DE112006001634B4 - Verfahren zum Herstellen einer oberflächenmontierbaren elektrischen Lichtemissionsvorrichtung mit einem Kühlkörper - Google Patents

Verfahren zum Herstellen einer oberflächenmontierbaren elektrischen Lichtemissionsvorrichtung mit einem Kühlkörper

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DE112006001634B4
DE112006001634B4 DE200611001634 DE112006001634T DE112006001634B4 DE 112006001634 B4 DE112006001634 B4 DE 112006001634B4 DE 200611001634 DE200611001634 DE 200611001634 DE 112006001634 T DE112006001634 T DE 112006001634T DE 112006001634 B4 DE112006001634 B4 DE 112006001634B4
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Abstract

Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (190), wobei das Verfahren aufweist:
Bereitstellen einer Platine (192), aufweisend eine Vorderseite (191) und eine Rückseite (193), wobei die Platine (192) eine Öffnung aufweist, und wobei die Platine (192) elektrisch leitfähige Anschlussleitungen (194) auf ihrer Rückseite (193) aufweist;
Bilden einer Lichtemissionsvorrichtung (100) mit den folgenden Schritten:
– Bereitstellen eines Substrats (110) mit einer Oberseite (111) und einer Unterseite (113), wobei ein Teil der Oberseite (111) eine Montagefläche (115) bestimmt, und das Substrat (110) eine Vielzahl von Leiterbahnen (112) auf der Oberseite (111) aufweist, wobei sich die Leiterbahnen (112) von der Montagefläche (115) zu einem Seitenrand (117) des Substrats (110) erstrecken, und die Leiterbahnen (112) elektrisch leitfähiges Material aufweisen;
– Befestigen wenigstens einer Photonenvorrichtung (130) auf der Montagefläche (150), wobei die Photonenvorrichtung (130) an wenigstens eine Leiterbahn (112) angeschlossen wird;
– Befestigen eines Reflektors (120) auf der Oberseite (111) des Substrats (110), wobei vorspringende Zapfen (128) von dem Reflektor (120) in Öffnungen (118) des Substrats (110) eingesetzt und danach Druck und Hitze verwendet werden, um den Reflektor (120) mit dem Substrat (110) zu verkerben, ...

Description

  • HINTERGRUND
  • [0001]
    Die vorliegende Erfindung betrifft das Gebiet von Lichtemissionsvorrichtungen in einem Gehäuse, und insbesondere in einem Gehäuse oberflächenmontierbare Lichtemissionsvorrichtungen mit einem Kühlkörper.
  • [0002]
    Lichtemissionsvorrichtungen, wie z. B. gehäuste Lichtemissionsdioden (LED), werden zunehmend beliebtere Bauteile für eine große Vielfalt von Anwendungen. Zum Beispiel werden gehäuste LED in großer Anzahl in Produkten, wie Computern und Informationsdisplaysystemen, und sogar in automobilen Beleuchtungsanwendungen, verwendet.
  • [0003]
    Bei diesen Anwendungen werden gehäuste LED oft auf der Oberfläche einer Leiterplatine (Printed Circuit Board, PCBs) oder einem anderen Substrat oder Trägermaterial gelötet. Anschließend wird die Oberfläche, einschließlich der gehäusten LED mit einem optischen oder elektrischen Bedienfeld abgedeckt. Solch eine Anordnung erlaubt die Projektion von Licht von den gehäusten LED von der Oberfläche der Leiterplatine zu dem optischen oder elektrischen Bedienfeld.
  • [0004]
    Die Montage der gehäusten LED auf der Oberfläche der Leiterplatine führt zu zahlreichen Mängeln. Zum Beispiel vergrößert die gehäuste LED den Abstand zwischen der Leiterplatine und dem optischen oder elektrischen Bedienfeld. Ferner wird die durch die gehäusten LED erzeugte Hitze zwischen der Leiterplatine und dem optischen oder elektrischen Bedienfeld eingeschlossen. Um eine gehäuste LED zu ersetzen, müssen darüber hinaus die Leiterplatine und das optische oder elektrische Bedienfeld getrennt werden.
  • [0005]
    In der US 2003/0058650 A1 ist eine Diodenvorrichtung beschrieben, welche eine Platine mit einer Öffnung und Anschlussleitungen an einer Rückseite der Platine aufweist. In der Öffnung der Platine ist eine Lichtemissionsvorrichtung montiert, wobei eine Anode und eine Kathode der Lichtemissionsvorrichtung mittels eines leitfähigen Klebstoffs an der Rückseite der Platine festgeklebt und mit den Anschlussleitungen elektrisch verbunden werden.
