DE102016113206A1 - Radiation emitting device - Google Patents
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- H01L33/64—Heat extraction or cooling elements
- H01L33/642—Heat extraction or cooling elements characterized by the shape
Abstract
Es wird eine Strahlung emittierende Vorrichtung (1) angegeben umfassend – mehrere Strahlung emittierende Halbleiterbauelemente (2), die jeweils eine Oberfläche, die sich aus mehreren Teilflächen (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F) zusammensetzt, und jeweils ein an der Oberfläche angeordnetes erstes und zweites, Anschlusselement (3, 4) aufweisen, wobei die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente (2) an einer Mehrzahl ihrer Teilflächen (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F) Strahlung emittieren, – einen Träger (6) aufweisend – eine dreidimensionale Gestalt, die durch eine entlang einer ersten Achse (A1) bestimmbare erste Ausdehnung (B), eine entlang einer senkrecht zur ersten verlaufenden zweiten Achse (A2) bestimmbare zweite Ausdehnung (T) und durch eine entlang einer senkrecht zur ersten (A1) und zweiten Achse (A2) verlaufenden dritten Achse (A3) bestimmbare dritte Ausdehnung (H) gekennzeichnet ist, wobei die dritte Ausdehnung (H) größer ist als die erste (B) und die zweite Ausdehnung (T), – mindestens ein elektrisches Kontaktmittel (7A, 7B), wobei jedes Anschlusselement (3, 4) mit einem elektrischen Kontaktmittel (7A, 7B) des Trägers (6) elektrisch verbunden ist, und die Halbleiterbauelemente (2) mittels des Trägers (6) mechanisch miteinander verbunden sind, wobei höchstens 50 % jeder Teilfläche (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F) eines einzelnen Halbleiterbauelements (2) von dem Träger (6) bedeckt sind.The invention relates to a radiation-emitting device (1) comprising - a plurality of radiation-emitting semiconductor components (2) each having a surface composed of a plurality of sub-areas (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F) and one each on the Surface arranged first and second terminal element (3, 4), wherein the radiation emitting semiconductor devices (2) at a plurality of their partial surfaces (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F) emit radiation, - a carrier (6) having A three-dimensional shape, which can be determined by a first extension (B) determinable along a first axis (A1), a second extension (T) determinable along a second axis (A2) perpendicular to the first, and a second extension (T1) along a plane perpendicular to the first (A1 ) and the second axis (A2) extending third axis (A3) determinable third extent (H), wherein the third extent (H) is greater than the first (B) and the second extent (T), at least one electrical contact means (7A, 7B), each connection element (3, 4) being electrically connected to an electrical contact means (7A, 7B) of the carrier (6), and the semiconductor components (2) being mechanically connected to one another by means of the carrier (6) wherein at most 50% of each subarea (2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F) of a single semiconductor device (2) is covered by the carrier (6).
Description
Es wird eine Strahlung emittierende Vorrichtung angegeben, die mehrere Strahlung emittierende Halbleiterbauelemente aufweist, wobei die Halbleiterbauelemente insbesondere Strahlung mit Wellenlängen im sichtbaren Spektralbereich emittieren.The invention relates to a radiation-emitting device which has a plurality of radiation-emitting semiconductor components, wherein the semiconductor components in particular emit radiation having wavelengths in the visible spectral range.
Bei einer Strahlung emittierenden Vorrichtung, die als Strahlungsquelle mindestens ein Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement aufweist, ist typischerweise eine Wärmesenke vorgesehen, die in thermischem Kontakt mit dem mindestens einen Halbleiterbauelement steht, so dass Verlustwärme, die im Betrieb entsteht, von der Wärmesenke aufgenommen und dadurch das mindestens eine Strahlung emittierende Halbleiterbauelement ausreichend gekühlt werden kann. Problematisch ist hierbei, dass von der Wärmesenke nicht nur die Verlustwärme, sondern auch Strahlung, die das mindestens eine Strahlung emittierende Halbleiterbauelement erzeugt, absorbiert wird, so dass die Strahlungsausbeute der Strahlung emittierenden Vorrichtung beeinträchtigt wird.In a radiation-emitting device which has at least one radiation-emitting semiconductor component as the radiation source, a heat sink is typically provided, which is in thermal contact with the at least one semiconductor component, so that heat loss arising during operation is absorbed by the heat sink and thereby the at least a radiation-emitting semiconductor device can be sufficiently cooled. The problem here is that of the heat sink not only the heat loss, but also radiation that generates the at least one radiation emitting semiconductor device is absorbed, so that the radiation efficiency of the radiation-emitting device is impaired.
