DE102007015893A1

DE102007015893A1 - Optoelektronische Anordnung sowie Verfahren zum Betrieb und Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Anordnung

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Publication number: DE102007015893A1
Application number: DE102007015893A
Authority: DE
Inventors: Ewald Karl Michael Dr. Guenther; Stefan GRÖTSCH; Herbert Brunner
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2007-04-02
Filing date: 2007-04-02
Publication date: 2008-10-09

Abstract

Eine optoelektronische Anordnung (1) umfasst ein strahlungsemittierendes Bauelement (10) mit einer Strahlungsaustrittsseite (11) und einer der Strahlungsaustrittsseite (11) gegenüberliegenden Unterseite (12). Weiter umfasst die optoelektronische Anordnung (1) ein Gehäuse (30) und einen Wärmeleitstreifen (40), der die Strahlungsaustrittsseite (11) mit dem Gehäuse (30) verbindet.

Description

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Anordnung, ein Verfahren zum Betrieb einer optoelektronischen Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Anordnung.
Optoelektronische Anordnungen, umfassend beispielsweise Halbleiterdioden und insbesondere Leuchtdioden, weisen im Betrieb eine Verlustleistung auf. Eine Temperatur eines pn-Übergangs einer Leuchtdiode darf bestimmte Werte nicht überschreiten, da ansonsten die Lebensdauer der Leuchtdiode und die Effizienz der Lichterzeugung absinken können. Derartige Grenzwerte können beispielsweise in einem Intervall von 100 bis 200 Grad Celsius liegen. Um diese Grenzwerte nicht zu überschreiten, werden Leuchtdioden im allgemeinen mit einer Unterseite, die einer Strahlungsaustrittsseite gegenüber liegt, zur Wärmeableitung thermisch an ein Gehäuse angebunden.
Die Druckschrift US 6,946,740 B2 beschreibt ein Leistungshalbleiterbauelement mit einem leitenden Element, das den Wärmetransfer durch eine Oberseite eines Moduls ermöglicht.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine optoelektronische Anordnung, ein Verfahren zum Betrieb einer optoelektronischen Anordnung und ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Anordnung bereitzustellen, bei denen die Wärmeableitung verbessert ist.
Diese Aufgabe wird mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 und den Verfahren gemäß den Patentansprüchen 25 und 28 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Erfindungsgemäß umfasst eine optoelektronische Anordnung ein strahlungsemittierendes Bauelement, ein Gehäuse und einen Wärmeleitstreifen. Das strahlungsemittierende Bauelement weist eine Strahlungsaustrittsseite und eine Unterseite, die der Strahlungsaustrittsseite gegenüber liegt, auf. Der Wärmeleitstreifen verbindet die Strahlungsaustrittsseite mit dem Gehäuse.
Mit Vorteil kann somit eine im strahlungsemittierenden Bauelement anfallende Wärme mittels des Wärmeleitstreifens an das Gehäuse abgegeben werden. Mit Vorteil ist eine hohe Flexibilität bei der Wahl des Ortes gegeben, von dem die Wärme abgeleitet wird.
Elektromagnetische Strahlung, bevorzugt sichtbares Licht, wird von dem strahlungsemittierenden Bauelement an der Strahlungsaustrittsseite emittiert.
Bevorzugt ist der Wärmeleitstreifen derart auf der Strahlungsaustrittsseite angeordnet, dass er sich nicht in einem von der Strahlungsaustrittsseite ausgehenden Strahlengang der Strahlung befindet. Der Strahlengang ist damit von dem Wärmeleitstreifen ungehindert. Der Strahlengang kann näherungsweise senkrecht zu der Strahlungsaustrittsseite verlaufen.
In einer Ausführungsform ist der Wärmeleitstreifen derart realisiert, dass er einen ersten Anteil der im strahlungsemittierenden Bauelement anfallenden Wärme ableitet.
Der Wärmeleitstreifen kann zusätzlich zur Wärmeableitung auch zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes ausgebildet sein. Der Wärmeleitstreifen ist bevorzugt elektrisch leitend. Mit Vorteil kann somit der Wärmeleitstreifen zwei Funktionen für den Betrieb des optoelektronischen Bauelementes übernehmen.
In einer Ausführungsform ist die Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelementes thermisch leitend mit dem Gehäuse verbunden, so dass ein zweiter Anteil der im strahlungsemittierenden Bauelement anfallenden Wärme über die Unterseite an das Gehäuse ableitbar ist. Mit Vorteil ist somit durch die Anbindung sowohl der Strahlungsaustrittsseite wie auch der Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelementes an das Gehäuse die Wärmeableitung noch weiter verbessert, so dass eine Temperatur des strahlungsemittierenden Bauelementes gering gehalten werden kann.
In einer Ausführungsform ist die Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelements mit dem Gehäuse elektrisch leitend verbunden. Somit kann die Verbindung der Unterseite mit dem Gehäuse sowohl zur Wärmeleitung wie auch zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes ausgebildet sein.
In einer Ausführungsform wird die Unterseite mit dem Gehäuse mittels eines elektrisch leitenden Klebstoffes oder eines Lotes verbunden. Mit Vorteil wird durch den Klebstoff oder das Lot eine thermisch und elektrisch leitende Verbindung erzielt.
Der Wärmeleitstreifen kann einen Halbleiter umfassen.
Alternativ kann der Wärmeleitstreifen ein transparentes leitendes Oxid umfassen. Transparente leitende Oxide, englisch transparent conductive Oxides, abgekürzt TCO, sind transparente, leitende Materialien, in der Regel Metalloxide, wie beispielsweise Zinkoxid, Zinnoxid, Cadmiumoxid, Titanoxid, Indiumoxid oder Indiumzinnoxid, abgekürzt ITO. Neben binären Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise ZnO, SnO2 oder In2O3 gehören auch ternäre Metallsauerstoffverbindungen, wie beispielsweise Zn2SnO4, CdSnO3, ZnSnO3, MgIn2O4, GaInO3, Zn2In2O5 oder In4Sn3O12 oder Mischungen unterschiedlicher transparenter leitender Oxide zu der Gruppe der TCOs. Weiterhin weisen die TCOs nicht zwingend eine stöchiometrische Zusammensetzung auf und können auch p- oder n-dotiert sein.
Bevorzugt umfasst der Wärmeleitstreifen ein Metall. Das Metall kann Gold, Aluminium oder Kupfer aufweisen.
