DE102015114287A1 - Lichtemittierendes Bauelement - Google Patents
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Abstract
Lichtemittierendes Bauelement mit einem Substrat, einem lichtemittierenden Halbleiterchip und einer erste Kabelklemme, wobei das Substrat zumindest teilweise wärmeleitfähig ist und der lichtemittierende Halbleiterchip auf dem Substrat angebracht ist. Die erste Kabelklemme ist eingerichtet, einen elektrischen Anschluss des lichtemittierenden Bauelements herzustellen, indem eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder ein Anschlussdraht, in die erste Kabelklemme eingesteckt wird. Eine erste elektrische Kontaktierungsstelle des lichtemittierenden Halbleiterchips ist mit der ersten Kabelklemme elektrisch leitfähig verbunden.
Description
- Die Erfindung betrifft ein lichtemittierendes Bauelement. Dieses lichtemittierende Bauelement ist so ausgestaltet, dass es mittels Chip-on-Bord-Technologie montiert werden kann.
- Für die Chip-on-Bord-Technologie geeignete Bauelemente sind so ausgestaltet, dass sie mithilfe eines Befestigungsmittels auf einem darunterliegenden Körper montiert werden können. Die elektrische Kontaktierung von Kontaktflächen der Bauelemente erfolgt dabei über das Anpressen von Kontaktflächen des Bauelements an Kontaktflächen des darunterliegenden Körpers, durch entsprechende Kontaktstellen innerhalb des Haltemittels, oder durch Verlöten der befestigten oder montierten Bauelemente.
- Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes lichtemittierendes Bauelement, das für die Chip-on-Board-Technologie geeignet ist, bereitzustellen.
- Diese Aufgabe wird mit dem lichtemittierenden Bauelement des Anspruchs 1 gelöst.
- Ein lichtemittierendes Bauelement weist ein Substrat, einen lichtemittierenden Halbleiterchip und eine erste Kabelklemme auf. Der lichtemittierende Halbleiterchip ist dabei auf dem Substrat angeordnet. Das Substrat ist teilweise wärmeleitfähig und eingerichtet, Wärme, die beim Betrieb des lichtemittierenden Halbleiterchips entsteht, durch das Substrat in einen darunterliegenden Körper abzuleiten. Mittels Haltemittel kann das lichtemittierende Bauelement auf dem darunterliegenden Körper montiert werden. Der darunterliegende Körper kann beispielsweise als Kühlkörper ausgebildet sein, um die beim Betrieb des lichtemittierenden Chips entstehende Wärme besonders gut aufzunehmen. Darüber hinaus weist das lichtemittierende Bauelement eine erste Kabelklemme auf, die mit einer ersten Kontaktstelle des lichtemittierenden Halbleiterchips elektrisch leitfähig verbunden ist. Die erste Kabelklemme ist eingerichtet, einen elektrischen Anschluss des lichtemittierenden Bauelementes herzustellen, indem eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder ein Anschlussdraht, in die erste Kabelklemme eingesteckt wird. Das Substrat kann dabei als Alanod, als Keramik oder als Saphirkristall ausgeführt sein, es sind aber auch andere Substrat-Materialien denkbar.
- Vorteilhafterweise lässt sich ein solches lichtemittierendes Bauelement einfach auf einem darunterliegenden Körper montieren und einfach elektrisch kontaktieren.
- In einer Ausführungsform weist das lichtemittierende Bauelement eine zweite Kabelklemme auf, die mit einer zweiten Kontaktierungsstelle des lichtemittierenden Halbleiterchips elektrisch leitfähig verbunden ist. Die zweite Kabelklemme ist ebenfalls eingerichtet, einen elektrischen Anschluss des lichtemittierenden Bauelementes herzustellen, indem eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder ein Anschlussdraht, in die zweite Kabelklemme eingesteckt wird.
