DE102011077644A1 - Illuminating device for e.g. video projector, has bonding wires which are provided between contact surface of n-polarized semiconductor light-emitting chip and front-side surface of metallization region - Google Patents
Illuminating device for e.g. video projector, has bonding wires which are provided between contact surface of n-polarized semiconductor light-emitting chip and front-side surface of metallization region Download PDFInfo
- Publication number
- DE102011077644A1 DE102011077644A1 DE102011077644A DE102011077644A DE102011077644A1 DE 102011077644 A1 DE102011077644 A1 DE 102011077644A1 DE 102011077644 A DE102011077644 A DE 102011077644A DE 102011077644 A DE102011077644 A DE 102011077644A DE 102011077644 A1 DE102011077644 A1 DE 102011077644A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- lighting device
- chip
- chips
- semiconductor luminescent
- semiconductor light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
- H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
- H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
- H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
- H01L25/0753—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/481—Disposition
- H01L2224/48135—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip
- H01L2224/48137—Connecting between different semiconductor or solid-state bodies, i.e. chip-to-chip the bodies being arranged next to each other, e.g. on a common substrate
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
- H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung, aufweisend ein elektrisch isolierendes Substrat mit mindestens einem Metallisierungsbereich, wobei die Leuchtvorrichtung mit mehreren Halbleiterleuchtchips bestückt ist, welche mit ihrer elektrisch kontaktierenden Rückseite auf einem Metallisierungsbereich aufliegen. Die Erfindung ist besonders vorteilhaft anwendbar für Vorrichtungen mit einer begrenzten Etendue. Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar bei einer Allgemeinbeleuchtung, einer Bühnenbeleuchtung, für Projektoren (z.B. für Computer, Videoprojektoren oder mobile Projektoren, z.B. als einem Teil einen Handheldgeräts) als auch zur Lichteinkopplung in Lichtleiter, insbesondere für Endoskope.The invention relates to a lighting device, comprising an electrically insulating substrate having at least one metallization region, wherein the lighting device is equipped with a plurality of semiconductor light chips, which rest with their electrically contacting back on a metallization region. The invention is particularly advantageously applicable to devices with a limited etendue. The invention is applicable, for example, to general lighting, stage lighting, to projectors (e.g., for computers, video projectors or mobile projectors, e.g., as a part of a handheld device), as well as to light coupling into optical fibers, particularly endoscopes.
Es ist eine Leuchtvorrichtung der oben genannten Art bekannt, bei der mehrere identische LED-Chips auf einem jeweiligen Metallisierungsbereich aufliegen. Diese LED-Chips sind üblicherweise in Reihe geschaltet, wobei eine oberseitige Kontaktfläche des LED-Chips mit einem Metallisierungsbereich eines benachbarten LED-Chips mit einem Bonddraht verdrahtet ist. Bei einer Bestückung mit einer hohen Packungsdichte müssen jedoch verschiedene Dimensionierungen eingehalten werden, beispielsweise ein Mindestabstand zwischen benachbarten Metallisierungsbereichen (typischerweise mindestens 150 Mikrometer), um eine ausreichende elektrische Isolierung zu gewährleisten, und eine Mindestgröße des Metallisierungsbereichs, um erstens eine Bestückungenauigkeit berücksichtigen zu können und um zweitens eine ausreichende Fläche zur Verdrahtung mit anderen LED-Chips zu erlauben. Deshalb, und weil die oberseitigen Kontaktflächen der LED-Chips und die Metallisierungsbereiche auf einer unterschiedlichen Höhe liegen (die unterschiedliche Höhe definiert einen lateralen Mindestabstand zwischen der oberseitigen Kontaktfläche und dem damit verdrahteten Metallisierungsbereich), ist eine Packungsdichte begrenzt.It is known a lighting device of the above type, in which a plurality of identical LED chips rest on a respective Metallisierungsbereich. These LED chips are usually connected in series, wherein an upper-side contact surface of the LED chip is wired to a metallization region of an adjacent LED chip with a bonding wire. However, in a high density package, various sizing needs to be maintained, such as a minimum spacing between adjacent metallization areas (typically at least 150 microns) to provide adequate electrical isolation, and a minimum metallization area to accommodate, firstly, placement inaccuracies second, to allow sufficient area for wiring with other LED chips. Therefore, and because the top contact surfaces of the LED chips and the metallization regions are at a different height (the different height defines a lateral minimum distance between the top side contact surface and the metallization region wired thereto), a packing density is limited.