signaux marche / arrêt, ou des signaux codés. La ou les broche(s) supplémentaire(s) dans le cas de l'ensemble de broches, ou la ou les pastille(s) de connexion dans le cas de l'ensemble SMD reliée(s) au(x) port(s) 15 d'entrée (s) de la plaquette à circuit intégré peuvent être unique ou en nombre supérieur à un. La figure 12 montre la configuration composée comprenant une LED à entrée / sortie 250, un commutateur 207, et une batterie 209. Ici la nécessité d'une encapsulation de la plaquette à circuit intégré et du PCB pour maintenir le circuit 20 intégré est éliminée, de sorte que les coûts de fabrication et de matériaux sont considérablement réduits. La figure 13 illustre un autre mode de réalisation d'une structure simplifiée d'un module récepteur d'entrée / sortie (RM) 300 comprenant une plaquette à circuit intégré (IC) 301 simple ou rnultifonctionnel, une plaquette à photodiodes 302, une 25 plaquette de démodulation d'amplification 303, une structure de connexion 304, des agents de liaison 305 et des fils de connexion 306. La structure de connexion 304 est revêtue avec les agents de liaison 305. Une plaquette à photodiode 302, et une plaquette de démodulation d'amplification 303 et une plaquette à circuit intégré (IC) simple ou multifonctionnel 301 sont fixées par l'intermédiaire des agents de 30 liaison 305, et les fils de connexion 306 sont reliés fonctionnellement et électriquement à la structure de connexion 304 pour permettre une circulation de courant électrique. Une personne du métier comprendra qu'une pluralité de photodiodes 302, de plaquettes à démodulateur d'amplification 303, et / ou une ou plusieurs plaquettes à circuits intégrés (IC) 301 simples ou multifonctiormels peuvent être incorporés à la structure. Une résine époxy 307, ou d'une colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 304 dans le circuit. Cette structure est utilisée pour connecter le port de sortie de la plaquette de démodulation d'amplification 303 directement au port d'entrée de la plaquette à circuit intégré (IC) 301 simple ou multifonctionnel, et à connecter le port de sortie de la plaquette à circuit intégré 301 à la structure de connexion 304 afin de piloter un ou plusieurs périphérique(s) externe(s), tels que des haut-parleurs ou des moteurs, etc. La figure 14 illustre une configuration composée comprenant un RM 300 à entrée / sortie, relié fonctionnellement à une batterie 308 et à un haut-parleur 309.
Etant donné que la nécessité d'une encapsulation de la plaquette à circuit intégré et du PCB pour maintenir le circuit intégré est éliminée, les coûts de fabrication et de matériaux sont de nouveau réduits de façon significative. La LED 200 à entrée / sortie peut être également modifiée si le mode de pilotage du circuit intégré (IC) simple ou multifonctionnel est utilisé pour une sortie 20 Dual Phase (DPO) ou pour une Pulse Width Modulation (PWM), notamment en étant reliée à des périphériques externes, des haut-parleurs par exemple. La figure 15 illustre une autre telle structure 280 qui a deux broche(s) supplémentaire(s) 2034 et 2035 pour former l'ensemble de broches ou deux pastille(s) de connexion pour un ensemble SMD afin de connecter extérieurement les ports de sortie de la plaquette à 25 circuit intégré, dont le mode de pilotage est DPO ou PWM, en vue de piloter un ou plusieurs périphérique(s) externe(s), tels que des haut-parleurs. La ou les broche(s) supplémentaire(s) peuvent être unique ou en un nombre supérieur à un. La figure 16 illustre une configuration composée comprenant une LED 280 à entrée / sortie comme décrite ci-dessus, reliée fonctionnellement à un commutateur, à une batterie et à un 30 haut-parleur.
