EP3350834A1 - Source lumineuse led comprenant un circuit electronique - Google Patents

Source lumineuse led comprenant un circuit electronique

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EP3350834A1
EP3350834A1 EP16763862.6A EP16763862A EP3350834A1 EP 3350834 A1 EP3350834 A1 EP 3350834A1 EP 16763862 A EP16763862 A EP 16763862A EP 3350834 A1 EP3350834 A1 EP 3350834A1
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EP
European Patent Office
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light
light source
substrate
source according
diodes
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Ceased
Application number
EP16763862.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Vanessa SANCHEZ
Gilles Le Calvez
Lothar Seif
Zdravko Zojceski
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Valeo Vision SAS
Original Assignee
Valeo Vision SAS
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Filing date
Publication date
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    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the invention relates to the field of lighting and light signaling, in particular for a motor vehicle.
  • LEDs In the field of lighting and light signaling for motor vehicles, it is becoming more and more common to use light sources with electroluminescent semiconductor components, for example light-emitting diodes, LEDs.
  • An LED component emits light rays when a voltage of a value at least equal to a threshold value called forward voltage is applied to these terminals.
  • one or more LEDs of a light module for a motor vehicle are powered through power control means, which include converter circuits.
  • the power control means are configured to convert an electric current of a first intensity, for example provided by a current source of the motor vehicle, such as a battery, into a charging current having a second intensity, different from the first.
  • the control means are made by surface-mounted components SMD ("surface mounted device") on a printed circuit board, PCB ("printed circuit board”) dedicated and remote with respect to the location of the PCB which includes the LEDs.
  • SMD surface mounted device
  • PCB printed circuit board
  • the electrical connection of the control means to the LEDs is achieved by appropriate wiring.
  • the known configurations therefore imply a plurality of printed circuits which generate a space and weight difficult to manage when designing light modules for motor vehicles. Indeed, the space available to house the various electronic components of such a module is limited, and weight reduction is currently considered as a global goal in the field of automotive design.
  • the object of the invention is to propose a solution that overcomes the aforementioned problem. More particularly, the object of the invention is to propose a LED light source which incorporates an electronic circuit implementing a function necessary for controlling the light source.
  • the subject of the invention is a semiconductor light source comprising a first silicon substrate and at least one light-emitting diode disposed on the substrate.
  • the light source is remarkable in that the source comprises an electronic circuit for performing a function necessary for driving the diode or diodes.
  • the electronic circuit can be implanted on the first substrate of the source.
  • the source may preferably comprise a second silicon substrate, attached to the first substrate, the electronic circuit being implanted on the second substrate.
  • the source may include a plurality of second silicon substrates attached to the first substrate.
  • the second substrate may be attached to the first substrate on the face opposite to the face on which the diode or diodes are disposed.
  • the substrates may preferably be attached to one another by welding, in particular by gold-tin welding.
  • the two substrates may preferably comprise vias for the electrical interconnection of the two substrates.
  • the source may comprise a plurality of light emitting diodes.
  • the light-emitting diodes may preferably be in the form of electroluminescent rods of submillimetric dimensions projecting from the substrate.
  • the rods can be arranged in a matrix.
  • the matrix can preferably be regular, so that there is a constant spacing between two successive rods of a given alignment, or so that the rods are staggered.
  • the height of a stick may preferably be between 1 and 10 micrometers.
  • the largest dimension of the end face may preferably be less than 2 micrometers.
  • the minimum distance between two immediately adjacent rods may be 10 microns.
  • the area of the illuminating surface of the light source may preferably be at most 8 mm 2 .
  • the luminance obtained by the plurality of electroluminescent rods may for example be at least 60Cd / mm 2 .
  • the light-emitting diodes may be in the form of a thin layer.
  • the diodes can be divided into several groups, the diodes of each group being able to emit a specific light.
  • the groups may have different shapes, sizes, and / or diodes from each other.
  • Each group may preferably be powered independently of the other groups.
  • Each of the groups may preferably be able to emit light of specific intensity and / or color.
  • the first substrate may comprise connection pads for electrically connecting it to a current source by bridging.
  • the electronic circuit may preferably be to perform at least one of the following functions:
  • circuit for switching between at least two light functions circuit for selecting a specific electrical connection of several groups of light-emitting diodes;
  • the circuit may in particular preferably switch between a series connection and a parallel connection of several groups of diodes of the light source.