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Leuchtvorrichtung der eingangs genannten Art mit einer höheren Packungsdichte oder Füllfaktor bereitzustellen.The object of the invention is to provide a lighting device of the type mentioned above with a higher packing density or fill factor.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.This object is achieved according to the features of the independent claims. Further developments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Leuchtvorrichtung, aufweisend ein elektrisch isolierendes Substrat mit mindestens einem Metallisierungsbereich, wobei der mindestens eine Metallisierungsbereich bestückt ist mit mindestens einem p-gepolten Halbleiterleuchtchip, welcher als Kathode eine mit einem Metallisierungsbereich elektrisch verbindbare rückseitige Kontaktfläche und als Anode eine vorderseitige Kontaktfläche aufweist, und mit mindestens einem n-gepolten Halbleiterleuchtchip, welcher als Anode einen mit einem Metallisierungsbereich elektrisch verbindbaren rückseitigen Boden und als Kathode eine vorderseitige Kontaktfläche aufweist, wobei der mindestens eine Metallisierungsbereich jeweils sowohl mit einem p-gepolten Halbleiterleuchtchip als auch mit einem n-gepolten Halbleiterleuchtchip bestückt ist.The object is achieved by a lighting device comprising an electrically insulating substrate having at least one metallization region, the at least one metallization region being populated with at least one p-polarized semiconductor luminescent chip, which has as cathode a back contact surface which can be electrically connected to a metallization region and as an anode a front contact surface and at least one n-poled semiconductor luminescent chip having as anode an electrically connectable back ground to a metallization region and as cathode a front side contact surface, wherein the at least one metallization each with both a p-poled semiconductor luminescent chip and with an n-poled Semiconductor light chip is populated.
Während bei den bekannten Leuchtvorrichtungen für jede der Halbleiterleuchtchips ein technologisch bedingter Mindestabstand für zugehörige Metallisierungsbereiche eingehalten werden muss, entfällt dies bei der vorliegenden Leuchtvorrichtung für die beiden auf einem gemeinsamen Metallisierungsbereich angeordneten Halbleiterleuchtchips. Bei diesen braucht nur noch ein (kleinerer) gegenseitiger Bestückungsabstand eingehalten zu werden, um eine Berührung der Halbleiterleuchtchips zu vermeiden, was eine Packungsdichte der Leuchtvorrichtung steigert. Der Flächenbedarf wird weiter dadurch reduziert, dass der Metallisierungsbereich keinen freiliegenden Kontaktierungsbereich neben den Halbleiterleuchtchips mehr aufzuweisen braucht.While in the known lighting devices for each of the semiconductor luminescent chips, a technologically-related minimum distance for associated metallization areas must be maintained, this is omitted in the present luminous device for the two semiconductor luminescent chips arranged on a common metallization region. In these, only a (smaller) mutual insertion distance needs to be maintained in order to avoid contact of the semiconductor luminescent chips, which increases a packing density of the lighting device. The area requirement is further reduced by the fact that the metallization area no longer needs to have any exposed contacting area in addition to the semiconductor luminescent chips.
Bei dieser Leuchtvorrichtung sind die beiden gepaarten Halbleiterleuchtchips folglich mittels des Metallisierungsbereichs zueinander elektrisch in Reihe geschaltet. Über ihre oberseitigen Kontaktflächen sind die Halbleiterleuchtchips extern bezüglich des Metallisierungsbereichs kontaktierbar, z.B. mit einem anderen Halbleiterleuchtchip oder mit einem elektrischen Anschluss.In this luminous device, the two paired semiconductor luminescent chips are consequently connected electrically in series to one another by means of the metallization region. Via their upper-side contact surfaces, the semiconductor luminescent chips are externally contactable with respect to the metallization region, e.g. with another semiconductor light chip or with an electrical connection.
Die Halbleiterleuchtchips emittieren ihr Primärlicht insbesondere vorderseitig bzw. in einen vorderseitigen Halbraum. Die rückseitige Kontaktfläche entspricht insbesondere ihrer Auflagefläche auf dem Metallisierungsbereich.The semiconductor luminescent chips emit their primary light in particular on the front side or in a front half space. The rear contact surface corresponds in particular to its contact surface on the metallization region.