Eine zu lösende Aufgabe besteht vorliegend darin, eine Strahlung emittierende Vorrichtung anzugeben, bei der Absorptionsverluste, die insbesondere an der Wärmesenke auftreten, im Vergleich zu einer herkömmlichen Vorrichtung reduziert sind. An object to be solved in the present case is to specify a radiation-emitting device in which absorption losses that occur in particular at the heat sink are reduced in comparison to a conventional device.
Diese Aufgabe wird durch eine Strahlung emittierende Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. This object is achieved by a radiation-emitting device having the features of the independent patent claim.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Strahlung emittierende Vorrichtung mehrere Strahlung emittierende Halbleiterbauelemente sowie einen Träger, durch den die Halbleiterbauelemente mechanisch miteinander verbunden sind.In accordance with at least one embodiment, the radiation-emitting device comprises a plurality of radiation-emitting semiconductor components and a carrier, by means of which the semiconductor components are mechanically connected to one another.
Die Halbleiterbauelemente können jeweils eine Oberfläche, die sich aus mehreren Teilflächen zusammensetzt, und jeweils ein an der Oberfläche angeordnetes erstes und zweites, Anschlusselement aufweisen. Mittels des ersten und zweiten Anschlusselements ist es möglich, das jeweilige Halbleiterbauelement elektrisch anzuschließen und im Betrieb mit Strom zu versorgen. The semiconductor components may each have a surface which is composed of a plurality of partial surfaces, and in each case a first and second connecting element arranged on the surface. By means of the first and second connection element, it is possible to electrically connect the respective semiconductor component and to supply power during operation.
Die Halbleiterbauelemente umfassen vorzugsweise jeweils einen Halbleiterkörper, auf dem die Anschlusselemente angeordnet sind. Die Halbleiterkörper können jeweils einen ersten Halbleiterbereich, einen zweiten Halbleiterbereich und eine zwischen dem ersten und zweiten Halbleiterbereich angeordnete aktive Zone, die insbesondere zur Strahlungserzeugung geeignet ist, umfassen. Vorzugsweise handelt es sich bei dem ersten Halbleiterbereich um einen p-leitenden Bereich. Weiterhin handelt es sich bei dem zweiten Halbleiterbereich insbesondere um einen n-leitenden Bereich. Insbesondere ist das erste Anschlusselement mit dem ersten Halbleiterbereich und das zweite Anschlusselement mit dem zweiten Halbleiterbereich elektrisch verbunden. Vorzugsweise sind die Anschlusselemente auf einer Teilfläche des Halbleiterkörpers spiegelsymmetrisch angeordnet. Weiterhin sind die Anschlusselemente mit Vorteil zentral auf der Teilfläche angeordnet. Dabei erfolgt die Stromzuführung vom Zentrum des Halbleiterkörpers aus nach außen zu Randbereichen des Halbleiterkörpers. Länge und Breite der Anschlusselemente können aufgrund der zentralen, symmetrischen Anordnung reduziert werden, wodurch von einem größeren Teil der Teilfläche Strahlung emittiert werden kann.The semiconductor components preferably each comprise a semiconductor body on which the connection elements are arranged. The semiconductor bodies may each comprise a first semiconductor region, a second semiconductor region and an active zone arranged between the first and second semiconductor regions, which is suitable in particular for generating radiation. Preferably, the first semiconductor region is a p-type region. Furthermore, the second semiconductor region is in particular an n-conducting region. In particular, the first connection element is electrically connected to the first semiconductor region and the second connection element is electrically connected to the second semiconductor region. Preferably, the connection elements are arranged mirror-symmetrically on a partial surface of the semiconductor body. Furthermore, the connection elements are advantageously arranged centrally on the partial surface. In this case, the power supply takes place from the center of the semiconductor body to the outside to edge regions of the semiconductor body. Length and width of the connecting elements can be reduced due to the central, symmetrical arrangement, whereby radiation can be emitted by a larger part of the partial surface.
