DE102008025693A1 - Optoelectronic device for use in projection system in e.g. LED Beamer, has two electrical conductors that are arranged on respective side surfaces of bar for electrically contacting respective semiconductor components - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement.The The invention relates to an optoelectronic component.
In komplexen LED-Matrixsystemen, wie sie in LED-Headlamps oder Projektionssystemen Verwendung finden können, stellt sich die Frage der Ansteuerung oder der Kontaktierung der LED-Chips, die in der Mitte des Systems liegen. Die LEDs sollen ausreichend mit Strom versorgt werden, ohne dass es zu einer merklichen Lichtabschattung kommt. Zudem soll eine ausreichende Wärmeabfuhr des Systems gewährleistet werden.In complex LED matrix systems, as used in LED headlamps or projection systems Can be used, the question of control arises or the contacting of the LED chips, which are in the middle of the system lie. The LEDs should be sufficiently supplied with power without that there is a noticeable light shading. In addition, a should ensures adequate heat dissipation of the system become.
Eine Aufgabe zumindest einer Ausführungsform ist es, ein optoelektronisches Bauelement mit einem ersten und einem zweiten Halbleiterbauelement anzugeben. Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands sind in abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung hervor. Der Offenbarungsgehalt der Patentansprüche wird hiermit explizit durch Rückbezug in die Beschreibung aufgenommen.A Object of at least one embodiment is an optoelectronic Specify device with a first and a second semiconductor device. This task is governed by the subject matter of the independent Patent claim solved. Advantageous embodiments of the subject matter are in dependent claims and continue to be understood from the description below out. The disclosure of the claims is hereby explicitly incorporated by reference into the description.
Ein optoelektronisches Bauelement gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst insbesondere.
- – einen Träger und
- – zumindest eine strahlungsemittierende Anordnung mit einem ersten Halbleiterbauelement, einem zweiten Halbleiterbauelement und einem ersten Steg auf dem Träger, wobei
- – der erste Steg zwischen dem ersten Halbleiterbauelement und dem zweiten Halbleiterbauelement angeordnet ist,
- – der erste Steg eine dem ersten Halbleiterbauelement zugewandte erste Seitenfläche und eine dem zweiten Halbleiterbauelement zugewandte zweite Seitenfläche aufweist und
- – auf der ersten Seitenfläche des ersten Stegs zumindest eine erste Leiterbahn zur elektrischen Kontaktierung des ersten Halbleiterbauelements und auf der zweiten Seitenfläche des ersten Stegs zumindest eine zweite Leiterbahn zur elektrischen Kontaktierung des zweiten Halbleiterbauelements angeordnet ist.
- - a carrier and
- - At least one radiation-emitting device having a first semiconductor device, a second semiconductor device and a first ridge on the carrier, wherein
- The first bridge is arranged between the first semiconductor component and the second semiconductor component,
- - The first web has a first semiconductor device facing the first side surface and a second semiconductor device facing the second side surface and
- - On the first side surface of the first web at least a first conductor for electrically contacting the first semiconductor device and on the second side surface of the first web at least one second conductor for electrical contacting of the second semiconductor device is arranged.
Dass ein Element oder eine Fläche „auf” einem weiteren Element oder einer weiteren Fläche angeordnet ist, kann dabei hier und im Folgenden bedeuten, dass das eine Element oder die eine Fläche unmittelbar in direktem mechanischen und/oder elektrischen Kontakt auf dem weiteren Element oder auf der weiteren Fläche angeordnet ist. Weiterhin kann es auch bedeuten, dass das eine Element oder die eine Fläche mittelbar auf dem weiteren Element oder der weiteren Fläche angeordnet ist. Dabei können weitere Elemente oder Flächen zwischen dem einen oder dem weiteren Element oder der Fläche angeordnet sein.That an element or area "on" one arranged further element or another surface is here and below can mean that that is one element or the one surface directly in direct mechanical and / or electrical contact on the further element or on the further surface is arranged. It can also continue mean that the one element or the one surface indirectly arranged on the further element or the further surface is. It can be more elements or surfaces between one or the other element or the surface be arranged.
Die Bezeichnungen „Strahlung”, „elektromagnetische Strahlung” und „Licht” bedeuten hier und im Folgenden elektromagnetische Strahlung mit zumindest einer Wellenlänge beziehungsweise einer spektralen Komponente in einem infraroten bis ultravioletten Wellenlängenbereich. Insbesondere kann dabei infrarote, sichtbare und/oder ultraviolette elektromagnetische Strahlung bezeichnet sein.The Designations "radiation", "electromagnetic Radiation "and" light "mean here and hereinafter electromagnetic radiation having at least one Wavelength or a spectral component in an infrared to ultraviolet wavelength range. In particular, it can be infrared, visible and / or ultraviolet be designated electromagnetic radiation.
Dadurch, dass der erste Steg zwischen dem ersten Halbleiterbauelement und dem zweiten Halbleiterbauelement angeordnet ist, kann gleichzeitig eine elektrische Ankontaktierung des ersten Halbleiterbauelements über die zumindest eine erste Leiterbahn und des zweiten Halbleiterbauelements über die zumindest eine zweite Leiterbahn erfolgen, die auf den Seitenflächen des ersten Stegs angeordnet sind.Thereby, that the first land between the first semiconductor device and the second semiconductor device is arranged, can simultaneously a electrical Ankontaktierung of the first semiconductor device via the at least one first conductor track and the second semiconductor component via the at least a second trace made on the side surfaces of the first web are arranged.