Die Halbleiterleuchtchips können Leuchtdioden(LED)-Chips, Laserdiodenchips oder andere Halbleiterleuchtchips sein.The semiconductor luminescent chips may be light emitting diode (LED) chips, laser diode chips or other semiconductor luminescent chips.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Halbleiterleuchtchips LED-Nacktchips sind. So wird eine besonders einfache und preiswerte Leuchtvorrichtung mit einer hohen Packungsdichte bereitgestellt. Bei den LED-Nacktchips ("Die" oder "Bare Die") kann die Anode in Form einer p-dotierten Halbleiterschicht bereitgestellt werden und die Kathode in Form einer n-dotierten Halbleiterschicht. Dazu braucht der LED-Nacktchip nach seiner Vereinzelung insbesondere nicht weiter behandelt zu werden. Folglich kann ein p-gepolter LED-Nacktchip insbesondere mit seiner n-dotierten Schicht als rückseitiger Kontaktfläche auf dem Metallisierungsbereich aufliegen, und seine n-dotierte Schicht kann als die vorderseitige Kontaktfläche dienen ("p-up"). Analog kann ein n-gepolter LED-Nacktchip insbesondere mit seiner p-dotierten Schicht als rückseitiger Kontaktfläche auf dem Metallisierungsbereich aufliegen, und seine n-dotierte Schicht kann als die vorderseitige Kontaktfläche dienen ("n-up").It is an embodiment that the semiconductor luminescent chips are LED bare chips. Thus, a particularly simple and inexpensive lighting device is provided with a high packing density. In the case of the LED dies ("die" or "bare die"), the anode may be provided in the form of a p-doped semiconductor layer and the cathode in the form of an n-doped semiconductor layer. For this purpose, the LED nude chip does not need to be treated further after being singulated. Consequently, a p-polarized LED die, in particular with its n-doped layer as the back contact surface, can rest on the metallization region, and its n-doped layer can serve as the front-side contact surface ("p-up"). Analogously, an n-polarized LED die, in particular with its p-doped layer as the rear contact surface, can rest on the metallization region, and its n-doped layer can serve as the front-side contact surface ("n-up").
Die LED-Nacktchips können insbesondere mittels einer Nacktchipmontage (COB; "Chip on Board") auf dem Metallisierungsbereich angeordnet werden. In particular, the LED dies can be arranged on the metallization area by means of a chip on board (COB).
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine p-gepolte Halbleiterleuchtchip und der mindestens eine n-gepolte Halbleiterleuchtchip InGaN-Chips sind. Unter einem InGaN-Chip kann insbesondere ein Halbleiterleuchtchip mit InGaN als Halbleitermaterial verstanden werden.It is yet an embodiment that the at least one p-poled semiconductor luminescent chip and the at least one n-poled semiconductor luminescent chip are InGaN chips. In particular, a semiconductor luminescent chip with InGaN as a semiconductor material can be understood as an InGaN chip.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der mindestens eine p-gepolte Halbleiterleuchtchip ein InGaN-Chip ist und der mindestens eine n-gepolte Halbleiterleuchtchip ein AlGaInP-Chip ist.In yet another embodiment, the at least one p-polarized semiconductor luminescent chip is an InGaN chip and the at least one n-polarized semiconductor luminescent chip is an AlGaInP chip.
Unter einem AlGaInP-Chip kann insbesondere ein Halbleiterleuchtchip mit AlGaInP als Halbleitermaterial verstanden werden. Ein InGaN-Chip kann insbesondere blaues oder grünes Licht emittieren. Ein AlGaInP-Chip kann insbesondere bernsteinfarbenes oder rotes Licht emittieren. Hierdurch wird insbesondere bei Dünnschichtchips eine einfache Montage und Kontaktierung der Halbleiterleuchtchips ermöglicht.An AlGaInP chip can be understood in particular to be a semiconductor luminescent chip with AlGaInP as the semiconductor material. In particular, an InGaN chip can emit blue or green light. In particular, an AlGaInP chip can emit amber or red light. As a result, in particular with thin-film chips, a simple assembly and contacting of the semiconductor luminescent chips is made possible.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Leuchtvorrichtung mehrere bestückte Metallisierungsbereiche aufweist, wobei die oberseitige Kontaktfläche eines p-gepolten Halbleiterleuchtchips zumindest eines Metallisierungsbereichs und die oberseitige Kontaktfläche eines n-gepolten Halbleiterleuchtchips zumindest eines anderen Metallisierungsbereichs miteinander elektrisch leitend verbunden sind.It is yet an embodiment that the lighting device has a plurality of populated metallization regions, wherein the upper-side contact surface of a p-poled Halbleiterleuchtchips at least one metallization region and the upper-side contact surface of an n-poled Halbleiterleuchtchips at least one other Metallisierungsbereichs are electrically connected to each other.