Der Wärmeleitstreifen kann einen runden Querschnitt aufweisen. Bevorzugt weist der Wärmeleitstreifen einen rechteckigen Querschnitt auf. Der Wärmeleitstreifen kann bevorzugt im Wesentlichen quaderförmig sein. Der Wärmeleitstreifen kann als Bändchen realisiert sein.
In einer Ausführungsform ist der Wärmeleitstreifen als Stanzteil ausgebildet. Alternativ kann er als Stanzbiegeteil realisiert sein. Mit Vorteil kann das Stanzteil oder das Stanzbiegeteil mittels einer kostengünstigen Massenfertigung hergestellt werden.
In einer Ausführungsform kann der Wärmeleitstreifen eine Dicke aus einem Intervall von 0,2 μm bis 200 μm aufweisen. Bevorzugt ist die Dicke des Wärmeleitstreifens aus einem Inter vall von 2 μm bis 100 μm. Die Dicke kann die kleinste der drei geometrischen Ausdehnungen des bevorzugt im Wesentlichen quaderförmigen Wärmeleitstreifens sein.
Die Strahlungsaustrittsseite kann eine erste Kante mit einer ersten Kantenlänge KA aufweisen. Der Wärmeleitstreifen kann eine Breite B aufweisen. Unter der Breite B wird die Ausdehnung des Wärmeleitstreifens in einer Richtung, die zumindest näherungsweise senkrecht zu einer Wärmeflussrichtung ist, verstanden. In einer Ausführungsform ist die Breite B des Wärmeleitstreifens größer als ein Viertel der Kantenlänge KA der Strahlungsaustrittsseite.
Die Strahlungsaustrittsseite kann eine zweite Kante mit der ersten Kantenlänge KA sowie eine dritte und eine vierte Kante mit jeweils einer zweiten Kantenlänge KB umfassen. Ein Umfang U der Strahlungsaustrittsseite lässt sich somit gemäß folgender Gleichung berechnen: U = 2·KA + 2·KB,wobei U der Umfang der Strahlungsaustrittsseite, KA die erste Kantenlänge und KB die zweite Kantenlänge ist. In einer Ausführungsform ist die Breite B größer als ein Viertel des Umfangs U. Bevorzugt ist die Breite B größer als die Hälfte des Umfanges U.
In einer Weiterbildung ist der Wärmeleitstreifen umlaufend auf der Strahlungsaustrittsseite ausgebildet. Die Breite B des Wärmeleitstreifens entspricht somit näherungsweise dem Umfang U der Strahlungsaustrittsseite. Mit Vorteil ist somit jede der Kanten der Strahlungsaustrittsseite mittels des Wärmeleitstreifens mit dem Gehäuse verbunden. Somit kann eine besonders gute Wärmeleitung von dem wärmeerzeugenden strahlungsemittierenden Bauelement zu dem Gehäuse erzielt werden. Zusätzlich kann dadurch eine besonders niederohmige Anbindung der Strahlungsaustrittseite an das Gehäuse erreicht werden.
In einer Ausführungsform verbinden der Wärmeleitstreifen eine erste Kante der Strahlungsaustrittsseite mit dem Gehäuse und ein weiterer Wärmeleitstreifen eine zweite Kante der Strahlungsaustrittsseite mit dem Gehäuse. Mit Vorteil ist somit eine höhere Flexibilität der Gestaltung des Wärmeleitstreifens und des Gehäuses gegeben.
In einer Weiterbildung sind der Wärmeleitstreifen und der weitere Wärmeleitstreifen zur elektrischen Kontaktierung einer Anschlussfläche des strahlungsemittierenden Bauelementes ausgebildet.
In einer alternativen Ausführungsform sind der Wärmeleitstreifen zur elektrischen Kontaktierung einer Anschlussfläche und der weitere Wärmeleitstreifen zur elektrischen Kontaktierung einer weiteren Anschlussfläche vorgesehen. Somit können mittels der zwei Wärmeleitstreifen zwei unterschiedliche Halbleitergebiete im strahlungsemittierenden Bauelement elektrisch leitend angeschlossen werden.
Das strahlungsemittierende Bauelement kann als Leuchtdiode ausgebildet sein. Ein erster Anschluss der Leuchtdiode kann mittels des Wärmeleitstreifens und ein zweiter Anschluss der Leuchtdiode kann über die Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelementes elektrisch kontaktiert sein.
Das strahlungsemittierende Bauelement kann zwei Leuchtdioden umfassen, wobei ein erster Anschluss einer ersten Leuchtdiode mittels des Wärmeleitstreifens und ein erster Anschluss einer zweiten Leuchtdiode mittels des weiteren Wärmeleitstreifens elektrisch kontaktiert sind. Die jeweils zweiten Anschlüsse der beiden Leuchtdioden können gemeinsam über die Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelementes elektrisch kontaktiert sein.
Die Leuchtdiode beziehungsweise die Leuchtdioden können ein Dünnfilm-Leuchtdioden-Chip umfassen.
Ein Grundprinzip eines Dünnfilm-Leuchtdioden-Chips ist beispielsweise in I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174–2176 beschrieben, deren Offenbarungsgehalt insofern hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Ein Dünnfilm-Leuchtdioden-Chip ist in guter Näherung ein Lambert'scher Oberflächenstrahler und eignet sich von daher besonders gut für die Anwendung in einem Scheinwerfer.
Bevorzugt umfasst die Leuchtdiode eine Epitaxieschichtenfolge mit wenigstens einer aktiven Zone, die zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung geeignet ist. Dazu kann die aktive Zone beispielsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfach-Quantentopf- oder besonders bevorzugt eine Mehrfach-Quantentopfstruktur, abgekürzt MQW, aufweisen.
Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung insbesondere jegliche Struktur, bei der Ladungsträger durch Einschluss, englisch confinement, eine Quantisierung ihrer Energiezustände erfahren können. Insbesondere beinhaltet die Bezeichnung Quantentopfstruktur keine Angabe über die Dimensionalität der Quantisierung. Sie umfasst somit unter anderem Quantentröge, Quantendrähte und Quantenpunkte und jede Kombination dieser Strukturen.
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Betrieb einer optoelektronischen Anordnung ein Zuführen von elektrischer Energie an ein strahlungsemittierendes Bauelement. Im strahlungsemittierenden Bauelement fällt eine Wärme an. Ein erster Anteil der Wärme wird an ein Gehäuse über einen Wärmeleitstreifen abgeleitet. Der Wärmeleitstreifen verbindet eine Strahlungsaustrittsseite des strahlungsemittierenden Bauelements mit dem Gehäuse. Das strahlungsemittierende Bauelement und das Gehäuse werden von der optoelektronischen Anordnung umfasst.
