DE102023100486A1 - Leuchtdioden-Modul - Google Patents

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Sunki Kim
Geunho Lim
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Abstract

Ein LED-Modul enthält einen Träger (100), der ein Wärmeableitungs-Pad (101) enthält; eine Schaltplatte (300) auf dem Träger (100), die Kontaktflächen (311) und einen elektrischen Verbindungsanschluss (312), der mit den Kontaktflächen (311) elektrisch verbunden ist, enthält; eine LED-Vorrichtung (200), enthaltend eine Verdrahtungsplatte (210) mit einer unteren und einer oberen Oberfläche (LS, US), eine untere Verdrahtung (211) auf der unteren Oberfläche (LS), die dem Wärmeableitungs-Pad (101) zugewandt ist, eine obere Verdrahtung (212) auf der oberen Oberfläche (US), die von der unteren Verdrahtung (211) elektrisch isoliert ist, Kontaktstrukturen (214) auf einer Seite der oberen Verdrahtung (212), einen LED-Chip (250), der auf einer anderen Seite der oberen Verdrahtung (212) angebracht ist, eine Wellenlängenumwandlungsschicht (280) auf dem LED-Chip (250), und eine reflektierende Struktur (260), welche die obere Oberfläche (US) derart bedeckt, dass ein Abschnitt der Kontaktstrukturen (214) und der Wellenlängenumwandlungsschicht (280) freigelegt ist; einen Bonddraht (BW), der die Kontaktflächen (311) und die Kontaktstrukturen (214) elektrisch verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker (110) zwischen dem Wärmeableitungs-Pad (101) und der unteren Verdrahtung (211).

Description

  • Hintergrund
  • 1. Gebiet
  • Die Ausführungsformen beziehen sich auf ein Leuchtdioden(LED)-Modul.
  • 2. Beschreibung der verwandten Technik
  • Um die Zuverlässigkeit und Performance von LED-Modulen aufrechtzuerhalten, kann eine Wärmeableitungsstruktur zur effizienten Ableitung von durch LED-Vorrichtungen erzeugter Wärme verwendet werden.
  • Kurzfassung
  • Die Ausführungsformen können durch Bereitstellen eines Leuchtdioden(LED)-Moduls umgesetzt werden, das enthält: einen Träger, der ein Wärmeableitungs-Pad enthält; eine Schaltplatte, die vom Wärmeableitungs-Pad auf dem Träger beabstandet ist, wobei die Schaltplatte mindestens ein Paar an Kontaktflächen und einen elektrischen Verbindungsanschluss, der mit dem mindestens einen Paar an Kontaktflächen elektrisch verbunden ist, enthält; eine LED-Vorrichtung, enthaltend eine Verdrahtungsplatte mit einer unteren Oberfläche und einer oberen Oberfläche, die einander gegenüberliegen, eine untere Verdrahtung auf der unteren Oberfläche der Verdrahtungsplatte, die dem Wärmeableitungs-Pad zugewandt ist, eine obere Verdrahtung auf der oberen Oberfläche der Verdrahtungsplatte, die von der unteren Verdrahtung elektrisch isoliert ist, mindestens ein Paar an Kontaktstrukturen auf einer Seite der oberen Verdrahtung, mindestens einen LED-Chip, der auf einer anderen Seite der oberen Verdrahtung angebracht ist, mindestens eine Wellenlängenumwandlungsschicht auf dem mindestens einen LED-Chip, und eine reflektierende Struktur, welche die obere Oberfläche der Verdrahtungsplatte derart bedeckt, dass mindestens ein Abschnitt von sowohl dem mindestens einen Paar an Kontaktstrukturen als auch der mindestens einen Wellenlängenumwandlungsschicht freigelegt ist; einen Bonddraht, der das mindestens eine Paar an Kontaktflächen und das mindestens eine Paar an Kontaktstrukturen elektrisch miteinander verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker zwischen dem Wärmeableitungs-Pad und der unteren Verdrahtung.
  • Die Ausführungsformen können durch Bereitstellen eines Leuchtdioden(LED)-Moduls umgesetzt werden, das enthält: einen Träger, der ein Wärmeableitungs-Pad enthält; eine Schaltplatte, die vom Wärmeableitungs-Pad auf dem Träger beabstandet ist und ein Paar an Kontaktflächen enthält; eine LED-Vorrichtung, enthaltend eine Verdrahtungsplatte mit einer unteren Oberfläche und einer oberen Oberfläche, die einander gegenüberliegen, eine untere Verdrahtung auf der unteren Oberfläche der Verdrahtungsplatte, die dem Wärmeableitungs-Pad zugewandt ist, eine obere Verdrahtung auf der oberen Oberfläche der Verdrahtungsplatte, ein Paar an Kontaktstrukturen auf der oberen Verdrahtung, eine Mehrzahl an LED-Chips, welche durch die obere Verdrahtung mit dem Paar an Kontaktstrukturen elektrisch verbunden sind, und eine reflektierende Struktur, welche die obere Oberfläche der Verdrahtungsplatte derart bedeckt, dass mindestens ein Abschnitt des Paares an Kontaktstrukturen freigelegt ist; einen Bonddraht, der das Paar an Kontaktflächen und das Paar an Kontaktstrukturen elektrisch miteinander verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker zwischen dem Wärmeableitungs-Pad und der unteren Verdrahtung.
  • Die Ausführungsformen können durch Bereitstellen eines Leuchtdioden(LED)-Moduls umgesetzt werden, das enthält: einen Träger, der ein Wärmeableitungs-Pad enthält; eine Schaltplatte, die vom Wärmeableitungs-Pad auf dem Träger beabstandet ist und ein Paar an Kontaktflächen enthält; eine LED-Vorrichtung, enthaltend eine Verdrahtungsplatte mit einer unteren Oberfläche und einer oberen Oberfläche, die einander gegenüberliegen, eine untere Verdrahtung auf der unteren Oberfläche der Verdrahtungsplatte, die dem Wärmeableitungs-Pad zugewandt ist, eine obere Verdrahtung auf der oberen Oberfläche der Verdrahtungsplatte, ein Paar an Kontaktstrukturen auf der oberen Verdrahtung, eine Mehrzahl an LED-Chips, welche durch die obere Verdrahtung mit dem Paar an Kontaktstrukturen elektrisch verbunden sind, und eine reflektierende Struktur, welche die obere Oberfläche der Verdrahtungsplatte derart bedeckt, dass mindestens ein Abschnitt des Paares an Kontaktstrukturen freigelegt ist; einen Bonddraht, der das Paar an Kontaktflächen und das Paar an Kontaktstrukturen elektrisch miteinander verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker zwischen dem Wärmeableitungs-Pad und der unteren Verdrahtung, wobei das Wärmeableitungs-Pad die LED-Vorrichtung in einer Draufsicht vollständig überlappt.