  • [0006]
    Die US 2004/0079957 A1 beschreibt eine Lichtemissionsvorrichtung, deren Rückseite an einer Plate befestigbar ist. Die Lichtemissionsvorrichtung umfasst einen Kühlkörper mit einer reflektierenden Oberfläche, wobei der Kühlkörper auf einem Substrat der Lichtemissionsvorrichtung festgeklebt wird.
  • [0007]
    Daher besteht die Notwendigkeit für eine verbesserte gehäuste LED und eine verbesserte Anordnung, um Licht an ein optisches oder elektrisches Bedienfeld zu liefern, die die Mängel der Vorrichtungen des Standes der Technik beseitigen oder verringern.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • [0008]
    Der Notwendigkeit wird durch die vorliegende Erfindung nachgekommen. Die Erfindung schafft das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
  • [0009]
    Ein Kühlkörper ist als integrierter Teil des Substrats ausgebildet, oder ist ein Bauteil, das an die Unterseite des Substrats befestigt ist. Der optische Hohlraum kann mit einer Verkapselung gefüllt werden. Eine Linse kann an den Reflektor, der Verkapselung, oder an beiden befestigt werden.
  • [0010]
    Der Schritt zum Herstellen des Substrats (Aluminium oder Kupfer) umfasst z. B. Schlagstrangpress- und Prägetechniken. In einigen Ausführungsformen kann der Kühlkörper ein integrierter Teil des Substrats sein. Das Aluminiumsubstrat kann anodisiert werden, um eine dielektrische Schichtoberfläche aus Aluminiumoxid zu erzeugen, auf der elektrische Leiterbahnen hergestellt werden. Im Falle eines Kupfersubstrats kann ein Polymer, wie Polymid oder eine dielektrische Glasschicht, auf der Oberfläche zuerst aufgebracht werden, bevor elektrische Leiterbahnen gedruckt werden. Alternativ kann das Substrat ein einsatzgeformter Anschlussrahmen mit thermisch leitfähigem Plastik sein.
  • [0011]
    Die Lichtemissionsvorrichtung ist auf der Platine mittels oberflächenmontierbarer Technologien montiert. Die Lichtemissionsvorrichtung ist auf der Platine mit einem Befestigungsmittel wie z. B. Lot, Epoxydharz und einer Steckvorrichtung montiert.
  • [0012]
    Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung, in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen, die als Beispiel das Prinzip der Erfindung darstellen.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • [0013]
    1 ist eine perspektivische Ansicht einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens teilgefertigten Vorrichtung;
  • [0014]
    2 ist eine perspektivische Explosionszeichnung der Vorrichtung von 1;
  • [0015]
    3a ist eine Draufsicht der Vorrichtung von 1;
  • [0016]
    3b ist eine Seitenansicht der Vorrichtung von 1;
  • [0017]
    3c ist eine Unteransicht der Vorrichtung von 1;
  • [0018]
    3d ist eine Querschnittsansicht der Vorrichtung von 1 ohne dessen Linsen, geschnitten entlang der Linie 3d-3d in 3a;
  • [0019]
    4 ist ein Flussdiagramm, das einen Teil des erfindungsgemäßen Verfahrens darstellt;
  • [0020]
    5a ist eine perspektivische Ansicht einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigten Vorrichtung; und
  • [0021]
    5b Unteransicht der Vorrichtung dargestellt in 5a.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Einleitung
  • [0022]
    Die vorliegende Erfindung wird nun beschrieben mit Bezug auf die 1 bis 5b. Wie in den Figuren dargestellt, sind einige Größen von Strukturen oder Teilen relativ zu anderen Strukturen oder Teilen für erläuternde Zwecke übertrieben dargestellt, und sind somit vorgesehen, die allgemeinen Strukturen der vorliegenden Erfindung darzustellen. Weiterhin werden verschiedene Merkmale der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf eine Struktur oder einem Teil, gebildet von anderen Strukturen, Teilen, oder beiden beschrieben. Wie durch den Fachmann richtig eingeschätzt wird, betrachten Bezüge auf eine Struktur, ausgebildet ”auf” oder ”oberhalb” einer weiteren Struktur oder Teils, dass zusätzliche Strukturen, Teile, oder beides dazwischenliegen können. Bezüge auf eine Struktur oder eines Teils, die ”auf” einer weiteren Struktur oder Teils ohne eine dazwischenliegende Struktur oder Teils gebildet werden, werden hierin als ”direkt auf” der Struktur oder Teils gebildet beschrieben.