Mit Vorteil kann mittels des Wärmeleitstreifens ein erster Anteil der Wärme des strahlungsemittierenden Bauelementes von der Strahlungsaustrittsseite abgeführt werden.
In einer Ausführungsform wird ein zweiter Anteil der Wärme, welche im strahlungsemittierenden Bauelement anfällt, über eine Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelementes an das Gehäuse abgeführt. Die Unterseite liegt der Strahlungsaustrittsseite des strahlungsemittierenden Bauelementes gegenüber.
In einer Weiterbildung ist die Höhe des ersten Anteils, der mittels des Wärmeleitstreifens abgeleitet wird, mindestens ein Zehntel der Höhe des zweiten Anteils, welcher über die Unterseite des strahlungsemittierenden Bauelementes abgeführt wird. Bevorzugt ist eine Höhe des ersten Anteils mindestens ein Fünftel der Höhe des zweiten Anteils.
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Anordnung das Anordnen einer Unterseite eines strahlungsemittierenden Bauelementes auf einem Gehäuse, so dass die Unterseite dem Gehäuse zugewandt ist. Die optoelektronische Anordnung weist das strahlungsemittierende Bauelement und das Gehäuse auf. Die Unterseite liegt einer Strahlungsaustrittsseite des strahlungsemittierenden Bauelementes gegenüber. Eine thermische Anbindung der Strahlungsaustrittsseite mit dem Gehäuse wird mittels eines Wärmeleitstreifens realisiert.
Mit Vorteil leitet der Wärmeleitstreifen einen ersten Anteil der im strahlungsemittierenden Bauelement anfallenden Wärme von einem Ort der Strahlungsaustrittsseite ab.
In einer Ausführungsform kann der Wärmeleitstreifen zur thermischen Anbindung auf die Strahlungsaustrittseite und das Gehäuse aufgebracht werden. Der Wärmeleitstreifen kann mittels Thermokompressionsbonden, Thermosonicbonden, Ultraschallbonden oder Schweißen an die Strahlungsaustrittseite und an das Gehäuse angebracht werden. Der Wärmeleitstreifen kann alternativ mittels eines Lötverfahrens auf die Strahlungsaustrittseite und das Gehäuse aufgebracht werden.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann der Wärmeleitstreifen zur thermischen Anbindung mittels eines Abscheideverfahrens auf der Strahlungsaustrittsseite und dem Gehäuse hergestellt werden. Das Abscheideverfahren kann mittels einer Dickschichttechnik durchgeführt werden.
Alternativ kann das Abscheideverfahren ein chemisches Abscheideverfahren aus der Dampfphase, englisch Chemical Vapor Deposition, aufweisen. Bevorzugt kann das Abscheideverfahren ein physikalisches Abscheideverfahren aus der Dampfphase, englisch Physical Vapor Deposition, umfassen.
Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- beziehungsweise wirkungsgleiche Strukturen und Komponenten tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Strukturen oder Komponenten in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Beschreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.
Es zeigen:
1A bis 1C jeweils eine schematische Schnittansicht dreier beispielhafter Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung,
2A und 2B jeweils eine schematische Schnittansicht zweier alternativer beispielhafter Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung,
3A und 3B jeweils eine schematische Aufsicht auf zwei beispielhafte Ausführungsformen einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung und
4A und 4B jeweils eine beispielhafte Ausführungsform eines strahlungsemittierenden Bauelements.
1A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung als schematische Schnittansicht. Die optoelektronische Anordnung 1 umfasst ein strahlungsemittierendes Bauelement 10, ein Gehäuse 30 und einen Wärmeleitstreifen 40. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 weist eine Dicke DS auf. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 weist eine Strahlungsaustrittsseite 11 und eine Unterseite 12 auf. Die Unterseite 12 liegt der Strahlungsaustrittsseite 11 gegenüber. Die Strahlungsaustrittsseite 11 und die Unterseite 12 sind näherungsweise parallel angeordnet und weisen als Abstand die Dicke DS auf.
Das Gehäuse 30 umfasst einen ersten Gehäusebereich 31. Der Wärmeleitstreifen 40 ist zwischen dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 und dem Gehäuse 30 angeordnet. Der Wärmeleitstreifen 40 verbindet thermisch leitend die Strahlungsaustrittsseite 11 mit dem ersten Gehäusebereich 31. Die Strahlungsaustrittsseite 11 und der erste Gehäusebereich 31 sind näherungsweise in einer Ebene angeordnet. Der Wärmeleitstreifen 40 ist quaderförmig ausgebildet und weist eine Länge L, eine Dicke D und eine Breite B auf. Die Breite B ist die Ausdehnung des Wärmeleitsteifens 40 in die in 1A nicht gezeigte Dimension.
Die Strahlungsaustrittsseite 11 umfasst eine erste Kante 13 und eine Anschlussfläche 17, die auf der Strahlungsaustrittsseite 11 an der ersten Kante 13 angeordnet ist. Der Wärmeleitstreifen 40 verbindet die Anschlussfläche 17 mit dem ersten Gehäusebereich 31. Zwischen der ersten Anschlussfläche 17 und dem Wärmeleitstreifen 40 ist eine erste Leiterbahn 18 angeordnet. Der erste Gehäusebereich 32 weist eine erste leitende Kontaktstelle 34 auf. Der Wärmeleitstreifen 40 stellt eine wärmeleitende Verbindung zwischen der ersten Leiterbahn 18 und der ersten leitenden Kontaktstelle 34 her.
Ein Wärmewiderstand Rth des Wärmeleitstreifens 40 kann näherungsweise mit folgender Gleichung berechnet werden: Rth = LD·B ·1λ ,wobei Rth ein Wert des Wärmewiderstandes, L die Länge des Wärmeleitstreifens 40, D die Dicke des Wärmeleitstreifens 40, B die nicht in 1A gezeigte Breite des Wärmeleitstreifens 40 und λ eine thermische Leitfähigkeit des Wärmeleitstreifens 40 ist.
Das Gehäuse 30 umfasst darüber hinaus einen zweiten Gehäusebereich 32, der mit der Unterseite 12 wärmeleitend verbunden ist.
