DE112013000768B4

DE112013000768B4 - Leuchtdiodeneinheit

Info

Publication number: DE112013000768B4
Application number: DE112013000768.1T
Authority: DE
Inventors: Jae Hyun Park
Original assignee: Seoul Semiconductor Co Ltd
Current assignee: Seoul Semiconductor Co Ltd
Priority date: 2012-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2023-11-16
Anticipated expiration: 2033-02-01
Also published as: KR20130088574A; KR101933189B1; DE112013000768T5; DE212013000062U1; CN104094423B; US20150014717A1; WO2013115578A1; CN104094423A; US9287482B2

Abstract

Leuchtdiodeneinheit, umfassend:Mindestens drei Leuchtdiodenchips (50);erste Leitungen, umfassend mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte (222a, 222b), auf denen die mindestens drei Leuchtdiodenchips jeweils befestigt sind;zweite Leitungen, die von den ersten Leitungen getrennt sind und die jeweils mit den Leuchtdiodenchips über Drähte (w) verbunden sind; undein Substrat (10), auf dem die ersten Leitungen und die zweiten Leitungen ausgebildet sind,wobei die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte um das Zentrum (c) des Substrats angeordnet sind, durch welches eine optische Achse der Leuchtdiodeneinheit hindurchgeht,wobei die ersten Leitungen mindestens drei primäre obere Anschlüsse (22a, 22b) umfassen, die auf einer oberen Fläche des Substrats ausgebildet sind, um die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte und mindestens drei Verlängerungen (224a, 224b) aufzuweisen, die sich jeweils von den mindestens drei Chipbefestigungsabschnitten erstrecken, und mindestens drei erste Durchkontaktierungen (40a), die das Substrat durchdringen, um die mindestens drei Verlängerungen mit mindestens drei primären unteren Anschlüssen (32) zu verbinden, die jeweils auf einer unteren Fläche des Substrats ausgebildet sind; und die zweiten Leitungen mindestens drei sekundäre obere Anschlüsse (24a, 24b, 24c, 24d) umfassen, die sich außerhalb der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte befinden und jeweils elektrisch mit den mindestens drei Leuchtdiodenchips über Verbindungsdrähte verbunden sind, und mindestens drei zweite Durchkontaktierungen (40b), die das Substrat durchdringen, um die mindestens drei sekundären oberen Anschlüsse jeweils mit den mindestens drei sekundären unteren Anschlüssen (34) zu verbinden, unddas Substrat auf einer unteren Fläche mit einem Kühlkörperblock (60) ausgebildet ist und sich der Kühlkörperblock zwischen den mindestens drei primären unteren Anschlüssen und den mindestens drei sekundären unteren Anschlüssen befindet.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtdiodeneinheit, und insbesondere eine Multichip-Leuchtdiodeneinheit.
Stand der Technik
Im Allgemeinen enthält eine Leuchtdiodeneinheit einen einzelnen Leuchtdiodenchip. Da es jedoch schwierig ist, eine gewünschte Lichtleistung mittels eines einzelnen Leuchtdiodenchips zu erreichen, wird eine Vielzahl an Leuchtdiodeneinheiten in ein einzelnes lichtemittierendes Modul integriert.
Da die Leuchtdiodeneinheiten in dem lichtemittierenden Modul individuell betrieben werden können, kann jedes der Leuchtdiodeneinheiten als eine individuelle Lichtquelle wirken, und mehrere Leuchtdiodeneinheiten können miteinander kooperieren und als eine ganzheitliche Lichtquelle wirken. Da jedoch in solch einem lichtemittierenden Modul die Leuchtdiodenchips, die effektiv Licht emittieren, zu unterschiedlichen Einheiten gehören und demzufolge zwangsläufig durch einen großen Abstand voneinander getrennt sind, ist es für die Leuchtdiodeneinheiten schwierig, als einzelne ganzheitliche Lichtquelle zu wirken. Zudem ist die Verwendung mehrerer Leuchtdiodeneinheiten unvorteilhaft im Sinne der wirtschaftlichen Durchführbarkeit.
Üblicherweise wurde versucht, die Vielzahl an Leuchtdiodeneinheiten durch eine einzelne Leuchtdiodeneinheit zu ersetzen, die eine Vielzahl an Leuchtdiodenchips enthält. Ein solcher Versuch wurde beschränkend in Bezug auf eine Leiterrahmen-Leuchtdiodeneinheit gemacht. Eine Herangehensweise sieht die Verstärkung der Lichtleistung vor, indem eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips, die die gleichen oder ähnlichen Wellenlängen aufweisen, an einem einzelnen Anschluss befestigt werden. Diese Herangehensweise ist jedoch dahingehend begrenzt, dass die Leuchtdiodenchips nicht individuell betrieben werden können.
In einer weiteren Herangehensweise sind die Leuchtdiodenchips jeweils an unterschiedlichen Anschlüssen innerhalb einer einzelnen Leuchtdiodeneinheit befestigt. Bei diesem Aufbau können die Leuchtdiodenchips innerhalb der Einheit individuell betrieben werden. Da es dieser Aufbau jedoch erfordert, dass die Leuchtdiodenchips innerhalb der Einheit ausreichend voneinander getrennt sind, besteht ein Problem darin, dass der Vorgang des Befestigens der Leuchtdiodeneinheit auf einer Leiterplatte oder des Verbindens der Leuchtdiodenchips innerhalb der Einheit aufgrund der Anordnung der Leuchtdiodenchips bei einem zu großen Abstand vom Zentrum oder aufgrund einer komplizierten Anordnung und Struktur der Anschlüsse verkompliziert werden kann. Zudem gibt es durch einen individuellen Betrieb viele Beschränkungen in der Anwendung von drei oder mehr Leuchtdiodenchips.
Aus der DE 10 2009 008 637 A1 ist eine LED-Lichtquelle mit mehrere parallel geschalteten LEDs bekannt, die über metallische Kontaktflächen eines Leiterbahnträgers kontaktiert sind.
Die DE 10 2006 020 529 A1 beschreibt eine LED-Lichtquelle mit vier LEDs, die auf einem Substrat angeordnet und über Leiterbahnen auf einer oberen Oberfläche des Substrats kontaktiert sind. Das Substrat ist auf einem Kühlkörper montiert.
Die DE 10 2007 041 136 A1 offenbart eine LED-Lichtquelle mit mehreren in Reihe geschalteten LEDs, die auf einem Substrat angeordnet und über Bonddrähte miteinander verbunden sind. Das Substrat ist auf einem Kühlkörper montiert.
Die US 2010 / 0 328 936 A1 beschreibt eine 4-Farb-LED mit separat ansteuerbaren LEDs.
Die US 2007/0253209 A1 und die US 2008/0230790 A1 beschreiben jeweils eine LED-Lichtquelle mit mehreren LEDs, die einerseits über metallische Chipkontaktflächen und andererseits über Bonddrähte kontaktiert sind.
Die US 2008/0029780 A1 offenbart LED-Lichtquellen mit mehreren LEDs, die entweder über Chipkontaktierungsflächen oder über Bonddrähte kontaktiert sind.
Die US 2004/0208210 A1 beschreibt eine LED-Lichtquelle mit mehrere LEDs auf einem Substrat, die über Bonddrähte kontaktiert sind.
Die WO 2008/038574 A1 beschreibt eine LED-Anordnung mit einer auf einem Substrat montierten LED, wobei ein Kühlkörper in dem Substrat eingebettet ist und Zuleitungen für die LED neben dem Kühlkörper auf die Unterseite des Substrat geführt sind.
Offenbarung der Erfindung
Technische Aufgabe
Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung einer Leuchtdiodeneinheit, die so gestaltet ist, dass mindestens drei Leuchtdiodenchips so nah wie möglich zueinander platziert sind und gleichzeitig ein individueller Betrieb dieser Leuchtdiodenchips möglich ist.