- Durch die zweite Kabelklemme ist es möglich, sowohl den Plusals auch den Minuspol des lichtemittierenden Halbleiterchips mittels elektrischer Leitung, beispielsweise mittels Anschlusskabel oder Anschlussdraht, elektrisch leitfähig zu kontaktieren. Dadurch ist keine elektrische Leitfähigkeit des Substrates notwendig, die ansonsten die elektrische Kontaktierung der zweiten Kontaktstelle des lichtemittierenden Halbleiterchips übernehmen müsste.
- In einer Ausführungsform ist eine Kabelklemme ein SMD-Bauelement, also ein Bauelement, das auf eine Oberfläche aufgesetzt und dort verlötet werden kann.
- Vorteilhafterweise können die Kabelklemmen als SMD-Bauteile ausgeführt sein, um eine besonders einfache Bestückung der lichtemittierenden Bauelemente mit den Kabelklemmen zu erzielen. Dadurch können die Produktionsabläufe bei der Herstellung des lichtemittierenden Bauelements vereinfacht werden.
- In einer Ausführungsform ist eine Kabelklemme direkt auf dem Substrat angebracht.
- In einer Ausführungsform weist das Substrat mindestens ein Durchgangsloch auf, wobei das Durchgangsloch geeignet ist, das Substrat auf einem darunter angebrachten Körper zu befestigen. Dies kann durch geeignete Befestigungsmittel, beispielsweise eine Schraube, erfolgen. Durch das direkte Verschrauben des lichtemittierenden Bauelementes mit einem darunterliegenden Körper kann eine besonders einfache Montage des lichtemittierenden Bauelements erreicht werden.
- In einer Ausführungsform weist das lichtemittierende Bauelement eine Leiterplatte auf. Die Leiterplatte weist eine Durchgangsöffnung auf, wobei die Abmessungen der Durchgangsöffnung den Abmessungen des Substrates entsprechen. Das Substrat ist in der Durchgangsöffnung der Leiterplatte angebracht, die Kabelklemmen sind auf der Leiterplatte angebracht. Durch das Anbringen der Kabelklemmen auf der Leiterplatte kann ein kleineres Substrat verwendet werden. Das Material des Substrates, also eine Keramik, ein Alanot oder ein Saphirkristall ist teurer als das Material der Leiterplatte, die eine gedruckte Schaltung (PCB), bestehend aus einem flammhemmenden Material sein kann. Dadurch können Kosteneinsparungen bei der Herstellung des lichtemittierenden Bauelementes erzielt werden.
- In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte ein Durchgangsloch auf, mit der das lichtemittierende Bauelement auf einem darunterliegenden Körper befestigt werden kann. Dies kann beispielsweise durch eine Verschraubung erfolgen.
- Vorteilhafterweise lässt sich somit eine besonders einfache Montage des lichtemittierenden Bauelements erzielen.
- In einer Ausführungsform weist das Substrat mehrere lichtemittierende Halbleiterchips auf. Mindestens ein elektrischer Anschluss eines Halbleiterchips ist mit mindestens einer Kabelklemme elektrisch leitfähig verbunden. Durch die Verwendung von mehreren Halbleiterchips auf dem Substrat können lichtemittierende Bauelemente mit größerer Abstrahlleistung ermöglicht werden.
- In einer Ausführungsform ist eine Kabelklemme eine Federklemme. Federklemmen sind gut geeignet, elektrische Leitungen, beispielsweise Anschlusskabel oder Anschlussdrähte, durch Einstecken aufzunehmen (sogenanntes Anklemmen), oder durch Betätigen der Feder und Abziehen des Kabels oder des Drahtes wieder von der Stromversorgung zu trennen (sogenanntes Abklemmen). Durch die Verwendung einer Federklemme wird also ein Bauelement ermöglicht, das sich einfach an- und abklemmen lässt.