Für den jeweiligen Halbleiterkörper beziehungsweise den ersten und zweiten Halbleiterbereich des einzelnen Halbleiterkörpers kommen vorzugsweise auf Nitrid-Verbindungshalbleitern basierende Materialien in Betracht. "Auf Nitrid-Verbindungshalbleitern basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass zumindest eine Schicht des Halbleiterkörpers ein Nitrid-III/V-Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise AlnGamIn1-n-mN umfasst, wobei 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen physikalischen Eigenschaften des AlnGamIn1-n-mN-Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (Al, Ga, In, N), auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.For the respective semiconductor body or the first and second semiconductor region of the individual semiconductor body are preferably based on nitride compound semiconductors materials. "Based on nitride compound semiconductors" in the present context means that at least one layer of the semiconductor body comprises a nitride III / V compound semiconductor material, preferably Al n Ga m In 1 nm N, where 0 ≦ n ≦ 1, 0 ≦ m ≦ 1 and n + m ≤ 1. This material does not necessarily have to have a mathematically exact composition according to the above formula. Rather, it may comprise one or more dopants as well as additional constituents which do not substantially alter the characteristic physical properties of the Al n Ga m In 1-nm N material. For the sake of simplicity, however, the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these may be partially replaced by small amounts of other substances.
Vorzugsweise emittieren die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente an einer Mehrzahl ihrer Teilflächen Strahlung. Insbesondere wird an allen Teilflächen jedes Halbleiterbauelements Strahlung emittiert. Weiterhin kann die Strahlung von jedem einzelnen Halbleiterbauelement isotrop abgegeben werden.The radiation-emitting semiconductor components preferably emit radiation at a plurality of their partial surfaces. In particular, radiation is emitted on all partial surfaces of each semiconductor component. Furthermore, the radiation from each individual semiconductor device can be emitted isotropically.
Der Träger kann eine dreidimensionale Gestalt aufweisen, die durch eine entlang einer ersten Achse bestimmbare erste Ausdehnung, eine entlang einer senkrecht zur ersten verlaufenden zweiten Achse bestimmbare zweite Ausdehnung und durch eine entlang einer senkrecht zur ersten und zweiten verlaufenden dritten Achse bestimmbare dritte Ausdehnung gekennzeichnet ist, wobei die dritte Ausdehnung größer ist als die erste und die zweite Ausdehnung. Bei der "Ausdehnung" handelt es sich insbesondere um die maximale Ausdehnung entlang der jeweiligen Achse. Vorzugsweise ist die dritte Ausdehnung um ein Vielfaches größer als die erste und zweite Ausdehnung.The carrier may have a three-dimensional shape which is characterized by a first extent determinable along a first axis, a second extent determinable along a second axis extending perpendicular to the first axis and by a third extent determinable along a third axis extending perpendicular to the first and second axes, wherein the third dimension is greater than the first and second dimensions. The "expansion" is in particular the maximum extent along the respective axis. Preferably, the third is Extension many times greater than the first and second dimensions.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Träger mindestens ein elektrisches Kontaktmittel, wobei jedes Anschlusselement mit einem elektrischen Kontaktmittel des Trägers elektrisch verbunden ist.In accordance with at least one embodiment, the carrier comprises at least one electrical contact means, wherein each connection element is electrically connected to an electrical contact means of the carrier.