  • [0023]
    Weiterhin werden hier relative Begriffe wie ”auf” oder ”oberhalb” verwendet, um die Beziehung einer Struktur oder eines Teils zu einer weiteren Struktur oder Teils, wie in den Figuren dargestellt, zu beschreiben. Es versteht sich, dass relative Begriffe wie ”auf” oder ”oberhalb” beabsichtigt sind, unterschiedliche Orientierungen der Vorrichtung in Verbindung mit der in den Figuren dargestellten Orientierung einzuschließen. Falls die Vorrichtung in den Figuren z. B. umgedreht wird, würden Strukturen oder Teile, die als ”oberhalb” anderer Strukturen oder Teile beschrieben werden nun als ”unterhalb” der anderen Strukturen oder Teile orientiert sein. Ebenfalls, falls die Vorrichtung in den Figuren entlang einer Achse gedreht wird, würden Strukturen oder Teile als ”oberhalb” beschriebener anderer Teile oder Strukturen nun ”neben” oder ”links von” den anderen Strukturen oder Teilen orientiert sein. Gleiche Nummern beziehen sich durchwegs auf gleiche Bauteile.
  • [0024]
    Die vorliegende Erfindung wird nun mit Bezug auf die 1a bis 5b beschrieben. Eine mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens teilgefertigte Lichtemissionsvorrichtung umfasst ein Substrat, eine Vielzahl von Leiterbahnen auf dem Substrat, einen auf dem Substrat befestigten Reflektor, wenigstens eine Photonenvorrichtung auf dem Substrat, und einen auf dem Substrat befestigten Kühlkörper. Das Substrat hat eine Oberseite und eine Unterseite, ein Teil der Oberseite bestimmt eine Montagefläche. Die Leiterbahnen befinden sich auf der Oberseite des Substrats, die Leiterbahnen erstrecken sich von der Montagefläche an den Seitenrand des Substrats und die Leiterbahnen umfassen elektrisch leitfähiges Material. Der Reflektor ist an die Oberseite des Substrats befestigt, der Reflektor umgibt die Montagefläche, während andere Teile der Oberseite des Substrats und Teile der Leiterbahnen freigelassen werden, der Reflektor bestimmt teilweise einen optischen Hohlraum. Die Photonenvorrichtung ist an wenigstens eine Leiterbahn an der Montagefläche befestigt. Der Kühlkörper ist an der Unterseite befestigt, oder ein integrierter Teil des Substrats.
  • [0025]
    Diese Lichtemissionsvorrichtung kann an einer Platine montiert sein, z. B. auf einer Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) mit einer Öffnung und Anschlussleitungen auf Unterseite der Leiterplatte. Die Lichtemissionsvorrichtung kann auf der oben zugewandten Unterseite der Leiterplatte montiert werden (das ist mit der Linsenvorderseite in Richtung der Oberseite der Leiterplatte zugewandt). Ferner können die Anschlussleitungen auf der Unterseite der Leiterplatte mit den Leiterbahnen auf der Oberseite der Lichtemissionsvorrichtung ausgerichtet werden, um eine elektrische Verbindung vorzusehen. Die Verbindung kann durch Aufschmelzlöten von SMT (Surface Mount Technology) erreicht werden.
  • [0026]
    Mit dieser Ausführung wird durch die Lichtemissionsvorrichtung erzeugte thermische Energie nicht zwischen der Leiterplatte und dem optischen oder elektrischen Bedienfeld eingeschlossen. Stattdessen wird die thermische Energie durch thermische Kühlrippen des Kühlkörpers, der an oder einen wesentlichen Teil des Substrats befestigt ist, abgeführt. Wie in den Figuren dargestellt, ist das Substrat an die Leiterplatte z. B. durch Surface Mount Technology Verfahren aufmontiert. Ferner erhebt sich sein Teil des Kühlkörpers von der Oberfläche der Platine in den freien Raum, wo effektive und wirksame Luftkühlung durch Konvektion oder Zwangskonvektion ausgeführt werden kann.