- In einer Ausführungsform ist eine Kabelklemme eine Schneidklemme. Schneidklemmen sind eingerichtet, ein Kabel oder einen Draht aufzunehmen und eine elektrische Kontaktierung herzustellen, obwohl der Draht oder das Kabel vor dem Einstecken in die Kabelklemme nicht abisoliert wurde. Dadurch kann der Arbeitsprozess des Anklemmens des lichtemittierenden Bauelements vereinfacht werden, allerdings lassen sich mittels Schneidklemmen kontaktierte lichtemittierende Bauelemente nicht mehr so einfach abklemmen, wie es bei einer Federklemme der Fall wäre.
- Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
-
1 ein lichtemittierendes Bauelement; -
2 ein auf einem darunterliegenden Körper befestigtes lichtemittierendes Bauelement; -
3 ein lichtemittierendes Bauelement mit zwei Kabelklemmen; -
4 ein lichtemittierendes Bauelement mit Durchgangslöchern, geeignet für eine Verschraubung; -
5 ein lichtemittierendes Bauelement mit einer Leiterplatte; -
6 ein weiteres lichtemittierendes Bauelement mit einer Leiterplatte; und -
7 ein lichtemittierendes Bauelement mit mehreren Halbleiterchips. -
1 zeigt ein lichtemittierendes Bauelement100 mit einem lichtemittierenden Halbleiterchip110 und einem Substrat120 . Der lichtemittierende Halbleiterchip110 ist dabei auf dem rechteckigen Substrat120 angeordnet. Das Material des Substrates120 kann dabei ein Alanod, eine Keramik oder ein Saphirkristall sein. Diese Materialien weisen gute optische und thermische Eigenschaften auf. Gute thermische Eigenschaften bedeutet dabei, dass das Substrat120 eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist, um die beim Betrieb des lichtemittierenden Halbleiterchips110 entstehende Wärme aus dem lichtemittierenden Halbleiterchip110 abzuleiten. Gute optische Eigenschaften bedeutet, dass das Substrat120 eine definierte Reflexion aufweist, wodurch die Lichtausbeute des lichtemittierenden Bauelements100 verbessert wird. Das lichtemittierende Bauelement100 weist zusätzlich eine erste Kabelklemme130 auf. Diese erste Kabelklemme130 ist auf dem Substrat120 angeordnet. Eine erste Kontaktierungsstelle131 der ersten Kabelklemme130 ist mit einem Bonddraht140 mit einer ersten Kontaktierungsstelle111 des lichtemittierenden Halbleiterchips110 verbunden. Der lichtemittierende Halbleiterchip110 kann über den Bonddraht140 und die erste Kabelklemme130 elektrisch kontaktiert werden, indem eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder ein Anschlussdraht, in die ersten Kabelklemme130 eingesteckt wird. Eine zweite elektrische Kontaktierungsstelle des lichtemittierenden Halbleiterchips befindet sich auf der Unterseite des lichtemittierenden Halbleiterchips110 und ist damit dem Substrat120 zugewandt. Die elektrische Kontaktierung dieser zweiten elektrischen Kontaktierungsstelle erfolgt über das Substrat120 . -
2 zeigt, wie das lichtemittierende Bauelement100 aus der1 auf einem darunterliegenden Körper200 angebracht werden kann. Das lichtemittierende Bauelement100 weist wieder einen lichtemittierenden Halbleiterchip110 mit einer ersten Kontaktierungsstelle111 , ein Substrat120 und eine erste Kabelklemme130 auf. Eine Kontaktierungsstelle131 der ersten Kabelklemme130 ist mit einem Bonddraht140 mit dem lichtemittierenden Halbleiterchip110 verbunden. An zwei gegenüberliegenden Ecken des Substrates120 befinden sich zwei Haltemittel210 . Die Haltemittel210 sind jeweils mit einer Schraube220 mit dem Körper200 verschraubt und so ausgestaltet, dass die Haltemittel210 das Substrat120 des lichtemittierenden Bauelements100 auf dem Körper200 fixieren. Die Haltemittel können beispielsweise