Weiterhin umfasst das Gehäuse 30 einen dritten Gehäusebereich 33. Die optoelektronische Anordnung 1 umfasst einen weiteren Wärmeleitstreifen 41, der den dritten Gehäusebereich 33 mit der Strahlungsaustrittsseite 11 verbindet. Die Wärmeleitstreifen 40, 41 weisen einen näherungsweise rechteckigen Querschnitt auf. Der weitere Wärmeleitstreifen 41 weist eine weitere Länge L2, die Dicke D und eine weitere Breite B2 auf. Die weitere Länge L2 kann dabei näherungsweise den Wert der Länge L des Wärmeleitstreifens 40 aufweisen. Die weitere Breite B2 kann ebenso näherungsweise den Wert der Breite B des Wärmeleitstreifens 40 aufweisen. Die Strahlungsaustrittsseite 11 umfasst eine zweite Kante 14 und eine zweite Anschlussfläche 19, die entlang der zweiten Kante 14 angeordnet ist. Der weitere Wärmeleitstreifen 41 koppelt thermisch die zweite Anschlussfläche 19 mit dem dritten Gehäusebereich 33. Auf der zweiten Anschlussfläche 19 ist eine zweite Leiterbahn 20 angeordnet. Der dritte Gehäusebereich 33 weist eine zweite leitende Kontaktstelle 35 auf. Der weitere Wärmeleitstreifen 41 verbindet die zweite Leiterbahn 20 mit der zweiten leitenden Kontaktstelle 35.
Eine elektrische Energie wird der optoelektronischen Anordnung 1 beziehungsweise dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 zugeführt, welches elektromagnetische Strahlung emittiert. Dabei fällt im strahlungsemittierenden Bauelement 10 eine Wärme PW als Verlustwärme an. Die Wärme PW kann daher auch als Verlustleistung bezeichnet werden. Ein erster Anteil P1 der Wärme PW wird mittels des Wärmeleitstreifens 40 an den ersten Gehäusebereich 31 abgeleitet. Ein zweiter Anteil P2 der Wärme PW wird von dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 über die Unterseite 12 an den zweiten Gehäusebereich 32 abgeführt. Ein dritter Anteil P3 der Wärme PW wird von dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 über den weiteren Wärmeleitstreifen 41 an den dritten Gehäusebereich 33 abgeleitet.
Zur Herstellung der optoelektronischen Anordnung 1 wird das strahlungsemittierende Bauelement 10 auf dem zweiten Gehäusebereich 32 platziert. Zur Verbindung der Unterseite 12 mit dem zweiten Gehäusebereich 32 ist ein nicht eingezeichneter wärmeleitfähiger Kleber vorgesehen. Die Strahlungsaustrittsseite 11 wird mit dem ersten Gehäusebereich 30 mittels des Wärmeleitstreifens 40 verbunden. Darüber hinaus wird die Strahlungsaustrittsseite 11 mit dem dritten Gehäusebereich 33 mittels des weiteren Wärmeleitstreifens 41 verbunden. Die Wärmeleitstreifen 40, 41 umfassen ein Metall. Weiter sind die Wärmeleitstreifen 40, 41 als Stanzteile realisiert. Für eine Haftung des Wärmeleitstreifens 40 mit einer hohen Haftfestigkeit sind daher die erste Leiterbahn 18 und die erste leitende Kontaktstelle 34 vorgesehen. Eine Haftung des weiteren Wärmeleitstreifens 41 wird durch das Aufbringen des weiteren Wärmeleitstreifens 41 auf der zweiten Leiterbahn 20 und der zweiten leitenden Kontaktstelle 35 realisiert. Die Verbindung der beiden Wärmeleitstreifen 40, 41 mit der ersten beziehungsweise der zweiten Leiterbahn 18, 20 wird mittels eines Lötverfahrens durchgeführt. Dazu sind nicht eingezeichnete, homogene Lotschichten zwischen den Leiterbahnen 18, 20 und den Wärmeleitstreifen 40, 41 angeordnet.
Mit Vorteil wird somit durch die mehrfache thermische Anbindung des strahlungsemittierenden Bauelementes 10 an das Gehäuse 30 eine hohe Wärmeableitung der auftretenden Wärme PW erreicht.
Mit Vorteil kann durch die Anordnung der Strahlungsaustrittsseite 11 und des ersten sowie des dritten Gehäusebereiches 31, 33 in einer Ebene die Länge L des Wärmeleitstreifens 40 und die weitere Länge L2 des weiteren Wärmeleitstreifens 41 klein gehalten werden, so dass der Wärmeleitwiderstand Rth des jeweiligen Wärmeleitstreifens 40, 41 gering ist. Die erste Leiterbahn 18 und die erste leitende Kontaktstelle 34 sowie die zweite Leiterbahn 20 und die zweite leitende Kontaktstelle 35 sind ebenfalls in einer gemeinsamen Ebene angeordnet. Mit Vorteil wird durch die seitliche Anordnung der Wärmeleitstreifen 40, 41 bezogen auf das strahlungsemittierende Bauelement 10 ein Strahlengang der von der Strahlungsaustrittsseite 11 emittierten Strahlung nicht oder nur unwesentlich gestört.
In einer Ausführungsform wird die Wärme PW im strahlungsemittierenden Bauelement 10 vor allem in der Umgebung der Strahlungsaustrittsseite 11 erzeugt. Beispielsweise kann eine strahlungsemittierende aktive Schicht nahe der Strahlungsaus trittsseite 11 angeordnet sein. Mit Vorteil wird daher mittels der Wärmeleitstreifen 40, 41 Wärme von einem Bereich des strahlungsemittierenden Bauelements 10 abgeleitet, der nahe am Entstehungsort der Wärme PW ist.
In einer Ausführungsform dient der Wärmeleitstreifen 40 auch zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes 10. Ein elektrischer Strom kann somit von dem ersten Gehäusebereich 31 über die erste leitende Kontaktstelle 34, den Wärmeleitstreifen 40, die erste Leiterbahn 18 und die erste Anschlussfläche 17 in ein Halbleitergebiet nahe der Strahlungsaustrittsfläche 11 fließen. Bevorzugt ist die Unterseite 12 elektrisch leitend mit dem zweiten Gehäusebereich 32 verbunden. Der elektrische Strom kann daher von dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 über die Unterseite 12 zu dem zweiten Gehäusebereich 32 fließen. Der weitere Wärmeleitstreifen 40 kann ebenfalls zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes 10 eingesetzt sein. In dieser Ausführungsform ist ein Stromfluss von dem dritten Gehäusebereich 33 über die zweite leitende Kontaktstelle 35, den weiteren Wärmeleitstreifen 41, die zweite Leiterbahn 20 und die zweite Anschlussfläche 19 in ein Halbleitergebiet nahe der Strahlungsaustrittsseite 11 möglich. Das mit dem Wärmeleitstreifen 40 kontaktierte Halbleitergebiet kann mit dem Halbleitergebiet verbunden sein, das mit dem weiteren Wärmeleitstreifen 41 kontaktiert wird. Somit ist eine Stromzufuhr an ein- und dasselbe Halbleitergebiet über beide Wärmeleitstreifen 40, 41 möglich.