  • Figurenliste
  • Die Merkmale sind für einen Fachmann durch eine ausführliche Beschreibung von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen offensichtlich, wobei:
    • 1A eine Perspektivansicht eines Leuchtdioden(LED)-Moduls nach einer Ausführungsform ist;
    • 1B eine Seitenansicht einer rechten Seite des LED-Moduls aus 1A ist;
    • 2 eine teilweise vergrößerte Ansicht eines modifizierten Beispiels für ein LED-Modul nach einer Ausführungsform ist;
    • 3 eine teilweise vergrößerte Ansicht eines modifizierten Beispiels für ein LED-Modul nach einer Ausführungsform ist;
    • 4 eine teilweise vergrößerte Ansicht eines modifizierten Beispiels für ein LED-Modul nach einer Ausführungsform ist;
    • 5A eine Perspektivansicht einer LED-Vorrichtung ist, die auf ein LED-Modul anwendbar ist;
    • 5B eine Querschnittsansicht entlang Linie I-I' in 5A ist;
    • 5C eine Querschnittsansicht entlang Linie II-II' in 5A ist;
    • 6A eine Draufsicht einer oberen Oberfläche einer Verdrahtungsplatte ist, die auf eine LED-Vorrichtung anwendbar ist;
    • 6B eine Ansicht von unten auf eine untere Oberfläche einer Verdrahtungsplatte ist, die auf eine LED-Vorrichtung anwendbar ist;
    • 7A und 7B Querschnittsansichten eines LED-Chips sind, der auf eine LED-Vorrichtung anwendbar ist;
    • 8A bis 8D Querschnittsansichten von Stufen in einem Herstellungsprozess eines LED-Moduls nach einer Ausführungsform sind; und
    • 9 eine Querschnittsansicht eines Scheinwerfers ist, auf den ein LED-Modul nach einer Ausführungsform als eine Lichtquelle angewandt wird.
  • Ausführliche Beschreibung
  • 1A ist eine Perspektivansicht eines LED-Moduls 10 nach einer Ausführungsform und 1B ist eine Seitenansicht einer rechten Seite des LED-Moduls aus 1A.
  • Bezugnehmend auf 1A und 1B kann das LED-Modul 10 nach einer Ausführungsform einen Träger 100, eine LED-Vorrichtung 200 und eine Schaltplatte 300 enthalten. In einer Umsetzung kann die LED-Vorrichtung 200 unter Verwendung einer Metallstruktur (z.B. eines Metall-Pads oder eines Metallkontakthöckers) anstelle eines Klebstoffharzes am Träger 100 befestigt sein, wodurch eine Wärmeableitungseffizienz durch den Träger 100 verbessert wird und ein Rest, der zur Außenseite der LED-Vorrichtung 200 hervorsteht, entfernt wird, um in die Ästhetik einzugreifen (z.B. kann ein Klebstoffharz aus der LED-Vorrichtung 200 austreten). In einer Umsetzung kann eine Fehlausrichtung der LED-Vorrichtung 200 (die ansonsten während einer Härtezeit des Klebstoffharzes auftreten könnte) verhindert werden und ein Abstand zwischen der LED-Vorrichtung 200 und dem Träger 100 kann einheitlich sein. In einer Umsetzung kann eine Entwicklungsgenauigkeit verbessert werden und ein typisches Abweichen des LED-Moduls 10, das aus einem Entwicklungsfehler oder einem Prozessfehler resultiert (z.B. einem Unterschied einer Höhe vom Träger 100 zu einem lichtemittierenden Bereich EL der LED-Vorrichtung 200), kann minimiert werden. In einer Umsetzung kann diese Struktur außerdem unter Verwendung eines Klebstoffharzes auf eine Vorrichtung zum Befestigen einer elektronischen Komponente (z.B. eines integrierten Schaltungschips, eines Transistorchips oder dergleichen) an einem separaten Träger (z.B. einem Substrat, einer Wärmesenke oder dergleichen) angewandt werden.
  • Der Träger 100 kann eine Trägerstruktur sein, auf welcher die LED-Vorrichtung 200 und die Schaltplatte 300 angebracht sind, und kann Elemente für das LED-Modul 10 enthalten, das mit einer Beleuchtungsvorrichtung (z.B. einem Scheinwerfer) gekoppelt werden soll. In einer Umsetzung kann der Träger 100 ein Material mit einer hohen thermischen Leitfähigkeit enthalten, z.B. Kupfer (Cu), Aluminium (Al), Eisen (Fe), Nickel (Ni), Silber (Ag), Gold (Au), Platin (Pt), Zinn (Sn), Bleib (Pb), Titan (Ti), Chrom (Cr), Palladium (Pd), Indium (In), Zink (Zn), Kohlenstoff (C) oder Legierungen davon. Der Träger 100 kann ein Wärmeableitungs-Pad 101 enthalten, auf dem die LED-Vorrichtung 200 angebracht ist. In einer Umsetzung kann durch Befestigen der LED-Vorrichtung 200 auf dem Wärmeableitungs-Pad 101 unter Verwendung einer Oberflächenanbringungstechnologie (SMT) ein Wärmeableitungspfad ausgebildet werden, welcher von der LED-Vorrichtung 200 zum Träger 100 verbunden ist. Das Wärmeableitungs-Pad 101 kann ein Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von ungefähr 300 W/mK oder mehr enthalten. In einer Umsetzung kann das Wärmeableitungs-Pad 101 z.B. Aluminium (Al), Gold (Au), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Tantal (Ta) und Tellur (Te), Titan (Ti), Wolfram (W) oder Legierungen davon enthalten. In einer Umsetzung kann das Wärmeableitungs-Pad 101 ferner eine Oberflächenplattierungsschicht enthalten, die mit einem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist (siehe die Ausführungsformen zu 3 und 4).
  • In einer Umsetzung kann das Wärmeableitungs-Pad 101 auf einer Ebene (X-Y-Ebene) einen planaren Bereich aufweisen, der kleiner ist als jener der LED-Vorrichtung 200 (oder einer Verdrahtungsplatte 210), wodurch die LED-Vorrichtung 200 vollständig überlappt wird und ein Ausbreitungsbereich des leitfähigen Kontakthöckers 110 beschränkt wird. In einer Umsetzung steht der leitfähige Kontakthöcker 110 während eines Reflow-Prozesses womöglich nicht zur Außenseite der LED-Vorrichtung 200 hervor. In einer Umsetzung kann das Wärmeableitungs-Pad 101 eine Breite W 1, die kleiner ist als eine Breite W4 der Verdrahtungsplatte 210, in einer Richtung parallel zu einer unteren Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 210 (z.B. der X-Richtung) aufweisen.
  • In einer Umsetzung können die Eigenschaften des LED-Moduls 10 durch Ausbilden einer Höhe H1 (z.B. in eine vertikal Z-Richtung) von einer oberen Oberfläche des Trägers 100 zur oberen Oberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 gemäß einer Struktur derart aufrechterhalten werden, dass sie konstant sind. In einer Umsetzung kann die Höhe H1 von der oberen Oberfläche des Trägers 100 zur oberen Oberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 µm bis ungefähr 30 µm, ungefähr 1 µm bis ungefähr 20 µm, ungefähr 5 µm bis ungefähr 30 µm, ungefähr 5 µm bis ungefähr 20 µm, ungefähr 10 µm bis ungefähr 30 µm oder ungefähr 10 µm bis ungefähr 20 µm sein. In einer Umsetzung kann die Höhe H1 des Wärmeableitungs-Pads 101 gemäß einer Struktur verschiedenartig verändert werden.