Die Metallisierungsbereiche sind zueinander beabstandet auf dem Substrat angeordnet.The metallization regions are arranged at a distance from each other on the substrate.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass oberseitige Kontaktflächen der Halbleiterleuchtchips mittels eines Bonddrahts miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Diese Verbindung ist besonders einfach herstellbar. Dadurch, dass sich die Kontaktflächen auf zumindest in etwa gleicher Höhe befinden, kann der Bonddraht nun (anstelle einen Bonddraht wie bisher von einer höher gelegenen Kontaktfläche auf einen tiefer gelegenen Metallisierungsbereich führen zu müssen) mit seinen Enden auf etwa gleicher Höhe angebondet werden. Wegen des Wegfalls des Höhenunterschieds und des Wegfalls eines bisher auf dem Metallisierungsbereich vorzusehenden Kontaktbereichs neben einem Halbleiterleuchtchip verringert sich der erforderliche Mindestabstand zwischen den Halbleiterleuchtchips weiter.It is also an embodiment that upper-side contact surfaces of the semiconductor luminescent chips are electrically conductively connected to one another by means of a bonding wire. This connection is particularly easy to produce. Due to the fact that the contact surfaces are at at least approximately the same height, the bonding wire can now be bonded to its ends at approximately the same height (instead of having to guide a bonding wire from a higher contact surface to a lower metallization region). Because of the omission of the height difference and the omission of a previously provided on the metallization area contact area next to a semiconductor light chip, the required minimum distance between the semiconductor luminescent chips further reduced.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass oberseitige Kontaktflächen der Halbleiterleuchtchips mittels eines in einer planaren Verbindungstechnologie hergestellten, elektrisch leitfähigen Verbindungselements miteinander elektrisch leitend verbunden sind. Durch die planare PI-Verbindungstechnologie (engl. "planar interconnect (PI) technology", z.B. SiPLIT, "Siemens Planar Interconnect Technology") wird ein noch engerer Abstand der Halbleiterleuchtchips als beim Drahtbonden ermöglicht. Die Planarität kann insbesondere durch die erforderliche dielektrische Durchschlagstärke und die Dicke des Verbindungselements ("Interconnect") untereinander definiert werden. Für geringe Ströme kann die Gesamtdicke des planaren Verbindungselements untereinander bis zu einer Dicke interner Chipverbindungsschichten verringert werden.It is also an embodiment that upper-side contact surfaces of the semiconductor luminescent chips are connected to one another in an electrically conductive manner by means of an electrically conductive connecting element produced in a planar connection technology. Planar interconnect (PI) technology, such as SiPLIT, Siemens Planar Interconnect Technology, provides even closer spacing of the semiconductor chips than wire bonding. The planarity can be defined in particular by the required dielectric breakdown strength and the thickness of the connecting element ("interconnect") with each other. For low currents, the overall thickness of the planar connector may be reduced to each other to a thickness of internal chip interconnect layers.
Die PI-Verbindungstechnologie kann insbesondere einen oder mehrere der folgenden Ablaufschritte umfassen:In particular, the PI connection technology may include one or more of the following steps:
Zunächst kann Isoliermaterial zwischen die Halbleiterleuchtchips eingebracht werden, z.B. mittels eines Dispensierens oder mittels einer Laminierung eines fotolithografisch strukturierbaren Harzes. Dies kann beispielsweise ähnlich zu durch eine Lotmaske definierten Feldern auf einer Leiterplatte geschehen. Das Isoliermaterial kann entweder dauerhaft verbleiben oder wieder entfernt werden, z.B. entfernt im Sinne einer Opferschicht, die nach einer Herstellung der elektrischen Verbindung(en) wieder entfernt wird.First, insulating material may be introduced between the semiconductor luminescent chips, e.g. by means of dispensing or by lamination of a photolithographically structurable resin. This can be done, for example, similar to defined by a solder mask fields on a circuit board. The insulating material may either remain permanently or be removed, e.g. removed in the sense of a sacrificial layer, which is removed after a preparation of the electrical connection (s) again.