aus Kunststoff bestehen, es ist aber für den Fachmann im Rahmen des fachmännischen Handelns möglich, Haltemittel210 auch aus anderen Materialien vorzusehen. Ebenso ist eine andere Form der Haltemittel210 für den Fachmann naheliegend. Der unter dem lichtemittierenden Bauelement100 liegende Körper200 kann beispielsweise als Kühlkörper ausgestaltet sein, um eine größere Wärmesenke für das Gesamtsystem aus lichtemittierendem Bauelement100 und Körper200 zu bilden. Dadurch kann die Wärme, die beim Betrieb des lichtemittierenden Halbleiterchips110 entsteht, über das Substrat120 in den Körper200 abfließen, sodass der lichtemittierende Halbleiterchip110 nicht überhitzt. -
3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements100 . Ein lichtemittierender Halbleiterchip110 ist auf einem Substrat120 angebracht. Auf dem Substrat120 befindet sich eine erste Kabelklemme130 und eine zweite Kabelklemme132 . Die erste Kabelklemme130 weist eine erste Kontaktierungsstelle131 auf, die mit einem Bonddraht140 mit einer ersten Kontaktierungsstelle111 des lichtemittierenden Halbleiterchips110 verbunden ist. Die zweite Kabelklemme132 weist eine zweite Kontaktierungsstelle133 auf, die mit einem Bonddraht140 mit einer zweiten Kontaktierungsstelle112 des lichtemittierenden Halbleiterchips110 verbunden ist. Die beiden Kabelklemmen130 ,132 sind eingerichtet, eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder einen Anschlussdraht, aufzunehmen, wodurch eine elektrische Kontaktierung des lichtemittierenden Halbleiterchips110 gewährleistet ist. Zur Montage des lichtemittierenden Bauelements100 können wieder Halteelemente110 analog zur2 verwendet werden. In diesem Ausführungsbeispiel erfolgt keine elektrische Kontaktierung des lichtemittierenden Halbleiterchips110 über das Substrat120 , sodass das Substrat120 keine elektrische Leitfähigkeit aufweisen muss. - In einem Ausführungsbeispiel ist eine der Kabelklemmen
130 ,132 ein SMD-Bauteil. Mittels eines geeigneten Metallbereichs, der als elektrische Kontaktierungsstelle131 oder133 ausgebildet sein kann, können SMD-Kabelklemmen130 ,132 leicht mit dem Substrat120 verlötet werden. - In einem Ausführungsbeispiel ist mindestens eine Kabelklemme
130 ,132 auf dem Substrat120 angebracht. -
4 zeigt ein lichtemittierendes Bauelement100 , das im Wesentlichen dem lichtemittierenden Bauelement100 der3 entspricht. Zusätzlich weist das Substrat120 zwei Durchgangslöcher121 auf, wobei die Durchgangslöcher121 als Durchbohrung des Substrates120 ausgestaltet sein können. Mittels der Durchgangslöcher121 ist es möglich, das Substrat120 direkt auf einen darunterliegenden Körper zu befestigen. Diese Befestigung kann beispielsweise durch eine Schraubverbindung erfolgen, es sind für den Fachmann aber auch andere Befestigungsmöglichkeiten denkbar. -
5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelementes100 . Ein lichtemittierender Halbleiterchip110 ist auf einem rechteckigen Substrat120 angebracht. Das rechteckige Substrat120 ist passgenau in eine Leiterplatte150 eingepasst, wobei die Leiterplatte150 eine Durchgangsöffnung aufweist, die vom Substrat120 ausgefüllt wird. Die Unterseite des Substrates120 und die Unterseite der Leiterplatte150 , also jeweils die Seite, die dem lichtemittierenden Chip110 gegenüberliegt, sind dabei auf einer Ebene angeordnet. Außerdem weist das lichtemittierende Bauelement100 eine erste Kabelklemme130 auf, die auf der Leiterplatte150 angeordnet ist. Eine erste Kontaktierungsstelle131 der ersten Kabelklemme130 ist mit einem Bonddraht140 mit einer ersten Kontaktierungsstelle111 des