  • Die LED-Vorrichtung 200 kann auf dem Wärmeableitungs-Pad 101 des Trägers 100 sein und kann die Verdrahtungsplatte 210 und eine reflektierende Struktur 260 enthalten.
  • Die Verdrahtungsplatte 210 kann eine untere Oberfläche LS und eine obere Oberfläche US aufweisen, die einander gegenüberliegen. Mindestens ein LED-Chip und eine Wellenlängenumwandlungsschicht 280 können auf der oberen Oberfläche US der Verdrahtungsplatte 210 sequenziell gestapelt sein und mindestens ein Paar an Kontaktstrukturen 214 kann auf der oberen Oberfläche US der Verdrahtungsplatte 210 davon beabstandet sein. Das Paar an Kontaktstrukturen 214 kann durch eine obere Verdrahtung (siehe 212 in 5A) der Verdrahtungsplatte 210 mit einem LED-Chip elektrisch verbunden sein. Die Verdrahtungsplatte 210 kann z.B. eine Leiterplatte (PCB), wie eine Metallkern-PCB (MCPCB), eine Metall-PCB (MPCB), eine flexible PCB (FPCB) oder dergleichen, oder eine Keramikplatte sein.
  • Eine untere Verdrahtung 211 kann auf der unteren Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 210 sein. Die untere Verdrahtung 211 kann für eine Oberflächenanbringung der LED-Vorrichtung 200 sein und kann vom LED-Chip elektrisch isoliert sein. Die untere Verdrahtung 211 kann eine Breite W2, die kleiner ist als die Breite W4 der Verdrahtungsplatte 210, in der Richtung (z.B. der X-Achsen-Richtung) parallel zur unteren Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 210 aufweisen. In einer Umsetzung kann die Breite W2 der unteren Verdrahtung 211 im Wesentlichen dieselbe sein wie die Breite W1 des Wärmeableitungs-Pads 101. In einer Umsetzung kann die untere Verdrahtung 211 eine erste Oberflächenplattierungsschicht 211PL enthalten, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist. Die untere Verdrahtung 211 kann z.B. Aluminium (Al), Gold (Au), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Tantal (Ta), Tellur (Te), Titan (Ti) oder Legierungen davon enthalten. Die erste Oberflächenplattierungsschicht 211PL kann z.B. Zinn (Sn), Blei (Pb), Nickel (Ni) oder Gold (Au) enthalten. In einer Umsetzung kann die Höhe H2 der unteren Verdrahtung 211 ähnlich der Höhe H1 des Wärmeableitungs-Pads 101 sein (z.B. wie in der Z-Richtung gemessen). Die Höhe H2 der unteren Verdrahtung 211 kann gemäß einer Struktur verschiedenartig modifiziert werden. Komponenten, welche die Verdrahtungsplatte 210 ausbilden, werden mit Bezug auf 6A bis 6C ausführlicher beschrieben. Wie hierin verwendet, sind die Begriffe „erste/r/s“, „zweite/r/s“ und dergleichen lediglich zur Identifizierung und Unterscheidung und sollen keine sequenzielle Einbindung andeuten oder erfordern (z.B. können ein drittes Element und ein viertes Element beschrieben werden, ohne das Vorhandensein eines ersten Elements oder eines zweiten Elements anzudeuten oder zu erfordern).
  • In einer Umsetzung kann die LED-Vorrichtung 200 unter Verwendung der unteren Verdrahtung 211 und des leitfähigen Kontakthöckers 110 anstelle eines Klebstoffharzes auf einer Oberfläche des Trägers 100 angebracht werden, sodass verhindert werden kann, dass ein Rest (z.B. in Klebstoffharz, das aus der LED-Vorrichtung 200 austritt) zur Außenseite der LED-Vorrichtung 200 hervorsteht. In einer Umsetzung kann die Verdrahtungsplatte 210 auf einer Ebene (X-Y-Ebene) das gesamte Wärmeableitungs-Pad 101 überlappen. Der leitfähige Kontakthöcker 110 kann zwischen dem Wärmeableitungs-Pad 101 und der unteren Verdrahtung 211 sein und kann derart ausgebildet sein, dass er nicht aus einer oder über eine Kante der Verdrahtungsplatte 210 auf einer Ebene (X-Y-Ebene) hinaus hervorsteht. In einer Umsetzung kann der leitfähige Kontakthöcker 110 eine Breite W3, die gleich oder kleiner als die Breite W4 der Verdrahtungsplatte 210 ist, in der Richtung (z.B. der X-Richtung) parallel zur unteren Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 120 aufweisen. In einer Umsetzung kann der leitfähige Kontakthöcker 110 ein Material mit einer thermischen Leitfähigkeit von ungefähr 10 W/mK oder mehr enthalten. In einer Umsetzung kann der leitfähige Kontakthöcker 110 Zinn (Sn), Indium (In), Bismut (Bi), Antimon (Sb), Kupfer (Cu), Silber (Ag), Zink (Zn), Blei (Pb) oder Legierungen davon enthalten. In einer Umsetzung kann der leitfähige Kontakthöcker 110 bei der Verbesserung des Wärmeableitungseffekts zwischen der LED-Vorrichtung 200 und dem Träger 100 helfen. Eine Höhe H3 des leitfähigen Kontakthöckers 110 (in der Z-Richtung) kann z.B. in einem Bereich von ungefähr 1 µm bis ungefähr 50 µm, ungefähr 1 µm bis ungefähr 40 µm, ungefähr 1 µm bis ungefähr 30 µm oder ungefähr 1 µm bis ungefähr 20 µm sein. In einer Umsetzung kann die Höhe H3 des leitfähigen Kontakthöckers 110 gemäß einer Struktur verschiedenartig verändert werden.
  • Die reflektierende Struktur 260 kann die obere Oberfläche US der Verdrahtungsplatte derart bedecken, dass mindestens ein Abschnitt von sowohl der mindestens einen Wellenlängenumwandlungsschicht 280, die auf mindestens einem LED-Chip gestapelt ist, als auch von mindestens einem Paar an Kontaktstrukturen 214 darauf sein können. Die reflektierende Struktur 260 kann den lichtemittierenden Bereich EL definieren, der durch die mindestens eine Wellenlängenumwandlungsschicht 280 bereitgestellt ist. Die reflektierende Struktur 260 kann einen Harzkörper enthalten, der ein reflektierendes Pulver beinhaltet. In einer Umsetzung kann der Harzkörper Silizium oder Epoxidharz enthalten. Das reflektierende Pulver kann ein weißes Keramikpulver oder ein Metallpulver sein. In einer Umsetzung kann das Keramikpulver z.B. TiO2, Al2O3, Nb2O5 oder ZnO enthalten. Das Metallpulver kann z.B. Al oder Ag enthalten.