  • the electronic circuit may preferably be integrated directly into the source substrate, for example by etching.
  • the subject of the invention is also a light module comprising:
  • At least one light source capable of emitting light rays
  • an optical device adapted to receive the light rays and to produce a light beam
  • the module is remarkable in that the light source or sources are in accordance with the invention.
  • the measurements of the invention are interesting in that they make it possible to obtain an electronic component which groups together a first main function of a light source, that is to say the emission of light rays, with at least one second function for the electrical control of the light source.
  • a first main function of a light source that is to say the emission of light rays
  • at least one second function for the electrical control of the light source Compared to known components, the volume gain is obvious since the invention makes it possible to dispense with printed circuits dedicated to driving a source. light.
  • the invention involves a weight reduction of the source assembly / control means.
  • FIG. 1 is a representation of a light source as it occurs in a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of a side section of a light source according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 3 is a schematic representation of a side section of a light source according to a preferred embodiment of the invention.
  • FIG. 1 illustrates an electroluminescent light source 001 according to a first embodiment of the invention.
  • Figure 1 illustrates the basic principle of the light source.
  • the light source 001 comprises a silicon substrate 010 on which are arranged a series of electroluminescence diodes or rods in the form of wires 020 projecting from the substrate.
  • the core 022 of each rod 020 is made of n-type semiconductor material, that is to say doped with electrons
  • the envelope 024 is made of a p-type semiconductor material, that is to say doped. in holes.
  • a recombination zone 026 is provided between n-type and p-type semiconductor materials. However, it is possible to invert the semiconductor materials depending in particular on the chosen technology.
  • the substrate is preferably silicon and the rods have a diameter of less than one micron.
  • the substrate comprises a layer of semiconductor material doped with holes and the wires have a diameter of between 100 and 500 nm.
  • the semiconductor material doped with electrons and holes forming the diodes may advantageously be gallium nitride (GaN) or gallium-indium nitride (InGaN).
  • the height of a stick is typically between 1 and 10 micrometers, while the largest dimension of the end face is less than 2 micrometers.
  • the rods are arranged in a matrix in a regular arrangement. The distance between two rods is constant and equal to at least 10 micrometers.
  • the sticks can be arranged in staggered rows.
  • the substrate 010 comprises a main layer 030, advantageously made of silicon, a first electrode or cathode 040 disposed on the face of the main layer which is opposite to the rods 020, and a second electrode or anode 050 disposed on the face comprising the rods 020.
  • the anode 050 is in contact with the p-type semiconductor material forming the envelopes 024 of the rods 020 and extending on the corresponding face of the substrate 010 so as to form a conductive layer between said 024 envelopes and 050 anode.
  • the cores or cores 022 of the rods are in turn in contact with the semiconducting main layer 030 and thus in electrical contact with the cathode 040.
  • the light source 001 comprises several groups of electroluminescent rods connected to different anodes.
  • Each group can be powered electrically independently of the other (s).
  • the rods of each group are advantageously all of the same type, that is to say, emitting in the same spectrum and emit at a common intensity.
  • the groups are advantageously identical and represent a common forward voltage.
  • each group therefore comprises substantially the same number of electroluminescent rods.
  • each group can represent a different geometry and the groups can have different sizes.
  • an electronic circuit for performing a function necessary for controlling the rods is integrated with such a light source.
  • a light-emitting diode light source on a silicon substrate is described in EP 2223348 A1.
  • the active layer for example made of Galium nitride, GaN, is deposited on a Sapphire substrate, and the active layer is then transferred onto a silicon substrate or wafer, the assembly being made for example by a gold-type weld. tin.
  • the resulting diodes are generally referred to as light-emitting diodes in thin film ("thin film").
  • a light source may comprise several groups of light emitting diodes of this type, each group being able to be powered independently of the other groups.
  • the diodes of each group are advantageously all of the same type, that is to say, emitting in the same spectrum and emit at a common intensity.
  • an electronic circuit for performing a function necessary for driving the diodes is integrated in such a light source.
  • FIG. 2 shows an electroluminescent light source 101 comprising a silicon substrate 1 and at least one thin-film light emitting diode 120 disposed on the substrate.
  • the light-emitting diodes may be in the form of micro- or nanowires as described with reference to FIG.
  • the source further comprises an electronic circuit 130 for performing a function necessary for controlling the diode (s) 120.