lichtemittierenden Halbleiterchips110 elektrisch leitfähig verbunden. Eine zweite elektrische Kontaktierungsstelle des lichtemittierenden Halbleiterchips110 befindet sich auf der Unterseite des lichtemittierenden Halbleiterchips110 , angrenzend an das Substrat120 , wobei das Substrat120 elektrisch und thermisch leitfähig ist. Dadurch kann eine elektrische Kontaktierung des lichtemittierenden Halbleiterchips110 über das Substrat120 erfolgen, andererseits kann die beim Betrieb des lichtemittierenden Halbleiterchips110 entstehende Wärme über das Substrat120 auf einen unter das lichtemittierende Bauelement100 angeordneten Körper abgeleitet werden. Befestigt werden kann das lichtemittierende Bauelement100 der5 wieder analog zu den Befestigungsmöglichkeiten, die in2 gezeigt sind. -
6 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines lichtemittierenden Bauelements100 , das im Wesentlichen dem lichtemittierenden Bauelement100 der5 entspricht. Zusätzlich zum Bauelement100 und den Einzelheiten der5 weist das lichtemittierende Bauelement100 der6 eine zweite Kabelklemme132 auf, wobei eine zweite Kontaktierungsstelle133 der zweiten Kabelklemme132 mit einem Bonddraht140 mit einer zweiten Kontaktierungsstelle112 des lichtemittierenden Halbleiterchips110 verbunden ist. Die zweite Kabelklemme132 ist dabei auch auf der Leiterplatte150 angeordnet. Zusätzlich weist die Leiterplatte150 zwei Durchgangslöcher auf151 , wobei die Durchgangslöcher151 geeignet sind, das lichtemittierende Bauelement100 auf einem darunterliegenden Körper zu befestigen, beispielsweise zu verschrauben. Die Kabelklemmen130 ,132 sind wiederum eingerichtet, eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder einen Anschlussdraht, für den lichtemittierenden Halbleiterchip110 durch Einstecken aufzunehmen und so den lichtemittierenden Halbleiterchip110 elektrisch zu kontaktieren. - In einem Ausführungsbeispiel weist das lichtemittierende Bauelement
100 der6 nur die zweite Kabelklemme132 auf, nicht jedoch die Durchgangslöcher151 . - In einem weiteren Ausführungsbeispiel weist das lichtemittierende Bauelement
100 der6 nur die Durchgangslöcher151 , nicht jedoch die zweite Kabelklemme132 auf. -
7 zeigt ein lichtemittierendes Bauelement100 mit drei lichtemittierenden Halbleiterchips110 . Die drei lichtemittierenden Halbleiterchips110 sind auf einem Substrat120 angeordnet. Eine erste Kabelklemme130 ist ebenfalls auf dem Substrat120 angeordnet, eine erste Kontaktierungsstelle131 der ersten Kabelklemme130 ist mit drei Bonddrähten140 mit je einer ersten Kontaktierungsstelle111 der drei lichtemittierenden Halbleiterchips110 elektrisch leitfähig verbunden. Die erste Kabelklemme130 ist wieder eingerichtet, eine elektrische Leitung, beispielsweise ein Anschlusskabel oder einen Anschlussdraht, durch Einstecken aufzunehmen, und so die drei lichtemittierenden Halbleiterchips110 elektrisch leitfähig zu kontaktieren. Das lichtemittierende Bauelement100 kann wieder mit Haltemitteln analog zur2 auf einem darunterliegenden Körper befestigt werden. Ebenso ist es denkbar, das lichtemittierende Bauelement100 mit einer der in den3 bis6 beschriebenen Techniken weiter zu verbessern. Es ist ebenfalls denkbar, zwei lichtemittierende Halbleiterchips110 oder mehr als drei lichtemittierende Halbleiterchips110 auf dem Substrat120 anzuordnen. - In einem Ausführungsbeispiel, bei dem das lichtemittierende Bauelement