  • Die Schaltplatte 300 kann auf dem Träger 100 sein und vom Wärmeableitungs-Pad 101 beabstandet sein und kann mindestens ein Paar an Kontaktflächen 311, einen elektrischen Verbindungsanschluss 312 und eine Verdrahtungsschaltung 313 enthalten. Die Schaltplatte 300 kann durch eine Klebstoffschicht 102 auf dem Träger 100 befestigt sein. Das Paar an Kontaktflächen 311 kann jeweils durch einen Bonddraht BW mit dem Paar an Kontaktstrukturen 214 elektrisch verbunden sein. Das Paar an Kontaktflächen 311 kann z.B. Aluminium (Al), Gold (Au), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Tantal (Ta), Tellur (Te), Titan (Ti) oder Legierungen davon enthalten. Der elektrische Verbindungsanschluss 312 kann durch die Verdrahtungsschaltung 313 mit dem mindestens einen Paar an Kontaktflächen 311 elektrisch verbunden sein. Eine Anzahl an elektrischen Verbindungsanschlüssen 312 kann gleich oder größer sein als eine Anzahl des Paares an Kontaktflächen 311. In einer Umsetzung kann der elektrische Verbindungsanschluss 312 zweite elektrische Verbindungsanschlüsse 312b für passive Elemente 320 zusätzlich zu einem Paar an ersten elektrischen Verbindungsanschlüssen 312a für eine Eingabe/Ausgabe-Signalübertragung der LED-Vorrichtung 200 enthalten, um dem Paar an Kontaktflächen 311 zu entsprechen. Die Verdrahtungsschaltung 313 kann die passiven Elemente 320, den elektrischen Verbindungsanschluss 312 und mindestens ein Paar an Kontaktflächen 311 elektrisch verbinden. Die Schaltplatte 300 kann eine Trägerplatte sein, auf der die passiven Elemente 320 angebracht sind, und kann eine PCB, eine Keramikplatte, eine Glasplatte, eine Bandverdrahtungsplatte oder dergleichen enthalten. Die passiven Elemente 320 können ein Kondensatorelement, ein Widerstandselement oder ein Induktivitätselement enthalten. Die passiven Elemente 320 können eine Treiberschaltung der LED-Vorrichtung 200 zusammen mit der Verdrahtungsschaltung 313 ausbilden. In einer Umsetzung kann ein Testanschluss TP für einen elektrischen Test der Treiberschaltung zwischen dem Paar an ersten elektrischen Verbindungsanschlüssen 312a und dem Paar an Kontaktflächen 311 sein, die jeweils durch die Verdrahtungsschaltung 313 verbunden sind.
  • 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines modifizierten Beispiels für ein LED-Modul 10a nach einer Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 2 weist das LED-Modul 10a des modifizierten Beispiels dieselben oder ähnliche Eigenschaften auf wie jene, die oben mit Bezug auf 1A und 1B beschrieben werden, mit der Ausnahme, dass der planare Bereich Des Wärmeableitungs-Pads 101 kleiner sein kann als jener der unteren Verdrahtung 211. In einer Umsetzung kann die untere Verdrahtung 211 eine Breite W2, die größer ist als eine Breite W1 des Wärmeableitungs-Pads 101, in der Richtung (z.B. X-Richtung) parallel zur unteren Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 210 aufweisen. In einer Umsetzung kann das Wärmeableitungs-Pad 101 die Verdrahtungsplatte 210 in der vertikalen Richtung (Z-Richtung) vollständig überlappen. In einer Umsetzung können ein Nassbereich und ein Ausbreitungsbereich des leitfähigen Kontakthöckers 110 auf die Innenseite der Verdrahtungsplatte 210 beschränkt sein, sodass der leitfähige Kontakthöcker 110 nicht zur Außenseite der Verdrahtungsplatte 210 auf einer Ebene (X-Y-Ebene) oder über jene hinaus hervorstehen kann.
  • 3 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines modifizierten Beispiels für ein LED-Modul 10b nach einer Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 3 weist das LED-Modul 10b des modifizierten Beispiels dieselben oder ähnliche Eigenschaften auf wie jene, die oben mit Bezug auf 1A bis 2 beschrieben werden, mit der Ausnahme, dass das Wärmeableitungs-Pad 101 eine zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL enthalten kann, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist. In diesem modifizierten Beispiel kann die untere Verdrahtung 211 die erste Oberflächenplattierungsschicht 211PL enthalten, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist (z.B. in direkter Berührung), und das Wärmeableitungs-Pad 101 kann die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL enthalten, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist (z.B. in direkter Berührung). Die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL kann ein Material enthalten, welches dasselbe oder ähnlich ist wie jenes der ersten Oberflächenplattierungsschicht 211PL, z.B. Zinn (Sn), Blei (Pb), Nickel (Ni) oder Gold (Au). Die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL kann eine Metallschicht einer Einzelschicht oder Mehrschicht sein, die eine obere Oberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 bereitstellt. Die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL kann einen Nassbereich des leitfähigen Kontakthöckers 110 auf die obere Oberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 beschränken und kann bei der Verbesserung einer Verbindungszuverlässigkeit zwischen dem Wärmeableitungs-Pad 101 und dem leitfähigen Kontakthöcker 110 helfen.
  • 4 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines modifizierten Beispiels für ein LED-Modul 10c nach einer Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 4 weist das LED-Modul 10c des modifizierten Beispiels dieselben oder ähnliche Eigenschaften auf wie jene, die oben mit Bezug auf 1A bis 2 beschrieben werden, mit der Ausnahme, dass das LED-Modul 10c die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL enthalten kann, die eine obere Oberfläche und eine Seitenoberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 ausbildet. In diesem modifizierten Beispiel kann die untere Verdrahtung 211 die erste Oberflächenplattierungsschicht 211PL enthalten, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist (z.B. in direkter Berührung), und das Wärmeableitungs-Pad 101 kann die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL enthalten, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker 110 in Berührung ist (z.B. in direkter Berührung). Die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL kann eine Metallschicht einer Einzelschicht oder Mehrschicht sein, welche die obere Oberfläche und die Seitenoberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 bereitstellt. Die zweite Oberflächenplattierungsschicht 101PL kann einen Nassbereich des leitfähigen Kontakthöckers 110 zur Seitenoberfläche des Wärmeableitungs-Pads 101 erweitern, wodurch die Verbindungszuverlässigkeit zwischen dem Wärmeableitungs-Pad 101 und dem leitfähigen Kontakthöcker 110 verbessert wird und der Wärmeableitungseffekt weiter erhöht wird.
  • 5A ist eine Perspektivansicht einer LED-Vorrichtung 200, die auf ein LED-Modul anwendbar ist, 5B ist eine Querschnittsansicht entlang Linie I-I' in 5A und 5C ist eine Querschnittsansicht entlang Linie II-II' in 5A.
  • Bezugnehmend auf 5A bis 5B kann die LED-Vorrichtung 200 die Verdrahtungsplatte 210, den LED-Chip 250, die Wellenlängenumwandlungsschicht 280 und die reflektierende Struktur 260 enthalten.
  • Die Verdrahtungsplatte 210 kann die untere Verdrahtung 211 auf der unteren Oberfläche LS derselben, eine obere Verdrahtung 212 auf der oberen Oberfläche US derselben und mindestens ein Paar der Kontaktstrukturen 214 auf einer Seite der oberen Verdrahtung 212 enthalten. Mindestens ein LED-Chip 250 kann auf der anderen Seite der oberen Verdrahtung 212 angebracht sein. Die Verdrahtungsplatte 210 kann ein Packagesubstrat sein, wie eine PCB, ein Keramiksubstrat, ein Glassubstrat oder eine Bandverdrahtungsplatte.