  • SUBSTRAT
  • [0027]
    Bezugnehmend auf die 1 bis 3d umfasst eine Lichtemissionsvorrichtung 100 ein Substrat 110 mit einer Oberseite 111 und einer Unterseite 113. Ein Teil der Oberseite 111 des Substrats 110 bestimmt eine Montagefläche 115. Das Substrat 110 ist aus thermisch leitfähigem Material hergestellt, z. B. Aluminium (Al) oder Kupfer (Cu). Falls Aluminium verwendet wird, wird das Substrat 110 anodisiert, um eine dielektrische mit Aluminiumoxid überzogene Oberfläche auszubilden. Die Anodisierung des Substrats 110 stellt eine Aluminiumoxidschicht von ungefähr 0.001 bis 0.002 Inch Dicke auf der Oberfläche des Substrats 110 her.
  • [0028]
    In einer alternativen Ausführungsform wird das Substrat 110 aus Hochtemperaturplastik, wie z. B. Polypthalimid, Polymid, Flüssigkristallpolymer (Liquid Crystal Polymer, LCP) hergestellt, die mit thermisch leitfähigem Material, wie Graphit oder optische Materialien wie Titandioxid, oder einer beliebigen Kombination von diesen gefüllt werden.
  • [0029]
    In der dargestellten Ausführungsform ist die Oberseite 111 optisch reflektierend, so dass jegliches von einer Photonenvorrichtung 130 erzeugtes Licht von der Oberseite 111 wegreflektiert wird. Physikalische Abmessungen des Substrats 110 können abhängig von der gewünschten Charakteristik der Vorrichtung 100 sehr unterschiedlich sein, und können sich in der Größenordnung von Millimetern, Zentimetern, oder sogar größer bewegen. In der dargestellten Ausführungsform hat das Substrat 110 eine Länge 161 von ungefähr 9 mm, eine Breite 163 von ungefähr 7 mm, und eine Höhe 165 von ungefähr 0,5 mm bis 1 mm.
  • LEITERBAHNEN
  • [0030]
    Eine Vielzahl von Leiterbahnen 112 befindet sich auf der Oberseite 111 des Substrats 110. Wie dargestellt erstrecken sich die Leiterbahnen 112 von der Montagefläche 115 zum Seitenrand 117 des Substrats 110. Die Leiterbahnen 112 sind aus elektrisch leitfähigem Material wie z. B. Silber (Ag) hergestellt. Um ein Durcheinander zu vermeiden, sind nicht alle in den Figuren dargestellte Leiterbahnen mit Bezugszeichen 112 bezeichnet. Die Silberfarbe kann eine Polymerfarbe sein, z. B. eine Polymerfarbe mit Silber, oder eine Dickfilmfarbe, z. B. DuPont's Ag ink Nummer 7713, die bei 500°C eingebrannt ist. Die Leiterbahnen 112 auf der Oberseite 111 des Substrats 110 können durch Verwenden von Sieb- oder Tampondruck hergestellt werden, falls die Farbe in der Form einer Paste vorliegt, oder Jet-Druck falls die Farbe in der Form einer Flüssigkeit vorliegt. Dann kann sich die Farbe mit der Oberfläche bei erhöhten Temperaturen verbinden, z. B. ähnlich zur Oberflächenmontage mittels Schmelztechnik.
  • REFLEKTOR
  • [0031]
    Ein Reflektor 120 ist an der Oberseite 111 des Substrats 110 befestigt. Der Reflektor 120 bedeckt Teile der Oberseite 111 (einschließlich Teile der Leiterbahnen 112) des Substrats 110, während andere Teile freigelassen werden. Der Reflektor 120 umgibt gewöhnlich die Montagefläche 115. Der Reflektor 120 hat gewöhnlich eine zylindrische Form und bestimmt eine Öffnung, die mit anderen Teilen der Vorrichtung 100 einen optischen Hohlraum 122, wie dargestellt, bestimmt. Der Reflektor 120 bestimmt damit teilweise einen optischen Hohlraum 122, den er umgibt. Wie in 3d verständlicher dargestellt, umfasst der Reflektor 120 eine geneigte Oberfläche 126, die den optischen Hohlraum 122 umgibt. Die geneigte Oberfläche 126 ist spiegelnd geglättet oder poliert, um Licht von der Photonenvorrichtung 130 in eine gewünschte Richtung zu reflektieren. Bei einer alternativen Ausführungsform kann die geneigte Oberfläche 126 Diffusionsgitter umfassen, um Licht von der Photonenvorrichtung 130 zu streuen.