Eine derartige Ausführung zur elektrischen Kontaktierung der beiden Halbleiterbauelemente über die jeweiligen Leiterbahnen, die entlang der Seitenflächen des bevorzugt mittig zwischen den beiden Halbleiterbauelementen angeordneten ersten Stegs aufgebracht sind, kann somit dazu dienen, zum einen eine von außen an die strahlungsemittierende Anordnung herangeführte elektrische Kontaktierung der Halbleiterbauelemente mit einem großen Platzbedarf zu vermeiden und eine Platz sparende elektrische Ansteuerung der beiden Halbleiterbauelemente zu ermöglichen.A Such an embodiment for electrical contacting of both semiconductor devices via the respective interconnects, which is preferably centered along the side surfaces of the applied to the two semiconductor devices arranged first ridge can thus serve, on the one hand from the outside electrical supplied to the radiation-emitting arrangement Contacting the semiconductor devices with a large To avoid space and a space-saving electrical control to allow the two semiconductor devices.
Weiterhin kann der erste Steg eine Breite von kleiner oder gleich 200 μm aufweisen. Die Breite beziehungsweise die Dicke des ersten Stegs entspricht dabei dem Abstand zwischen der ersten Seitenfläche und der zweiten Seitenfläche des ersten Stegs. Weiterhin kann der erste Steg in einem Zwischenraum zwischen dem ersten und dem zweiten Halbleiterbauelement auf dem Träger angeordnet sein, wobei die Breite des ersten Stegs kleiner oder gleich dem Abstand ist, in dem das erste Halbleiterbauelement und das zweite Halbleiterbauelement voneinander entfernt angeordnet sind. Dabei kann der erste Steg den Zwischenraum zwischen dem ersten Halbleiterbauelement und dem zweiten Halbleiterbauelement vollständig ausfüllen, was bedeuten kann, dass die erste Seitenfläche des ersten Stegs unmittelbar an das erste Halbleiterbauelement und die zweite Seitenfläche des ersten Stegs unmittelbar an das zweite Halbleiterbauelement angrenzt. Eine solche Ausführung ermöglicht eine möglichst dichte Anordnung des ersten und des zweiten Halbleiterbauelements auf dem Träger. Dabei können die erste und die zweite Leiterbahn beispielsweise jeweils über dem ersten beziehungsweise zweiten Halbleiterbauelement angeordnet sein, sodass durch die erste Leiterbahn die dem Träger abgewandte Oberseite des ersten Halbleiterbauelements und durch die zweite Leiterbahn die dem Träger abgewandte Oberseite des zweiten Halbleiterbauelements elektrisch kontaktiert werden kann. In einer solchen Ausführung kann der erste Steg eine Breite von kleiner oder gleich 200 μm, bevorzugt kleiner oder gleich 100 μm und besonders bevorzugt von kleiner oder gleich 50 μm aufweisen.Furthermore, the first web may have a width of less than or equal to 200 microns. The width or the thickness of the first web corresponds to the distance between the first side surface and the second side surface of the first web. Furthermore, the first web may be arranged in a gap between the first and the second semiconductor component on the carrier, wherein the width of the first web is less than or equal to the distance in which the first semiconductor device and the second semiconductor device are arranged away from each other. In this case, the first web can completely fill the intermediate space between the first semiconductor component and the second semiconductor component, which may mean that the first side surface of the first web directly adjoins the first semiconductor component and the second side surface of the first web directly adjoins the second semiconductor component. Such an embodiment allows a dense arrangement of the first and the second semiconductor device on the carrier. In this case, the first and the second conductor track can each be above the first or second half lead, for example Be arranged terbauelement so that the carrier remote from the top of the first semiconductor device and through the second conductor, the carrier remote from the top of the second semiconductor device can be electrically contacted by the first conductor. In such an embodiment, the first web may have a width of less than or equal to 200 μm, preferably less than or equal to 100 μm, and particularly preferably less than or equal to 50 μm.
Weiterhin kann der erste Steg alternativ auch eine geringere Breite als den Abstand des ersten Halbleiterbauelements vom zweiten Halbleiterbauelement aufweisen, so dass der Zwischenraum zwischen den Halbleiterbauelementen breiter als der erste Steg ist. Diese Ausführung kann mit Vorteil zur Folge haben, dass der Träger jeweils einen Zwischenraum zwischen dem ersten beziehungsweise dem zweiten Halbleiterbauelement und dem ersten Steg aufweist, in dem jeweils die erste Leiterbahn beziehungsweise die zweite Leiterbahn angeordnet sein können. In einer solchen Ausführung kann der erste Steg eine Breite von größer oder gleich 10 μm, größer oder gleich 20 μm oder von größer oder gleich 50 μm aufweisen, wobei der erste Steg eine bevorzugte Breite von 20 μm bis 50 μm und eine besonders bevorzugte Breite von etwa 30 μm aufweisen kann.Farther Alternatively, the first bridge may have a smaller width than the first bridge Distance of the first semiconductor device from the second semiconductor device have, so that the gap between the semiconductor devices wider than the first jetty is. This version can with Advantage to have the fact that the carrier each one Interspace between the first and the second semiconductor device and the first land, in each of which the first trace or the second conductor track can be arranged. In such an embodiment, the first web may have a width greater than or equal to 10 μm, larger or equal to 20 μm or larger or equal to 50 microns, wherein the first web a preferred Width of 20 microns to 50 microns and a particularly preferred Width of about 30 microns may have.