  • Die obere Verdrahtung 212 kann z.B. Aluminium (Al), Gold (Au), Kobalt (Co), Kupfer (Cu), Nickel (Ni), Blei (Pb), Tantal (Ta), Tellur (Te), Titan (Ti) oder Legierungen davon enthalten. Die obere Verdrahtung 212 kann von der unteren Verdrahtung 211 elektrisch isoliert sein und kann mindestens einen LED-Chip 250 und mindestens ein Paar an Kontaktstrukturen 214 elektrisch verbinden.
  • Das mindestens eine Paar an Kontaktstrukturen 214 kann durch die obere Verdrahtung 212 mit dem mindestens einen LED-Chip 250 elektrisch verbunden sein und kann zur Außenseite der LED-Vorrichtung 200 freigelegt sein, um einen Eingabe/Ausgabe-Anschluss eines Stroms zum Antreiben des LED-Chips 250 bereitzustellen. In einer Umsetzung kann jede des mindestens einen Paares an Kontaktstrukturen 214 einen Metall-Pad-Abschnitt 214P enthalten, welcher an der oberen Oberfläche der LED-Vorrichtung 200 freigelegt ist. Das mindestens eine Paar an Kontaktstrukturen 214 und der Metall-Pad-Abschnitt 214P können aus einem Metallmaterial, z.B. Aluminium (Al), Wolfram (W) oder Molybdän (Mo), oder einem Halbleitermaterial, z.B. dotiertem Polysilizium, ausgebildet sein.
  • Der mindestens eine LED-Chip 250 kann auf einer Oberfläche angebracht sein, nämlich der oberen Oberfläche US der Verdrahtungsplatte 210, und kann durch die obere Verdrahtung 212 mit dem mindestens einen Paar an Kontaktstrukturen 214 elektrisch verbunden sein. In einer Umsetzung kann der mindestens eine LED-Chip 250 durch den Metallkontakthöcker 215 mit Verdrahtungselektroden 212a und 212b der oberen Verdrahtung 212 elektrisch verbunden sein. Der Metallkontakthöcker 215 kann z.B. Zinn (Sn), Blei (Pb), Nickel (Ni) oder Gold (Au) enthalten. Der mindestens eine LED-Chip 250 kann als eine Mehrzahl an LED-Chips 250 bereitgestellt sein, die jeweils eine erste Elektrode 259a und eine zweite Elektrode 259b aufweisen. In einer Umsetzung kann die Mehrzahl an LED-Chips 250 durch die obere Verdrahtung 212 in Reihe miteinander verbunden sein, sodass ein Strom durch jede der ersten und zweiten Elektrode 259a und 259b in eine Vorwärtsrichtung fließen kann. In einer Umsetzung kann die Mehrzahl an LED-Chips 250 parallel geschaltet sein.
  • Mindestens eine Wellenlängenumwandlungsschicht 280 kann auf jedem LED-Chip 250 gestapelt sein, um dem mindestens einen LED-Chip 250 zu entsprechen. Die mindestens eine Wellenlängenumwandlungsschicht 280 kann mindestens ein Wellenlängenumwandlungsmaterial enthalten, das einen Teil von Licht, das vom LED-Chip 250 emittiert wird, in ein Licht einer ersten Wellenlänge umwandelt, die sich von einer Emissionswellenlänge unterscheidet. Die Wellenlängenumwandlungsschicht 280 kann z.B. eine Harzschicht sein, in der ein Wellenlängenumwandlungsmaterial dispergiert wird, oder kann eine Keramikleuchtstoffschicht sein. Das Wellenlängenumwandlungsmaterial kann ein Leuchtstoff oder ein Quantenpunkt sein. In einer Umsetzung kann die LED-Vorrichtung 200 konfiguriert sein, weißes Licht zu emittieren. Der LED-Chip 250 kann blaues Licht emittieren und das Wellenlängenumwandlungsmaterial kann einen Leuchtstoff oder einen Quantenpunkt enthalten, der einen Teil des blauen Lichts in gelbes Licht umwandelt, oder kann eine Mehrzahl an Leuchtstoffen oder Quantenpunkten enthalten, die einen Teil des blauen Lichts in rotes und grünes Licht umwandeln.
  • Die reflektierende Struktur 260 kann die obere Oberfläche US der Verdrahtungsplatte 210 derart bedecken, dass mindestens ein Abschnitt von sowohl dem mindestens einen Paar an Kontaktstrukturen 214 als auch der mindestens einen Wellenlängenumwandlungsschicht 280 freigelegt ist. Die reflektierende Struktur 260 kann einen Harzkörper enthalten, der ein reflektierendes Pulver beinhaltet. Eine obere Oberfläche der reflektierenden Struktur 260 kann koplanar zu der oberen Oberfläche des mindestens einen Paares an Kontaktstrukturen 214 und der oberen Oberfläche der mindestens einen Wellenlängenumwandlungsschicht 280 sein.
  • 6A ist eine Draufsicht einer oberen Oberfläche US der Verdrahtungsplatte 210, die auf eine LED-Vorrichtung anwendbar ist, und 6B ist eine Ansicht von unten auf eine untere Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 210, die auf eine LED-Vorrichtung anwendbar ist.
  • Bezugnehmend auf 6A und 6B kann die Verdrahtungsplatte 210 die obere Oberfläche US, auf der eine obere Verdrahtung 212 angeordnet ist, und die untere Oberfläche LS, auf der eine untere Verdrahtung 211 angeordnet ist, aufweisen.
  • Die obere Verdrahtung 212 kann eine erste und zweite Verdrahtungselektrode 212a und 212b, die jeweils der ersten und zweiten Elektrode 259a und 259b eines LED-Chips („250“ in 5C) entsprechen, und mindestens ein Paar an Landing-Elektroden 212Pa und 212Pb, das dem mindestens einen Paar an Kontaktstrukturen („214“ in 5A) entspricht, enthalten. In der oberen Verdrahtung 212 kann sich mindestens ein Paar an Landing-Elektroden 212Pa und 212Pb schneiden, um mit der ersten und zweiten Elektrode 259a und 259b eines jeden der LED-Chips („250“ in 5C) verbunden zu werden, um den mindestens einen LED-Chip („250“ in 5C) mit einem Vorwärtsstrom zu versorgen.
  • Die untere Verdrahtung 211 kann von der oberen Verdrahtung 212 elektrisch isoliert sein und kann mit dem Wärmeableitungs-Pad 101 des Trägers („100“ in 1A) verbunden sein, um einen Pfad zur Ableitung einer vom LED-Chip 250 erzeugten Wärme bereitzustellen. In einer Umsetzung kann die untere Verdrahtung 211 eine Plattenform aufweisen, die mindestens einen Abschnitt der unteren Oberfläche LS der Verdrahtungsplatte 210 bedeckt, um den Wärmeableitungseffekt zu maximieren. In einer Umsetzung kann die untere Verdrahtung 211 zwei oder mehr Plattenformen aufweisen, die nach Ausführungsformen voneinander getrennt sind.