  • [0032]
    Physikalische Abmessungen des Reflektors 120 können abhängig von der gewünschten Charakteristik der Vorrichtung 100 sehr unterschiedlich sein, und können sich in der Größenordnung von Bruchteilen von Millimetern oder sogar größer bewegen. In der dargestellten Ausführungsform hat der Reflektor 120 eine Höhe 123 von ungefähr 2 bis 4 mm und einen äußeren Durchmesser 125 von ungefähr 7 mm.
  • LED-CHIP
  • [0033]
    Wenigstens eine Photonenvorrichtung 130 ist an wenigstens einer Leiterbahn 112 an der Montagefläche 115 befestigt. Die Photonenvorrichtung 130 kann z. B. eine Lichtemissionsdiode(LED)-Chip oder ein Laser sein. Die Photonenvorrichtung 130 kann auch an andere Leiterbahnen durch Verwenden von Bonddraht 132 befestigt werden. LEDs sind Halbleiterdioden, die typischerweise ein Licht emittieren wenn sie mit elektrischem Strom angeregt werden. Eine Vielfalt an Farben kann auf Grundlage des Materials, das für die LEDs verwendet wird, erzeugt werden. Übliche in LEDs verwendete Materialien sind beispielsweise:
    Aluminiumindiumgaliumphosphit (AlInGaP);
    Indiumgaliumnitrid (InGaN);
    Aluminiumgaliumarsenit (AlGaAs);
    Galiumphosphit (GaP);
    Indiumgaliumnitrid (InGaN);
    Indiumgaliumaluminiumphosphit;
    Siliziumkarbid (SiC).
  • VERKAPSELUNG
  • [0034]
    Der optische Hohlraum 122 kann mit Material zur Verkapselung, dargestellt mit Bezugszeichen 124 in 2, gefüllt werden. Das Material zur Verkapselung ist in den optischen Hohlraum 122 injiziert, wobei es die Photonenvorrichtung 130 ummantelt, den optischen Hohlraum 122 füllt, und sich verfestigt. Die verfestigte Form des Materials zur Verkapselung ist in 2 mit Bezugszeichen 124 dargestellt. Die Verkapselung 124 kann optisch durchsichtiges Silizium Epoxid sein. In einigen Anwendungen kann die Verkapselung 124 jedoch Diffusate, Phosphor, oder beides umfassen, um die gewünschte Gleichmäßigkeit der Lichtintensität, der Farbwiedergabe oder beides zu erreichen. Zum Beispiel kann die Verkapselung 124 Partikel aus Titandioxid, Bariumsulfat umfassen, um Licht von der Photonenvorrichtung 130 zu streuen. Phosphor umfasst Material, das Licht mit einer ersten Wellenlänge absorbiert und Licht mit einer zweiten Wellenlänge emittiert. Zum Beispiel absorbiert gelber Phosphor blaues Licht und reemittiert gelbes Licht.
  • LINSE
  • [0035]
    Eine Linse 150 kann auf dem Reflektor 120, auf der Verkapselung 124 oder auf beiden angebracht werden. Die Linse steht in Kontakt mit der Verkapselung 124, die wiederum in Kontakt mit der Photonenvorrichtung 130 steht. Folglich ist die Linse 150 optisch an die Photonenvorrichtung 130 gekoppelt. Die Linse 150 ist konfiguriert, um Abbildungsoperationen mit dem Licht von der Photonenvorrichtung 130 auszuführen, wie z. B. Brechen des Lichts, um ein gewünschtes Strahlungsmuster zu erzielen.
  • [0036]
    Die Linse 150 kann optisch durchsichtiges Material wie Glas oder transparentes Plastik sein. In einigen Anwendungen kann die Linse 150 jedoch Diffusate, Phosphor, oder beides umfassen, um die gewünschte Gleichmäßigkeit der Lichtintensität, der Farbwiedergabe, oder beides zu erzielen. Zum Beispiel kann die Linse 150 Partikel aus Titandioxid, Bariumsulfat umfassen, um Licht von der Photonenvorrichtung 130 zu streuen. Phosphor umfasst Material, das Licht mit einer ersten Wellenlänge absorbiert und Licht einer zweiten Wellenlänge emittiert.