Technische Lösung
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Leuchtdiodeneinheit gemäß den anliegenden Ansprüchen. Gemäß einem Aspekt der Erfindung umfasst eine Leuchtdiodeneinheit: mindestens drei Leuchtdiodenchips; erste Leitungen, umfassend mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte, auf denen die mindestens drei Leuchtdiodenchips jeweils befestigt sind; zweite Leitungen, die von den ersten Leitungen getrennt sind und die jeweils mit den Leuchtdiodenchips über Drähte verbunden sind; und ein Substrat, auf dem die ersten Leitungen und die zweiten Leitungen ausgebildet sind, wobei die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte um das Zentrum des Substrats angeordnet sind, durch welches eine optische Achse der Leuchtdiodeneinheit hindurchgeht.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können sich die erste Leitungen in eine erste Richtung erstrecken und mindestens drei primäre untere Anschlüsse an einer Seite des Substrats ausbilden, und die zweiten Leitungen können sich in eine zweite Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, erstrecken und mindestens drei sekundäre untere Anschlüsse auf der anderen Seite des Substrats ausbilden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte in konstanten Winkeln um das Zentrum herum angeordnet sein. Beispielsweise können vier Chipbefestigungsabschnitte in einem Winkelintervall von 90 Grad, und drei Chipbefestigungsabschnitte in einem Winkelintervall von 120 Grad angeordnet sein.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die ersten Leitungen mindestens drei primäre obere Anschlüsse enthalten, die auf einer oberen Fläche des Substrats ausgebildet sind, damit die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte und mindestens drei Verlängerungen, die sich jeweils von den mindestens drei Chipbefestigungsabschnitten erstrecken, in eine erste Richtung weisen, und mindestens drei erste Durchkontaktierungen, die das Substrat durchdringen, um die mindestens drei Verlängerungen mit mindestens drei primären unteren Anschlüssen zu verbinden, die jeweils auf einer unteren Fläche des Substrats ausgebildet sind; und die zweiten Leitungen können mindestens drei sekundäre obere Anschlüsse enthalten, die sich außerhalb der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte befinden und jeweils elektrisch mit den mindestens drei Leuchtdiodenchips über Verbindungsdrähte verbunden sind, und mindestens drei zweite Durchkontaktierungen, die das Substrat durchdringen, um die mindestens drei sekundären oberen Anschlüsse jeweils mit den mindestens drei sekundären unteren Anschlüssen zu verbinden.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann das Substrat auf einer unteren Fläche mit einem Kühlkörperblock ausgebildet sein, und der Kühlkörperblock kann sich zwischen den mindestens drei primären unteren Anschlüssen und den mindestens drei sekundären unteren Anschlüssen befinden. Der Kühlkörperblock kann eine größere Fläche aufweisen als eine Gesamtfläche der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die Leuchtdiodenchips in einem konstanten Abstand von dem Zentrum getrennt sein.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform enthält die Leuchtdiodeneinheit eine Vertiefung, die die Leuchtdiodenchips aufnimmt; einen Reflektor, der auf dem Substrat angeordnet ist; und ein lichtdurchlässiges Verkapselungsmaterial, das durch Auffüllen der Vertiefung mit einem lichtdurchlässigen Harz ausgebildet wird. In diesem Zusammenhang kann eine reflektierende Schicht bis zu einer Höhe ausgebildet sein, die einer mittleren Höhe der Vertiefung entspricht, und das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial kann ein oberes Ende der reflektierenden Schicht bedecken. Der Reflektor kann eine erste Vertiefungsplatte enthalten, die auf eine obere Fläche des Substrats gestapelt ist und die eine erste Vertiefungsbohrung aufweist, und eine zweite Vertiefungsplatte, die auf die erste Vertiefungsplatte gestapelt ist und die eine zweite Vertiefungsbohrung aufweist, die einen größeren Durchmesser als die erste Vertiefungsbohrung aufweist. Hierbei kann die reflektierende Schicht auf eine schräge Innenumfangsfläche der ersten Vertiefungsbohrung aufgetragen sein und sich über eine abgestufte Seitenfläche erstrecken, die sich auf der zweiten Vertiefungsplatte aufgrund eines Unterschieds im Durchmesser zwischen der ersten Vertiefungsbohrung und der zweiten Vertiefungsbohrung bildet. Der Reflektor kann weiterhin eine dritte Vertiefungsbohrung enthalten, die auf die zweite Vertiefungsplatte gestapelt ist und einen größeren Durchmesser als die zweite Vertiefungsbohrung aufweist, und die Vertiefung an einem oberen Teilbereich hiervon ausgebildet sein kann, mit einer abgestuften Seitenfläche aufgrund eines Unterschieds im Durchmesser zwischen der zweiten Vertiefungsbohrung und der dritten Vertiefungsbohrung.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann die Leuchtdiodeneinheit weiterhin einen Kühlkörper enthalten, der innerhalb des Substrats angeordnet ist. Hierbei kann das Substrat eine erste Isolierplatte (oder erste Bohrungsplatte) enthalten, die mit einer Füllaussparung ausgebildet ist, die mit dem Kühlkörper gefüllt ist, und eine zweite Isolierplatte (oder zweite Bohrungsplatte), die auf die erste Isolierplatte gestapelt ist, um die Füllaussparung abzudecken.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die mindestens drei Leuchtdiodenchips mindestens drei, ausgewählt aus einem weißen Chip, einem blauen Chip, einem grünen Chip und einem roten Chip, enthalten.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können vier Chipbefestigungsabschnitte um das Zentrum angeordnet sein, und die Leuchtdiodenchips können einen weißen Chip, einen blauen Chip, einen grünen Chip und einen roten Chip enthalten, die jeweils auf den vier Chipbefestigungsabschnitten befestigt sind.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können zwei der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte aneinander angrenzend in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum platziert sein, und ein weißer Chip und ein blauer Chip können jeweils auf den zwei Chipbefestigungsabschnitten befestigt sein, um in diagonaler Richtung aneinander anzugrenzen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können zwei der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte aneinander angrenzend in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum platziert sein, und ein weißer Chip und ein grüner Chip können jeweils auf den zwei Chipbefestigungsabschnitten befestigt sein, um in diagonaler Richtung aneinander anzugrenzen.
Gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform können zwei der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte aneinander angrenzend in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum platziert sein, und ein weißer Chip und ein roter Chip jeweils auf den zwei Chipbefestigungsabschnitten befestigt sein, um in diagonaler Richtung aneinander anzugrenzen.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform kann der weiße Chip einen Phosphor enthalten, der durch Conformal Coating aus gebildet ist.
Gemäß einer beispielhaften Ausführungsform können die ersten Leitungen die gleiche Polarität aufweisen, und die zweiten Leitungen können eine andere Polarität als die ersten Leitungen aufweisen.
Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält eine Leuchtdiodeneinheit vier Leuchtdiodenchips umfassend einen weißen Chip, einen blauen Chip, einen grünen Chip, und einen roten Chip; vier erste und vier zweite Leitungen, die so gestaltet sind, dass sie einen individuellen Betrieb der vier Leuchtdiodenchips ermöglichen; ein Substrat, das die ersten und zweiten Leitungen trägt; und ein lichtdurchlässiges Verkapselungsteil, das auf dem Substrat ausgebildet ist und einen Linsenabschnitt umfasst, der die vier Leuchtdiodenchips bedeckt, wobei sich von dem blauen Chip, dem grünen Chip und dem roten Chip einer in einer diagonalen Richtung nahe dem weißen Chip befindet.
Sowohl die vorstehende allgemeine Beschreibung als auch die nachfolgende ausführliche Beschreibung sind dahingehend zu verstehen, dass sie anhand von Beispielen die Erfindung erläutern und erklären und sie, so wie sie beansprucht wird, weiter darlegen.
Vorteilhafte Effekte der Erfindung
Erfindungsgemäß sind mindestens drei Leuchtdiodenchips, zum Beispiel vier Leuchtdiodenchips, so nah wie möglich angeordnet, um als eine einzelne ganzheitliche Lichtquelle zu wirken und gleichzeitig einen individuellen Betrieb der Leuchtdiodenchips zu ermöglichen, und dabei eine Leuchtdiodeneinheit zu verwirklichen, die dazu in der Lage ist, Licht in verschiedensten Farben (Wellenlängen) zu emittieren.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Das Vorstehende und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der ausführlichen Beschreibung der folgenden beispielhaften Ausführungsformen im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen verdeutlicht, in denen:

1 die Draufsicht einer Leuchtdiodeneinheit gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
2 ist eine Schnittzeichnung der Leuchtdiodeneinheit entlang der Linie I-I in 1;
3 ist eine Schnittzeichnung der Leuchtdiodeneinheit entlang der Linie II-II in 1;
4 stellt eine Untenansicht der in den 1 bis 3 gezeigten Leuchtdiodeneinheit dar;
5 bis 7 stellen Draufsichten von verschiedenen Ausführungsformen von Leuchtdiodenchips dar, die in der in 1 bis 4 gezeigten Leuchtdiodeneinheit einsetzbar sind;
8 ist eine Draufsicht einer Leuchtdiodeneinheit gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform;
9 ist eine Schnittzeichnung der Leuchtdiodeneinheit entlang der Linie III-III in 8;
10 ist eine Draufsicht einer Leuchtdiodeneinheit gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
11 ist eine Untenansicht der Leuchtdiodeneinheit wie in 10 gezeigt.

Bevorzugte Ausführungsformen
Nachstehend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen, in denen beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung gezeigt werden, näher beschrieben. Die vorliegende Erfindung kann jedoch viele verschiedene Ausführungsformen aufweisen und ist nicht so auszulegen, dass sie auf die hierin ausgeführten beispielhaften Ausführungsformen beschränkt ist. Vielmehr werden diese beispielhaften Ausführungsformen zur Vervollständigung der Offenbarung bereitgestellt und vermitteln dem Fachmann den Rahmen der Erfindung. In den Zeichnungen können die Größen und relativen Größen von Schichten und Bereichen für eine deutliche Darstellung übertrieben sein. Gleiche Bezugszahlen in den Zeichnungen bezeichnen die gleichen Elemente.
1 ist eine Draufsicht einer Leuchtdiodeneinheit gemäß einer erfindungsgemäßen Ausführungsform; 2 ist eine Schnittzeichnung der Leuchtdiodeneinheit entlang der Linie I-I in 1; 3 ist eine Schnittzeichnung der Leuchtdiodeneinheit entlang der Linie II-II in 1; und 4 ist eine Untenansicht der Leuchtdiodeneinheit wie in 1 bis 3 gezeigt.