  • 7A und 7B sind Querschnittsansichten von LED-Chips 250A und 250B, die auf eine LED-Vorrichtung anwendbar sind.
  • Bezugnehmend auf 7A kann der LED-Chip 250A ein Substrat 251 und einen Halbleiterstapel S enthalten, der eine Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Aktivschicht 255 und eine Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthält, die auf dem Substrat 251 sequenziell gestapelt sind. Eine Pufferschicht 252 kann zwischen dem Substrat 251 und der Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps sein.
  • Das Substrat 251 kann ein Isoliersubstrat sein, z.B. ein Saphir. In einer Umsetzung kann das Substrat 251 ein leitfähiges Substrat oder ein Halbleitersubstrat zusätzlich zu einem Isoliersubstrat sein. In einer Umsetzung kann das Substrat 251 aus SiC, Si, MgAl2O4, MgO, LiAlO2, LiGaO2 oder GaN zusätzlich zu Saphir ausgebildet sein. Ein unebener Abschnitt C kann auf einer oberen Oberfläche des Substrats 251 ausgebildet sein. Der unebene Abschnitt C kann bei der Verbesserung der Qualität eines gewachsenen Einzelkristalls helfen, während die Lichtextraktionseffizienz verbessert wird.
  • Die Pufferschicht 252 kann InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1) enthalten. In einer Umsetzung kann die Pufferschicht 252 GaN, AlN, AlGaN oder InGaN enthalten. In einer Umsetzung kann eine Mehrzahl an Schichten kombiniert werden oder einige Zusammensetzungen können schrittweise verändert werden, um in der Pufferschicht 252 verwendet zu werden.
  • Die Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps kann einen Nitridhalbleiter enthalten, der InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤x+y<1) eines n-Typs erfüllt, und eine Verunreinigung eines n-Typs kann Si sein. In einer Umsetzung kann die Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps GaN eines n-Typs enthalten. Die Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps kann eine Nitridhalbleiterschicht enthalten, die InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y<1, 0≤x+y<1) eines p-Typs erfüllt, und eine Verunreinigung eines p-Typs kann Mg sein. In einer Umsetzung kann die Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps als eine Einzelschichtstruktur umgesetzt sein oder kann eine Mehrschichtstruktur mit unterschiedlichen Zusammensetzungen aufweisen.
  • Die Aktivschicht 255 kann eine Mehrquantentopf(MQW)-Struktur aufweisen, in der Quantentopfschichten und Quantenbarriereschichten wechselweise miteinander gestapelt sind. In einer Umsetzung können die Quantentopfschicht und die Quantenbarriereschicht InxAlyGa1-x-yN (0≤x≤1, 0≤y≤1, 0≤x+y<1) mit unterschiedlichen Zusammensetzungen enthalten. In einer Umsetzung kann die Quantentopfschicht InxGa1-xN (0<x≤1) enthalten und die Quantenbarriereschicht kann GaN oder AlGaN enthalten. Die Dicke der Quantentopfschicht und der Quantenbarriereschicht kann jeweils im Bereich von z.B. ungefähr 1 nm bis ungefähr 50 nm sein. In einer Umsetzung kann die Aktivschicht 255 eine Einzelquantentopfstruktur aufweisen.
  • Die erste und zweite Elektrode 259a und 259b können jeweils auf dem Mesa-geätzten Bereich der Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps und der Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps sein, um auf derselben Oberfläche positioniert zu werden. Die erste Elektrode 259a kann z.B. Ag, Ni, Al, Cr, Rh, Pd, Ir, Ru, Mg, Zn, Pt, Au oder dergleichen enthalten und kann derart eingesetzt werden, dass sie eine Struktur einer einzelnen Schicht oder zwei oder mehr Schichten aufweist. In einer Umsetzung kann die zweite Elektrode 259b eine transparente Elektrode sein, wie ein transparentes leitfähiges Oxid oder ein transparentes leitfähiges Nitrid, oder kann Graphen enthalten. Die zweite Elektrode 259b kann z.B. Al, Au, Cr, Ni, Ti oder Sn enthalten.
  • Bezugnehmend auf 7B kann ein LED-Chip 250B ein Substrat 251 und einen Halbleiterstapel S auf dem Substrat 251 enthalten, ähnlich der vorherigen Ausführungsform. Der Halbleiterstapel S kann eine Pufferschicht 252, eine Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps, eine Aktivschicht 255 und eine Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten.
  • Der LED-Chip 250B kann eine erste und zweite Elektrodenstruktur E1 und E2 enthalten, die jeweils mit der Halbleiterschicht 254 und 256 eines ersten und zweiten Leitfähigkeitstyps verbunden sind. Die erste Elektrodenstruktur E1 kann eine Verbindungselektrode 258a, wie ein leitfähiges Kontaktloch, das durch die Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps und die Aktivschicht 255 mit der Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps verbunden ist, und eine erste Elektrode 259a, die mit der Verbindungselektrode 258a verbunden ist, enthalten. Die Verbindungselektrode 258a kann von einem Isolierabschnitt 257 umgeben sein, um von der Aktivschicht 255 und der Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps elektrisch getrennt zu sein. Die Verbindungselektrode 258a kann auf einem Bereich sein, in dem der Halbleiterstapel S geätzt wird. In einer Umsetzung können eine Anzahl, eine Form und ein Rastermaß oder die Verbindungselektrode 258a oder ein Kontaktbereich derselben mit der Halbleiterschicht 254 eines ersten Leitfähigkeitstyps entsprechend entwickelt werden, sodass ein Kontaktwiderstand gesenkt wird. In einer Umsetzung können die Verbindungselektroden 258a derart angeordnet sein, dass sie Zeilen und Spalten auf dem Halbleiterstapel S ausbilden, wodurch ein Stromfluss verbessert wird. Die zweite Elektrodenstruktur E2 kann eine ohmsche Kontaktschicht 258b und eine zweite Elektrode 259b auf der Halbleiterschicht 256 eines zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten.
  • Die Verbindungselektrode 258a und die ohmsche Kontaktschicht 258b können jeweils eine Einzel- oder Mehrschichtstruktur eines leitfähigen Materials mit ohmschen Eigenschaften mit der Halbleiterschicht 254 und 256 eines ersten und zweiten Leitfähigkeitstyps enthalten und können z.B. Ag, Al, Ni, Cr, ein transparentes leitfähiges Oxid (TCO) oder dergleichen enthalten.
  • Die erste und zweite Elektrode 259a und 259b können jeweils mit der Verbindungselektrode 258a und der ohmschen Kontaktschicht 258b verbunden sein, um als externe Anschlüsse des LED-Chips 250B zu fungieren. In einer Umsetzung können die erste und zweite Elektrode 259a und 259b Au, Ag, Al, Ti, W, Cu, Sn, Ni, Pt, Cr, NiSn, TiW, AuSn oder ein eutektisches Metall davon enthalten. Die erste und zweite Elektrodenstruktur E1 und E2 können derart angeordnet sein, dass sie derselben Richtung zugewandt sind.
  • 8A bis 8D sind Querschnittsansichten von Stufen in einem Herstellungsprozess eines LED-Moduls nach einer Ausführungsform.