In einer Ausführungsform des Herstellungsverfahrens wird die Unterseite 12 mittels einer Lötverbindung mit dem zweiten Gehäusebereich 32 verbunden.
1B zeigt eine alternative beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung, die eine Weiterbildung der optoelektronischen Anordnung gemäß 1A ist. Gemäß 1B umfasst die optoelektronische Anordnung 1 eine Folie 42, die einen Zwischenraum zwischen dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 und dem ersten Gehäusebereich 31 sowie einen Zwischenraum zwischen dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 und dem dritten Gehäusebereich 33 überspannt. Die Folie 42 ist auf der Strahlungsaustrittseite 11, der ersten und der zweiten Leiterbahn 18, 20, der ersten und der zweiten leitenden Kontaktstelle 34, 35 sowie dem ersten und dem dritten Gehäusebereich 31, 33 angeordnet. Die Folie 42 weist eine Ausnehmung im Bereich der Strahlungsaustrittsseite 11 auf. Weiter umfasst die Folie 42 Kontaktlöcher 43 bis 46, englisch vias, oberhalb der ersten und der zweiten Leiterbahn 18, 20 sowie der ersten und der zweiten leitenden Kontaktstelle 34, 35. Der Wärmeleitstreifen 40 ist auf der Folie 42 angeordnet und verbindet die erste Leiterbahn 18 mit der ersten leitenden Kontaktstelle 34. Dazu ist der Wärmeleitstreifen 40 mit der ersten Leiterbahn 18 durch ein erstes Kontaktloch 43 und mit der ersten leitenden Kontaktstelle 34 durch ein zweites Kontaktloch 44 verbunden. In entsprechender Weise verbindet der weitere Wärmeleitstreifen 41 die zweite Leiterbahn 20 mit der zweiten leitenden Kontaktstelle 35 durch ein drittes und ein viertes Kontaktloch 45, 46. Die Folie 42 weist ein elektrisch nichtleitendes Material auf.
Zur Herstellung der optoelektronischen Anordnung 1 wird wie in 1A das strahlungsemittierende Bauelement 10 auf dem zweiten Gehäusebereich 32 befestigt. Anschließend wird die optoelektronischen Anordnung 1 mit der Folie 42 abgedeckt. Die Folie 42 kann bereits vor dem Aufbringen die Ausnehmung und die Kontaktlöcher 43 bis 46 aufweisen. Die beiden Wärme leitstreifen 40, 41 werden mittels eines PVD-Verfahrens abgeschieden. Als PVD-Verfahren wird zum Beispiel ein Aufdampf-Verfahren verwendet. Bei dem Aufdampf-Verfahren wird eine Schattenmaske eingesetzt, mit der die Form des Wärmeleit streifens 40 und des weiteren Wärmeleitstreifens 41 und die Lage bezogen auf das strahlungsemittierende Bauelement 10 und das Gehäuse 30 festgelegt wird.
Mit Vorteil wird mittels der flexiblen Folie 42 ein Abstand zwischen dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 und dem ersten Gehäusebereich 31 und ein Abstand zwischen dem strahlungsemittierenden Bauelement 10 und dem dritten Gehäusebereich 33 überbrückt. Vorteilhafterweise wird aufgrund der Ausnehmung der Folie 42 im Bereich der Strahlungsaustrittseite 11 die Abstrahlung von Licht nicht behindert. Die Kontaktlöcher 43 bis 46 in der Folie 42 ermöglichen einen guten Wärmeübergang von den beiden Leiterbahnen 18, 20 zu den beiden Wärmeleitstreifen 40, 41 und von diesen zu den beiden leitenden Kontaktstellen 34, 35. Zusätzlich wird mittels der Kontaktlöcher 43 bis 46 auch ein elektrisch leitender Kontakt zwischen den beiden Leiterbahnen 18, 20 und den beiden Wärmeleitstreifen 40, 41 und zwischen den beiden Wärmeleitstreifen 40, 41 und den beiden leitenden Kontaktstellen 34, 35 erzielt.
1C zeigt eine alternative beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung. Im Unterschied zur optoelektronischen Anordnung gemäß 1A sind in der optoelektronischen Anordnung 1 gemäß 1C der erste, der zweite und der dritte Gehäusebereich 31, 32, 33 näherungsweise in einer Ebene angeordnet. Der Wärmeleitstreifen 40 und der weitere Wärmeleitstreifen 41 weisen als Länge L beziehungsweise als weitere Länge L2 mindestens die Dicke DS des strahlungsemittierenden Bauelementes 10 auf. Die Wärmeleitstreifen 40, 41 sind beispielsweise in Form eines Z von den Leiterbahnen 18, 20 zu den Kontaktstellen 34, 35 geführt.
In einer Ausführungsform ist das Gehäuse 30 als Leiterplatte, englisch Printed Circuit Board, realisiert. Die Unterseite 12 des strahlungsemittierenden Bauelementes 10 ist somit auf der Leiterplatte aufgesetzt. Die erste und die zweite leitende Kontaktstelle 34, 35 sind als Leiterbahnen auf der Leiterplatte ausgebildet. Zur elektrischen Kontaktierung der Unterseite 12 weist die Leiterplatte eine weitere, nicht eingezeichnete Leiterbahn auf, die zwischen der Leiterplatte und der Unterseite 12 angeordnet und mit der Unterseite 12 elektrisch und wärmeleitend verbunden ist.
Das Aufbringen des strahlungsemittierenden Bauelementes 10 auf der Leiterplatte ermöglicht mit Vorteil vielfältige Einsatzmöglichkeiten der optoelektronischen Anordnung 1. Mittels der in 1C gezeigten Chip-on-Board Technik ist eine kostengünstige Fertigung der optoelektronischen Anordnung 1 erreichbar, da kein Gehäuse mit Gehäusebereichen in unterschiedlichen Ebenen verwendet wird.
2A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung, welche eine Weiterentwicklung der optoelektronischen Anordnung gemäß 1A ist. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 gemäß 2A weist einen dünnen Halbleiterkörper auf. Die Dicke DS des strahlungsemittierenden Bauelements 10 ist aus einem Intervall zwischen 1 μm und 100 μm. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 kann als Dünnfilm-Leuchtdioden-Chip realisiert sein.