Zunächst bezugnehmend auf 3, enthält eine Leuchtdiodeneinheit 1 gemäß einer beispielhaften Ausführungsform ein Substrat 10, ein oberes Anschlussmuster 20, das auf einer oberen Fläche des Substrats 10 ausgebildet ist, ein unteres Anschlussmuster 30, das auf einer unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet ist, eine Vielzahl an Durchkontaktierungen 40a, 40b, die das Substrat 10 durchdringen, um die oberen Anschlussmuster 20 und die unteren Anschlussmuster 30 miteinander elektrisch zu verbinden, eine Vielzahl an Leuchtdiodenchips 50, die auf dem Substrat 10 elektrisch mit dem oberen Anschlussmuster 20 verbunden sind, und ein lichtdurchlässiges Verkapselungsmaterial 70, das auf dem Substrat 10 ausgebildet ist, um die Leuchtdiodenchips 50 und das obere Anschlussmuster 20 zu bedecken.
Das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70 enthält einen kugelsegmentförmigen Linsenabschnitt 74. Das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70 enthält zudem eine lichtdurchlässige ebene Basis 72, die an einem unteren Bereich des Linsenabschnitts 74 ausgebildet ist und die eine größere Fläche als der Linsenabschnitt 74 aufweist, um die gesamte obere Fläche des Substrats 10 zu bedecken. In einigen Ausführungsformen kann die lichtdurchlässige Basis 72 bei der Leuchtdiodeneinheit weggelassen sein. Das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70 dient dazu, ein effektives Mischen von Licht unterschiedlicher Wellenlängen oder Farben, welches von den Leuchtdiodenchips 50 emittiert wird, bei einer erhöhten Lichtausbeute zu gewährleisten. Das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70 kann aus einem lichtdurchlässigen Harz, wie beispielsweise einem Silikonharz, mittels zum Beispiel Transferpressen (transfer molding), Formpressen (compression molding) und ähnlichem, gebildet sein.
Die Leuchtdiodeneinheit 1 enthält zudem einen Kühlkörperblock 60, der auf der unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet ist. Der Kühlkörperblock 60 ist über eine weite Fläche in einem zentralen Bereich auf der unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet. Das untere Anschlussmuster 30 ist um den Kühlkörperblock 60 herum angeordnet, um von dem Kühlkörperblock 60 abgetrennt zu sein. Das untere Anschlussmuster 30 und der Kühlkörperblock 60 können aus dem gleichen Material gebildet sein und weisen die gleiche Dicke auf.
Der Kühlkörperblock 60 weist vorteilhaft eine Dicke von etwa 60 µm oder mehr auf, um eine ausreichende Wärmeableitung zu erbringen. Zudem weisen das obere und untere Anschlussmuster 20, 30 vorteilhaft eine Dicke von etwa 60 um oder mehr auf. Der Kühlkörperblock 60 wird vorteilhaft zusammen mit dem unteren Anschlussmuster 30 mittels Metallbeschichten ausgebildet, oder kann einen separaten Wärmeableiter enthalten.
Das Substrat 10 ist ein isolierendes Substrat, insbesondere ein keramisches Substrat. Weiterhin kann das Substrat 10 hergestellt sein, indem eine einzelne Isolierplatte verwendet wird, oder indem zwei oder mehr Isolierplatten übereinander gestapelt werden.
Das obere Anschlussmuster 20 enthält eine Vielzahl an primären oberen Anschlüssen 22, auf denen die Leuchtdiodenchips 50 befestigt sind, und eine Vielzahl an sekundären oberen Anschlüssen 24, auf denen die Leuchtdiodenchips 50 nicht befestigt sind. Des Weiteren enthält das untere Anschlussmuster 30 primäre untere Anschlüsse 32, die mit den primären oberen Anschlüssen 22 über erste Durchkontaktierungen 40a verbunden sind, und sekundäre untere Anschlüsse 34, die mit den sekundären oberen Anschlüssen 24 über zweite Durchkontaktierungen 40b verbunden sind. Der Kühlkörperblock 60 ist so ausgebildet, dass keine Verbindung zu den Durchkontaktierungen 40a, 40b besteht, und dient zur Ableitung von Wärme aus dem Substrat 10 durch rasche Wärmeaufnahme von diesem.
Jeder der Leuchtdiodenchips 50 kann vom Typ vertikal angeordneter Leuchtdiodenchip sein, der an oberen und unteren Anschlüssen mit Elektroden ausgestattet ist, die jeweils eine unterschiedliche Polarität aufweisen. Wenn die Leuchtdiodenchips 50 auf den entsprechenden primären oberen Anschlüssen 22 befestigt werden, werden die unteren Elektroden der Leuchtdiodenchips 50 mit den primären oberen Anschlüssen 22 verbunden, und die oberen Elektroden der Leuchtdiodenchips 50 werden mit den sekundären oberen Anschlüssen 24 über Verbindungsdrähte verbunden. Wie im Folgenden ausführlich beschrieben, emittieren die Leuchtdiodenchips 50 Licht mit unterschiedlichen Wellenlängen oder Farben.
Bezugnehmend auf 1 enthält das obere Anschlussmuster 20 vier primäre obere Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b und vier dazu entsprechende sekundäre obere Anschlüsse 24a, 24b, 24c, 24d. Jeder der vier primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b enthält einen Chipbefestigungsabschnitt 222a oder 222b und eine Verlängerung 224a oder 224b, die sich von dem Chipbefestigungsabschnitt 222a oder 222b in eine erste Richtung erstreckt und die mit einem oberen Ende der ersten Durchkontaktierung 40a nahe einer Seite des Substrats 10 verbunden ist. Weiterhin weist jeder der vier sekundären oberen Anschlüsse 24a, 24b, 24c, 24d eine längliche Form auf, und ist, nahe der anderen, gegenüberliegenden Seite des Substrats 10, mit einem oberen Ende der zweiten Durchkontaktierung 40b verbunden. Die vier sekundären oberen Anschlüsse 24a, 24b, 24c, 24d sind mit den Verbindungsdrähten (w) verbunden, die sich von den Leuchtdiodenchips 50 erstrecken, anstatt die Leuchtdiodenchips darauf zu befestigen.
Die vier Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222a, 222b, 222b der vier primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b sind um das Zentrum des Substrats 10 herum angeordnet. Ein Punkt, an dem eine imaginäre horizontale Linie (x) sich mit einer imaginären vertikalen Linie (y) auf dem Substrat 10 überschneidet, wird als das Zentrum (c) definiert. Zudem wird das Substrat 10 durch die imaginäre horizontale Linie (x) und die imaginäre vertikale Linie (y) in vier Bereiche aufgeteilt. Hierbei sind die vier Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222a, 222b, 222b der vier primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b um das Zentrum (c) herum angeordnet und liegen gleichzeitig in den entsprechenden Bereichen. In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, dass eine optische Achse der Leuchtdiodeneinheit, speziell eine zentrale Achse des Linsenabschnitts 74, durch das Zentrum (c) hindurchgeht.
Die vier Leuchtdiodenchips 50 sind jeweils auf den vier Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a, 222b, 222b befestigt und liegen nahe dem Zentrum (c). Die vier Leuchtdiodenchips 50 stellen unterschiedliche Chiptypen dar, die Licht unterschiedlicher Wellenlängen oder Farben emittieren, und können unterschiedliche Größen aufweisen, wie untenstehend ausführlicher beschrieben. Trotz des Größenunterschieds können die Leuchtdiodenchips 50 im Wesentlichen in dem gleichen Abstand von dem Zentrum (c) getrennt vorliegen, womit die vier Leuchtdiodenchips 50 in dem gleichen Abstand von der zentralen Achse des Linsenabschnitts 74 angeordnet sind.
Wenn die vier Leuchtdiodenchips 50 gleichzeitig betrieben werden und Licht emittieren, und folglich als eine einzelne ganzheitliche Lichtquelle wirken, geht die zentrale Achse oder optische Achse des Linsenabschnitts 74 durch das Zentrum der ganzheitlichen Lichtquelle hindurch, wodurch Licht, welches letztlich durch das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70 ausgestrahlt wird, gleichförmig verteilt werden kann.
Mit Rücksicht auf den Linsenabschnitt 74 kann die größte Wechselwirkung zwischen zwei Leuchtdiodenchips 50, 50 erreicht werden, wenn diese relativ zu dem Zentrum (c), durch welches die zentrale Achse des Linsenabschnitts 74 hindurchgeht, symmetrisch angeordnet sind, und sie sich gleichzeitig gegenseitig in einer diagonalen Richtung gegenüberstehen. Wenn zwei Leuchtdiodenchips 50, 50 symmetrisch relativ zu dem Zentrum (c) angeordnet sind oder sich gegenseitig in diagonaler Richtung gegenüberstehen und die gleiche Größe aufweisen, ist es folglich möglich, die Mischungseigenschaften der Farben zwischen den Leuchtdiodenchips 50, 50, die unterschiedliche Farben emittieren, zu verbessern. Des Weiteren kann, wenn zwei Leuchtdiodenchips 50, 50 häufig benutzt werden, eine symmetrische Anordnung dieser Leuchtdiodenchips 50, 50 relativ zu dem Zentrum (c) verhindern, dass, bei gleichzeitigem Betreiben der zwei Leuchtdiodenchips 50, 50, gemischtes Licht der zwei Leuchtdiodenchips 50, 50 in Richtung einer Seite polarisiert wird.