Weiterhin kann der erste Steg ein transparentes oder ein nicht-transparentes elektrisch isolierendes Material aufweisen, das beispielsweise ausgewählt ist aus Glas, Keramik und/oder Kunststoffen. Bevorzugt kann der erste Steg mit einer Klebeschicht versehen auf den Träger aufgebracht werden. Dabei ist beispielsweise ein Besprühen oder ein Bestreichen des ersten Stegs mit einem Klebstoff oder einem Haftvermittler und anschließendes Verbinden des ersten Stegs mit dem Träger im Zuge eines Laminationsprozesses denkbar. Des Weiteren kann der erste Steg je nach Materialeigenschaften auch durch Nieten, Stanzen oder Schrauben mit dem Träger verbunden werden.Farther The first bridge may be a transparent or a non-transparent one having electrically insulating material selected, for example is made of glass, ceramics and / or plastics. Preferably, the first bridge with an adhesive layer provided on the support be applied. This is, for example, a spraying or painting the first web with an adhesive or a Adhesive and then connecting the first Bridge with the wearer in the course of a lamination process conceivable. Furthermore, the first bridge depending on the material properties also by riveting, punching or screwing with the carrier get connected.
Insbesondere im Falle eines nicht-transparenten Materials kann der erste Steg eine optische Trennung des ersten Halbleiterbauelements vom zweiten Halbleiterbauelement ermöglichen, sodass das als „Crosstalking” bezeichnete optische Übersprechen von elektromagnetischer Strahlung von einem strahlungsemittierenden Halbleiterbauelement in ein benachbart angeordnetes, ausgeschaltetes Halbleiterbauelement verhindert oder zumindest vermindert werden kann.Especially in the case of a non-transparent material, the first bridge an optical separation of the first semiconductor device from the second Semiconductor device allow, so called the "Crosstalking" optical crosstalk from electromagnetic radiation from a radiation-emitting semiconductor device into an adjacent one arranged, switched off semiconductor device prevents or at least can be reduced.
Ein derartiges optisches Übersprechen könnte ohne den ersten Steg etwa dann auftreten, wenn beispielsweise das erste Halbleiterbauelement im Betrieb Licht emittiert, das in das zweite, gleichzeitig ausgeschaltete Halbleiterbauelement eingekoppelt werden kann, so dass das zweite Halbleiterbauelement ebenfalls zur Lichtemission, dem so genannten Nebenleuchten, angeregt werden kann. Als Folge des optischen Übersprechens würde das Kontrastverhältnis zwischen einem Licht emittierenden ersten Halbleiterbauelement und einem ausgeschalteten zweiten Halbleiterbauelement durch das Auftreten des so genannten „Nebenleuchtens” verringert werden.One Such optical crosstalk could be without the first bridge about occur when, for example, the first Semiconductor device in operation emits light that is in the second, simultaneously switched off semiconductor device can be coupled can, so that the second semiconductor device also for light emission, the so-called secondary lights, can be stimulated. As a result of the Optical crosstalk would increase the contrast ratio between a light-emitting first semiconductor device and a switched off second semiconductor device by the occurrence of the so-called "side lights" are reduced.
Um ein solches Nebenleuchten durch das optische Übersprechen elektromagnetischer Strahlung in einem beispielsweise ausgeschalteten zweiten Halbleiterbauelement zu verhindern oder zumindest zu vermindern, kann der erste Steg mindestens so hoch wie das erste Halbleiterbauelement und/oder das zweite Halbleiterbauelement sein. Bevorzugt überragt der erste Steg die beiden Halbleiterbauelemente.Around such secondary lighting by the optical crosstalk electromagnetic radiation in an example off second semiconductor device to prevent or at least reduce For example, the first land may be at least as high as the first semiconductor device and / or the second semiconductor device. Preferably surmounted the first bridge the two semiconductor devices.
Weiterhin kann der erste Steg einen polygonalen Querschnitt aufweisen. Dies kann bedeuten, dass der erste Steg beispielsweise einen dreieckigen, viereckigen oder n-eckigen Querschnitt mit n größer oder gleich fünf aufweisen kann. Bevorzugt kann der erste Steg dabei eine Prismen-artige Form mit einem polygonalen Querschnitt aufweisen und kann besonders bevorzugt als Rechteckprisma ausgeführt sein.Farther the first web may have a polygonal cross-section. This may mean that the first bridge, for example, a triangular, quadrangular or n-shaped cross-section with n larger or equal to five. Preferably, the first The bridge has a prismatic shape with a polygonal cross section and can particularly preferably be designed as a rectangular prism be.
Die als Stromleiterstrukturen ausgebildete erste und zweite Leiterbahn können beispielsweise in Dünnschichttechnik auf den ersten Steg aufgebracht oder bevorzugt aufgedampft sein und sich entlang einer Haupterstreckungsrichtung des ersten Stegs senkrecht zum oben genannten Querschnitt auf der ersten Seitenfläche und auf der zweiten Seitenfläche erstrecken. Dabei können die erste und die zweite Leiterbahn ein Metall aufweisen und beispielsweise aus Gold ausgeführt sein.The formed as Stromleiterstrukturen first and second conductor track can be used, for example, in thin-film technology the first web applied or preferably vapor-deposited and along a main extension direction of the first web perpendicular to the above-mentioned cross section on the first side surface and extend on the second side surface. It can the first and the second conductor track have a metal and, for example, made Gold be executed.
Weiterhin kann der erste Steg in einer Öffnung im Träger angeordnet sein. In einer Ausführungsform kann die Öffnung als Vertiefung oder auch als Aussparung im Träger ausgeführt sein. Dies kann bedeuten, dass der erste Steg vertieft in einer Öffnung im Träger angeordnet ist.Farther may be the first bridge in an opening in the carrier be arranged. In one embodiment, the opening executed as a recess or as a recess in the carrier be. This may mean that the first bridge is recessed in an opening is arranged in the carrier.