Mit Vorteil ist ein Abstand zwischen dem Bereich, in dem im strahlungsemittierenden Bauelement die abzuführende Wärme PW anfällt, und dem zweiten Gehäusebereich 32 derart verringert, dass ein Wärmeleitwiderstand dieser thermischen Kopplung weiter reduziert und damit eine Temperaturdifferenz des strahlungsemittierenden Bauelementes 10 gegenüber einer Umgebungstemperatur ebenfalls reduziert ist. Somit ist mit Vorteil eine noch längere Lebensdauer des strahlungsemittierenden Bauelements 10 gegeben.
2B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung, welche einer Weiterentwicklung der in 1A, 1B, 1C und 2A gezeigten optoelektronischen Anordnungen ist. In Übereinstimmung mit der optoelektronischen Anordnung gemäß 2A weist das strahlungsemittierende Bauelement 10 gemäß 2B einen dünnen Halbleiterkörper auf. Die Dicke DS, welche durch den Abstand der Strahlungsaustrittsseite 11 zu der Unterseite 12 bestimmt ist, ist aus einem Intervall zwischen 1 μm und 100 μm. Durch die verringerte Dicke DS ist die Länge L des Wärmeleitstreifens 40 und die weitere Länge L2 des weiteren Wärmeleitstreifens 41 gegenüber den beiden Längen L, L2 der in 1C gezeigten Wärmeleitstreifen reduziert. Damit ist der Wärmeleitwiderstand Rth der Wärmeleitstreifen 40, 41 und ebenso die Temperaturerhöhung im strahlungsemittierenden Bauelement 10 verringert.
Mit Vorteil ist aufgrund der geringeren Werte für die Längen L, L2 auch ein elektrischer Widerstandswert verringert. Aufgrund der geringen Dicke DS des strahlungsemittierenden Bauelements 10 ist ein Materialverbrauch für die Herstellung der Wärmeleitstreifen 40, 41 reduziert. Darüber hinaus ist das Herstellungsverfahren zur Realisierung der Verbindung der Strahlungsaustrittsfläche 11 mit dem Gehäuse 30 mittels der Wärmeleitstreifen 40, 41 vereinfacht.
3A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung in Aufsicht. Die in 3A gezeigte Aufsicht kann eine Aufsicht der in den 1A, 1B, 1C, 2A und 2B gezeigten Ausführungsformen der optoelektronischen Anordnung sein. Die optoelektronische Anordnung 1 umfasst das strahlungsemittierende Bauelement 10 mit der Strahlungsaustrittsseite 11. Die Strahlungsaustrittsseite 11 umfasst gestrichelt eingezeichnet die erste Kante 13, die zweite Kante 14, eine dritte Kante 15 und eine vierte Kante 16. Die erste und die zweite Kante 13, 14 weisen eine erste Kantenlänge KA auf. Die dritte und die vierte Kante 15, 16 weisen eine zweite Kantenlänge KB auf. Ein Umfang U der vier Kanten der Strahlungsaustrittsseite 11 hat somit den Wert U = 2·KA + 2·KB. Die optoelektronische Anordnung 1 umfasst das Gehäuse 30, welches den ersten Gehäusebereich 31 aufweist. Der erste Gehäusebereich 31 umschließt in dieser Aufsicht das strahlungsemittierende Bauelement 10. Die optoelektronische Anordnung 1 weist den Wärmeleitstreifen 40 auf, der die Strahlungsaustrittsseite 11 mit dem ersten Gehäusebereich 31 verbindet. Der Wärmeleitstreifen 40 ist umlaufend vorgesehen. Der Wärmeleitstreifen 40 verbindet somit jede der vier Kanten 13 bis 16 mit dem ersten Gehäusebereich 31. Der Wärmeleitstreifen 40 weist die Länge L auf. Darüber hinaus weist der Wärmeleitstreifen 40 eine Breite B auf, die dem Umfang U der Strahlungsaustrittsseite 11 entspricht.
Mit Vorteil ist von jedem Ort einer Kante der Strahlungsaustrittsseite 11 eine wärmeleitfähige Verbindung zu dem Gehäuse 30 realisiert. Damit weist der Wärmeleitstreifen 40 die maximal mögliche Breite B auf.
In den 1A, 1B, 1C, 2A und 2B ist ein weiterer Wärmeleitstreifen 41 eingezeichnet. Durch die Ausbildung des Wärmeleitstreifen 40 gemäß 3A ist somit der weitere Wärmeleitstreifen 41 nicht als separater Wärmeleitstreifen realisiert, sondern ist vom Wärmeleitstreifen 40 umfasst.
3B zeigt eine alternative beispielhafte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen optoelektronischen Anordnung in Aufsicht, welche eine Weiterbildung der optoelektronischen Anordnungen gemäß 1A, 1B, 1C, 2A, 2B und 3A darstellt und, insoweit sie übereinstimmt, an dieser Stelle nicht noch einmal beschrieben wird. Das Gehäuse 30 umfasst zusätzlich zu dem ersten Gehäusebereich 31 den zweiten und den dritten Gehäusebereich 32, 33. Der dritte Gehäusebereich 33 ist beabstandet vom ersten Gehäusebereich 31 angeordnet. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 ist mit seiner in 3B nicht gezeigten Unterseite 12 auf dem zweiten Gehäusebereich 32 befestigt.
Darüber hinaus umfasst die optoelektronische Anordnung 1 den weiteren Wärmeleitstreifen 41, der die Strahlungsaustrittsseite 11 mit dem dritten Gehäusebereich 33 verbindet. Auf der Strahlungsaustrittsseite 11 sind eine erste Anschlussfläche 17 und eine zweite Anschlussfläche 19 angeordnet, welche jeweils als Rechteck ausgebildet sind. Die erste Anschlussfläche 17 ist parallel zu der ersten Kante 13 und die zweite Anschlussfläche 19 parallel zu der zweiten Kante 14 angeordnet. Zwischen der ersten Anschlussfläche 17 und dem Wärmeleitstreifen 40 ist eine erste Leiterbahn 18 und zwischen der zweiten Anschlussfläche 19 und dem weiteren Wärmeleitstreifen 41 eine zweite Leiterbahn 20 angeordnet.
Im strahlungsemittierenden Bauelement 10 wird die Wärme PW freigesetzt. Der erste Anteil P1 der Wärme PW fließt durch den Wärmeleitstreifen 40 von der Strahlungsaustrittsseite 11 zu dem ersten Gehäusebereich 31. Der zweite Anteil P2 der Wärme PW fließt von der Unterseite 12 zu dem zweiten Gehäusebereich 32. Der dritte Anteil P3 der Wärme PW wird mittels des weiteren Wärmeleitstreifens 41 von der Strahlungsaustrittsseite 11 zu dem dritten Gehäusebereich 33 abgeführt.