Die vier Verlängerungen 224a, 224a, 224b, 224b der primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b erstrecken sich von den vier Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a, 222b, 222b der primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b in die erste Richtung, und sind mit den oberen Enden der vier ersten Durchkontaktierungen 40a verbunden, die jeweils in Reihe nahe einer Seite des Substrats 10 angeordnet sind.
Bei zwei ersten primären oberen Anschlüssen 22a, 22a, die sich auf einer linken Seite befinden, die näher zu einer Seite des Substrats 10 relativ zu der vertikalen Linie (y) oder dem Zentrum (c) ist, ist es nicht notwendig, die Weite der Verlängerungen 224a, 224a zu berücksichtigen, da es in der Ausweitungsrichtung der zwei Verlängerungen 224a, 224a keine anderen Anschlüsse gibt.
Bei zwei zweiten primären oberen Anschlüssen 22b, 22b, die sich auf einer rechten Seite befinden, die weiter weg von der einen Seite des Substrats 10 relativ zu der vertikalen Linie (y) oder dem Zentrum (c) ist, sind, da die Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222a der ersten primären oberen Anschlüsse 22a, 22a in der ersten Richtung vorliegen, in der die beiden Verlängerungen 224b, 224b sich erstrecken können, die Chipbefestigungsabschnitte 222b, 222b der zweiten primären oberen Anschlüsse 22b, 22b jedoch so ausgebildet, dass sie eine geringfügig größere Weite aufweisen als die Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222a der ersten primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, und die Verlängerungen 224b, 224b sind so ausgebildet, dass sie sich in die erste Richtung erstrecken und dass sie eine Weite aufweisen, die im Wesentlichen der vergrößerten Weite der Chipbefestigungsabschnitte 222b, 222b entspricht. Bei diesem Aufbau kann die Weite der Verlängerungen 224a, 224b der ersten primären oberen Anschlüsse 22a, 22a größer sein als die Weite der Verlängerungen 224a, 224b der zweiten primären oberen Anschlüsse 22b, 22b.
Anders als der in den Zeichnungen gezeigte Aufbau kann bei mindestens einem der vier primären oberen Anschlüsse der Chipbefestigungsabschnitt die gleiche Weite haben wie die der Verlängerung. In diesem Fall wird ein Teilbereich des mindestens einen primären oberen Anschlusses, der eine größere Weite als die Verlängerung des mindestens einen primären oberen Anschlusses aufweist und der der Länge der Chipbefestigungsabschnitte der anderen primären oberen Anschlüsse entspricht, als Chipbefestigungsabschnitt definiert, und die anderen Teilbereiche des mindestens einen primären oberen Anschlusses wird als eine Verlängerung definiert.
Die vier Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222a, 222b, 222b und die vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50, die darauf befestigt sind, sind in einem Winkelintervall von 90° relativ zu dem Zentrum (c) angeordnet. Die beiden Leuchtdiodenchips 50, 50, die auf den Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a der ersten primären oberen Anschlüsse 22a, 22a befestigt sind, grenzen aneinander an und zeigen in eine Querrichtung, und die beiden Leuchtdiodenchips 50, 50, die auf den Chipbefestigungsabschnitten 222b, 222b der zweiten primären oberen Anschlüsse 22b, 22b befestigt sind, grenzen ebenfalls aneinander an und zeigen in die Querrichtung. Weiterhin grenzt ein Leuchtdiodenchip 50 auf dem Chipbefestigungsabschnitt 222a des ersten primären oberen Anschlusses 22a an einem Leuchtdiodenchip 50 auf dem Chipbefestigungsabschnitt 222b des zweiten primären oberen Anschlusses 22b in eine Längsrichtung, und grenzt außerdem an einen anderen Leuchtdiodenchip 50 auf dem Chipbefestigungsabschnitt 222b des anderen zweiten primären oberen Anschlusses 22b in eine Diagonalrichtung.
Die vier Verlängerungen 224a, 224a, 224b, 224b der ersten und zweiten primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b erstrecken sich von den vier Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a, 222b, 222b der ersten und zweiten primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b in die erste Richtung und sind mit den oberen Enden der vier ersten Durchkontaktierungen 40a verbunden, die in Reihe nahe der einen Seite des Substrats 10 angeordnet sind.
Zwischen den ersten und zweiten sekundären oberen Anschlüssen 24a, 24b, die zueinander parallel sind, und den dritten und vierten sekundären oberen Anschlüssen 24c, 24d, die zueinander parallel sind, befinden sich die zuvor genannten vier Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222a, 222b, 222b und die vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50, die darauf befestigt sind. Die ersten, zweiten, dritten und vierten sekundären oberen Anschlüsse 24a, 24b, 24c, 24d sind im Wesentlichen in einer linearen Form ausgebildet und erstrecken sich in einer zweiten Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung verläuft, und sind mit den oberen Enden der vier zweiten Durchkontaktierungen 40b verbunden, die jeweils in Reihe nahe der anderen Seite des Substrats 10 angeordnet sind. Die zweiten Durchkontaktierungen 40b sind so angeordnet, dass sie jeweils den ersten Durchkontaktierungen 40a gegenüberliegen.
Da die vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50, die auf den Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a, 222b, 222b der primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b befestigt sind, die voneinander getrennt sind, jeweils individuell elektrisch mit den ersten, zweiten, dritten und vierten sekundären oberen Anschlüssen 24a, 24b, 24c, 24d, die voneinander getrennt sind, über Verbindungsdrähte (w) verbunden sind, ist es möglich, einen individuellen Betrieb der vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50 zu erreichen. Unter den vier Verbindungsdrähten sind zwei Verbindungsdrähte (w, w) mit den ersten und dritten sekundären oberen Anschlüssen 24a, 24c, verbunden, die jeweils an Ecken der Chipbefestigungsabschnitte angrenzen, und die anderen beiden Verbindungsdrähte (w, w) erstrecken sich über die ersten und dritten sekundären oberen Anschlüsse 24a, 24c hinaus und sind jeweils mit den zweiten und vierten sekundären oberen Anschlüssen 24b, 24d verbunden.
Da zwei Verbindungsdrähte (w, w) zwischen den primären oberen Anschlüssen und den sekundären oberen Anschlüssen, die direkt aneinander angrenzen, überspannen, und die anderen Verbindungsdrähte (w, w) sich über die dünnen linearen sekundären oberen Anschlüsse erstrecken und zwischen den primären oberen Anschlüssen und den anderen sekundären oberen Anschlüssen überspannen, ist es möglich, eine Drahtverbindung zu erhalten, die einen individuellen Betrieb aller vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50 über kurze Verbindungsdrähte ermöglicht.
Wie zuvor beschrieben, sind die primären oberen Anschlüsse 22a, 22a, 22b, 22b an ihren distalen Enden mit den vier ersten Durchkontaktierungen 40a nahe der einen Seite des Substrats 10 verbunden, und die sekundären oberen Anschlüsse 22a, 22b, 22c, 22d sind an ihren distalen Enden mit den vier zweiten Durchkontaktierungen 40b nahe der anderen Seite des Substrats 10 verbunden. Es ist folglich vorteilhaft, die Flächen der distalen Enden der oberen Anschlüsse zu vergrößern, um die Anschlusssicherheit mit den Durchkontaktierungen zu verbessern.
Bezugnehmend auf die 1 bis 4, insbesondere 4, durchdringen die vier ersten Durchkontaktierungen 40a das Substrat 10 senkrecht und sind mit den vier primären unteren Anschlüssen 32, die auf der unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet sind, verbunden, und die vier zweiten Durchkontaktierungen 40b durchdringen das Substrat 10 senkrecht und sind mit den vier sekundären unteren Anschlüssen 34, die auf der unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet sind, verbunden. Der primäre obere Anschluss 22a oder 22b, eine erste Durchkontaktierung 40a und ein primärer unterer Anschluss 32, die aufeinanderfolgend miteinander verbunden sind, gestalten eine einzelne erste Leitung, die direkt mit dem Leuchtdiodenchip 50 verbunden ist, und der sekundäre obere Anschluss 24a, 24b, 24c oder 24d, eine zweite Durchkontaktierung 40b und ein sekundärer unterer Anschluss 34, die aufeinanderfolgend miteinander verbunden sind, gestalten eine zweite Leitung, die indirekt mit dem Leuchtdiodenchip 50 über einen Verbindungsdraht verbunden ist.
Die vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50 sind direkt auf den vier ersten Leitungen befestigt und elektrisch mit den unteren Elektroden der entsprechenden Leuchtdiodenchips verbunden, und die vier Verbindungsdrähte, die sich von den oberen Elektroden der vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50 erstrecken, sind jeweils mit den vier zweiten Leitungen verbunden. Wenn die Leuchtdiodeneinheit 1 auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) befestigt ist, ist dementsprechend jeder der vier primären unteren Anschlüsse 32 der vier ersten Leitungen von jeder der vier sekundären unteren Anschlüsse 34 der vier zweiten Leitungen individuell mit den Elektrodenblöcken auf der Leiterplatte verbunden, wodurch die vier Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50 der Leuchtdiodeneinheit 1 individuell betrieben werden können.