Folgend können planare leitfähige Schichten (z.B. Streifen) erzeugt werden, z.B. durch Aufsputtern oder mittels einer Galvanisierung oder Galvanotechnik. Die planaren leitfähige Schichten verbinden zumindest zwei oberseitige Kontaktflächen der Halbleiterleuchtchips. Eine Strukturierung der leitfähigen Schichten kann beispielsweise erreicht werden durch eine Verwendung eines lithografisch strukturierten Fotolacks (z.B. eines Trockenfilm-Fotolacks oder eines aufgesprühten (nassen) Photolacks).Subsequently, planar conductive layers (e.g., stripes) may be produced, e.g. by sputtering or by means of a galvanization or electroplating technique. The planar conductive layers connect at least two upper-side contact surfaces of the semiconductor luminescent chips. Patterning of the conductive layers can be accomplished, for example, by use of a lithographically patterned photoresist (e.g., a dry film photoresist or a sprayed (wet) photoresist).
Es ist eine Weiterbildung, dass die Halbleiterleuchtchips elektrisch in Reihe angeordnet sind, insbesondere mit abwechselnd in Reihe angeordneten p-gepolten Halbleiterleuchtchips und n-gepolten Halbleiterleuchtchips. Bei einer solchen Anordnung ist ein elektrisch trennender Abstand zueinander benachbarter Metallisierungsbereiche nur noch nach jeweils zwei Halbleiterleuchtchips erforderlich, so dass der Raumbedarf weiter reduzierbar ist. Dadurch ist eine solche Anordnung besonders einfach verdrahtbar.It is a development that the Halbleiterleuchtchips are arranged electrically in series, in particular with alternately arranged in series p-poled Halbleiterleuchtchips and n-poled Halbleiterleuchtchips. In such an arrangement, an electrically separating distance of adjacent metallization regions is required only after every two semiconductor luminescent chips, so that the space requirement can be further reduced. As a result, such an arrangement is particularly easy to wire.
Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass ein Abstand zwischen dem p-gepolten Halbleiterleuchtchip und dem n-gepolten Halbleiterleuchtchip auf demselben Metallisierungsbereich kleiner als 150 µm, insbesondere kleiner als 110 µm, ist. So kann eine hohe Packungsdichte ohne einen technischen Mehraufwand erreicht werden. Dies gilt insbesondere bei einem Abstand von etwa 150 µm zwischen zwei zueinander benachbarten Metallisierungsbereichen, einer Bestückungsgenauigkeit der Halbleiterleuchtchips von etwa 50 µm und einem Abstand benachbarter Kontaktflächen von etwa 300 µm. It is also an embodiment that a distance between the p-polarized semiconductor luminescent chip and the n-poled semiconductor luminescent chip on the same metallization region is smaller than 150 μm, in particular smaller than 110 μm. Thus, a high packing density can be achieved without any additional technical effort. This is especially true at a distance of about 150 microns between two adjacent metallization regions, a placement accuracy of the semiconductor luminescent chips of about 50 microns and a distance of adjacent contact surfaces of about 300 microns.
Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass zumindest einem der Halbleiterleuchtchips mindestens ein Leuchtstoff direkt nachgeschaltet ist. So kann eine kompakte und verlustarme Bauform auch für Konversions-LED-Anordnungen oder Konversions-Halbleiterleuchtchips erreicht werden. Unter einem Konversions-Halbleiterleuchtchip kann allgemein ein Halbleiterleuchtchip verstanden werden, welchem direkt/unmittelbar mindestens ein Leuchtstoff nachgeschaltet ist.It is also an embodiment that at least one of the semiconductor luminescent chips at least one phosphor is connected directly downstream. Thus, a compact and low-loss design can also be achieved for conversion LED arrays or conversion semiconductor luminescent chips. A conversion semiconductor light chip can generally be understood to mean a semiconductor light chip, to which directly / directly at least one phosphor downstream is connected.