Der Wärmeleitstreifen 40 weist die Länge L, die Breite B und die Dicke D auf. Der weitere Wärmeleitstreifen 41 weist entsprechend die weitere Länge L2, die weitere Breite B2 und ebenfalls die Dicke D auf. Die Breite B und die weitere Breite 32 betragen in der beispielhaften Ausführungsform gemäß 3B etwa 70% der ersten Kantenlänge KA. Somit wird mit Vorteil ein großer Bereich der ersten Kante 13 und der zweiten Kante 14 zur Wärmeableitung eingesetzt. Die Länge L und die weitere Länge L2 können näherungsweise gleich sein. Ebenso können die Breite B und die weitere Breite 32 näherungsweise gleich sein.
In einer Ausführungsform weist das strahlungsemittierende Bauelement 10 eine nicht gezeigte Leuchtdiode auf. Der Wärmeleitstreifen 40 und der weitere Wärmeleitstreifen 41 sind an einen ersten Anschluss der Leuchtdiode elektrisch leitend angeschlossen. Ein zweiter Anschluss der Leuchtdiode ist über die nicht gezeigte Unterseite 12 elektrisch leitend angeschlossen. Aufgrund des zweifachen Anschlusses des ersten Anschlusses der Leuchtdiode mittels der beiden Wärmeleitstreifen 40, 41 wird eine Anschlusskontaktierung mit sehr niedrigem Widerstandswert erzielt.
In einer alternativen Ausführungsform ist der Wärmeleitstreifen 40 zur Kontaktierung des ersten Anschlusses der Leuchtdiode und der weitere Wärmeleitstreifen 41 zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Anschlusses der Leuchtdiode vorgesehen.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform umfasst das strahlungsemittierende Bauelement 10 eine erste und eine zweite Leuchtdiode, die nicht gezeigt sind. Ein erster Anschluss der ersten Leuchtdiode ist mittels des Wärmeleitstreifen 40 elektrisch leitend mit dem Gehäuse 30 verbunden und ein erster Anschluss der zweiten Leuchtdiode ist entsprechend mit dem weiteren Wärmeleitstreifen 41 elektrisch leitend mit dem Gehäuse 30 verbunden. Ein zweiter Anschluss der ersten Leuchtdiode und ein zweiter Anschluss der ersten Leuchtdiode sind elektrisch leitend über die Unterseite 12 mit dem Gehäuse 30 verbunden. Somit wird mit Vorteil ein niederohmiger Anschluss von zwei Leuchtdioden bei gleichzeitig guter Wärmeableitung realisiert.
In einer alternativen Ausführungsform umfasst die optoelektronische Anordnung 1 mindestens einen zusätzlichen, nicht gezeigten Wärmeleitstreifen, der die dritte und/oder die vierte Kante 15, 16 mit weiteren Gehäusebereichen des Gehäuses 30 verbindet. Somit kann eine weitere Erhöhung der Wärmeableitung und damit eine Verringerung der Temperatur im strahlungsemittierenden Bauelement 10 erzielt werden.
4A zeigt eine beispielhafte Ausführungsform eines strahlungsemittierenden Bauelements 10, das in einer optoelektronischen Anordnung 1 gemäß einer der vorherigen Figuren enthalten sein kann. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 umfasst eine aktive Zone 21, die zwischen der Strahlungsaus trittsseite 11 und der Unterseite 12 angeordnet ist. Auf der Strahlungsaustrittsseite 11 ist die erste Leiterbahn 18 angeordnet, die thermisch und elektrisch mittels des Wärmeleitstreifens 40 kontaktiert ist. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 ist zum Beispiel eine Leuchtdiode. Zusätzlich ist auf der Strahlungsaustrittsseite 11 die zweite Leiterbahn 20 angeordnet, die thermisch und elektrisch mittels des weiteren Wärmeleitstreifens 41 kontaktiert ist. Die zweite Leiterbahn 19 dient ebenfalls der elektrischen Kontaktierung der aktiven Zone 21.
Zum Betrieb der optoelektronischen Anordnung 1 wird eine Spannung ULED zwischen der ersten Leiterbahn 18 und der Unterseite 12 und zwischen der zweiten Leiterbahn 20 und der Unterseite 12 angelegt. Es ist ein Stromfluss von der ersten Leiterbahn 18 beziehungsweise der zweiten Leiterbahn 20 über die aktive Zone 21 zu der Unterseite 12 möglich. Die Spannung ULED fällt über der aktiven Zone 21 ab, sodass von der aktiven Zone 21 elektromagnetische Strahlung emittiert wird. Die im strahlungsemittierenden Bauelement 10 auftretende Wärme PW, welche eine Verlustleistung darstellt, wird über die Wärmeleitstreifen 40, 41 und die Unterseite 12 abgeführt.
4B zeigt eine weitere beispielhafte Ausführungsform eines strahlungsemittierenden Bauelements 10, das in einer optoelektronischen Anordnung 1 gemäß den 1A bis 1C, 2A und 2B sowie 3B enthalten sein kann. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 umfasst die aktive Zone 21 und eine weitere aktive Zone 22. Die erste Leiterbahn 18 verbindet die aktive Zone 21 mit dem Wärmeleitstreifen 40. Die zweite Leiterbahn 20 hingegen verbindet die weitere aktive Zone 22 mit dem weiteren Wärmeleitstreifen 41. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 umfasst somit zwei Leuchtdioden. Das strah lungsemittierende Bauelement 10 weist einen Graben 23 zur Trennung der aktiven Zone 21 und der weiteren aktiven Zone 22. Der Graben 23 ist somit als Trenngraben ausgebildet und zwischen den beiden Leuchtdioden angeordnet.
Zum Betrieb der optoelektronischen Anordnung 1 wird eine weitere Spannung ULED2 zwischen der zweiten Leiterbahn 19 und der Unterseite 12 angelegt. Es ist ein Stromfluss von der zweiten Leiterbahn 20 über die weitere aktive Zone 22 zu der Unterseite 12 möglich. Die weitere Spannung ULED2 fällt über der weiteren aktiven Zone 22 ab, sodass von der weiteren aktiven Zone 22 eine weitere elektromagnetische Strahlung emittiert wird.