Vorzugsweise sind höchstens 50 % jeder Teilfläche eines einzelnen Halbleiterbauelements von dem Träger bedeckt. Durch den höchstens 50 %igen Bedeckungsgrad jeder Teilfläche können Strahlungsverluste im Vergleich zu Vorrichtungen, bei welchen die Halbleiterbauelemente zumindest an einer Teilfläche von einem Träger, beispielsweise einer Wärmesenke, vollflächig bedeckt werden, reduziert werden. Zugleich können die Halbleiterbauelemente in den vom Träger unbedeckten Bereichen der Teilflächen aufgrund von Konvektion gekühlt werden.Preferably, at most 50% of each subarea of a single semiconductor device is covered by the carrier. Due to the maximum 50% degree of coverage of each partial area, radiation losses can be reduced in comparison to devices in which the semiconductor components are completely covered by a carrier, for example a heat sink, at least on a partial area. At the same time, the semiconductor components can be cooled in the areas of the partial areas which are uncovered by the carrier due to convection.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung sind mindestens zwei Teilflächen jedes Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements von dem Träger vollständig unbedeckt. Beispielsweise können die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente prismenförmig, insbesondere quaderförmig, ausgebildet sein. Dabei können die Halbleiterbauelemente sechs Teilflächen aufweisen. Insbesondere handelt es sich bei den Teilflächen, die von dem Träger vollständig unbedeckt sind, um gegenüberliegende Flächen.In a preferred embodiment, at least two partial surfaces of each radiation-emitting semiconductor component are completely uncovered by the carrier. For example, the radiation-emitting semiconductor components may be prism-shaped, in particular cuboid. In this case, the semiconductor components may have six partial surfaces. In particular, the partial surfaces which are completely uncovered by the carrier are opposite surfaces.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente berührungslos angeordnet, so dass sich jeweils zwischen zwei direkt benachbarten Halbleiterbauelementen ein Zwischenraum befindet. In anderen Worten grenzen die einander zugewandten Teilflächen von zwei benachbarten Halbleiterbauelementen nicht unmittelbar aneinander. In den Zwischenräumen kann Konvektion stattfinden, so dass die im Betrieb entstehende Verlustwärme von den Halbleiterbauelementen abgeführt werden kann.In accordance with at least one embodiment, the radiation-emitting semiconductor components are arranged without contact, so that in each case a gap is located between two directly adjacent semiconductor components. In other words, the mutually facing partial surfaces of two adjacent semiconductor components do not adjoin one another directly. Convection may take place in the intermediate spaces, so that the heat loss arising during operation can be dissipated from the semiconductor components.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in dem Zwischenraum jeweils ein strahlungsdurchlässiges gasförmiges, flüssiges oder festes Medium angeordnet. Während durch das gasförmige oder flüssige Medium eine Kühlung aufgrund von Konvektion möglich ist, erfolgt die Kühlung im festen Medium insbesondere durch Wärmeleitung. Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung weist das gasförmige Medium ein Edelgas auf oder besteht daraus. Beispielsweise kann es sich bei dem Edelgas um Helium handeln. Weiterhin kann es sich bei dem festen Medium um einen Kunststoff handeln.In accordance with at least one embodiment, in each case a radiation-permeable gaseous, liquid or solid medium is arranged in the intermediate space. While a cooling due to convection is possible by the gaseous or liquid medium, the cooling takes place in the solid medium in particular by heat conduction. In an advantageous embodiment, the gaseous medium to a noble gas or consists thereof. For example, the noble gas may be helium. Furthermore, the solid medium may be a plastic.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Träger einen Trägerkörper. Der Trägerkörper kann aus einem elektrisch schlecht oder nicht leitenden Material gebildet sein. Hierbei sind die Kontaktmittel beispielsweise in Form von Metallisierungen auf dem Trägerkörper angeordnet. Insbesondere ist der Trägerkörper aus einem strahlungsdurchlässigen Material, beispielsweise einem strahlungsdurchlässigen Kunststoff oder Glas, gebildet. Alternativ kann der Trägerkörper aus einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einem Metall oder einer Metallverbindung gebildet sein. Hierbei bilden Bereiche des Trägerkörpers die Kontaktmittel. Vorzugsweise sind die Kontaktmittel im Träger symmetrisch, insbesondere spiegelsymmetrisch, angeordnet.In accordance with at least one embodiment, the carrier comprises a carrier body. The carrier body may be formed of an electrically poor or non-conductive material. Here, the contact means are arranged for example in the form of metallizations on the carrier body. In particular, the carrier body is formed from a radiation-transmissive material, for example a radiation-transmissive plastic or glass. Alternatively, the carrier body may be formed from an electrically conductive material, for example a metal or a metal compound. In this case, regions of the carrier body form the contact means. Preferably, the contact means in the carrier are symmetrical, in particular mirror-symmetrical, arranged.