Die vier ersten Leitungen und die vier primären unteren Anschlüsse 32 hiervon haben die gleiche elektrische Polarität, und die vier zweiten Leitungen und die vier sekundären unteren Anschlüsse 34 hiervon haben die gleiche elektrische Polarität, die entgegengesetzt zu der Polarität der ersten Leitung ist. Dieser Aufbau vermindert Defekte, die durch Verbindung zwischen den Leitungen der Leuchtdiodeneinheit und den Elektrodenblöcken der Leiterplatte, die eine andere Polarität als die Leitungen aufweisen, verursacht werden, und gewährleistet einen sicheren Betrieb bei Befestigung der Leuchtdiodeneinheit auf der Leiterplatte und die Kompatibilität der Leuchtdiodeneinheit mit der Leiterplatte.
Wie aus den 2 und 4 klar ersichtlich ist, ist das Substrat 10 auf einer unteren Fläche mit einem Kühlkörperblock 60 ausgebildet, der im Wesentlichen die gleiche Dicke wie die unteren Anschlüsse 32, 34 aufweist, und der sich im Zentrum des Substrats zwischen den vier primären unteren Anschlüssen 32 und den vier sekundären unteren Anschlüssen 34 befindet. Der Hitzekühlkörper 60 berührt das Substrat 10 über eine weite Fläche, um Wärme durch Wärmeaufnahme aus dem Substrat über die Kontaktfläche nach außen hin abzuleiten. Der Hitzekühlkörper 60 kann eine größere Fläche als die Gesamtfläche der Leuchtdiodenchips 50 auf der oberen Fläche des Substrats 10 einnehmen. Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Kühlkörperblock 60 die Bereiche der Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222b bedeckt und gleichzeitig eine größere Fläche als die Gesamtfläche der Chipbefestigungsabschnitte 222a, 222b auf der oberen Fläche des Substrats 10 aufweist. Zudem weist der Kühlkörperblock 60 eine größere Fläche als die Gesamtfläche der primären unteren Anschlüsse 32 und der sekundären unteren Anschlüsse 34 auf der unteren Fläche des Substrats 10 auf.
5 bis 7 stellen Draufsichten von verschiedenen Ausführungsformen der Leuchtdiodenchips dar, die in der in 1 bis 4 gezeigten Leuchtdiodeneinheit einsetzbar sind.
In 5 bis 7 werden die Leuchtdiodenchips mit neuen Bezugszeichen „50W“, „50B“, „50G“ und „50R“ bezeichnet, gemäß den hiervon emittierenden Farben. Ein Leuchtdiodenchip, der weißes Licht emittiert (nachstehend „weißer Chip“), wird als „50W“ bezeichnet, ein Leuchtdiodenchip, der blaues Licht emittiert (nachstehend „blauer Chip“), wird als „50B“ bezeichnet, ein Leuchtdiodenchip, der grünes Licht emittiert (nachstehend „grüner Chip“), wird als „50G“ bezeichnet und ein Leuchtdiodenchip, der rotes Licht emittiert (nachstehend „roter Chip“), wird als „50R“ bezeichnet.
Wie in 5 bis 7 gezeigt, sind die vier Leuchtdiodenchips 50W, 50R, 50G, 50B, die unterschiedliche Farben emittieren, auf vier Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a, 222b, 222b befestigt, die jeweils mit einem Winkelintervall von 90° um das Zentrum (c) herum angeordnet sind. Die Leuchtdiodenchips 50W, 50R, 50G, 50B, die auf den Chipbefestigungsabschnitten 222a, 222a, 222b, 222b befestigt sind, befinden sich in der Nähe des Zentrums (c). Unter diesen Leuchtdiodenchips 50W, 50R, 50G, 50B, wird der weiße Chip 50W häufig verwendet. Wenn folglich eine andere Art von Leuchtdiodenchip so angeordnet ist, dass dieser dem weißen Chip 50W in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum (c) gegenüberliegt, ermöglicht dies verschiedenste Vorteile. In diesem Fall enthält der weiße Chip 50W einen Phosphor, der zum Beispiel mittels Conformal Coating gebildet wird. Beispielsweise kann in dieser Erfindung ein weißer Chip 50W verwendet werden, der durch Conformal Coating eines gelben Phosphors auf einen blauen Leuchtdiodenchip gebildet wird.
Bezugnehmend auf 5 ist der blaue Chip 50B relativ zu dem Zentrum (c) symmetrisch zu dem weißen Chip angeordnet und befindet sich nahe des weißen Chips in diagonaler Richtung. Blaues Licht, das von dem blauen Chip 50B emittiert wird, weist eine relativ geringe optische Sensibilität auf. Wenn der weiße Chip 50W zusammen mit dem blauen Chip 50B betrieben wird, der in der Nähe des weißen Chips 50W angeordnet ist so dass sie sich in diagonaler Richtung gegenüberliegen, kann die visuelle Sensibilität durch eine Erhöhung des Lichtstroms von blauen Wellenlängen verbessert werden, und dabei ein Gleichgewicht an gemischten Farben erreicht werden. Der grüne Chip 50G und der rote Chip 50R grenzen in diagonaler Richtung aneinander an und befinden sich gleichzeitig nahe des weißen Chips 50W und des blauen Chips 50B in Querrichtung bzw. Längsrichtung. Der weiße Chip 50W und der blaue Chip 50B haben vorteilhaft die gleiche Größe und der grüne Chip 50G und der rote Chip 50R weisen eine relativ geringe Größe auf. Trotz des Größenunterschieds zwischen den vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R sind die Abstände der vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R zu dem Zentrum (c) vorteilhaft gleich.
Bezugnehmend auf 6 ist der grüne Chip 50G relativ zu dem Zentrum (c) symmetrisch zu dem weißen Chip 50W angeordnet, und befindet sich nahe des weißen Chips in diagonaler Richtung. Grünes Licht, das von dem grünen Chip 50G emittiert wird, weist eine relativ geringe optische Sensibilität auf. Wenn der weiße Chip 50W zusammen mit dem grünen Chip 50G betrieben wird, der sich in der Nähe des weißen Chips 50W befindet so dass sie sich in diagonaler Richtung gegenüberliegen, kann die optische Sensibilität durch Erhöhen des Lichtstroms von grünen Wellenlängen verbessert werden, und dabei ein Gleichgewicht an gemischten Farben erreicht werden. Der blaue Chip 50B und der rote Chip 50R grenzen in diagonaler Richtung aneinander an und befinden sich gleichzeitig nahe des weißen Chips 50W und des grünen Chips 50G in Querrichtung bzw. in Längsrichtung. Die vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R können unterschiedliche Größen aufweisen. Trotz eines solchen Größenunterschieds zwischen den vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R sind die Abstände der vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R zu dem Zentrum (c) jedoch vorteilhaft gleich.
Bezugnehmend auf 7 ist der rote Chip 50R relativ zu dem Zentrum (c) symmetrisch zu dem weißen Chip 50W angeordnet und befindet sich in diagonaler Richtung nahe dem weißen Chip. Wenn weißes Licht, das von dem weißen Chip 50W emittiert wird, mit rotem Licht, das von dem roten Chip 50R emittiert wird, vermischt wird, ist es möglich, ein warmes weißes Licht zu erhalten, das eine angenehme Atmosphäre schafft. Die Ausführungsform der Leuchtdiodeneinheit wie in 7 gezeigt kann vorteilhaft in einem Beleuchtungskörper eingesetzt werden, der darauf ausgelegt ist, beständig warmes weißes Licht auszustrahlen. Der blaue Chip 50B und der rote Chip 50R grenzen in diagonaler Richtung aneinander an und befinden sich gleichzeitig nahe dem weißen Chip 50W und dem grünen Chip 50G in Querrichtung bzw. in Längsrichtung. Die vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R können unterschiedliche Größen aufweisen. Trotz eines solchen Größenunterschieds zwischen den vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R sind die Abstände der vier Chips 50W, 50B, 50G, 50R zu dem Zentrum (c) jedoch vorteilhaft gleich.
8 stellt eine Draufsicht einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Leuchtdiodeneinheit dar, und 9 ist eine Schnittzeichnung der Leuchtdiodeneinheit entlang der Linie III-III in 8.
Bezugnehmend auf 8 und 9 enthält eine Leuchtdiodeneinheit 1 gemäß dieser Ausführungsform ein Gehäuse 2, das eine Vertiefung 2a enthält, um eine Vielzahl an Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, 50 aufzunehmen.
Wie 9 am besten zeigt, kann das Gehäuse 2 ausgebildet sein, indem ein Reflektor 10' mit einem Substrat 10 gekoppelt ist, das den gleichen oder einen ähnlichen Aufbau aufweist, wie die oben genannten Ausführungsformen.
Das Substrat 10 kann ausgebildet sein, indem eine Vielzahl an isolierenden Durchgangsplatten mit Durchgangslöchern, insbesondere keramische Durchgangsplatten 11, 12, aufgestapelt werden. Das Substrat 10 ist zusätzlich mit einem Kühlkörper 102 versehen, der aus einem metallischen Material besteht.