Weiterhin kann sich die Öffnung durch den Träger hindurch erstrecken und sich der erste Steg zu einer von dem ersten Halbleiterbauelement und dem zweiten Halbleiterbauelement abgewandten Oberfläche des Trägers erstrecken. Dies kann bedeuten, dass sich die Öffnung von der Hauptoberfläche, auf der die Halbleiterbauelemente angeordnet sind, zur einer weiteren, den Halbleiterbauelementen gegenüberliegenden Oberfläche durch den Träger hindurch erstreckt. Weiterhin kann dies bedeuten, dass sich der erste Steg in der Öffnung durch den Träger hindurch erstreckt, sodass der erste Steg zum einen über die Öffnung mit der Hauptoberfläche des Trägers, auf der die beiden Halbleiterbauelemente angeordnet sind und zum anderen mit der den beiden Halbleiterbauelementen abgewandten Oberfläche des Trägers in Verbindung steht.Furthermore, the opening may extend through the carrier and the first web extend to a surface of the carrier facing away from the first semiconductor component and the second semiconductor component. This may mean that the opening extends from the main surface, on which the semiconductor components are arranged, to a further surface, which faces the semiconductor components, through the carrier. Furthermore, this may mean that the first web extends through the support in the opening, so that the first web to the one via the opening with the main surface of the carrier, on which the two semiconductor components are arranged and on the other hand with the surface facing away from the two semiconductor devices of the carrier is in communication.
Bevorzugt kann die Öffnung den ersten Steg umschließen, was bedeuten kann, dass der erste Steg in der Öffnung im Träger eingebettet sein kann, um eine stabile Anordnung des ersten Stegs und der darauf angeordneten Leiterbahnen zu ermöglichen.Prefers the opening can surround the first bridge, which may mean that the first bridge in the opening in the Carrier can be embedded to a stable arrangement allow the first bridge and the conductor tracks arranged thereon.
Eine Führung des Stegs durch eine im Träger angeordnete Öffnung hindurch kann zudem eine Segmentierung des Trägers ermöglichen. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass der Träger zumindest zwei voneinander getrennte Trägersegmente umfasst und auf jeweils einem Trägersegment ein Halbleiterbauelement angeordnet ist und sich zwischen den zwei Trägersegmenten der erste Steg erstreckt. Dabei kann der Steg auch die zumindest zwei Trägersegmente trennen, sodass die Trägersegmente mittels des Stegs verbunden oder auf einem gemeinsamen Träger angeordnet sein können.A Guide the web through an opening arranged in the carrier can also allow a segmentation of the carrier. This may mean, for example, that the carrier at least two includes separate carrier segments and on each a carrier segment arranged a semiconductor device is and between the two carrier segments of the first Footbridge extends. In this case, the bridge and the at least two carrier segments separate, so that the carrier segments connected by means of the web or may be arranged on a common carrier.
Weiterhin kann sich die zumindest eine erste Leiterbahn und/oder die zumindest eine zweite Leiterbahn durch die Öffnung zu der von dem ersten Halbleiterbauelement und dem zweiten Halbleiterbauelement abgewandten Oberfläche des Trägers hindurch erstrecken, wobei sich die erste und/oder die zweite Leiterbahn insbesondere entlang des Steges durch den Träger hindurch erstrecken können.Farther The at least one first conductor track and / or the at least a second trace through the opening to that of the first semiconductor device and the second semiconductor device extend away from the surface of the wearer, wherein the first and / or the second conductor track in particular extend along the web through the carrier can.
Der Träger kann beispielsweise transparent oder nicht-transparent und dabei flexibel oder unelastisch sein und Materialien enthalten wie beispielsweise Glas, Quarz, Silikon und/oder Keramik. Alternativ oder zusätzlich sind auch Kunststoffe wie Polyestercarbonate, Polyestersulphonate, Polyethylennaphtalat, Polyethylenterephtalat und Polyimide denkbar. Der Träger kann beispielsweise als Leiterplatte ausgeführt sein. Weiterhin kann der Träger als Wärmesenke ausgeführt sein, was bedeuten kann, dass die Halbleiterbauelemente ganzflächig auf einer Wärmesenke aufliegen. In einer solchen Ausführung kann der Träger bevorzugt als Metallkern-Platine ausgeführt sein.Of the Carrier can be transparent or non-transparent, for example and be flexible or inelastic and contain materials such as glass, quartz, silicone and / or ceramic. alternative or in addition, plastics such as polyester carbonates, Polyester sulphonates, polyethylene naphthalate, polyethylene terephthalate and polyimides conceivable. The carrier may, for example, as Be executed circuit board. Furthermore, the carrier be designed as a heat sink, which may mean that the semiconductor devices over a whole area on a heat sink rest. In such an embodiment, the carrier preferably be designed as a metal core board.
Weiterhin kann eine erste Kontaktschicht zwischen dem ersten Halbleiterbauelement und dem Träger angeordnet sein und die erste Kontaktschicht kann das erste Halbleiterbauelement elektrisch an die zumindest eine erste Leiterbahn anschließen. Dabei können die erste Kontaktschicht und das erste Halbleiterbauelement verschiedene Abmessungen haben, sodass beispielsweise die erste Kontaktschicht unter dem ersten Halbleiterbauelement hinausragt und sich zur ersten Leiterbahn hinerstreckt. Dabei kann dann die erste Kontaktschicht die erste Leiterbahn auf dem ersten Steg kontaktieren, während das erste Halbleiterbauelement beabstandet vom ersten Steg auf der ersten Kontaktschicht angeordnet sein kann.Farther may be a first contact layer between the first semiconductor device and the carrier can be arranged and the first contact layer the first semiconductor device electrically to the at least one connect first trace. The can first contact layer and the first semiconductor device different Have dimensions such that, for example, the first contact layer protrudes below the first semiconductor device and to the first Ladder stretched out. In this case, then, the first contact layer contact the first trace on the first bridge while the first semiconductor device spaced from the first land on the first contact layer may be arranged.