  • the substrate 1 10 is made of silicon, which makes it possible to integrate the circuit 130 directly into the substrate 1 10, for example by engraving. Direct implantation of an electronic circuit 130 makes it possible to dispense with external interconnection means between the circuit 130 and the diode 120.
  • connection pads 150 are connected to circuit 130, which is connected to diode 120.
  • the connection to a power source of the motor vehicle is carried out by bridging 152 via a wire (“wire bonding"), or via a ribbon bonding.
  • the configuration according to the invention makes it possible to group a plurality of functions on the substrate 1 10.
  • the electronic circuit 130 can perform one of the following functions, the implementation of which is within the abilities of those skilled in the art:
  • control of the power supply of the light-emitting diodes 120 circuit for switching between at least two light functions
  • the circuit for selecting a specific electrical connection of several groups of light-emitting diodes.
  • the circuit can in particular switch between a series connection and a parallel connection of several groups of diodes of the light source,
  • the embodiment of FIG. 3 comprises a light emitting light source 201 comprising a first silicon substrate 210 and electroluminescent rods of sub-millimetric dimensions 220 protruding from the substrate.
  • a light emitting light source 201 comprising a first silicon substrate 210 and electroluminescent rods of sub-millimetric dimensions 220 protruding from the substrate.
  • light-emitting diodes in a thin layer may be disposed on the substrate.
  • the light source further comprises a second silicon substrate 240 which houses an electronic circuit 230 for performing a function necessary for controlling the diode (s) 220.
  • the second substrate 240 is attached to the first substrate 210.
  • the two substrates are attached to each other using, for example, a gold-tin solder.
  • the second substrate 240 is attached to the first substrate 210 on the face thereof which is opposed to the face on which the diodes 220 are disposed.
  • the component resulting from this assembly is of the "multi chip package" type, the second substrate integrating an additional function, that is to say a function related to the control of the light source, with respect to the primary function of the source, which is emission of light rays.
  • connection pads 250 (“bonding pad") are connected to the circuit 230, which is connected to the diode 120.
  • the connection to a current source of the motor vehicle is performed by bypass 252 ("wire bonding").
  • the electrical connection between the substrates 210 and 230 is made for example by vias 242.
  • the TVS (Through Silicone Vias) technology makes it possible, for example, to make holes by laser drilling of the substrates. The resulting holes are metallized, typically by electrochemical deposition of copper.

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Abstract

L'invention propose une source lumineuse à électroluminescence comprenant des diodes électroluminescentes disposées sur un substrat en silicium. La source lumineuse intègre un circuit électronique réalisant une fonction nécessaire au pilotage des diodes électroluminescentes.

Description

SOURCE LUMINEUSE LED COMPRENANT UN CIRCUIT ELECTRONIQUE
L'invention a trait au domaine de l'éclairage et de la signalisation lumineuse, notamment pour véhicule automobile.
Dans le domaine de l'éclairage et de la signalisation lumineuse pour véhicules automobiles, il devient de plus en plus courant d'utiliser des sources lumineuses à composants semi-conducteurs électroluminescents, par exemple des diodes électroluminescentes, LED. Un composant LED émet des rayons lumineux lorsqu'une tension d'une valeur au moins égale à une valeur seuil appelée tension directe est appliquée à ces bornes.
De manière connue, une ou plusieurs LEDs d'un module lumineux pour un véhicule automobile sont alimentées par le biais de moyens de pilotage de l'alimentation, qui comprennent des circuits convertisseurs. Les moyens de pilotage de l'alimentation sont configurés pour convertir un courant électrique d'une première intensité, par exemple fourni par une source de courant du véhicule automobile, telle qu'une batterie, en un courant de charge ayant une deuxième intensité, différente de la première. Typiquement, les moyens de pilotage sont réalisés par des composants montés en surface, SMD (« surface mounted device ») sur un circuit imprimé, PCB (« printed circuit board ») dédié et déporté par rapport à l'emplacement du PCB qui comprend les LEDs. La connexion électrique des moyens de pilotage aux LEDs est réalisée par un câblage approprié. Les configurations connues impliquent par conséquent une pluralité de circuits imprimés qui engendrent un encombrement et un poids difficiles à gérer lors de la conception de modules lumineux pour véhicules automobiles. En effet, l'espace disponible pour abriter les différents composants électroniques d'un tel module est restreint, et la réduction du poids est actuellement considérée comme un objectif global dans le domaine de la conception automobile.