Double agents de liaison Pour certains circuits intégrés simples ou multifonctionnels (IC), le substrat des circuits imprimés devrait être isolé, ou relié à la terre, ou à la borne négative de l'alimentation. Par conséquent, la structure de connexion sous le substrat du circuit 5 intégré devrait être reliée à la terre ou à la borne négative de l'alimentation électrique ou être isolée aussi. Toutefois, pour certaines configurations de circuit, la structure de connexion sous le substrat du circuit intégré doit être connectée à une Vcc (Voltage Channel Connection) ou à la borne positive de la source d'alimentation de telle sorte que de la colle isolante peut être utilisée comme un agent de liaison pour isoler le 10 circuit intégré par rapport à la structure de connexion. Toutefois, dans certains cas, la taille du circuit intégré est plus grande. Si l'on utilise de la colle isolante, pendant le procédé de liaison, le circuit intégré ne peut pas être fermement fixée sur la structure de connexion, et par suite la position du circuit intégré peut être déviée. Si l'on utilise de la colle conductrice, bien qu'elle permette de 15 fixer fermement la position du circuit intégré, la structure de connexion doit être reliée à la terre ou à la borne négative de l'alimentation, et donc certaines des configurations de circuit ne peuvent pas être utilisées. La présente invention résout ce problème comme indiqué plus loin. Les étapes du procédé de fabrication d'une double liaison sont les suivantes : 20 d'abord, on applique la colle d'isolation sur la structure de connexion. Deuxièmement, on sèche au moyen d'une température élevée (par exemple, par cuisson). En troisième lieu, on applique la colle conductrice sur la surface de la colle d'isolation. Enfin, on colle le circuit intégré sur la surface de la colle conductrice. La colle d'isolation permet d'isoler le circuit intégré par rapport à la structure de connexion de sorte que la 25 structure de connexion peut être reliée au Vcc ou à la borne positive de l'alimentation, de sorte que n'importe quel type de configuration de circuit peut être appliqué. En outre, la colle conductrice peut fixer fermement la position du circuit intégré. La figure 17 illustre un autre mode de réalisation, incluant la structure à double liaison telle que montrée par le dispositif de LED 290 à entrée-sortie, qui comprend 30 une plaquette à circuit intégré 201, une plaquette à LED 202, une structure de connexion 2031 à 2035, de la colle d'isolation faite d'agents de liaison 2041, de la colle conductrice faite d'agents de liaison 2042 et 2043, et des fils de connexion 205. Une partie de la structure de connexion 2032, comme une partie de surface supérieure, est revêtue de la colle d'isolation faite des agents de liaison 2041. La colle 5 d'isolation 2041 des agents de liaison est cuite à une température élevée pour réaliser un séchage. Ensuite, la surface de la colle d'isolation est revêtue de la colle conductrice faite des agents de liaison 2042 telle que, par exemple, un époxyde d'argent. La partie supérieure de la structure de connexion 2032 est revêtue de la colle conductrice des agents de liaison 2043. Une plaquette à circuit intégré 201 est fixée 10 par la colle conductrice 2042 des agents de liaison, en utilisant la colle d'isolation des agents de liaison 2041 présente sur la structure de connexion 2032, et une plaquette à LED 202 est fixée à la colle conductrice des agents de liaison 2043 sur la structure de connexion 2032, et les fils de connexion 205 sont reliés électriquement à la structure de connexion 2031 à 2035 pour permettre une circulation de courant électrique. Il doit 15 être compris par la personne du métier qu'une pluralité de plaquettes peut être utilisée, sans sortir du cadre de l'invention. Une résine époxy 206, ou autre colle d'isolation, est utilisée pour encapsuler la structure de connexion 2031 à 2035 dans le circuit. Cette invention peut s'appliquer à tous les types de dispositifs optoélectroniques, incluant les LED (diodes électroluminescentes), PD (photodiodes), 20 PT (phototransistors), LS (capteurs de lumière), RS (capteurs à réflexion), PI (photo-interrupteurs) et RIVI (modules récepteurs). Les dispositifs optoélectroniques peuvent être un ensemble de broches classique comportant trois ou plusieurs jambages de support et / ou un ensemble SMD (Surface Mount Device) ne comportant pas de jambages de support, mais ayant trois pastilles de connexion, ou plus. 25 Il est à remarquer que l'un ou plusieurs des éléments représentés sur les dessins / figures peuvent également être mis en oeuvre avec plus de séparation ou plus d'intégration, ou même être supprimés ou rendus inutilisables dans certains cas, selon que cela est utile dans une application particulière. Il est également dans l'esprit et la portée de la présente invention de mettre en oeuvre un programme ou un code qui peut 30 être stocké sur un support lisible par machine afin de permettre à un ordinateur de mettre en oeuvre, ou d'aider à cette mise en oeuvre, l'un quelconque des procédés et des procédures pour la fabrication de l'appareil décrit ici. Ainsi, bien que la présente invention ait été décrite ici en référence à des modes de réalisation particuliers de celle-ci, une latitude de modifications, et diverses modifications et substitutions sont incluses dans les informations ci-dessus, et on comprendra que, dans certains cas, certaines fonctionnalités des modes de réalisation de l'invention peuvent être utilisées sans l'utilisation correspondante d'autres fonctions sans s'écarter de la portée et de l'esprit de l'invention telle que définie Par conséquent, de nombreuses modifications peuvent être apportées pour adapter une situation ou un matériel particuliers à la portée essentielle et à l'esprit de la présente invention. Il est bien entendu que l'invention n'est pas limitée aux termes particuliers utilisés et / ou au mode de réalisation particulier décrit comme le meilleur mode envisagé pour mettre en oeuvre cette invention, mais que l'invention comprend tous les modes de réalisation et tout et équivalents entrant dans le champ de la présente description.