Zumindest eins oder mehrere der hier beschriebenen Merkmale zur ersten Kontaktschicht zwischen dem ersten Halbleiterbauelement und dem Träger sind alternativ oder zusätzlich für ein zweites Halbleiterbauelement möglich, wobei in diesem Fall eine weitere erste Kontaktschicht zwischen dem zweiten Halbleiterbauelement und dem Träger angeordnet sein kann und die weitere erste Kontaktschicht das zweite Halbleiterbauelement an die zumindest eine zweite Leiterbahn elektrisch anschließen kann.At least one or more of the features described herein for the first contact layer between the first semiconductor device and the carrier are alternative or additionally for a second semiconductor device possible, in which case a further first contact layer between the second semiconductor device and the carrier may be arranged and the further first contact layer, the second Semiconductor device to the at least one second conductor electrically can connect.
Weiterhin kann eine zweite Kontaktschicht zwischen dem ersten Halbleiterbauelement und dem Träger elektrisch getrennt von der ersten Kontaktschicht angeordnet sein. Dabei können die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht beispielsweise an ein Isolatorelement angrenzen, das zwischen der ersten Kontaktschicht und der zweiten Kontaktschicht auf dem Träger angeordnet sein kann. Das Isolatorelement kann beispielsweise ein Hohlraum sein. Alternativ kann das Isolatorelement auch ein elektrisch nicht-leitendes Material wie beispielsweise ein Photoresist, ein Polyimid, ein Metall- oder ein Halbmetalloxid oder -nitrid oder -oxinitrid oder eine Kombination daraus aufweisen, besonders bevorzugt beispielsweise Siliziumoxid oder Siliziumnitrid. Weiterhin kann das Isolatorelement elektrisch nicht-leitende Materialien, die darüber hinaus beispielsweise auch transparent sein können, wie beispielsweise Siloxane, Epoxide, Acrylate, Methylmetacrylate, Carbonate, Olephine, Styrole, Urethane, oder Derivate davon in Form von Monomeren, Oligomeren oder Polymeren, sowie Mischungen, Copolymere oder Verbindungen damit aufweisen.Farther may be a second contact layer between the first semiconductor device and the carrier electrically separated from the first contact layer be arranged. In this case, the first contact layer and the second contact layer, for example, to an insulator element adjacent, between the first contact layer and the second contact layer can be arranged on the support. The insulator element For example, it can be a cavity. Alternatively, the insulator element can also an electrically non-conductive material such as a photoresist, a polyimide, a metal or a semi-metal oxide or nitride or oxynitride or a combination thereof, more preferred for example, silicon oxide or silicon nitride. Furthermore, can the insulator element is electrically non-conductive materials that over it for example, can also be transparent, such as For example, siloxanes, epoxides, acrylates, methyl methacrylates, carbonates, Olephines, styrenes, urethanes, or derivatives thereof in the form of monomers, Oligomers or polymers, as well as mixtures, copolymers or compounds have it.
Weiterhin kann es möglich sein, dass die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht voneinander verschiedene Abmessungen oder andere Abmessungen als das erste Halbleiterbauelement aufweisen, sodass die erste oder die zweite Kontaktschicht über das erste Halbleiterbauelement herausragen können. Dabei ist es insbesondere möglich, dass nur die erste oder die zweite Kontaktschicht direkt an den ersten Steg angrenzt.Farther It may be possible for the first contact layer and the second contact layer from each other different dimensions or have different dimensions than the first semiconductor device, so that the first or the second contact layer over the first semiconductor device can protrude. It is it is especially possible that only the first or the second Contact layer directly adjacent to the first bridge.
Weiterhin kann eine derartige zweite Kontaktschicht auch zwischen dem zweiten Halbleiterbauelement und dem Träger angeordnet sein, wobei die zweite Kontaktschicht elektrisch getrennt von der oben genannten weiteren ersten Kontaktschicht zwischen dem zweiten Halbleiterbauelement und dem Träger angeordnet sein kann.Farther Such a second contact layer can also be between the second Semiconductor device and the carrier to be arranged, wherein the second contact layer electrically separated from the above another first contact layer between the second semiconductor device and the carrier can be arranged.
Weiterhin kann die zweite Kontaktschicht mit einem Rückseitenkontakt auf einer von dem ersten Halbleiterbauelement abgewandten Oberfläche des Trägers elektrisch verbunden sein. Dabei kann der Rückseitenkontakt mit der zweiten Kontaktschicht über ein elektrisches Kontaktelement verbunden sein, das sich in einer Öffnung im Träger angeordnet durch den Träger hindurch erstreckt. Dabei können die zweite Kontaktschicht und das elektrische Kontaktelement auch einstückig ausgebildet sein. So kann die Öffnung im Träger beispielsweise beim Aufbringen der zweiten Kontaktschicht mit der zweiten Kontaktschicht gefüllt und so mit einem elektrischen Kontaktelement versehen werden. Bevorzugt kann das derart in der Öffnung im Träger angeordnete elektrische Kontaktelement als Durchkontaktierung ausgeführt sein. Durchkontaktierungen, die den Wärmetransport senkrecht zum Träger verbessern können, können auch als thermale Vias bezeichnet sein, die beispielsweise aus Kupfer ausgeformt sind und damit die hohe Wärmeleitfähigkeit von Kupfer zu Wärmeableitungen nutzen können.Furthermore, the second contact layer may have a backside contact on one of the first Semiconductor component facing away from the surface of the carrier to be electrically connected. In this case, the rear-side contact may be connected to the second contact layer via an electrical contact element which extends through the carrier in an opening in the carrier. In this case, the second contact layer and the electrical contact element may also be formed in one piece. Thus, the opening in the carrier, for example, when applying the second contact layer filled with the second contact layer and thus provided with an electrical contact element. Preferably, the electrical contact element arranged in the opening in the carrier can be designed as a plated-through hole. Through-connections, which can improve the heat transfer perpendicular to the carrier, can also be referred to as thermal vias, which are formed, for example, from copper and can thus use the high thermal conductivity of copper to dissipate heat.