Der Kühlkörper 102 kann zwischen einer ersten Durchgangsplatte 11 und einer zweiten Durchgangsplatte 12 ausgebildet sein, die das Substrat 10 darstellen. Im Speziellen ist die erste Durchgangsplatte 11 mit einer Füllaussparung 112 ausgebildet, die eine festgelegte Tiefe aufweist und mit Metall befüllt ist, das den Kühlkörper 102 bildet. Da die zweite Durchgangsplatte 12 auf die erste Durchgangsplatte 11 aufgestapelt ist, kann der Kühlkörper 102 im Inneren des Substrats 10 ausgebildet sein, ohne nach außen hin freizuliegen.
Der Kühlkörper 102 weist vorteilhaft eine ausgedehnte Plattenform auf sowie eine größere Fläche als die Gesamtfläche, die durch die Leuchtdiodenchips 50 besetzt ist, direkt unter den Bereichen, auf denen die Leuchtdiodenchips 50 befestigt sind.
Das Substrat 10 enthält Durchgangslöcher, die nacheinander durch die erste Durchgangsplatte 11 und die zweite Durchgangsplatte 12 hindurchgehen, so dass Durchkontaktierungen 40a, 40b durch die Durchgangslöcher definiert werden. Jede der ersten und zweiten Durchgangsplatten 11, 12 kann eine monolithische Platte sein oder eine mehrschichtige Platte, die durch Aufstapeln zweier oder mehrerer Platten hergestellt wird.
Die anderen Merkmale des Substrats 10 und die Merkmale der oberen und unteren Anschlussmuster 20, 30 und der Durchkontaktierungen 40a, 40b, die auf dem Substrat 10 ausgebildet sind, sind im Wesentlichen die gleichen wie diejenigen, die in den Ausführungsformen mit Bezug auf 1 bis 4 beschrieben sind. Ausführliche Beschreibungen hiervon werden daher unterlassen.
Der Reflektor 10' kann durch Aufstapeln einer Vielzahl von isolierenden Vertiefungsplatten mit Vertiefungsbohrungen, insbesondere keramische Vertiefungsplatten 11', 12', 13', ausgebildet sein.
Im Speziellen enthält der Reflektor 10' eine erste Vertiefungsplatte 11', die auf eine obere Fläche des Substrats 10 aufgestapelt ist und die mit einer ersten Vertiefungsbohrung ausgebildet ist, die den kleinsten Durchmesser aufweist, eine zweite Vertiefungsplatte 12', die auf die erste Vertiefungsplatte 11' aufgestapelt ist und die mit einer zweiten Vertiefungsbohrung ausgebildet ist, deren Durchmesser größer ist als der der ersten Vertiefungsbohrung, und eine dritte Vertiefungsplatte 13', die auf die zweite Vertiefungsplatte 12' aufgestapelt ist und die mit einer dritten Vertiefungsbohrung ausgebildet ist, deren Durchmesser größer als der der zweiten Vertiefungsbohrung ist. Die Vertiefungsplatten 11', 12', 13' sind so gestapelt, dass die ersten, zweiten und dritten Vertiefungsbohrungen koaxial angeordnet sind.
Bei der ersten Vertiefungsplatte 11' ist die Vertiefungsbohrung so ausgebildet, dass der Durchmesser nach oben graduell ansteigt, so dass eine schräge Innenumfangsfläche gebildet wird. Die Innenumfangsfläche der ersten Vertiefungsbohrung ist zudem mit einem hochreflektierenden Metall wie beispielsweise Silber beschichtet, um eine metallische reflektierende Schicht 112' zu bilden. Zwischen der ersten Vertiefungsplatte 11' und der zweiten Vertiefungsplatte 12' ist aufgrund eines Unterschieds im Durchmesser zwischen den Vertiefungsbohrungen eine abgestufte Seitenfläche ausgebildet, und die metallische reflektierende Schicht 112' erstreckt sich bis zu dieser abgestuften Seitenfläche. Ein Teilbereich der reflektierenden Schicht 112', die sich bis zu der abgestuften Seitenfläche erstreckt, kann zur Reflexion von Licht dienen, das aufgrund von interner Totalreflexion nicht durch das Verkapselungsmaterial hindurch passieren kann, so dass das reflektierte Licht außerhalb des Verkapselungsmaterials ausgestrahlt werden kann. Unter den Vertiefungsplatten weist die erste Vertiefungsplatte 11', die die reflektierende Schicht 112' oder eine reflektierende Oberfläche, die dabei gebildet wird, mit einschließt, die größte Dicke auf, um die Reflektionsleistung des Reflektors 10' zu verbessern.
Die Vertiefungsbohrungen der zweiten Vertiefungsplatte 12' und der dritten Vertiefungsplatte 13' sind nicht mit einer reflektierenden Schicht ausgebildet. Zusätzlich wird eine abgestufte Seitenfläche an einer oberen Seite der Vertiefung aufgrund eines Unterschieds im Durchmesser zwischen den Vertiefungsbohrungen der zweiten und dritten Vertiefungsplatten 12', 13' ausgebildet, was die Bildung eines lichtdurchlässigen Verkapselungsmaterials 70' in einer gewünschten Form unterstützen kann, indem die Kontrolle über die Menge an lichtdurchlässigem Harz beim Befüllen der Vertiefung 2a mit lichtdurchlässigem Harz in einer flüssigen oder Gelphase erleichtert wird, wobei das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70' gebildet wird. Des Weiteren stellt die abgestufte Seitenfläche einen langen und komplizierten Eintrittsweg für Feuchtigkeit zwischen dem Verkapselungsmaterial 70' und der Vertiefungswand dar, wodurch eine Verminderung des Eindringens von Flüssigkeit gewährleistet ist. Da die reflektierende Schicht 112' zudem in einem unteren Bereich der Vertiefung 2a einschränkend ausgebildet ist und die Vertiefung 2a mit dem lichtdurchlässigen Harz befüllt ist, so dass die reflektierende Schicht 112' komplett durch das lichtdurchlässige Harz bedeckt ist, kann eine Oxidation der reflektierenden Schicht 112' aufgrund von Bewitterung verhindert werden. Ein Winkel θ1, der zwischen einer horizontalen Linie und einer imaginären Linie, die sich von einem Mittelpunkt zwischen den Leuchtdiodenchips 50 zu einem oberen Ende der reflektierenden Schicht 112' erstreckt, definiert wird, ist vorteilhaft größer als ein Winkel θ2, der definiert wird zwischen der horizontalen Linie und einer imaginären Linie, die sich vom Zentrum (c) zu einer inneren Kante eines abgestuften Teilbereichs an einer oberen Seite der reflektierenden Schicht 112 erstreckt, und ein Winkel θ3, der definiert ist zwischen der horizontalen Linie und einer imaginären Linie, die sich von dem Zentrum (c) bis zu dem oberen Ende des Reflektors 11' erstreckt. Mit dieser Struktur ist es möglich, eine signifikante Verringerung des optischen Verlusts zu erreichen, der aufgrund eines Kontakts zwischen Licht und einem Bereich, der frei von der lichtreflektierenden Schicht 112', entsteht.
10 ist eine Draufsicht einer Leuchtdiodeneinheit gemäß einer weiteren beispielhaften Ausführungsform und 11 ist eine Untenansicht der in 10 gezeigten Leuchtdiodeneinheit.
Bezugnehmend auf 10 enthält das Anschlussmuster drei primäre obere Anschlüsse 22A, 22B, 22B und drei dazu entsprechende sekundäre obere Anschlüsse 24A, 24B, 24B. Jeder der drei primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B enthält einen Chipbefestigungsabschnitt 222A oder 222B und eine Verlängerung 224A oder 224B, die sich von dem Chipbefestigungsabschnitt in eine erste Richtung erstreckt und die mit einem oberen Ende einer Durchkontaktierung 40A nahe einer Seite des Substrats 10 verbunden ist. Des Weiteren ist jeder der drei sekundären oberen Anschlüsse 24A, 24B, 24B, mit einem oberen Ende einer Durchkontaktierung 40B nahe der anderen Seite des Substrats 10, die entgegengesetzt zu der ersten Seite des Substrats ist, verbunden. Die drei sekundären oberen Anschlüsse 24A, 24B, 24B sind mit Verbindungsdrähten (w) verbunden, die sich von den Leuchtdiodenchip 50 erstrecken, anstatt die Leuchtdiodenchips 50 darauf zu befestigen.
Die drei Chipbefestigungsabschnitte 222A, 222B, 222B der drei primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B sind um das Zentrum des Substrats 10 herum angeordnet. Ein Punkt, an dem sich eine imaginäre horizontale Linie (x) mit einer imaginären vertikalen Linie (y) auf dem Substrat 10 überschneidet, wird als das Zentrum (c) definiert. In diesem Zusammenhang ist es wünschenswert, dass eine zentrale Achse des Linsenabschnitts 74, das heißt, eine optische Achse der Leuchtdiodeneinheit, durch das Zentrum (c) hindurch verläuft.