L'invention a pour objectif de proposer une solution palliant le problème susmentionné. Plus particulièrement, l'invention a pour objectif de proposer une source lumineuse LED qui intègre un circuit électronique implémentant une fonction nécessaire au pilotage de la source lumineuse.
L'invention a pour objet une source lumineuse à semi-conducteur comprenant un premier substrat en Silicium et au moins une diode électroluminescente disposée sur le substrat. La source lumineuse est remarquable en ce que la source comprend un circuit électronique destiné à réaliser une fonction nécessaire au pilotage de la ou des diodes. De préférence, le circuit électronique peut être implanté sur le premier substrat de la source.
La source peut de préférence comprendre un deuxième substrat en silicium, attaché au premier substrat, le circuit électronique étant implanté sur le deuxième substrat. La source peut comprendre plusieurs deuxièmes substrats en silicium, attachés au premier substrat.
De préférence, le deuxième substrat peut être attaché au premier substrat sur la face opposée à la face sur laquelle la ou les diodes sont disposées.
Les substrats peuvent de préférence être attachés l'un à l'autre par soudure, notamment par soudure or-étain.
Les deux substrats peuvent de manière préférée comprendre des vias destinés à l'interconnexion électrique des deux substrats.
De préférence, la source peut comprendre une pluralité de diodes électroluminescentes. Les diodes électroluminescentes peuvent de préférence être en forme de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques faisant saillie du substrat.
De préférence, les bâtonnets peuvent être agencés en matrice. La matrice peut de préférence être régulière, de façon à ce qu'il existe un espacement constant entre deux bâtonnets successifs d'un alignement donné, ou de façon à ce que les bâtonnets soient disposés en quinconce.
La hauteur d'un bâtonnet peut de préférence être comprise entre 1 et 10 micromètres.
La plus grande dimension de la face terminale peut préférentiellement être inférieure à 2 micromètres. De préférence, la distance minimale qui sépare deux bâtonnets immédiatement adjacents peut être égale à 10 micromètres.
L'aire de la surface éclairante de la source lumineuse peut de préférence être d'au plus 8 mm2.
La luminance obtenue par la pluralité de bâtonnets électroluminescents peut par exemple être d'au moins 60Cd/mm2.
Alternativement, les diodes électroluminescentes peuvent être en forme de couche mince.
De manière préférée, les diodes peuvent être réparties en plusieurs groupes, les diodes de chaque groupe étant aptes à émettre une lumière spécifique. Les groupes peuvent présenter des formes, des dimensions et/ou un nombre de diodes différentes les uns des autres.
Chaque groupe peut de préférence être alimenté de manière indépendante des autres groupes.
Chacun des groupes peut de préférence être apte à émettre une lumière d'intensité et/ou de couleur spécifique. De préférence, le premier substrat peut comprendre des plots de connexion destinés à le connecter électriquement à une source du courant par pontage.
Le circuit électronique peut de préférence être à réaliser au moins une des fonctions suivantes :
- stockage de l'information BIN relative aux diodes électroluminescentes ;
- mesure de la température des diodes électroluminescentes ;
- pilotage de l'alimentation électrique des diodes électroluminescentes ;
- circuit permettant de basculer entre au moins deux fonctions lumineuses ; - circuit permettant de choisir un branchement électrique spécifique de plusieurs groupes de diodes électroluminescentes ;
- protection des groupes de bâtonnets et/ou limitation du courant traversant ces groupes. Le circuit peut notamment de préférence basculer entre un branchement en série et un branchement en parallèle de plusieurs groupes de diodes de la source lumineuse.
Le circuit électronique peut de préférence être intégré directement dans le substrat de la source, par exemple par gravure.
L'invention a également pour objet un module lumineux comprenant :
au moins une source lumineuse apte à émettre des rayons lumineux ;
un dispositif optique apte à recevoir les rayons lumineux et à produire un faisceau lumineux ;
Le module est remarquable en ce que la ou les sources lumineuses sont conformes à l'invention.