Alternativ zu den als Durchkontaktierungen beschriebenen elektrischen Kontaktelementen kann die zweite Kontaktschicht mit dem Rückseitenkontakt auch über eine erste Leiterbahn elektrisch verbunden sein. Dabei kann sich dann die erste Leiterbahn entlang des ersten Stegs innerhalb einer wie oben beschriebenen im Träger angeordneten Öffnung durch den Träger hindurch erstrecken.alternative to the electrical contact elements described as plated-through holes the second contact layer with the back contact can also over a first conductor be electrically connected. It can be then the first trace along the first land within one as described above in the carrier arranged opening extend through the carrier.
Während in einer derartigen Ausführung der Rückseitenkontakt elektrisch mit der zweiten Kontaktschicht verbunden sein kann, kann die erste Kontaktschicht mit einer entlang des ersten Stegs angeordneten ersten Leiterbahn verbunden sein. Dabei können die erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht jeweils unterschiedliche Halbleiterschichten innerhalb des ersten Halbleiterbauelements, das auf der ersten Kontaktschicht und auf der zweiten Kontaktschicht angeordnet ist, kontaktieren. So kann beispielsweise die zweite Kontaktschicht die p-dotierte Schicht der Halbleiterschichtenfolge des ersten Halbleiterbauelements kontaktieren, während die erste Kontaktschicht die n-dotierte Schicht der Halbleiterschichtenfolge über eine Durchkontaktierung in der p-dotierten Schicht kontaktieren kann. Eine solche Kontaktierung unterschiedlicher Halbleiterschichten ist auch durch die weitere erste Kontaktschicht und die zweite Kontaktschicht des zweiten Halbleiterbauelementes denkbar.While in such an embodiment, the back contact can be electrically connected to the second contact layer can the first contact layer having a along the first ridge arranged be connected to the first interconnect. It can be the first Contact layer and the second contact layer each different Semiconductor layers within the first semiconductor device, that on the first contact layer and on the second contact layer is arranged, contact. For example, the second Contact layer, the p-doped layer of the semiconductor layer sequence while contacting the first semiconductor device the first contact layer over the n-doped layer of the semiconductor layer sequence Contact a via in the p-doped layer can. Such a contacting of different semiconductor layers is also due to the further first contact layer and the second contact layer the second semiconductor device conceivable.
Das erste Halbleiterbauelement und das zweite Halbleiterbauelement können bevorzugt als Leuchtdioden mit einer Halbleiterschichtenfolge ausgeführt sein. Innerhalb der Halbleiterschichtenfolge können dabei alle dem Fachmann bekannten Nitrid- und/oder Phosphid-III/V- Verbindungshalbleiter, vorzugsweise AlnGamIn1-n-mN und AlnGamIn1-n-mP mit 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1, sowie II/VI-Verbindungshalbleiter und alternativ oder zusätzlich auch Halbleiter basierend auf AlGaAs verwendet werden, die hier nicht näher ausgeführt werden.The first semiconductor component and the second semiconductor component may preferably be embodied as light-emitting diodes with a semiconductor layer sequence. Within the semiconductor layer sequence, all nitride and / or phosphide III / V compound semiconductors known to the person skilled in the art, preferably Al n Ga m In 1 nm N and Al n Ga m In 1 nm P with 0 ≦ n ≦ 1.0, can be used ≤ m ≤ 1 and n + m ≤ 1, as well as II / VI compound semiconductors and alternatively or additionally also semiconductors based on AlGaAs are used, which are not detailed here.
Weiterhin
kann die Halbleiterschichtenfolge ein Aufwachssubstrat oder ein
Trägersubstrat aus einem Halbleitermaterial aufweisen.
Im letzteren Fall können die Halbleiterbauelemente beispielsweise
in der dem Fachmann bekannten Dünnfilm-Technik als Dünnfilm-Halbleiterchips
hergestellt sein. Weiterhin können das erste und/oder das
zweite Halbleiterbauelement auch ohne Halbleitersubstrat mit einer
Halbleiterschichtenfolge auf einem oder zwischen zwei Kunststoffträgern
und/oder -folien ausgeführt sein, wie beispielsweise in
der
Dabei können des erste Halbleiterbauelement und/oder das zweite Halbleiterbauelement beispielsweise einen aktiven, strahlungsemittierenden Bereich mit einem herkömmlichen pn-Übergang, einer Doppelheterostruktur, einer Einfachquantentopfstruktur (SQW-Struktur) oder einer Mehrfachquantentopfstruktur (MQW-Struktur) aufweisen. Die Bezeichnung Quantentopfstruktur umfasst im Rahmen der Anmeldung insbesondere jegliche Struktur der Ladungsträger, die durch Einschluss (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.there may be the first semiconductor device and / or the second Semiconductor device, for example, an active, radiation-emitting area with a conventional pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW structure) or a multiple quantum well structure (MQW structure). The term quantum well structure includes in the context of the application, in particular any structure of the charge carriers, by confinement quantization of their energy states can learn. In particular, the term includes quantum well structure no indication of the dimensionality of the quantization. It thus includes, among other things, quantum wells, quantum wires and quantum dots and any combination of these structures.