Der Träger kann einstückig ausgebildet sein. Weiterhin kann der Träger mehrstückig ausgebildet sein, so dass er mindestens zwei separate Trägerelemente aufweist. Vorzugsweise weist der Träger oder mindestens ein Trägerelement die Form eines Zylinders oder Prismas auf. Beispielsweise kann der Träger oder das Trägerelement im Querschnitt, das heißt insbesondere entlang einer Schnittebene, deren Flächennormale paralllel zur dritten Achse angeordnet ist, eine Rechteckform aufweisen. Ferner kann der Träger oder das Trägerelement im Querschnitt einem Stern gleichen. Hierbei bilden Zacken des Sterns Kühlrippen, welche die Konvektion am Träger befördern.The carrier may be formed in one piece. Furthermore, the carrier may be formed in several pieces, so that it has at least two separate carrier elements. Preferably, the carrier or at least one carrier element in the form of a cylinder or prism. For example, the carrier or the carrier element in cross-section, that is to say in particular along a sectional plane whose surface normal is arranged parallel to the third axis, have a rectangular shape. Further, the carrier or the carrier element in cross section may resemble a star. Here, prongs of the star form cooling fins, which promote the convection on the carrier.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Träger Öffnungen auf, in welchen jeweils ein Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement angeordnet ist. Die Form des Trägers kann dabei streifenartig sein, wobei die Öffnungen ausgesparte beziehungsweise ausgestanzte Bereiche im Trägerkörper des Trägers sind.In accordance with at least one embodiment, the carrier has openings, in each of which a radiation-emitting semiconductor component is arranged. The shape of the carrier can be strip-like, wherein the openings are recessed or punched out areas in the carrier body of the carrier.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente ausschließlich entlang der dritten Achse des Trägers nacheinander aufgereiht. Dies bedeutet, dass die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente in einer ersten und zweiten Achsrichtung keine benachbarten Halbleiterbauelemente besitzen. Dabei ist unter der "ersten Achsrichtung" eine parallel zur ersten Achse verlaufende Richtung zu verstehen. Entsprechend sind unter der "zweiten Achsrichtung" eine parallel zur zweiten Achse verlaufende Richtung und unter der "dritten Achsrichtung" eine parallel zur dritten Achse verlaufende Richtung zu verstehen.In accordance with at least one embodiment, the radiation-emitting semiconductor components are arranged consecutively exclusively along the third axis of the carrier. This means that the radiation-emitting semiconductor components have no adjacent semiconductor components in a first and second axial direction. In this case, the "first axial direction" is understood to mean a direction parallel to the first axis. Correspondingly, the "second axis direction" is to be understood as meaning a direction running parallel to the second axis, and the "third axis direction" being understood to mean a direction running parallel to the third axis.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform überragen die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente den Träger in der ersten oder zweiten Achsrichtung. In anderen Worten stehen die Halbleiterbauelemente in der ersten oder zweiten Achsrichtung über den Träger hinaus. Dadurch können die Halbleiterbauelemente frei in den Raum abstrahlen.In accordance with at least one embodiment, the radiation-emitting semiconductor components project beyond the carrier in the first or second axial direction. In other words, the semiconductor devices are beyond the carrier in the first or second axial direction. As a result, the semiconductor components can radiate freely into the room.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Vorrichtung Verbindungsmittel auf, wobei jeweils ein Verbindungsmittel zwischen einem Anschlusselement und einem Kontaktmittel angeordnet ist. Insbesondere handelt es sich bei dem Verbindungsmittel jeweils um mindestens eines der folgenden Mittel: Bonddraht, Haftvermittler, Lötverbindung. Insbesondere sind zwei unmittelbar nebeneinander angeordnete Halbleiterbauelemente mittels jeweils eines Verbindungsmittels mit demselben Kontaktmittel elektrisch verbunden. Dadurch können die Halbleiterbauelemente parallel oder in Serie geschaltet sein.In accordance with at least one embodiment, the device has connection means, wherein in each case a connecting means between a connection element and a contact means is arranged. In particular, the connecting means are each at least one of the following means: bonding wire, adhesion promoter, solder joint. In particular, two semiconductor components arranged next to one another are electrically connected to the same contact means by means of a respective connection means. As a result, the semiconductor components can be connected in parallel or in series.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente jeweils einen Strahlungskörper auf, der aus einem strahlungsdurchlässigen Material gebildet und an Teilflächen des Halbleiterkörpers angeordnet ist. Beispielsweise kann der Strahlungskörper Glas oder Kunststoff enthalten oder daraus bestehen.In accordance with at least one embodiment, the radiation-emitting semiconductor components each have a radiation body, which is formed from a radiation-transmissive material and arranged on partial surfaces of the semiconductor body. For example, the radiation body can contain or consist of glass or plastic.