Les mesures de l'invention sont intéressantes en ce qu'elles permettent d'obtenir un composant électronique qui regroupe une première fonction principale d'une source lumineuse, c'est-à-dire l'émission de rayons lumineux, avec au moins une deuxième fonction destinée au pilotage électrique de la source lumineuse. Par rapport à des composants connus, le gain de volume est évident puisque l'invention permet de s'affranchir de circuits imprimés dédiés au pilotage d'une source lumineuse. De même l'invention implique une réduction de poids de l'ensemble source/moyens de pilotage.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention seront mieux compris à l'aide de la description et des dessins parmi lesquels :
- la figure 1 est une représentation d'une source lumineuse telle qu'elle intervient dans un mode de réalisation préférentiel de la présente invention ;
- la figure 2 est une représentation schématique d'une coupe latérale d'une source lumineuse selon un mode de réalisation préféré de l'invention ;
- la figure 3 est une représentation schématique d'une coupe latérale d'une source lumineuse selon un mode de réalisation préféré de l'invention.
Dans la description qui suit, des numéros de référence similaires seront en général utilisés pour décrire des concepts similaires à travers des modes de réalisation différents de l'invention. Ainsi, les numéros 001 , 101 , 201 décrivent une source lumineuse selon des modes de réalisation différents conformes à l'invention.
Sauf indication spécifique du contraire, des caractéristiques techniques décrites en détail pour un mode de réalisation donné peuvent être combinées aux caractéristiques techniques décrites dans le contexte d'autres modes de réalisation décrits à titre exemplaire et non limitatif.
La figure 1 illustre une source lumineuse électroluminescente 001 selon un premier mode de réalisation de l'invention. La figure 1 illustre le principe de base de la source lumineuse. La source lumineuse 001 comprend un substrat 010 en silicium sur lequel sont disposées une série de diodes ou bâtonnets à électroluminescence sous forme de fils 020 faisant saillie du substrat. Le cœur 022 de chaque bâtonnet 020 est en matériau semi-conducteur du type n c'est-à-dire dopé en électrons, alors que l'enveloppe 024 est en matériau semi-conducteur du type p c'est-à-dire dopé en trous. Une zone de recombinaison 026 est prévue entre les matériaux semiconducteurs du type n et du type p. Il est toutefois envisageable d'inverser les matériaux semi-conducteurs en fonction notamment de la technologie choisie. Le substrat est avantageusement en silicium et les bâtonnets ont un diamètre de moins d'un micron. En variante, le substrat comprend une couche de matériau semi-conducteur dopé en trous et les fils ont un diamètre compris entre 100 et 500 nm. Le matériau semi-conducteur dopé en électrons et en trous formant les diodes peut avantageusement être du nitrure de gallium (GaN) ou du nitrure de gallium- indium (InGaN). La hauteur d'un bâtonnet est typiquement comprise entre 1 et 10 micromètres, tandis que la plus grande dimension de la face terminale est inférieure à 2 micromètres. Selon un mode de réalisation préféré, les bâtonnets sont agencés en matrice selon une disposition régulière. La distance entre deux bâtonnets est constante et égale à au moins 10 micromètres. Les bâtonnets peuvent être disposés en quinconce. L'aire de la surface éclairante d'une telle source lumineuse est d'au plus 8 mm2. La source lumineuse est capable de réaliser une luminance d'au moins 60 Cd/mm2. En référence à la figure 1 , le substrat 010 comprend une couche principale 030, avantageusement en silicium, une première électrode ou cathode 040 disposée sur la face de la couche principale qui est opposée aux bâtonnets 020, et une deuxième électrode ou anode 050 disposée sur la face comprenant les bâtonnets 020. L'anode 050 est en contact avec le matériau semi-conducteur du type p formant les enveloppes 024 des bâtonnets 020 et s'étendant sur la face correspondante du substrat 010 de manière à former une couche conductrice entre lesdites enveloppes 024 et l'anode 050. Les cœurs ou noyaux 022 des bâtonnets sont quant à eux en contact avec la couche principale semi-conductrice 030 et ainsi en contact électrique avec la cathode 040.
Lors de l'application d'une tension électrique entre l'anode et la cathode, des électrons du matériau semi-conducteur du type n se recombinent avec des trous du matériau semi-conducteur du type p et émettent des photons. La plupart des recombinaisons sont radiatives. La face émettrice des bâtonnets est la zone p car elle est la plus radiative.