Ein Leuchtstoff (engl. häufig auch als "Phosphor" bezeichnet) ist insbesondere ein wellenlängenumwandelnder Stoff, welcher ein von den Halbleiterleuchtchips emittiertes Primärlicht zumindest teilweise in Licht anderer Wellenlänge, insbesondere längerer Wellenlänge ("down converting") umwandelt. Dadurch kann mittels des Halbleiterleuchtchips insbesondere ein Mischlicht aus einem wellenlängenumgewandelten (Konversions-)Lichtanteil und einem nicht-wellenlängenumgewandelten Primärlichtanteil erzeugt werden. Insbesondere kann das Primärlicht blaues Licht sein und der Leuchtstoff eine teilweise Wellenlängenumwandlung in gelbes Licht durchführen, so dass insbesondere weißes Mischlicht erzeigt werden kann.A luminescent substance (also frequently referred to as "phosphor") is, in particular, a wavelength-converting substance which at least partially converts a primary light emitted by the semiconductor luminescent chips into light of a different wavelength, in particular a longer wavelength ("down-converting"). As a result, by means of the semiconductor light chip in particular a mixed light of a wavelength-converted (conversion) light component and a non-wavelength-converted primary light component can be generated. In particular, the primary light can be blue light and the phosphor can perform a partial wavelength conversion to yellow light, so that in particular white mixed light can be produced.
Der Leuchtstoff kann beispielsweise als Füllmaterial in einem Vergussmaterial vorhanden sein, wobei die eine Emitterfläche des Halbleiterleuchtchips mit diesem Vergussmaterial vergossen ist.The phosphor may be present, for example, as a filling material in a potting material, wherein the one emitter surface of the semiconductor luminescent chip is potted with this potting material.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoff als eine dünne Platte auf mindestens einen Halbleiterleuchtchip aufgeklebt ist. Dies vereinfacht eine Herstellung der Leuchtvorrichtung. Diese Ausgestaltung wird insbesondere dadurch ermöglicht, dass die Halbleiterleuchtchips eine im Wesentlichen gleiche Höhe aufweisen.It is yet another embodiment that the at least one phosphor is glued as a thin plate on at least one semiconductor luminescent chip. This simplifies production of the lighting device. This embodiment is made possible in particular by the fact that the semiconductor luminescent chips have a substantially identical height.
Eine dünne Leuchtstoffplatte oder Leuchtstoffplättchen kann auf jeweils einen Halbleiterleuchtchip aufgebracht, insbesondere aufgeklebt, sein. Alternativ mag eine Leuchtstoffplatte auf mehrere Halbleiterleuchtchips aufgebracht sein.A thin phosphor plate or phosphor plate can be applied to a respective semiconductor light chip, in particular adhesively bonded. Alternatively, a phosphor plate may be applied to a plurality of semiconductor luminescent chips.
Es ist außerdem noch eine Ausgestaltung, dass der Leuchtstoff ein keramischer Leuchtstoff ist. Ein solcher Leuchtstoff ist besonders temperaturbeständig. Ein solcher Leuchtstoff kann z.B. LuAG:Ce, YAG:Ce oder (Ba,Sr)-SiON für eine grün-gelbe Lichtfarbe und z.B. (Ca,Sr,Ba)2Si5N8:Eu2+ oder (Sr,Ca):AlSiN:Eu2+ zur Rotumwandlung aufweisen. Ein keramischer Leuchtstoff ist zudem mechanisch stabil und kann zu einem selbsttragenden Körper verarbeitet werden, was seine Handhabung erleichtert.It is also an embodiment that the phosphor is a ceramic phosphor. Such a phosphor is particularly temperature resistant. Such a phosphor may be, for example, LuAG: Ce, YAG: Ce or (Ba, Sr) -SiON for a green-yellow light color and eg (Ca, Sr, Ba) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ or (Sr, Ca) : AlSiN: show Eu 2+ for red-conversion. A ceramic phosphor is also mechanically stable and can be processed into a self-supporting body, which facilitates its handling.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass zumindest einem der Halbleiterleuchtchips ein Leuchtstoff beabstandet nachgeschaltet ist. Ein solcher beabstandeter Leuchtstoff ("Remote Phosphor") kann einen Vorteil bezüglich einer Aufbringung und einer mechanischen Festigkeit aufweisen. Der beabstandete Leuchtstoff kann beispielsweise auf einem geeigneten Träger aufgebracht sein. Die beabstandete Anordnung kann eine bessere Entwärmung der Halbleiterleuchtchips ermöglichen und erlaubt zudem eine größere Auswahl an Leuchtstoffen.It is still an embodiment that at least one of the semiconductor luminescent chips is arranged downstream of a phosphor. Such a remote phosphor ("remote phosphor") may have an advantage in terms of application and mechanical strength. The spaced phosphor can be applied, for example, on a suitable carrier. The spaced arrangement may allow for better cooling of the semiconductor luminescent chips and also allows a wider choice of phosphors.