In einer alternativen, nicht gezeigten Ausführungsform kann das strahlungsemittierende Bauelement 10 mindestens eine zusätzliche aktive Zone aufweisen, die mittels mindestens eines zusätzlichen Wärmeleitstreifens angeschlossen ist. Das strahlungsemittierende Bauelement 10 kann daher auch mindestens drei Leuchtdioden umfassen.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

- US 6946740 B2 [0003]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

- I. Schnitzer et al., Appl. Phys. Lett. 63 (16), 18. Oktober 1993, 2174–2176 [0030]

Claims

Optoelektronische Anordnung, umfassend – ein strahlungsemittierendes Bauelement (10) mit – einer Strahlungsaustrittsseite (11) und – einer der Strahlungsaustrittsseite (11) gegenüberliegenden Unterseite (12), – ein Gehäuse (30) und – einen Wärmeleitstreifen (40), der die Strahlungsaustrittsseite (11) mit dem Gehäuse (30) verbindet.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 1, bei der der Wärmeleitstreifen (40) zur Ableitung eines ersten Anteils (P1) einer im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) vorgesehen ist.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, bei der der Wärmeleitstreifen (40) zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes (10) vorgesehen ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Unterseite (12) ebenfalls mit dem Gehäuse (30) zur Ableitung eines zweiten Anteils (P2) einer im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) verbunden ist.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 4, bei der eine Verbindung der Unterseite (12) mit dem Gehäuse (30) zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes (10) vorgesehen ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Wärmeleitstreifen (40) einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der der Wärmeleitstreifen (40) ein Metall und/oder ein transparentes leitfähiges Oxid und/oder einen Halbleiter umfasst.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 7, bei der das Metall des Wärmeleitstreifens (40) Gold, Aluminium und/oder Kupfer umfasst.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 7, bei der das transparente leitfähige Oxid des Wärmeleitstreifens (40) Indiumzinnoxid umfasst.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der der Wärmeleitstreifen (40) als Stanzteil oder Stanzbiegeteil ausgebildet ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der der Wärmeleitstreifen (40) mittels eines Abscheideverfahrens hergestellt ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der der Wärmeleitstreifen (40) eine Dicke D aus einem Intervall von 0,2 μm bis 200 μm umfasst.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei der der Wärmeleitstreifen (40) eine Dicke D aus einem Intervall von 2 μm bis 100 μm umfasst.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei der eine Dicke DS des strahlungsemittierenden Bauelementes (10) kleiner als 100 μm ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, bei der die Strahlungsaustrittsseite (11) eine erste Kante (13) mit einer ersten Kantenlänge KA aufweist und der Wärmeleitstreifen (40) eine Breite B aufweist, wobei die Breite B größer als 1/4 der Kantenlänge KA ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der die Strahlungsaustrittsseite (11) eine erste und eine zweite Kante (13, 14) mit jeweils einer ersten Kantenlänge KA sowie eine dritte und eine vierte Kante (15, 16) mit jeweils einer zweiten Kantenlänge KB umfasst sowie der Wärmeleitstreifen (40) eine Breite B gemäß folgender Gleichung aufweist: B ≥ KA + KB2 .
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, bei der der Wärmeleitstreifen (40) die Strahlungsaustrittsseite (11) umlaufend mit dem Gehäuse (30) verbindet.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bei der eine erste Anschlussfläche (17) auf der Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet ist und der Wärmeleitstreifen (40) mit der ersten Anschlussfläche (17) zur Wärmeleitung und zur elektrischen Kontaktierung verbunden ist.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 18, bei der die erste Anschlussfläche (17) einen rechteckförmigen Abschnitt umfasst, der parallel zu einer ersten Kante (13) der Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet ist.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 19, bei der die erste Anschlussfläche (17) mindestens einen weiteren rechteckförmigen Abschnitt umfasst, der parallel zu mindestens einer weiteren Kante (14, 15, 16) der Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet ist und der mindestens eine weitere rechteckförmige Abschnitt und der rechteckförmige Abschnitt miteinander verbunden sind.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, umfassend eine Folie (42), welche die Strahlungsaustrittsseite (11) und das Gehäuse (30) verbindet und auf welcher der Wärmeleitstreifen (40) angeordnet ist.
Optoelektronische Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 21, umfassend mindestens einen weiteren Wärmeleitstreifen (41), wobei der Wärmeleitstreifen (40) mit der Strahlungsaustrittsseite (11) an einer ersten Kante (13) der Strahlungsaustrittsseite (11) und der mindestens eine weitere Wärmeleit streifen (41) mit der Strahlungsaustrittsseite (11) an mindestens einer weiteren Kante (14, 15, 16) der Strahlungsaustrittsseite (11) verbunden ist.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 22, bei der zumindest eine zweite Anschlussfläche (19) auf der Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet ist und der mindestens eine weitere Wärmeleitstreifen (41) mit zumindest der zweiten Anschlussfläche (19) zur Ableitung eines dritten Anteils (P3) einer im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) verbunden ist.
Optoelektronische Anordnung nach Anspruch 22 oder 23, bei der der mindestens eine weitere Wärmeleitstreifen (41) zur elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelementes (10) vorgesehen ist.
Verfahren zum Betrieb einer optoelektronischen Anordnung, welches ein strahlungsemittierendes Bauelement (10) und ein Gehäuse (30) aufweist, umfassend: – Zuführen elektrischer Energie an das strahlungsemittierende Bauelement (10) und – Ableiten eines ersten Anteils (P1) einer im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) an das Gehäuse (30) mittels eines Wärmeleitstreifens (40), der eine Strahlungsaustrittsseite (11) des strahlungsemittierenden Bauelementes (10) mit dem Gehäuse (30) verbindet.
Verfahren nach Anspruch 25, umfassend: Ableiten eines zweiten Anteils (P2) der im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) an das Gehäuse (30) mittels einer Verbindung einer der Strahlungsaustritts seite (11) gegenüberliegenden Unterseite (12) des strahlungsemittierenden Bauelement (10) mit dem Gehäuse (30).
Verfahren nach Anspruch 26, bei dem eine Höhe des ersten Anteils (P1) der im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) mindestens 1/10 einer Höhe des zweiten Anteils (P2) der im strahlungsemittierenden Bauelement (10) anfallenden Wärme (PW) aufweist.
Verfahren zur Herstellung einer optoelektronischen Anordnung, welches ein strahlungsemittierendes Bauelement (10) und ein Gehäuse (30) aufweist, umfassend: – Anordnen des strahlungsemittierenden Bauelementes (10), das eine Strahlungsaustrittsseite (11) und eine der Strahlungsaustrittsseite (11) gegenüberliegende Unterseite (12) umfasst, an der Unterseite (12) auf dem Gehäuse (30), und – Herstellen einer thermischen Anbindung der Strahlungsaustrittsseite (11) mit dem Gehäuse (30) mittels eines Wärmeleitstreifens (40).