Par exemple, la plaquette à LED peut être reliée à un fil conducteur unique ou plusieurs fils. Un produit peut avoir une ou plusieurs plaquettes, en fonction des caractéristiques requises. Les ensembles de connexion peuvent avoir deux ou plusieurs jambages de support, ou aucun (appareil monté en surface). En outre, un pigment, un agent diffusant ou de la poudre de phosphore fluorescente peuvent être 20 ajoutés dans à la LED ou à la couche de résine époxy. Le pigment colore la diode ou la couche de résine époxy ; l'agent de diffusion permet à l'ensemble de la LED ou à la couche de résine époxy d'émettre de la lumière, et la poudre de phosphore fluorescente est apte à changer la longueur d'onde et donc à changer la couleur de la lumière émise. L'intensité d'émission de lumière et la couleur de la lumière émise est 25 déterminée par la plaquette ; la plaquette n'a cependant pas de couleur, c'est la poudre fluorescente qui est ajoutée qui est apte à changer et modifier la couleur. En outre, un pigment de filtrage de couleur peut être ajouté dans les PD, PT, LS, RS, PI ou RM pour filtrer la lumière visible ou filtrer la lumière invisible. La description qui précède de modes de réalisation illustrés de la présente 30 invention, y compris ce qui est décrit dans l'abrégé, n'est pas destinée à être exhaustive ou à limiter l'invention aux formes précises décrites ici. Bien que des formes de réalisation spécifiques, et des exemples de l'invention soient décrits ici à titre indicatif seulement, diverses modifications équivalentes sont possibles dans l'esprit et la portée de la présente invention, comme la personne du métier le reconnaît et le comprend. Comme indiqué, ces modifications peuvent être apportées à la présente invention à la lumière de la description qui précède de modes de réalisation de la présente invention illustrés ici, et doivent être inclus dans l'esprit et la portée de la présente invention.

Claims (16)

  1. REVENDICATIONS1. Appareil optoélectronique multifonctionnel, caractérisé en ce qu'il comprend : au moins un dispositif optoélectronique ; au moins une plaquette à circuit intégré (201, 301) ; ledit dispositif optoélectronique et la plaquette à circuit intégré (201, 301) étant reliés fonctionnellement l'un à l'autre par un ensemble de fils de connexion (205, 306) conducteurs, un bloc époxy transparent et isolant (206, 307), encapsulant entièrement ledit dispositif optoélectronique et ladite plaquette à circuit intégré (201, 301) ; un ensemble de structures de connexion conductrices (203), ledit dispositif optoélectronique et ladite plaquette à circuit intégré (201, 301) étant fonctionnellement et électriquement reliés à ladite structure de connexion conductrice, et ledit bloc époxy transparent et isolant (206, 307) encapsulant partiellement 15 ledit ensemble de structures de connexion conductrices (203).
  2. 2. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit ensemble de structures de connexion conductrices (203) est relié fonctionnellement à au moins un dispositif périphérique externe (207, 208, 309).
  3. 3. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 2, 20 caractérisé en ce qu'il comprend en outre un dispositif optoélectronique choisi dans le groupe comprenant des diodes émettrices de lumière, des photodiodes, des phototransistors, des détecteurs de lumière, des capteurs à réflexion, des photo-interrupteurs, et des modules récepteurs.
  4. 4. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 3, 25 caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif périphérique externe est une source d'énergie.
  5. 5. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif périphérique externe est un commutateur (207).
  6. 6. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif périphérique externe est un haut-parleur (208).
  7. 7. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une plaquette de démodulation d'amplification (303).
  8. 8. Appareil optoélectronique multifonctionnel selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend : une plaquette à circuit intégré (201, 301) ; un premier dispositif optoélectronique ; un second dispositif optoélectronique ; ladite plaquette à circuit intégré (201, 301), et le premier et le deuxième dispositifs optoélectroniques étant fonctionnellement et électriquement reliés les uns aux autres par un ensemble de fils de connexion (205, 306) conducteurs, un bloc époxy transparent et isolant (206, 307), encapsulant entièrement ladite plaquette à circuit intégré (201, 301) et lesdits premier et deuxième dispositifs 20 optoélectroniques ; un ensemble de structures de connexion conductrices (203), ladite plaquette à circuit intégré (201, 301) et lesdits premier et deuxième dispositifs optoélectroniques étant fonctionnellement et électriquement reliés auxdites structures de connexion conductrices (203), 25 et ledit bloc époxy transparent et isolant (206, 307) encapsulant partiellement ledit ensemble de structures de connexion conductrices (203).
  9. 9. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit premier dispositif optoélectronique est un dispositif formant diode électroluminescente (200).
  10. 10. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 9, 5 caractérisé en ce que ledit second dispositif optoélectronique est un dispositif choisi dans le groupe comprenant des photodiodes, des phototransistors, des détecteurs de lumière, des capteurs à réflexion, des photo-interrupteurs, et des modules récepteurs.
  11. 11. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit ensemble de structures de connexion conductrices (203) est 10 relié fonctionnellement à des dispositifs périphériques externes.
  12. 12. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une plaquette de démodulation et d'amplification (303).
  13. 13. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 12, 15 caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif périphérique externe est une source d'énergie.
  14. 14. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif périphérique externe est un commutateur (207). 20
  15. 15. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 12, caractérisé en ce que ledit au moins un dispositif périphérique externe est un haut-parleur (208).
  16. 16. Appareil multifonctionnel optoélectronique selon la revendication 15, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une couche à double agent de liaison ayant 25 une couche de colle conductrice de l'électricité, et une couche de colle électriquement isolante reliées fonctionnellement l'une à l'autre de telle sorte que ladite plaquette à circuit intégré (201, 301) est fixée à ladite couche de colle conductrice, et que ladite couche de colle conductrice est fixée à ladite couche de colle isolante.
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