  • KÜHLKÖRPER
  • [0037]
    Ein Kühlkörper 140 ist an die Unterseite 130 befestigt oder ein integrierter Teil des Substrats 110. In der dargestellten Ausführungsform umfasst der Kühlkörper 140 vier wärmeabführende Kühlrippen 140. In anderen Ausführungsformen kann der Kühlkörper 140 in einer Vielfalt von Formen und Größen implementiert werden. Zum Beispiel kann der Kühlkörper 140 Kühlrippen jeglicher Form, Schlitze oder beides für einen vergrößerten Oberflächenbereich, der zu einer höheren Wärmeabführung führt, umfassen. Der Kühlkörper 140 ist aus thermisch leitfähigem Material wie z. B. Metall oder thermisch leitfähigem Plastik hergestellt.
  • VERFAHREN
  • [0038]
    4 ist ein Flussdiagramm 170, dass das Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung wie z. B. der Lichtemissionsvorrichtung 100 aus 1 darstellt. Mit Bezugnahme auf die 2 und 4 wird zuerst das Substrat 110 mit der Oberseite 111 und der Unterseite 113 bereitgestellt. Ein Teil 115 der Oberseite 111 bestimmt eine Montagefläche 115. Das Substrat 110 weist Leiterbahnen 112 auf seiner Oberseite 111 auf. Schritt 172. Anschließend wird wenigstens eine Photonenvorrichtung 130 an der Montagefläche 115 befestigt, die Photonenvorrichtung steht mit wenigstens einer Leiterbahn 112 in Kontakt. Schritt 174. Anschließend wird der Reflektor 120 auf der Oberseite 111 des Substrats 110 befestigt. Der Reflektor 120 umgibt die Montagefläche 115 und bestimmt teilweise den optischen Hohlraum 122 (dargestellt in 3d). Schritt 176. Ferner wird die Verkapselung 124 in den Hohlraum 122 verteilt. Schritt 177. Letztendlich und optional wird die Linse 150 befestigt. Schritt 187.
  • [0039]
    Das Substrat 110 kann durch Verwenden einer Vielfalt von bekannten Techniken, einschließlich beispielsweise Schlagstrangpressen, Prägen, oder Formtechniken hergestellt werden. Für die Schlagstrangpresstechnik wird üblicherweise eine kleine Spritzung aus festem Material (wie Aluminium) in einem Teil angebracht, und wird durch einen Pressstempel zusammengepresst, was einen Kaltfluss in dem Material verursacht. Ferner kann das Substrat 110 anodisiert werden, um eine mit Aluminiumoxid überzogene dielektrische Oberfläche zu bilden. Alternativ wird das Substrat 110 durch Einsatzformen eines Metallanschlussrahmens mit thermisch leitfähigem Plastik hergestellt.
  • [0040]
    Der Reflektor 120 wird an dem Substrat 110 durch Verwenden der Heat Stacking Technik befestigt. Bei der Heat Stacking Technik werden vorspringende Zapfen 128 von dem Reflektor 120 in Öffnungen 118 des Substrats 110 eingesetzt. Dann werden Druck und Hitze verwendet, um den Reflektor 120 mit dem Substrat 110 zu verkerben, zu quetschen, oder zu versiegeln, wobei eine sichere Verbindung dieser Teile erreicht wird. Dies ist eine vielseitige Technik, welche eine wirksame und sichere mechanische Verbindung von unterschiedlichen Materialien erlaubt. Die Photonenvorrichtung 130 stellt einen elektrischen Kontakt mit wenigstens einer der Leiterbahnen 112 in einem direkten Kontakt, via den Bonddraht 132 oder beidem her. Der Bonddraht 132 ist an die Photonenvorrichtung 130 und die Leiterbahn 112 gebondet. Der optische Hohlraum 122 kann mit der Verkapselung 124 gefüllt werden. Die Linse 150 kann dann an den Reflektor 120, die Verkapselung 124 oder an beidem befestigt werden.