Conformément à certains modes de réalisation de l'invention, la source lumineuse 001 comprend plusieurs groupes de bâtonnets électroluminescents reliés à des anodes différentes. Chaque groupe peut ainsi être alimenté électriquement indépendamment de l'autre ou des autres. Les bâtonnets de chaque groupe sont avantageusement toutes du même type, c'est-à-dire émettant dans le même spectre et émettent à une intensité commune. Les groupes sont avantageusement identiques et représentent une tension directe commune. De préférence, chaque groupe comprend donc sensiblement le même nombre de bâtonnets électroluminescents. Alternativement, chaque groupe peut représenter une géométrie différente et les groupes peuvent avoir des tailles différentes. Selon le principe de l'invention, un circuit électronique destiné à réaliser une fonction nécessaire au pilotage des bâtonnets est intégré à une telle source lumineuse.
Une technologie alternative pour obtenir une source lumineuse à diodes électroluminescentes sur un substrat en silicium est décrite dans le document de brevet EP 2223348 A1 . On dépose la couche active, par exemple en nitrure de Galium, GaN, sur un substrat en Saphir, et on transfère ensuite la couche active sur un substrat ou wafer en silicium, l'assemblage étant réalisé par exemple par une soudure de type or-étain. Les diodes résultantes sont généralement dénommées diodes électroluminescentes en couche fine (« thin film »). Selon l'invention, une source lumineuse peut comprendre plusieurs groupes de diodes électroluminescentes de ce type, chaque groupe pouvant être alimenté de manière indépendante des autres groupes. Les diodes de chaque groupe sont avantageusement toutes du même type, c'est-à-dire émettant dans le même spectre et émettent à une intensité commune. Selon le principe de l'invention, un circuit électronique destiné à réaliser une fonction nécessaire au pilotage des diodes est intégré à une telle source lumineuse.
Une intégration exemplaire est montrée dans des modes de réalisation préférentiels 2 et 3. La figure 2 montre une source lumineuse 101 à électroluminescence comprenant un substrat en silicium 1 10 et au moins une diode électroluminescente à couche mince 120 disposée sur le substrat. Alternativement, les diodes électroluminescentes peuvent être en forme de micro- ou nano-fils tels qu'ils sont décrits en rapport avec la figure 1 . La source comprend en outre un circuit électronique 130 destiné à réaliser une fonction nécessaire au pilotage de la ou des diodes 120. Le substrat 1 10 est en silicium, ce qui permet d'intégrer le circuit 130 directement dans le substrat 1 10, par exemple par gravure. L'implantation directe d'un circuit électronique 130 permet de s'affranchir de moyens d'interconnexions externes entre le circuit 130 et la diode 120. L'alimentation en courant électrique de la diode 120 et du circuit 130 est réalisée par une connexion commune au niveau de la surface du substrat 1 10. Dans l'exemple montré, des plots de connexion 150 (« bonding pad ») sont reliés au circuit 130, qui est relié à la diode 120. La connexion à une source de courant du véhicule automobile est réalisée par pontage 152 via un fil métallique (« wire bonding »), ou via un ruban métallique (« ribbon bonding »). La configuration selon l'invention permet de regrouper une pluralité de fonctions sur le substrat 1 10. Par exemple, le circuit électronique 130 peut réaliser une des fonctions suivantes, l'implémentation desquelles étant à la portée de l'homme du métier :
- stockage de l'information BIN relative aux diodes électroluminescentes 120;
- mesure de la température des diodes électroluminescentes 120 ;
- pilotage de l'alimentation électrique des diodes électroluminescentes 120; - circuit permettant de basculer entre au moins deux fonctions lumineuses
120, par exemple entre une fonction « high beam » et une fonction « low beam »;
- circuit permettant de choisir un branchement électrique spécifique de plusieurs groupes de diodes électroluminescentes. Le circuit peut notamment basculer entre un branchement en série et un branchement en parallèle de plusieurs groupes de diodes de la source lumineuse,
- protection des groupes de bâtonnets et/ou limitation du courant traversant ces groupes. D'autres fonctionnalités sont envisageables et réalisables par l'homme du métier sans pour autant sortir du cadre de la présente invention, la liste donnée n'étant pas exhaustive.
Le mode de réalisation de la figure 3 comprend une source lumineuse 201 à électroluminescence comprenant un premier substrat en silicium 210 et des bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques 220 faisant saillie du substrat. Alternativement, des diodes électroluminescentes en couche fine peuvent être disposées sur le substrat. La source lumineuse comprend en outre un deuxième substrat en silicium 240 qui abrite un circuit électronique 230 destiné à réaliser une fonction nécessaire au pilotage de la ou des diodes 220.