Insbesondere werden die erste und/oder zweite Ausdehnung des Halbleiterbauelements mittels des Strahlungskörpers verlängert. Die Verlängerung des Halbleiterbauelements bewirkt eine Vergrößerung der Abstrahlfläche. Beispielsweise kann die erste Ausdehnung durch den Strahlungskörper um den Faktor 2 bis 3 verlängert werden. Entsprechend kann eine Vergrößerung der Abstrahlfläche um den Faktor 4 bis 9 bewirkt werden. In anderen Worten können die erste und/oder zweite Ausdehnung des Halbleiterbauelements 2 bis 3 Mal größer sein als die erste und/oder zweite Ausdehnung des Halbleiterkörpers.In particular, the first and / or second dimensions of the semiconductor component are lengthened by means of the radiation body. The extension of the semiconductor device causes an enlargement of the radiating surface. For example, the first extension can be extended by the radiation body by a factor of 2 to 3. Accordingly, an increase in the emission area by a factor of 4 to 9 can be effected. In other words, the first and / or second dimensions of the semiconductor component may be 2 to 3 times greater than the first and / or second dimensions of the semiconductor body.
Weiterhin kann mittels des Strahlungskörpers die Strahlungsauskopplung aus dem Halbleiterbauelement verbessert werden. Beispielsweise kann der Strahlungskörper zumindest ein Auskoppelelement aufweisen, das eine konvexe Auskoppelfläche aufweist. Weiterhin kann der Strahlungskörper aus einem brechungsindexangepassten Material gebildet sein. Dabei bedeutet "brechungsindexangepasst" insbesondere, dass ein Brechungsindex des Materials größer ist als der Brechungsindex eines den Strahlungskörper umgebenden Mediums, aber kleiner ist als ein Brechungsindex des Halbleiterkörpers.Furthermore, the radiation extraction from the semiconductor component can be improved by means of the radiation body. For example, the radiation body can have at least one outcoupling element which has a convex coupling-out surface. Furthermore, the radiation body can be formed from a refractive index-matched material. In particular, "refractive index-adjusted" means that a refractive index of the material is greater than the refractive index of a medium surrounding the radiation body, but smaller than a refractive index of the semiconductor body.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung weisen die Halbleiterbauelemente jeweils ein Konversionselement auf, so dass die von dem Halbleiterkörper emittierte Strahlung zumindest teilweise in Strahlung einer anderen Wellenlänge umgewandelt werden kann. Das Konversionselement kann auf dem Halbleiterkörper oder dem Strahlungskörper angeordnet sein. Ferner kann der Strahlungskörper Konversionsmaterialien enthalten, so dass der Strahlungskörper zugleich ein Konversionselement ist.In a preferred embodiment, the semiconductor components each have a conversion element, so that the radiation emitted by the semiconductor body can be at least partially converted into radiation of a different wavelength. The conversion element can be arranged on the semiconductor body or the radiation body. Furthermore, the radiation body may contain conversion materials, so that the radiation body is at the same time a conversion element.