  • Bezugnehmend auf 8A kann eine Mehrzahl an LED-Chips 250 auf einer Oberfläche eines Streifensubstrats 210` angebracht sein. Das Streifensubstrat 210` kann eine Mehrzahl an Verdrahtungsplatten 210 enthalten. Die Mehrzahl an Verdrahtungsplatten 210 kann jeweils eine untere Verdrahtung 211 auf einer unteren Oberfläche und eine obere Verdrahtung 212 auf einer oberen Oberfläche enthalten. Die Mehrzahl an LED-Chips 250 kann derart angeordnet sein, dass die erste und zweite Elektrode 259a und 259b der ersten und zweiten Verdrahtungselektrode 212a und 212b der oberen Verdrahtung 212 entsprechen. Vorläufige Kontakthöcker 215p können an der ersten und zweiten Verdrahtungselektrode 212a und 212b der oberen Verdrahtung 212 vorbefestigt werden. In einer Umsetzung kann ein Paar an Kontaktstrukturen („214“ in 5A) auf der anderen Seite der oberen Verdrahtung 212 angebracht sein.
  • Bezugnehmend auf 8B kann eine Wellenlängenumwandlungsschicht 280 an jedem der Mehrzahl an LED-Chips 250 befestigt sein und eine reflektierende Struktur 260, welche die Mehrzahl an LED-Chips 250 und die Wellenlängenumwandlungsschicht 280 umgibt, kann ausgebildet werden. Die Wellenlängenumwandlungsschicht 280 kann mindestens eine Art von Wellenlängenumwandlungsmaterial enthalten. Die Wellenlängenumwandlungsschicht 280 kann durch ein Klebstoffelement, wie Epoxid, am LED-Chip 250 befestigt sein. Die reflektierende Struktur 260 kann durch Anwendung und Härten eines Harzkörpers ausgebildet werden, der ein reflektierendes Pulver beinhaltet. In einer Umsetzung kann die reflektierende Struktur 260 aus Silizium ausgebildet sein, das ein TiO2-Pulver enthält.
  • Bezugnehmend auf 8C kann die Mehrzahl an LED-Vorrichtungen 200 durch Schneiden des Streifensubstrats 210' und der reflektierenden Struktur 260 getrennt werden. Das Streifensubstrat 210' und die reflektierende Struktur 260 können unter Verwendung einer Klinge BL geschnitten werden oder können außerdem nach einer Ausführungsform durch einen Laser geschnitten werden.
  • Bezugnehmend auf 8D können die LED-Vorrichtung 200 und die Schaltplatte 300 am Träger 100 befestigt sein. Die LED-Vorrichtung 200 kann am Wärmeableitungs-Pad 101 des Trägers 100 befestigt sein. Ein vorläufiger leitfähiger Kontakthöcker 110p kann auf dem Wärmeableitungs-Pad 101 ausgebildet sein. Der vorläufige leitfähige Kontakthöcker 110p kann durch einen Reflow-Prozess gehärtet werden, um den leitfähigen Kontakthöcker 110 aus 1B auszubilden. In einer Umsetzung können die LED-Vorrichtung 200 und der Träger 100 mit dem Wärmeableitungs-Pad 101, der unteren Verdrahtung 211 und dem leitfähigen Kontakthöcker („110“ in 1B) gekoppelt sein, wodurch die Wärmeableitung und Struktureigenschaften des LED-Moduls verbessert werden. Die Schaltplatte 300 kann an der Klebstoffschicht 102 des Trägers 100 in einem Zustand befestigt sein, in dem die passiven Elemente 320 darauf angebracht sind. Die Klebstoffschicht 102 kann eine Schicht oder ein Band enthalten, das ein Klebstoffharz enthält. Anschließend können das Paar an Kontaktflächen 311 der Schaltplatte 300 und das Paar an Kontaktstrukturen 214 der LED-Vorrichtung 200 unter Verwendung eines Bonddrahts („BW“ in 1A) verbunden werden.
  • 9 ist eine Querschnittsansicht eines Scheinwerfers 1000, auf den ein LED-Modul nach einer Ausführungsform als eine Lichtquelle angewandt wird.
  • Bezugnehmend auf 9 kann der Scheinwerfer 1000 als ein Fahrzeuglicht oder dergleichen verwendet werden und kann eine Lichtquelle 1001, einen Reflektor 1005 und eine Linsenabdeckung 1004 enthalten und die Linsenabdeckung 1004 kann einen Hohlleiter 1003 und eine Linse 1002 enthalten. Die Lichtquelle 1001 kann die oben mit Bezug auf 1A bis 7B beschriebenen LED-Module 10, 10a, 10b und 10c enthalten.
  • Der Scheinwerfer 1000 kann ferner einen Wärmeableiter 1012 enthalten, der eine von der Lichtquelle 1001 erzeugte Wärme nach Außen ableitet, und der Wärmeableiter 1012 kann eine Wärmesenke 1010 und ein Kühlgebläse 1011 enthalten, um Wärme effektiv abzuleiten. Zusätzlich kann der Scheinwerfer 1000 ferner ein Gehäuse 1009 zum Befestigen und Tragen des Wärmeableiters 1012 und des Reflektors 1005 enthalten und das Gehäuse 1009 kann ein Mittelloch 1008 in einer Oberfläche eines Körperabschnitts desselben enthalten, um ein Koppeln und Anbringen des Wärmeableiters 1012 darin zu erleichtern. Das Gehäuse 1009 kann ein vorderes Loch 1007 zum Befestigen des Reflektors 1005 an einer oberen Seite der Lichtquelle 1001 auf der anderen Oberfläche enthalten, welche mit der einen Oberfläche integral verbunden und in eine rechtwinklige Richtung geneigt ist. Dementsprechend kann eine Vorderseite durch den Reflektor 1005 offen sein und der Reflektor 1005 kann am Gehäuse 1009 befestigt sein, sodass die offene Vorderseite dem vorderen Loch 1007 entspricht, und durch den Reflektor 1005 reflektiertes Licht kann durch das vordere Loch 1007 nach Außen austreten.
  • Zusammenfassend und im Rückblick lässt sich sagen, dass im Fall eines LED-Moduls, in dem eine Mehrzahl an LED-Vorrichtungen eingebettet ist, eine von der Mehrzahl an LED-Vorrichtungen erzeugte Wärme eine Verschlechterung der Performance des LED-Moduls verursachen könnte.
  • Nach Ausführungsformen kann ein LED-Modul mit verbesserten Wärmeableitungseigenschaften bereitgestellt werden.
  • Hierin sind Ausführungsbeispiele offenbart worden und obwohl spezifische Begriffe verwendet worden sind, werden jene lediglich in einem allgemeinen und beschreibenden Sinn verwendet und sind auch so zu interpretieren, und nicht zu Beschränkungszwecken. In einigen Fällen, wie für einen für die vorliegende Anmeldung zuständigen Fachmann offensichtlich ist, können Merkmale, Eigenschaften und/oder Elemente, die in Verbindung mit einer bestimmten Ausführungsform beschrieben werden, einzeln oder in Kombination mit Merkmalen, Eigenschaften und/oder Elementen verwendet werden, die in Verbindung mit anderen Ausführungsformen beschrieben werden, sofern nicht spezifisch anderweitig angegeben. Dementsprechend versteht ein Fachmann, dass verschiedene Änderungen in Form und Details vorgenommen werden können, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Erfindung, wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen dargelegt ist, abzuweichen.