Weiterhin kann die zumindest eine strahlungsemittierende Anordnung eine Mehrzahl von ersten Halbleiterbauelementen entlang der ersten Seitenfläche des ersten Stegs und eine Mehrzahl von zweiten Halbleiterbauelementen entlang der zweiten Seitenfläche des ersten Stegs aufweisen. Mehrzahl kann hier und im Folgenden eine Anzahl bezeichnen, die größer oder gleich zwei ist.Farther the at least one radiation-emitting arrangement can have a plurality of first semiconductor devices along the first side surface of the first land and a plurality of second semiconductor devices along the second side surface of the first web. Plural may here and hereinafter denote a number that is greater than or equal to two.
Dabei können die Mehrzahl erster Halbleiterbauelemente und die Mehrzahl zweiter Halbleiterbauelemente jeweils in Zeilen entlang der ersten Seitenfläche beziehungsweise entlang der zweiten Seitenfläche des ersten Stegs auf dem Träger angeordnet sein. Dies kann weiterhin bedeuten, dass sich der erste Steg in einer Haupterstreckungsrichtung auf dem Träger erstreckt.there For example, the plurality of first semiconductor devices and the Plural second semiconductor devices each along lines the first side surface or along the second Side surface of the first web arranged on the carrier be. This may further mean that the first bridge in a main extension direction on the carrier extends.
Dabei können auf den Seitenflächen des ersten Stegs jeweils zumindest eine erste und eine zweite Leiterbahn angeordnet sein. Dies kann beispielsweise bedeuten, dass lediglich eine erste Leiterbahn auf der ersten Seitenfläche des ersten Stegs aufgebracht wird, sodass die ersten Halbleiterbauelemente der Mehrzahl der ersten Halbleiterbauelemente gemeinsam über die eine erste Leiterbahn elektrisch angeschlossen sind. Eine solche gemeinsame elektrische Kontaktierung ist auch für die zweiten Halbleiterbauelemente der Mehrzahl der zweiten Halbleiterbauelemente durch lediglich eine zweite Leiterbahn möglich.In each case at least one first and one second conductor track can be arranged on the side surfaces of the first web. This may mean, for example, that only a first conductor track is applied to the first side surface of the first bridge, so that the first semiconductor components of the plurality of first semiconductor components together via the first conductor track electrically are connected. Such a common electrical contacting is also possible for the second semiconductor components of the plurality of second semiconductor components by only one second conductor track.
Weiterhin kann der erste Steg entlang der ersten Seitenfläche eine Mehrzahl von ersten Leiterbahnen aufweisen und jeweils eine der Mehrzahl der ersten Leiterbahn kann jeweils eins der Mehrzahl der ersten Halbleiterbauelemente kontaktieren. Eine solche Ausführung kann alternativ zur zuvor beschriebenen gemeinsamen elektrischen Kontaktierung der Mehrzahl der ersten Halbleiterbauelemente durch eine einzige, gemeinsame erste Leiterbahn jedem der Mehrzahl der ersten Halbleiterbauelemente eine einzelne erste Leiterbahn zuordnen. Dies kann insbesondere bedeuten, dass jedes der Mehrzahl der ersten Halbleiterbauelemente einzeln durch eine jeweils erste Leiterbahn separat elektrisch angesteuert werden kann.Farther The first bridge along the first side surface can be a Have a plurality of first interconnects and each one of A plurality of the first conductor track can each be one of the plurality of the first Contact semiconductor devices. Such an execution may alternatively to the previously described common electrical Contacting the plurality of the first semiconductor devices by a single, common first trace of each of the plurality of the first Assign a single first conductor to semiconductor devices. This may in particular mean that each of the plurality of first semiconductor devices individually electrically controlled by a respective first trace separately can.
Eine solche individuelle elektrische Kontaktierung ist auch für jedes einzelne der Mehrzahl der zweiten Halbleiterbauelemente denkbar, indem der erste Steg entlang der zweiten Seitenfläche eine Mehrzahl von zweiten Leiterbahnen aufweist und jeweils eine der Mehrzahl der zweiten Leiterbahnen jeweils eins der Mehrzahl der zweiten Halbleiterbauelemente elektrisch kontaktiert.A Such individual electrical contact is also for each of the plurality of second semiconductor devices is conceivable by the first web along the second side surface a plurality of second conductor tracks and each one of the plurality the second interconnects each one of the plurality of second semiconductor devices electrically contacted.
Weiterhin kann auf dem Träger eine Mehrzahl von strahlungsemittierenden Anordnungen mit jeweils einem ersten Halbleiterbauelement, einem zweiten Halbleiterbauelement und einem ersten Steg angeordnet sein, wobei die ersten Stege der Mehrzahl der strahlungsemittierenden Anordnungen parallel zueinander angeordnet sein können. Eine solche Anordnung kann beispielsweise bedeuten, dass im Anschluss auf jeweils zwei Zeilen der Mehrzahl erster und zweiter Halbleiterbauelemente ein erster Steg angeordnet ist.Farther may be on the carrier a plurality of radiation-emitting Arrangements each having a first semiconductor device, a second Semiconductor device and a first web to be arranged, wherein the first lands of the plurality of radiation-emitting devices can be arranged parallel to each other. Such Arrangement may mean, for example, that following each two rows of the plurality of first and second semiconductor devices a first bridge is arranged.