Die drei Leuchtdiodenchips 50 sind jeweils auf den drei Chipbefestigungsabschnitten 222A, 222A, 222B befestigt und befinden sich nahe des Zentrums (c). Des Weiteren sind die drei Leuchtdiodenchips 50 um das Zentrum (c) herum angeordnet. Die drei Leuchtdiodenchips 50 stellen unterschiedliche Chiptypen dar, die Licht unterschiedlicher Wellenlängen oder Farben emittieren, und können unterschiedliche Größen aufweisen. Trotz des Größenunterschieds sind die Leuchtdiodenchips 50 vorzugsweise im Wesentlichen mit dem gleichen Abstand von dem Zentrum (c) getrennt. Die drei Leuchtdiodenchips 50 sind vorteilhaft aus einem weißen Chip, einem blauen Chip, einem grünen Chip und einem roten Chip ausgewählt. In diesem Fall enthält der weiße Chip eine Phosphorschicht, die durch Conformal Coating gebildet wird.
Wenn die drei Leuchtdiodenchips 50, die so um das Zentrum (c) herum angeordnet sind, dass sie aneinander grenzen, gleichzeitig Licht emittieren, können die Leuchtdiodenchips 50 als eine einzelne ganzheitliche Lichtquelle wirken. Weiterhin ist die zentrale Achse oder optische Achse des Linsenabschnitts 74 so eingerichtet, dass sie durch das Zentrum der ganzheitlichen Lichtquelle hindurch verläuft, wodurch das Licht, das letztlich durch das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial 70 ausgestrahlt wird, gleichförmig verteilt werden kann.
Die drei Verlängerungen 224A, 224B, 224B der primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B erstrecken sich von den drei Chipbefestigungsabschnitten 222A, 222B, 222B der primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B, in die erste Richtung, und sind mit den oberen Enden der drei ersten Durchkontaktierungen 40A verbunden, die in Reihe nahe einer Seite des Substrats 10 angeordnet sind.
Bei einem ersten primären oberen Anschluss 22A, bei dem sich der Chipbefestigungsabschnitt auf einer linken Seite befindet, die näher zu einer Seite des Substrats 10 und relativ zu dem Zentrum des Substrats 10 ist, ist es nicht notwendig, die Weite der Verlängerung 224A zu berücksichtigen, da es keinen anderen Anschluss in der Richtung gibt, in die sich die Verlängerung 224A erstreckt.
Bei zwei zweiten primären oberen Anschlüssen 22B, 22B, die um den ersten primären oberen Anschluss 22A herum platziert sind und bei denen sich die Chipbefestigungsabschnitte auf einer rechten Seite befindet, die weiter weg von der einen Seite des Substrats 10 ist, sind, da ein Chipbefestigungsabschnitt 222A des ersten primären oberen Anschlusses 22A in die erste Richtung vorliegt, in die sich die beiden Verlängerungen 224B, 224B erstrecken, die Chipbefestigungsabschnitte 222B, 222B jedoch so ausgebildet, dass sie eine geringfügig größere Weite als der Chipbefestigungsabschnitt 222A des ersten primären oberen Anschlusses 22A aufweisen, und die Verlängerungen 224B, 224B sind so ausgebildet, dass sie sich in die erste Richtung erstrecken und eine Weite aufweisen, die im Wesentlichen mit der vergrößerten Weite der Chipbefestigungsabschnitte 222B, 222B übereinstimmt. Bei diesem Aufbau kann die Weite der Verlängerungen 224A des ersten primären oberen Anschlusses 22A größer sein als die Weite der Verlängerungen 224B, 224B der zweiten primären oberen Anschlüsse 22B, 22B.
Die drei Chipbefestigungsabschnitte 222A, 222B, 222B und die drei darauf befestigten Leuchtdiodenchips 50, 50, 50 sind mit einem Winkelintervall von 120° um das Zentrum (c) herum angeordnet.
Die drei Verlängerungen 224A, 224B, 224B der ersten und zweiten primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B erstrecken sich von den drei Chipbefestigungsabschnitten 224A, 224B, 224B der ersten und zweiten primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B in die erste Richtung und sind mit den oberen Enden der drei ersten Durchkontaktierungen 40A verbunden, die in Reihe nahe der einen Seite des Substrats 10 angeordnet sind.
Der erste sekundäre obere Anschluss 24A, der dem ersten primären oberen Anschluss 22A entspricht, in dem der Chipbefestigungsabschnitt 224A immer auf die linke Seite ausgerichtet ist, auf der die erste Durchgangskontaktierung 40A platziert ist, kann von einem Teilbereich, der mit dem oberen Ende der zweiten Durchgangskontaktierung 40B verbunden ist, linear verlängert sein, um sich nahe des Chipbefestigungsabschnitts 224A des ersten primären oberen Anschlusses 22A zu befinden. Andererseits können die zweiten sekundären oberen Anschlüsse 24B, 24B, die den zweiten primären oberen Anschlüssen 22B, 22B entsprechen, in denen die Chipbefestigungsabschnitte 224B immer auf die rechte Seite ausgerichtet sind, auf der die zweiten Durchkontaktierungen 40B platziert sind, so ausgebildet sein, dass sie an den Stellen der zweiten Durchkontaktierungen in etwa eine Inselform aufweisen.
Da die drei Leuchtdiodenchips 50, 50, 50, die auf den Chipbefestigungsabschnitten 222A, 222B, 222B der primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B befestigt sind, die voneinander getrennt sind, jeweils individuell mit den drei voneinander getrennten sekundären oberen Anschlüssen 24A, 24B, 24B über Verbindungsdrähte (w) verbunden sind, ist es möglich, einen individuellen Betrieb der drei Leuchtdiodenchips 50, 50, 50 zu erreichen.
Wie zuvor beschrieben, sind die primären oberen Anschlüsse 22A, 22B, 22B an ihren distalen Enden mit den drei ersten Durchkontaktierungen 40A nahe der einen Seite des Substrats 10 verbunden, und die sekundären oberen Anschlüsse 24A, 24B, 24B sind an ihren distalen Enden mit den drei zweiten Durchkontaktierungen 40B nahe der anderen Seite des Substrats 10 verbunden.
Bezugnehmend auf 11 durchdringen die drei ersten Durchkontaktierungen 40a das Substrat 10 senkrecht und sind mit den drei primären unteren Anschlüssen 32 verbunden, die auf der unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet sind, und die drei zweiten Durchkontaktierungen 40b durchdringen das Substrat 10 senkrecht und sind mit den drei sekundären unteren Anschlüssen 34 verbunden, die auf der unteren Fläche des Substrats 10 ausgebildet sind. Der primäre obere Anschluss 22A oder 22B, eine erste Durchkontaktierung 40a und ein primärer unterer Anschluss 32, die aufeinanderfolgend miteinander verbunden sind, bilden eine einzelne erste Leitung, die direkt mit den Leuchtdiodenchips 50 verbunden ist, und der zweite obere Anschluss 24A oder 24B, eine zweite Durchkontaktierung 40b und ein sekundärer unterer Anschluss 34, die aufeinanderfolgend miteinander verbunden sind, bilden eine zweite Leitung.
Die drei Leuchtdiodenchips 50, 50, 50 sind direkt auf den drei ersten Leitungen befestigt und elektrisch mit den unteren Elektroden der entsprechenden Leuchtdiodenchips verbunden, und die drei Verbindungsdrähte, die sich von den oberen Elektroden der drei Leuchtdiodenchips 50, 50, 50 erstrecken, sind jeweils mit den drei zweiten Leitungen verbunden. Wenn die Leuchtdiodeneinheit 1 auf einer Leiterplatte (nicht gezeigt) befestigt ist, ist dementsprechend jeder der drei primären unteren Anschlüsse 32 der drei ersten Leitungen von jeder der drei sekundären unteren Anschlüsse 34 der drei zweiten Leitungen individuell mit den Elektrodenblöcken auf der Leiterplatte verbunden, wodurch die drei Leuchtdiodenchips 50, 50, 50 der Leuchtdiodeneinheit 1 individuell betrieben werden können.
Die drei ersten Leitungen und die drei primären unteren Anschlüsse 32 haben die gleiche Polarität, und die drei zweiten Leitungen und die drei sekundären unteren Anschlüsse 34 haben die gleiche elektrische Polarität, die entgegengesetzt zu der Polarität der ersten Leitungen ist.
Wie bereits erwähnt, ist das Substrat 10 auf einer unteren Fläche mit einem Kühlkörperblock 60 ausgebildet, der im Wesentlichen die gleiche Dicke wie die unteren Anschlüsse 32, 34 aufweist. Der Kühlkörperblock 60 befindet sich im Zentrum des Substrats 10 zwischen den drei primären unteren Anschlüssen 32 und den drei sekundären unteren Anschlüssen 34. Der Kühlkörperblock 60 berührt das Substrat 10 über eine weite Fläche, um Wärme durch Wärmeaufnahme aus dem Substrat 10 über die Kontaktfläche nach außen hin abzuleiten, und kann eine größere Fläche als die Gesamtfläche der Chipbefestigungsabschnitte 222A, 222B, 222B auf der oberen Fläche des Substrats 10 aufweisen. Des Weiteren ist es vorteilhaft, dass der Kühlkörperblock 60 eine größere Fläche als die Gesamtfläche der primären unteren Anschlüsse 32 und der sekundären unteren Anschlüsse 34 auf der unteren Fläche des Substrats 10 aufweist.