Le deuxième substrat 240 est attaché au premier substrat 210. Les deux substrats sont attachés l'un à l'autre à l'aide, par exemple par une soudure or-étain. Le deuxième substrat 240 est attaché au premier substrat 210 sur la face de ce dernier qui est opposée à la face sur laquelle les diodes 220 sont disposées. Le composant résultant de cet assemblage est de type « multi chip package », le deuxième substrat intégrant une fonction additionnelle, c'est-à-dire une fonction liée au pilotage de la source lumineuse, par rapport à la fonction primaire de la source, qui est émission de rayons lumineux.
L'alimentation en courant électrique de la diode 220 et du circuit 230 est réalisée par une connexion commune au niveau de la surface du substrat 210. Dans l'exemple montré, des plots de connexion 250 (« bonding pad ») sont reliés au circuit 230, qui est relié à la diode 120. La connexion à une source de courant du véhicule automobile est réalisée par pontage 252 (« wire bonding »). La connexion électrique entre les substrats 210 et 230 est réalisée par exemple par des vias 242. La technologie TVS (« Through Silicone Vias ») permet par exemple de réaliser des trous par perçage laser des substrats. Les trous résultants sont métallisés, typiquement par un dépôt électrochimique de cuivre.

Claims

Revendications
1 . Source lumineuse à semi-conducteur, comprenant
- un premier substrat en Silicium ;
- au moins une diode électroluminescente disposée sur le substrat ; caractérisée en ce que
la source comprend un circuit électronique destiné à réaliser une fonction nécessaire au pilotage de la ou des diodes.
2. Source lumineuse selon la revendication 1 , caractérisée en ce que le circuit électronique est implanté sur le premier substrat de la source.
3. Source lumineuse selon la revendication 1 , caractérisée en ce que la source comprend un deuxième substrat en silicium, attaché au premier substrat, le circuit électronique étant implanté sur le deuxième substrat.
4. Source lumineuse selon la revendication 3, caractérisée en ce que le deuxième substrat est attaché au premier substrat sur la face opposée à la face sur laquelle la ou les diodes sont disposées.
5. Source lumineuse selon une des revendications 3 ou 4, caractérisée en ce que les substrats sont attachés l'un à l'autre par soudure, notamment par soudure or-étain.
6. Source lumineuse selon une des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que les deux substrats comprennent des vias destinés à l'interconnexion électrique des deux substrats.
7. Source lumineuse selon une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la source comprend une pluralité de diodes électroluminescentes.
8. Source lumineuse selon une des revendications 1 à 7, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes sont en forme de bâtonnets électroluminescents de dimensions submillimétriques faisant saillie du substrat.
9. Source lumineuse selon une des revendications 1 à 8, caractérisée en ce que les diodes électroluminescentes sont en forme de couche mince.
10. Source lumineuse selon une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce que les diodes sont réparties en plusieurs groupes, les diodes de chaque groupe étant aptes à émettre une lumière spécifique.
1 1 . Source lumineuse selon la revendication 10, caractérisée en ce que chacun des groupes est apte à émettre une lumière d'intensité et/ou de couleur spécifique.
12. Source lumineuse selon une des revendications 1 à 1 1 , caractérisée en ce que le premier substrat comprend des plots de connexion destinés à le connecter électriquement à une source du courant par pontage.
13. Source lumineuse selon une des revendications 1 à 12, caractérisée en ce que le circuit électronique est destiné à réaliser au moins une des fonctions suivantes :
- stockage de l'information BIN relative aux diodes électroluminescentes ;
- mesure de la température des diodes électroluminescentes ;
- pilotage de l'alimentation électrique des diodes électroluminescentes ;
- circuit permettant de basculer entre au moins deux fonctions lumineuses ;
- circuit permettant de choisir un branchement électrique spécifique de plusieurs groupes de diodes électroluminescentes ;
- protection des groupes de bâtonnets et/ou limitation du courant traversant ces groupes.
14. Module lumineux comprenant :
au moins une source lumineuse (101 , 201 , 301 , 401 ) apte à émettre des rayons lumineux ; un dispositif optique apte à recevoir les rayons lumineux et à produire un faisceau lumineux ;
caractérisé en ce que la ou les sources lumineuses sont conformes à une des revendications 1 à 13.
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