  • PLATINE MIT LED-MODUL
  • [0041]
    5a ist eine perspektivische Ansicht einer mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens gefertigten Vorrichtung 190. 5b ist eine Unteransicht der Vorrichtung 190 aus 5a. Bezugnehmend auf die 5a und 5b wird die Lichtemissionsvorrichtung 100 (aufweisend die gleiche Konstruktion wie die Lichtemissionsvorrichtung 100 der 1 bis 3d) innerhalb einer Öffnung einer Leiterplatte (Printed Circuit Board) 192, wie z. B. Leiterplatte (PCB) 192 befestigt. Die Platine 192 hat eine Vorderseite 191 und eine Rückseite 193 mit Anschlussleitungen 194 auf der Rückseite 193. Wenn die Lichtemissionsvorrichtung 100 innerhalb der Öffnung montiert wird, wird wenigstens eine Leiterbahn 112 (dargestellt in den 1, 2 und 3a) mit wenigstens einer Anschlussleitung 194 der Platine 192 ausgerichtet, um so eine elektrische Verbindung herzustellen. Ferner werden die Leiterbahnen 112 auf der Oberseite 111 des Substrats 110 an die Anschlussleitung 194 der Platine 192 gelötet, z. B. durch Verwenden einer Oberflächenschmelztechnik. Die Lichtemissionsvorrichtung 100 kann weiterhin an die Platine 190 mit einem Befestigungsmittel, wie z. B. Lot, Epoxid, oder einer Steckverbindung gesichert werden. Bei diesem Aufbau wird Licht in die Richtungen von der Oberseite 192 weg emittiert, die keinerlei elektrische Schaltung umfassen, aber mit optisch reflektierenden Materialien, um einen Spiegel zu bilden, überzogen sein können – ein Merkmal, das nur durch die Erfindung ausgebildet wird.

Claims (6)

  1. Verfahren zum Herstellen einer Vorrichtung (190), wobei das Verfahren aufweist: Bereitstellen einer Platine (192), aufweisend eine Vorderseite (191) und eine Rückseite (193), wobei die Platine (192) eine Öffnung aufweist, und wobei die Platine (192) elektrisch leitfähige Anschlussleitungen (194) auf ihrer Rückseite (193) aufweist; Bilden einer Lichtemissionsvorrichtung (100) mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen eines Substrats (110) mit einer Oberseite (111) und einer Unterseite (113), wobei ein Teil der Oberseite (111) eine Montagefläche (115) bestimmt, und das Substrat (110) eine Vielzahl von Leiterbahnen (112) auf der Oberseite (111) aufweist, wobei sich die Leiterbahnen (112) von der Montagefläche (115) zu einem Seitenrand (117) des Substrats (110) erstrecken, und die Leiterbahnen (112) elektrisch leitfähiges Material aufweisen; – Befestigen wenigstens einer Photonenvorrichtung (130) auf der Montagefläche (150), wobei die Photonenvorrichtung (130) an wenigstens eine Leiterbahn (112) angeschlossen wird; – Befestigen eines Reflektors (120) auf der Oberseite (111) des Substrats (110), wobei vorspringende Zapfen (128) von dem Reflektor (120) in Öffnungen (118) des Substrats (110) eingesetzt und danach Druck und Hitze verwendet werden, um den Reflektor (120) mit dem Substrat (110) zu verkerben, zu quetschen oder zu versiegeln, wobei der Reflektor (120) die Montagefläche (115) umgibt, während andere Teile der Oberseite (111) des Substrats (110) und Teile der Leiterbahnen (112) von dem Reflektor (120) freigelassen werden, und wobei der Reflektor (120) teilweise einen optischen Hohlraum (122) bestimmt; und – Befestigen eines Kühlkörpers (140) an der Unterseite (113) des Substrats (110); und Montieren der Lichtemissionsvorrichtung (100) innerhalb der Öffnung der Platine (192); wobei die wenigstens eine Leiterbahn (112) der Lichtemissionsvorrichtung (100) mit wenigstens einer Anschlussleitung (194) der Platine (192) elektrisch verbunden wird, indem die Leiterbahnen (112) auf der Oberseite (111) des Substrats (110) an die Anschlussleitungen (194) der Platine (192) gelötet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner aufweisend: Füllen des optischen Hohlraums (122) mit einer Verkapselung (124).
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner aufweisend: Verbinden einer Linse (150) auf dem Reflektor (120).
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schritt zum Bereitstellen des Substrats (110) ein Herstellen des Substrats (110) durch Verwenden von Präge- oder Schlagstrangpresstechnik aufweist.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat (110) aus Aluminium besteht und anodisiert wird, um eine mit Aluminiumoxid überzogene Oberfläche herzustellen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Substrat (110) ein einsatzgeformter Anschlussrahmen mit thermisch leitfähigem Plastik ist.
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