100 mehrere lichtemittierende Halbleiterchips110 aufweist, ist für jeden lichtemittierenden Halbleiterchip110 eine erste Kabelklemme130 vorgesehen. Ebenso kann es denkbar sein, für jeden lichtemittierenden Halbleiterchip110 eine zweite Kabelklemme132 vorzusehen. Dadurch können die lichtemittierenden Halbleiterchips110 individuell kontaktiert werden. Eine weitere Möglichkeit der elektrischen Kontaktierung der lichtemittierenden Halbleiterchips110 ist das direkte Bonden von Chip110 zu Chip110 , also die Schaffung einer elektrischen Verbindung von einem Chip110 zum nächsten, wobei nur der erste und der letzte Chip110 in dieser Reihenschaltung mit jeweils einer Kabelklemme130 ,132 verbunden sind. Auch weitere Verbindungsmöglichkeiten, insbesondere Kombinationen aus Parallel- und Reihenschaltungen der lichtemittierenden Halbleiterchips110 , sind für den Fachmann ausführbar, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. - In einem Ausführungsbeispiel ist eine Kabelklemme
130 ,132 eine Federklemme, die ein einfaches An- und Abklemmen des lichtemittierenden Bauelements100 erleichtert. - In einem Ausführungsbeispiel ist eine Kabelklemme
130 ,132 eine Schneidklemme, mit der eine sichere elektrische Kontaktierung des lichtemittierenden Halbleiterchips ohne vorheriges Abisolieren der elektrischen Leitung, beispielsweise des Anschlusskabels oder des Anschlussdrahtes, hergestellt werden kann. - Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
- Bezugszeichenliste
-
- 100
- Lichtemittierendes Bauelement
- 110
- Lichtemittierender Halbleiterchip
- 111
- Erste Kontaktierungsstelle
- 112
- Zweite Kontaktierungsstelle
- 120
- Substrat
- 121
- Durchgangsloch
- 130
- Erste Kabelklemme
- 131
- Erste Kontaktierungsstelle
- 132
- Zweite Kabelklemme
- 133
- Zweite Kontaktierungsstelle
- 140
- Bonddraht
- 150
- Leiterplatte
- 151
- Durchgangsloch
- 200
- Körper
- 210
- Haltemittel
- 220
- Schraube
Claims (10)
- Lichtemittierendes Bauelement (
100 ), das ein Substrat (120 ), einen lichtemittierenden Halbleiterchip (110 ) und eine erste Kabelklemme (130 ) aufweist, wobei das Substrat (120 ) zumindest teilweise wärmeleitfähig ist, wobei der lichtemittierende Halbleiterchip (110 ) auf dem Substrat (120 ) angebracht ist, wobei die erste Kabelklemme (130 ) eingerichtet ist, einen elektrischen Anschluss des lichtemittierenden Bauelements (100 ) herzustellen, indem eine elektrische Leitung in die erste Kabelklemme (130 ) eingesteckt wird und wobei mindestens eine erste elektrische Kontaktierungsstelle (111 ) des lichtemittierenden Halbleiterchips (110 ) mit der ersten Kabelklemme (130 ) elektrisch leitfähig verbunden ist. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach Anspruch 1, wobei eine zweite elektrische Kontaktierungsstelle (112 ) des lichtemittierenden Halbleiterchips (110 ) mit einer zweiten Kabelklemme (132 ) elektrisch leitfähig verbunden ist, wobei die zweite Kabelklemme (132 ) eingerichtet ist, einen elektrischen Anschluss des lichtemittierenden Bauelements (100 ) herzustellen, indem eine elektrische Leitung in die zweite Kabelklemme (132 ) eingesteckt wird. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mindestens eine Kabelklemme (130 ,132 ) ein SMD-Bauteil ist. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Kabelklemme (130 ,132 ) auf dem Substrat (120 ) angebracht ist. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach Anspruch 4, wobei das Substrat (120 ) wenigstens ein Durchgangsloch (121 ) aufweist, das geeignet ist, das Substrat (120 ) auf einem darunter angebrachten Körper (200 ) zu befestigen. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Bauelement (100 ) eine Leiterplatte (150 ) aufweist, wobei die Leiterplatte (150 ) eine Durchgangsöffnung aufweist, wobei das Substrat (120 ) in der Durchgangsöffnung der Leiterplatte (150 ) angebracht ist und wobei eine Kabelklemme (130 ,132 ) auf der Leiterplatte (150 ) angebracht ist. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach Anspruch 6, wobei die Leiterplatte (150 ) wenigstens ein Durchgangsloch (151 ) aufweist, das geeignet ist, das Bauelement (100 ) auf einem darunter angebrachten Körper (200 ) befestigen. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf dem Substrat (120 ) mehrere lichtemittierende Halbleiterchips (110 ) angebracht sind, wobei die Halbleiterchips (110 ) mit mindestens einer Kabelklemme (130 ,132 ) elektrisch leitfähig verbunden sind. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Kabelklemme (130 ,132 ) eine Federklemme ist. - Lichtemittierendes Bauelement (
100 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Kabelklemme (130 ,132 ) eine Schneidklemme ist.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019219637A1 (de) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Leiterplattenaufbau zur aufnahme wenigstens eines halbleiterleuchtmittels |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112005003345T5 (de) * | 2005-01-06 | 2007-11-22 | Lamina Ceramics, Inc. | Led-Lichtquellen für Bildprojektorsysteme |
DE202009012873U1 (de) * | 2009-09-23 | 2011-02-10 | Bjb Gmbh & Co. Kg | Anschlusselement zur elektrischen Anbindung einer LED |
US20110215368A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Johnny Chen | Light-emitting diode with wire-piercing lead frame |
US20130221827A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting module |
DE102013102556A1 (de) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauteil, Leuchtmodul und Kraftfahrzeugscheinwerfer |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070001177A1 (en) * | 2003-05-08 | 2007-01-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Integrated light-emitting diode system |
US7513793B2 (en) * | 2006-12-22 | 2009-04-07 | Tyco Electronics Corporation | Surface mount poke in connector |
JP4888280B2 (ja) * | 2007-08-28 | 2012-02-29 | パナソニック電工株式会社 | 発光装置 |
DE102009042615B4 (de) * | 2009-09-23 | 2015-08-27 | Bjb Gmbh & Co. Kg | Anschlusselement zur elektrischen Anbindung einer LED |
JP5541991B2 (ja) * | 2010-07-20 | 2014-07-09 | タイコエレクトロニクスジャパン合同会社 | 表面実装型コンタクト及びそれを用いたコネクタ |
US9410665B2 (en) * | 2012-07-16 | 2016-08-09 | The Sloan Company, Inc. | Flexible ribbon LED module |
-
2015
- 2015-08-27 DE DE102015114287.2A patent/DE102015114287A1/de not_active Withdrawn
-
2016
- 2016-08-11 WO PCT/EP2016/069173 patent/WO2017032613A1/de active Application Filing
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE112005003345T5 (de) * | 2005-01-06 | 2007-11-22 | Lamina Ceramics, Inc. | Led-Lichtquellen für Bildprojektorsysteme |
DE202009012873U1 (de) * | 2009-09-23 | 2011-02-10 | Bjb Gmbh & Co. Kg | Anschlusselement zur elektrischen Anbindung einer LED |
US20110215368A1 (en) * | 2010-03-05 | 2011-09-08 | Johnny Chen | Light-emitting diode with wire-piercing lead frame |
US20130221827A1 (en) * | 2012-02-27 | 2013-08-29 | Toyoda Gosei Co., Ltd. | Light-emitting module |
DE102013102556A1 (de) * | 2013-03-13 | 2014-09-18 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauteil, Leuchtmodul und Kraftfahrzeugscheinwerfer |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2019219637A1 (de) * | 2018-05-15 | 2019-11-21 | HELLA GmbH & Co. KGaA | Leiterplattenaufbau zur aufnahme wenigstens eines halbleiterleuchtmittels |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2017032613A1 (de) | 2017-03-02 |
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