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente jeweils eine Mehrzahl von Kühlrippen auf. Bei den Kühlrippen handelt es sich insbesondere um prismenförmige strahlungsdurchlässige Elemente, die sich entlang zumindest einer Teilfläche der Halbleiterbauelemente beziehungsweise der Halbleiterkörper erstrecken. Beispielsweise können die Kühlrippen ein Kunststoffmaterial enthalten oder daraus bestehen. Mittels der Kühlrippen kann die durch Konvektion bewirkte Kühlung der Halbleiterbauelemente verbessert werden. Beispielsweise können die Halbleiterbauelemente jeweils eine Verkapselung aufweisen, in die der Halbleiterkörper eingebettet ist. Die Verkapselung kann an ihrer Oberfläche eine Struktur aus Erhebungen und Verteifungen aufweisen, wobei die Erhebungen vorzugsweise Kühlrippen des Halbleiterbauelements bilden.In accordance with at least one embodiment, the radiation-emitting semiconductor components each have a plurality of cooling ribs. The cooling fins are, in particular, prism-shaped radiation-transmissive elements which extend along at least one partial area of the semiconductor components or the semiconductor bodies. For example, the cooling fins may contain or consist of a plastic material. By means of the cooling fins, the convection-induced cooling of the semiconductor components can be improved. For example, the semiconductor components may each have an encapsulation in which the semiconductor body is embedded. The encapsulation may have on its surface a structure of elevations and inclusions, the elevations preferably forming cooling ribs of the semiconductor component.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den
Es zeigen:Show it:
Vorzugsweise ist eine entlang einer ersten Achsrichtung R1 bestimmbare erste Ausdehnung B der Halbleiterbauelemente
Die Anschlusselemente
Weiterhin umfasst die Strahlung emittierende Vorrichtung
Ferner umfasst der Träger
Bei dem in
Weiterhin umfasst der Träger
Die Halbleiterbauelemente
Die Strahlung emittierenden Halbleiterbauelemente
Vorzugsweise sind höchstens 50 % jeder Teilfläche
Bei der in
Eine mögliche Variation des in
Weiterhin umfasst die Vorrichtung
Der Träger
Bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Halbleiterbauelemente
Der Träger
Bei dem in
Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden die Halbleiterbauelemente
Insbesondere ist der Grundkörper
In
Beispielsweise können die Strahlung emittierenden Vorrichtungen
Bei dem in
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.The invention is not limited by the description with reference to the embodiments. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1 1
- Strahlung emittierende VorrichtungRadiation emitting device
- 2 2
- Strahlung emittierendes HalbleiterbauelementRadiation emitting semiconductor device
- 2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F2A, 2B, 2C, 2D, 2E, 2F
- Teilfläche subarea
- 3 3
- erstes Anschlusselementfirst connection element
- 3A, 3B 3A, 3B
- Teilbereiche des ersten AnschlusselementsSubareas of the first connection element
- 4 4
- zweites Anschlusselementsecond connection element
- 4A, 4B 4A, 4B
- Teilbereiche des zweiten AnschlusselementsSubregions of the second connection element
- 5 5
- HalbleiterkörperSemiconductor body
- 5A, 5B, 5C, 5D 5A, 5B, 5C, 5D
- Teilflächensubareas
- 66
- Träger carrier
- 6A6A
- Trägerkörper support body
- 6B 6B
- GrundflächeFloor space
- 6C 6C
- Seitenflächeside surface
- 7A, 7B 7A, 7B
- elektrisches Kontaktmittelelectrical contact agent
- 8 8th
- Öffnungopening
- 9 9
- Zwischenraumgap
- 10 10
- Verbindungsmittelconnecting means
- 1111
- Grundkörper body
- 1212
- Strahlung emittierendes Modul Radiation emitting module
- 1313
- Kühlrippe cooling fin
- 1414
- Strahlungskörper radiant body
- A1 A1
- erste Achsefirst axis
- A2 A2
- zweite Achsesecond axis
- A3 A3
- dritte Achsethird axis
- B B
- erste Ausdehnungfirst expansion
- T T
- zweite Ausdehnungsecond expansion
- H H
- dritte Ausdehnungthird expansion
- R1 R1
- erste Achsrichtungfirst axis direction
- R2 R2
- zweite Achsrichtungsecond axis direction
- R3 R3
- dritte Achsrichtungthird axis direction
- Z Z
- Zentrumcenter
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-
2016
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Patent Citations (3)
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