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass zumindest zwei Halbleiterleuchtchips unterschiedliche Leuchtstoffe nachgeschaltet sind. So lässt sich von der Leuchtvorrichtung auf besonders einfache Weise mit Halbleiterleuchtchips mit gleichem oder unterschiedlichem Halbleiteraufbau Licht unterschiedlicher Farbe, ggf. als Mischlicht, abstrahlen. Auch mag zumindest einem Halbleiterleuchtchip, insbesondere einer Art von Halbleiterleuchtchips, mindestens ein Leuchtstoff nachgeschaltet sein und mindestens einem anderen Halbleiterleuchtchip, insbesondere einer anderen Art von Halbleiterleuchtchips, kein Leuchtstoff nachgeschaltet sein.It is yet a further embodiment that at least two semiconductor luminescent chips different phosphors are connected downstream. Thus, light of different color, possibly as mixed light, can be emitted by the lighting device in a particularly simple manner with semiconductor light chips having the same or different semiconductor structure. Also, at least one semiconductor luminescent chip, in particular one type of semiconductor luminescent chip, may be followed by at least one phosphor and at least one other semiconductor luminescent chip, in particular a different type of semiconductor luminescent chip, may not be followed by a luminescent substance.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Halbleiterleuchtchips als Dünnschichtchips ausgebildet sind, z.B. als sog. "ThinGaN"-Chips. So wird eine besonders einfache Kontaktierungsmöglichkeit bei einer großen Emitterfläche und einer kompakten Bauweise ermöglicht.It is also an embodiment that the semiconductor luminescent chips are formed as thin-film chips, e.g. as so-called "ThinGaN" chips. Thus, a particularly simple contacting possibility is possible with a large emitter surface and a compact design.
Die Leuchtvorrichtung kann insbesondere ein Package sein. Das Package kann als ein einzeln montierbares, insbesondere bestückbares, Bauteil ausgestaltet sein, z.B. als ein SMD-Bauteil.The lighting device may in particular be a package. The package can be configured as a component which can be mounted individually, in particular can be fitted, e.g. as an SMD component.
Die Erfindung ist beispielsweise anwendbar bei einer Allgemeinbeleuchtung, einer Bühnenbeleuchtung, für Projektoren (z.B. für Computer, Videoprojektoren oder mobile Projektoren, z.B. als einem Teil einen Handheldgeräts) als auch zur Lichteinkopplung in Lichtleiter, insbesondere für Endoskope und mag auch solche Vorrichtungen als eigenständige Erfindungen umfassen. Die Leuchtvorrichtung kann also beispielsweise ein Projektor oder ein Endoskop sein.The invention is applicable, for example, in general lighting, stage lighting, for projectors (eg for computers, video projectors or mobile projectors, eg as a part of a handheld device) as well as for light coupling in light guides, in particular for endoscopes and may also include such devices as independent inventions , The lighting device may thus be, for example, a projector or an endoscope.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following schematic description of an embodiment which will be described in detail in conjunction with the drawings. In this case, the same or equivalent elements may be provided with the same reference numerals for clarity.
Die Verdrahtung erfolgt durch Bonddrähte
Eine Packungsdichte oder ein Füllfaktor wird durch mehrere Faktoren begrenzt, nämlich durch einen zur elektrischen Isolierung benötigten Abstand zwischen den Metallisierungsbereichen
Die n-gepolten LED-Nacktchips
Zur elektrischen Kontaktierung von LED-Nacktchips
Da die Kontaktflächen
Bei den hier ebenfalls zumindest annähernd matrixförmig angeordneten sechzehn LED-Nacktchips
Ein externer elektrischer Anschluss erfolgt hier über eine Verdrahtung der Kontaktflächen
Zumindest einem oder einer Art der LED-Nacktchips
Die Leuchtvorrichtung L2 kann geeignet vereinzelt und zu einem Package P gehäust werden.The lighting device L2 can be suitably singulated and packaged in a package P.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.While the invention has been further illustrated and described in detail by the illustrated embodiment, the invention is not so limited and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
So können die oberseitige Kontaktflächen
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011077644A DE102011077644A1 (en) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Illuminating device for e.g. video projector, has bonding wires which are provided between contact surface of n-polarized semiconductor light-emitting chip and front-side surface of metallization region |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102011077644A DE102011077644A1 (en) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Illuminating device for e.g. video projector, has bonding wires which are provided between contact surface of n-polarized semiconductor light-emitting chip and front-side surface of metallization region |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102011077644A1 true DE102011077644A1 (en) | 2012-12-20 |