Claims (10)

  1. Leuchtdioden-Modul, LED-Modul, aufweisend: einen Träger (100), der ein Wärmeableitungs-Pad (101) enthält; eine Schaltplatte (300), die vom Wärmeableitungs-Pad (101) auf dem Träger (100) beabstandet ist, wobei die Schaltplatte (300) mindestens ein Paar an Kontaktflächen (311) und einen elektrischen Verbindungsanschluss (312), der mit dem mindestens einen Paar an Kontaktflächen (311) elektrisch verbunden ist, enthält; eine LED-Vorrichtung (200), enthaltend: eine Verdrahtungsplatte (210) mit einer unteren Oberfläche (LS) und einer oberen Oberfläche (US), die einander gegenüberliegen, eine untere Verdrahtung (211) auf der unteren Oberfläche (LS) der Verdrahtungsplatte (210), die dem Wärmeableitungs-Pad (101) zugewandt ist, eine obere Verdrahtung (212) auf der oberen Oberfläche (US) der Verdrahtungsplatte (210), die von der unteren Verdrahtung (211) elektrisch isoliert ist, mindestens ein Paar an Kontaktstrukturen (214) auf einer Seite der oberen Verdrahtung (212), mindestens einen LED-Chip (250), der auf einer anderen Seite der oberen Verdrahtung (212) angebracht ist, mindestens eine Wellenlängenumwandlungsschicht (280) auf dem mindestens einen LED-Chip (250), und eine reflektierende Struktur (260), welche die obere Oberfläche (US) der Verdrahtungsplatte (210) derart bedeckt, dass mindestens ein Abschnitt von sowohl dem mindestens einen Paar an Kontaktstrukturen (214) als auch der mindestens einen Wellenlängenumwandlungsschicht (280) freigelegt ist; einen Bonddraht (BW), der das mindestens eine Paar an Kontaktflächen (311) und das mindestens eine Paar an Kontaktstrukturen (214) elektrisch miteinander verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker (110) zwischen dem Wärmeableitungs-Pad (101) und der unteren Verdrahtung (211).
  2. LED-Modul nach Anspruch 1, wobei das Wärmeableitungs-Pad (101) eine Breite (W1), die kleiner ist als eine Breite (W4) der Verdrahtungsplatte (210), in einer Richtung parallel zu der unteren Oberfläche (LS) der Verdrahtungsplatte (210) aufweist.
  3. LED-Modul nach Anspruch 1 oder 2, wobei der leitfähige Kontakthöcker (110) eine Breite (W3), die gleich oder kleiner ist als eine Breite (W4) der Verdrahtungsplatte (210), in einer Richtung parallel zu der unteren Oberfläche (LS) der Verdrahtungsplatte (210) aufweist.
  4. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der leitfähige Kontakthöcker (110) in einer Draufsicht nicht über eine Kante der Verdrahtungsplatte (210) hinaus hervorsteht.
  5. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der leitfähige Kontakthöcker (110) Zinn, Sn, Indium, In, Bismut, Bi, Antimon , Sb, Kupfer , Cu, Silber , Ag, Zink , Zn, Blei, Pb, oder eine Legierung davon enthält.
  6. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Wärmeableitungs-Pad (101) Kupfer , Cu, oder eine Legierung von Kupfer , Cu, enthält.
  7. LED-Modul nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei: die untere Verdrahtung (211) eine Oberflächenplattierungsschicht (211PL) enthält, die mit dem leitfähigen Kontakthöcker (110) in Berührung ist, und die Oberflächenplattierungsschicht (211PL) Zinn, Sn, Blei, Pb, Nickel, Ni, oder Gold, Au, enthält.
  8. Leuchtdioden, LED,-Modul, aufweisend: einen Träger (100), der ein Wärmeableitungs-Pad (101) enthält; eine Schaltplatte (300), die vom Wärmeableitungs-Pad (101) auf dem Träger (100) beabstandet ist und ein Paar an Kontaktflächen (311) enthält; eine LED-Vorrichtung (200), enthaltend: eine Verdrahtungsplatte (210) mit einer unteren Oberfläche (LS) und einer oberen Oberfläche (US), die einander gegenüberliegen, eine untere Verdrahtung (211) auf der unteren Oberfläche (LS) der Verdrahtungsplatte (210), die dem Wärmeableitungs-Pad (101) zugewandt ist, eine obere Verdrahtung (212) auf der oberen Oberfläche (US) der Verdrahtungsplatte (210), ein Paar an Kontaktstrukturen (214) auf der oberen Verdrahtung (212), eine Mehrzahl an LED-Chips (250), welche durch die obere Verdrahtung (212) mit dem Paar an Kontaktstrukturen (214) elektrisch verbunden sind, und eine reflektierende Struktur (260), welche die obere Oberfläche (US) der Verdrahtungsplatte (210) derart bedeckt, dass mindestens ein Abschnitt des Paares an Kontaktstrukturen (214) freigelegt ist; einen Bonddraht (BW), der das Paar an Kontaktflächen (311) und das Paar an Kontaktstrukturen (214) elektrisch miteinander verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker (110) zwischen dem Wärmeableitungs-Pad (101) und der unteren Verdrahtung (211).
  9. LED-Modul nach Anspruch 8, wobei die Mehrzahl an LED-Chips (250) in Reihe miteinander verbunden sind.
  10. Leuchtdioden-Modul, LED-Modul, aufweisend: einen Träger (100), der ein Wärmeableitungs-Pad (101) enthält; eine Schaltplatte (300), die vom Wärmeableitungs-Pad (101) auf dem Träger (100) beabstandet ist und ein Paar an Kontaktflächen (311) enthält; eine LED-Vorrichtung (200), enthaltend: eine Verdrahtungsplatte (210) mit einer unteren Oberfläche (LS) und einer oberen Oberfläche (US), die einander gegenüberliegen, eine untere Verdrahtung (211) auf der unteren Oberfläche (LS) der Verdrahtungsplatte (210), die dem Wärmeableitungs-Pad (101) zugewandt ist, eine obere Verdrahtung (212) auf der oberen Oberfläche (US) der Verdrahtungsplatte (210), ein Paar an Kontaktstrukturen (214) auf der oberen Verdrahtung (212), eine Mehrzahl an LED-Chips (250), welche durch die obere Verdrahtung (212) mit dem Paar an Kontaktstrukturen (214) elektrisch verbunden sind, und eine reflektierende Struktur (260), welche die obere Oberfläche (US) der Verdrahtungsplatte (210) derart bedeckt, dass mindestens ein Abschnitt des Paares an Kontaktstrukturen (214) freigelegt ist; einen Bonddraht (BW), der das Paar an Kontaktflächen (311) und das Paar an Kontaktstrukturen (214) elektrisch miteinander verbindet; und einen leitfähigen Kontakthöcker (110) zwischen dem Wärmeableitungs-Pad (101) und der unteren Verdrahtung (211), wobei das Wärmeableitungs-Pad (101) die LED-Vorrichtung (200) in einer Draufsicht vollständig überlappt.
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