Dadurch,
dass sich zwischen den jeweils in Zeilen angeordneten ersten und
zweiten Halbleiterbauelementen jeweils der erste Steg mit Leiterbahnen
zur elektrischen Kontaktierung der Mehrzahl der ersten und zweiten
Halbleiterbauelemente erstreckt, können insbesondere solche Zeilen
der ersten und/oder zweiten Halbleiterbauelemente elektrisch kontaktiert
werden, die mittig in einem solchen mehrzeiligen optoelektronischen
Bauelement mit einer Mehrzahl strahlungsemittierender Anordnungen
angeordnet sind. Somit kann auf die Anwendung der herkömmlichen
SMT-Technologie zur elektrischen Aasschließung von Halbleiterbauelementen,
die mittig in einem mehrzeiligen optoelektronisches Bauelement angeordnet
sind, verzichtet werden. Ebenso kann sich die Anwendung der als
Compact Planar High Flux bezeichneten Technologie, bei der die Kontaktierung
des Halbleiterbauelements wie in der
Weiterhin kann die zumindest eine strahlungsemittierende Anordnung ein drittes Halbleiterbauelement aufweisen und zwischen dem zweiten und dem dritten Halbleiterbauelement kann ein zweiter Steg angeordnet sein. Eine solche Anordnung kann beispielsweise auch die elektrische Versorgung von Halbleiterbauelementen, die in einer mehrzeiligen Matrixform mit einer ungeraden Anzahl von Zeilen auf einem Träger angeordnet sind, ermöglichen.Farther the at least one radiation-emitting arrangement may be a third one Have semiconductor device and between the second and the third semiconductor device may be arranged a second ridge. Such an arrangement may, for example, the electrical supply of Semiconductor devices in a multi-line matrix form with an odd number of lines arranged on a support are possible.
Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement kann beispielsweise in Projektionssystemen, in einem LED-Beamer mit einer aktiven Matrix oder als Scheinwerferanwendung, wie beispielsweise als Autoheadlampelement verwendet werden.The For example, described here optoelectronic device in projection systems, in an LED projector with an active matrix or as a headlamp application, such as as Autoheadlampelement be used.
Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbildungen des optoelektronischen Bauelementes ergeben sich aus den im Folgenden und in Verbindung mit den Figuren erläuterten Ausführungsbeispielen.Further Advantages, preferred embodiments and developments of the optoelectronic component result from the below and in conjunction with the figures explained embodiments.
Es zeigenIt demonstrate
In den Ausführungsbeispielen und Figuren sind gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die dargestellten Bestandteile sowie die Größenverhältnisse der Bestandteile untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr sind einige Details der Figuren zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt.In The embodiments and figures are the same or like-acting components each with the same reference numerals Mistake. The illustrated components as well as the size ratios the components among each other are not to scale to watch. Rather, some details of the figures are for the better Understanding shown exaggeratedly large.
Weiterhin
weist der erste Steg
Weiterhin
ist auf der ersten Seitenfläche
Wie
die
Weiterhin
weist der erste Steg
Weiterhin
ist der erste Steg
Das
erste Halbleiterbauelement
Die
Der
erste Steg
Wie
in der
Weiterhin
ist die erste Leiterbahn
Alternativ
dazu ist die erste Leiterbahn
Die
Die Öffnung
Weiterhin
erstreckt sich, wie in der
Kontaktschichten,
wie die erste Kontaktschicht
Die
erste Kontaktschicht
Ebenfalls
schließt die weitere erste Kontaktschicht
Demgegenüber
ist jedoch auch eine alternative Anordnung des zweiten Halbleiterbauelements
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine zweite elektrische
Kontaktschicht
Weiterhin
ist die zweite Kontaktschicht
Über
die erste Kontaktschicht
Weiterhin
kann der Rückseitenkontakt
Ebenfalls
entlang der ersten Seitenfläche
Alternativ
dazu kann eine Mehrzahl von ersten Leiterbahnen
Die
in einer Mehrzahl von Reihen entlang der Haupterstreckungsrichtung
der parallel zueinander verlaufenden erste Stege
Dabei
kann eine solche Matrixform der strahlungsemittierenden Anordnungen
Um
eine möglichst hohe Packungsdichte der Mehrzahl der strahlungsemittierenden
Anordnungen
Eine
solche wie in der
Um
daher eine strahlungsemittierende Anordnungen mit einer ungeraden
Anzahl in Reihen angeordneter Halbleiterbauelemente elektrisch anzusteuern,
ist daher eine Mischform der in den
Weiterhin
zeigt die
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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 diese Merkmale oder diese Kombination von Merkmalen selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention is not by the description based on the embodiments limited to these. Rather, the invention comprises each new feature as well as any combination of features, which in particular any combination of features in the claims includes, even if these features or this combination of Features themselves not explicitly in the claims or embodiments is given.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - DE 102005055293 A1 [0032, 0056] - DE 102005055293 A1 [0032, 0056]
- - WO 2006/034671 [0040] WO 2006/034671 [0040]
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Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE200810025693 DE102008025693A1 (en) | 2008-05-29 | 2008-05-29 | Optoelectronic device for use in projection system in e.g. LED Beamer, has two electrical conductors that are arranged on respective side surfaces of bar for electrically contacting respective semiconductor components |
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ID=41253852
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DE (1) | DE102008025693A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8497517B2 (en) | 2009-03-27 | 2013-07-30 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Arrangement of optoelectronic components |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006034671A2 (en) | 2004-09-30 | 2006-04-06 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelectronic component with a wireless contacting |
DE102005055293A1 (en) | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Method for producing semiconductor chips and thin-film semiconductor chip |
-
2008
- 2008-05-29 DE DE200810025693 patent/DE102008025693A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (2)
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