Family
ID=47228269
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102011077644A Ceased DE102011077644A1 (en) | 2011-06-16 | 2011-06-16 | Illuminating device for e.g. video projector, has bonding wires which are provided between contact surface of n-polarized semiconductor light-emitting chip and front-side surface of metallization region |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102011077644A1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6212213B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-04-03 | Agilent Technologies, Inc. | Projector light source utilizing a solid state green light source |
DE102005009060A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Module with radiation-emitting semiconductor bodies |
US20080232420A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-09-25 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Light Emitting Diodes and Lasers Diodes with Color Converters |
US20090108269A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Led Lighting Fixtures, Inc. | Illumination device having one or more lumiphors, and methods of fabricating same |
DE102008005935A1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor arrangement and method for producing a semiconductor device |
-
2011
- 2011-06-16 DE DE102011077644A patent/DE102011077644A1/en not_active Ceased
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6212213B1 (en) * | 1999-01-29 | 2001-04-03 | Agilent Technologies, Inc. | Projector light source utilizing a solid state green light source |
DE102005009060A1 (en) * | 2005-02-28 | 2006-09-07 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Module with radiation-emitting semiconductor bodies |
US20080232420A1 (en) * | 2005-08-24 | 2008-09-25 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Light Emitting Diodes and Lasers Diodes with Color Converters |
US20090108269A1 (en) * | 2007-10-26 | 2009-04-30 | Led Lighting Fixtures, Inc. | Illumination device having one or more lumiphors, and methods of fabricating same |
DE102008005935A1 (en) * | 2007-11-29 | 2009-06-04 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Semiconductor arrangement and method for producing a semiconductor device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102006021648B4 (en) | AC voltage light emitting device and manufacturing process therefor | |
DE102006009955B4 (en) | White light source and lighting device using the white light source | |
DE102014109647B4 (en) | Light emitting module and lighting device | |
EP2901479B1 (en) | Optoelectronic component | |
DE102016119002A1 (en) | OPTOELECTRONIC COMPONENT AND METHOD FOR MANUFACTURING AN OPTOELECTRONIC COMPONENT | |
DE10122666A1 (en) | Light emitting element of rear side light emitting chip type | |
DE202009018568U1 (en) | Light emitting diode and light emitting device | |
DE102014109718A1 (en) | Light-emitting device and lighting device using the same | |
DE102008019667A1 (en) | LED module with a platform with a central recess | |
DE112020005745T5 (en) | LIGHTING DEVICE, LIGHTING MODULE, METHOD OF MANUFACTURING A LIGHTING DEVICE AND METHOD OF MANUFACTURING A LIGHTING MODULE | |
DE112016002425T5 (en) | Light-emitting device and method for its production | |
DE102018112314A1 (en) | Light-emitting device and lighting device | |
WO2014060318A1 (en) | Radiation-emitting component | |
DE102017113573A1 (en) | Arrangement with a plurality of lighting modules and method for producing an arrangement with a plurality of lighting modules | |
DE102015107526A1 (en) | Optoelectronic semiconductor chip and optoelectronic module | |
WO2013092435A1 (en) | Connection board, optoelectronic component arrangement, and illumination device | |
DE202018006506U1 (en) | Light-emitting device and light-emitting module with this device | |
DE112016003939T5 (en) | Light-emitting device and method for its production | |
DE102017102619B4 (en) | LED unit and LED module | |
DE112013000768B4 (en) | LED unit | |
DE102010031732A1 (en) | Optoelectronic component | |
EP3424081A1 (en) | Csp led module having improved light emission | |
EP2283525A2 (en) | Light-emitting chip and light-emitting apparatus having such a light-emitting chip | |
DE102009048856A1 (en) | Semiconductor lighting device and method for producing such | |
DE202013002043U1 (en) | Semiconductor lighting device with semiconductor light sources of different colors |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R002 | Refusal decision in examination/registration proceedings | ||
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: OSRAM GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: OSRAM GESELLSCHAFT MIT BESCHRAENKTER HAFTUNG, 81543 MUENCHEN, DE Effective date: 20111201 Owner name: OSRAM GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: OSRAM AG, 81543 MUENCHEN, DE Effective date: 20130205 |
|
R003 | Refusal decision now final |
Effective date: 20130508 |