Erfindungsgemäß sind mindestens drei Leuchtdiodenchips, zum Beispiel vier Leuchtdiodenchips, so nah wie möglich angeordnet, um als eine einzelne ganzheitliche Lichtquelle zu wirken und gleichzeitig einen individuellen Betrieb der Leuchtdiodenchips zu ermöglichen, und dabei eine Leuchtdiodeneinheit zu verwirklichen, die dazu in der Lage ist, Licht in verschiedensten Farben (Wellenlängen) zu emittieren.

Claims

Leuchtdiodeneinheit, umfassend: Mindestens drei Leuchtdiodenchips (50); erste Leitungen, umfassend mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte (222a, 222b), auf denen die mindestens drei Leuchtdiodenchips jeweils befestigt sind; zweite Leitungen, die von den ersten Leitungen getrennt sind und die jeweils mit den Leuchtdiodenchips über Drähte (w) verbunden sind; und ein Substrat (10), auf dem die ersten Leitungen und die zweiten Leitungen ausgebildet sind, wobei die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte um das Zentrum (c) des Substrats angeordnet sind, durch welches eine optische Achse der Leuchtdiodeneinheit hindurchgeht, wobei die ersten Leitungen mindestens drei primäre obere Anschlüsse (22a, 22b) umfassen, die auf einer oberen Fläche des Substrats ausgebildet sind, um die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte und mindestens drei Verlängerungen (224a, 224b) aufzuweisen, die sich jeweils von den mindestens drei Chipbefestigungsabschnitten erstrecken, und mindestens drei erste Durchkontaktierungen (40a), die das Substrat durchdringen, um die mindestens drei Verlängerungen mit mindestens drei primären unteren Anschlüssen (32) zu verbinden, die jeweils auf einer unteren Fläche des Substrats ausgebildet sind; und die zweiten Leitungen mindestens drei sekundäre obere Anschlüsse (24a, 24b, 24c, 24d) umfassen, die sich außerhalb der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte befinden und jeweils elektrisch mit den mindestens drei Leuchtdiodenchips über Verbindungsdrähte verbunden sind, und mindestens drei zweite Durchkontaktierungen (40b), die das Substrat durchdringen, um die mindestens drei sekundären oberen Anschlüsse jeweils mit den mindestens drei sekundären unteren Anschlüssen (34) zu verbinden, und das Substrat auf einer unteren Fläche mit einem Kühlkörperblock (60) ausgebildet ist und sich der Kühlkörperblock zwischen den mindestens drei primären unteren Anschlüssen und den mindestens drei sekundären unteren Anschlüssen befindet.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei sich die ersten Leitungen in eine erste Richtung erstrecken und mindestens drei primäre untere Anschlüsse an einer Seite des Substrats ausbilden, und sich die zweiten Leitungen in eine zweite Richtung, die entgegengesetzt zu der ersten Richtung ist, erstrecken und mindestens drei sekundäre untere Anschlüsse auf der anderen Seite des Substrats ausbilden.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 2, wobei die mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte in konstanten Winkeln um das Zentrum herum angeordnet sind.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei der Kühlkörperblock eine größere Fläche aufweist als eine Gesamtfläche der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei die Leuchtdiodenchips in einem konstanten Abstand von dem Zentrum getrennt sind.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: Eine Vertiefung (2a), die die Leuchtdiodenchips aufnimmt; einen Reflektor (10`), der auf dem Substrat angeordnet ist; und ein lichtdurchlässiges Verkapselungsmaterial (70), das durch Auffüllen der Vertiefung mit einem lichtdurchlässigen Harz ausgebildet wird.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 6, wobei eine reflektierende Schicht (112`) bis zu einer Höhe, die einer mittleren Höhe der Vertiefung entspricht, ausgebildet ist, und das lichtdurchlässige Verkapselungsmaterial ein oberes Ende der reflektierenden Schicht bedeckt.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 7, wobei der Reflektor eine erste Vertiefungsplatte (11') umfasst, die auf eine obere Fläche des Substrats gestapelt ist und eine erste Vertiefungsbohrung aufweist, und eine zweite Vertiefungsplatte (12`), die auf die erste Vertiefungsplatte gestapelt ist und eine zweite Vertiefungsbohrung aufweist, die einen größeren Durchmesser als die erste Vertiefungsbohrung aufweist, und die reflektierende Schicht auf eine schräge Innenumfangsfläche der ersten Vertiefungsbohrung aufgetragen ist und sich über eine abgestufte Seitenfläche erstreckt, die sich auf der zweiten Vertiefungsplatte auf Grund eines Unterschieds im Durchmesser zwischen der ersten Vertiefungsbohrung und der zweiten Vertiefungsbohrung bildet.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 8, wobei der Reflektor weiterhin eine dritte Vertiefungsbohrung umfasst, die auf die zweite Vertiefungsplatte gestapelt ist und einen größeren Durchmesser als die zweite Vertiefungsbohrung aufweist, und die Vertiefung an einem oberen Teilbereich hiervon ausgebildet ist, mit einer abgestuften Seitenfläche auf Grund eines Unterschieds im Durchmesser zwischen der zweiten Vertiefungsbohrung und der dritten Vertiefungsbohrung.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: einen Kühlkörper (102), der innerhalb des Substrats angeordnet ist.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 10, wobei das Substrat eine erste Isolierplatte umfasst, die mit einer Füllaussparung ausgebildet ist, die mit dem Kühlkörper gefüllt ist, und eine zweite Isolierplatte, die auf die erste Isolierplatte gestapelt ist, um die Füllaussparung abzudecken.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei die mindestens drei Leuchtdiodenchips mindestens drei ausgewählt aus einem weißen Chip (50W), einem blauen Chip (50B), einem grünen Chip (50G) und einem roten Chip (50R), umfassen.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei vier Chipbefestigungsabschnitte um das Zentrum angeordnet sind, und die Leuchtdiodenchips einen weißen Chip, einen blauen Chip, einen grünen Chip und einen roten Chip umfassen, die jeweils auf den vier Chipbefestigungsabschnitten befestigt sind.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei zwei der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte aneinander angrenzend in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum platziert sind, und ein weißer Chip und ein blauer Chip jeweils auf den zwei Chipbefestigungsabschnitten befestigt sind, um in diagonaler Richtung aneinander anzugrenzen.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei zwei der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte aneinander angrenzend in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum platziert sind, und ein weißer Chip und ein grüner Chip jeweils auf den zwei Chipbefestigungsabschnitten befestigt sind, um in diagonaler Richtung aneinander anzugrenzen.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei zwei der mindestens drei Chipbefestigungsabschnitte aneinander angrenzend in einer diagonalen Richtung relativ zu dem Zentrum platziert sind, und ein weißer Chip und ein roter Chip jeweils auf den zwei Chipbefestigungsabschnitten befestigt sind, um in diagonaler Richtung aneinander anzugrenzen.
Leuchtdiodeneinheit nach einem der Ansprüche 13 bis 16, wobei der weiße Chip einen Phosphor umfasst, der durch Conformal Coating ausgebildet ist.
Leuchtdiodeneinheit nach Anspruch 1, wobei die ersten Leitungen die gleiche Polarität aufweisen, und die zweiten Leitungen eine andere Polarität als die ersten Leitungen aufweisen.
Leuchtdiodeneinheit umfassend: Vier Leuchtdiodenchips (50) umfassend einen weißen Chip (50W), einen blauen Chip (50B) einen grünen Chip (50G) und einen roten Chip (50R); vier erste und vier zweite Leitungen, die so gestaltet sind, dass sie einen individuellen Betrieb der vier Leuchtdiodenchips ermöglichen; ein Substrat (10), das die ersten und zweiten Leitungen trägt; und ein lichtdurchlässiges Verkapselungsteil, das auf dem Substrat ausgebildet ist und einen Linsenabschnitt (74) umfasst, der die vier Leuchtdiodenchips bedeckt, wobei sich von dem blauen Chip, dem grünen Chip und dem roten Chip einer in einer diagonalen Richtung nahe dem weißen Chip befindet, wobei die ersten Leitungen vier primäre obere Anschlüsse (22a, 22b) umfassen, die auf einer oberen Fläche des Substrats ausgebildet sind, um die vier Chipbefestigungsabschnitte (222a, 222b) und vier Verlängerungen (224a, 224b) aufzuweisen, die sich jeweils von den vier Chipbefestigungsabschnitten erstrecken, und vier erste Durchkontaktierungen (40a), die das Substrat durchdringen, um die vier Verlängerungen mit vier primären unteren Anschlüssen (32) zu verbinden, die jeweils auf einer unteren Fläche des Substrats ausgebildet sind; und die zweiten Leitungen vier sekundäre obere Anschlüsse (24a, 24b, 24c, 24d) umfassen, die sich außerhalb der vier Chipbefestigungsabschnitte befinden und jeweils elektrisch mit den vier Leuchtdiodenchips über Verbindungsdrähte (w) verbunden sind, und vier zweite Durchkontaktierungen (40b), die das Substrat durchdringen, um die vier sekundären oberen Anschlüsse jeweils mit den vier sekundären unteren Anschlüssen(34) zu verbinden, und das Substrat auf einer unteren Fläche mit einem Kühlkörperblock (60) ausgebildet ist und sich der Kühlkörperblock zwischen den vier primären unteren Anschlüssen und den vier sekundären unteren Anschlüssen befindet.