WO2012156217A1 - Mischlichtquelle - Google Patents

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WO2012156217A1
WO2012156217A1 PCT/EP2012/058302 EP2012058302W WO2012156217A1 WO 2012156217 A1 WO2012156217 A1 WO 2012156217A1 EP 2012058302 W EP2012058302 W EP 2012058302W WO 2012156217 A1 WO2012156217 A1 WO 2012156217A1
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heat sink
light source
mixed light
source according
semiconductor device
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PCT/EP2012/058302
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English (en)
French (fr)
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Gerhard Kuhn
Ales Markytan
Christian Gärtner
Manfred Scheubeck
Horst Varga
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Publication date
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    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
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    • H01L33/645—Heat extraction or cooling elements the elements being electrically controlled, e.g. Peltier elements

Definitions

  • the present patent application relates to a
  • mixed light sources with semiconductor devices can be used for the generation of radiation in different
  • Temperature dependence of the emitted radiation power for various semiconductor devices may result in a shift of the color location of the total of the mixed light source
  • One object is to specify a mixed light source in which a dependence of the color locus, in particular with regard to a temperature change of the semiconductor components, is reduced in a simple manner.
  • a mixed light source comprises a first semiconductor component which is provided for generating a first radiation component and a second semiconductor component which is suitable for generating radiation of a second one different from the first radiation component Radiation component is provided on.
  • the first semiconductor device is by means of a first
  • Semiconductor device is by means of a second
  • the thermal resistances R1 and R2 are different from each other.
  • the second thermal resistance R2 is at least 20% greater than the first thermal resistance Rl.
  • the temperature of the attachment points is adapted to each other so that one by different
  • the luminous flux ⁇ of a semiconductor component produced during operation decreases linearly with a temperature coefficient K as the temperature increases.
  • the temperature of an attachment point T B s is typically a value ⁇ above an ambient temperature T 0 .
  • This temperature difference is calculated from the product of the heat resistance R of the heat sink with the power loss P of
  • Radiation component in operation a luminous flux ⁇ 1, depending on the temperature of the first
  • the second radiation component has a luminous flux ⁇ 2, which depends on the
  • Temperature of the second attachment point with a second temperature coefficient K2 changes.
  • the semiconductor device having the larger temperature coefficient is disposed on the heat sink with the smaller heat resistance.
  • first heat sink and the second heat sink are thermally decoupled from each other.
  • Thermally decoupled means in this context
  • the first heat sink can have a different temperature in the region of the first attachment point than the second heat sink in the region of the second during operation of the mixed light source
  • Heatsinks can be mechanically connected to each other stably, but are not adjacent to each other expediently.
  • the insulating layer preferably adjoins the first
  • the insulating layer is formed so that the first heat sink and the second heat sink at any point directly adjacent to each other.
  • Insulation layer is further preferably made of a material that is at least 10 times lower
  • Thermal conductivity has as the first heat sink.
  • the insulating layer has a
  • the first heat sink and the second heat sink overlap in a top view onto the mixed light source. Compared to next to each other
  • arranged heat sinks can be so in relation to the
  • the first one is based
  • the first semiconductor device is preferably based on a phosphidic compound semiconductor material.
  • based on phosphide compound semiconductors means that a semiconductor body of the
  • Semiconductor device in particular an intended for the generation of radiation active region, preferably
  • composition according to the above formula may contain one or more dopants as well as additional
  • the above formula includes only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, P), even though these may be partially replaced by small amounts of other substances.
  • the second semiconductor component is furthermore preferably based on a nitridic compound semiconductor material.
  • nitride compound semiconductors in the present context means that a semiconductor body of the semiconductor component, in particular an active region provided for generating radiation, is a nitride III / V compound semiconductor material, preferably
  • this material need not necessarily have a mathematically exact composition according to the above formula. Much more it may have one or more dopants as well as additional constituents which are the characteristic ones
  • the above formula contains only the essential constituents of the crystal lattice (Al, Ga, In, N), even if these may be partially replaced by small amounts of other substances.
  • the different temperature coefficients in these semiconductor material systems can be achieved by different
  • the first heat sink differs from the second heat sink in the geometric shape.
  • the geometric shape here includes in particular the size of the heat sink.
  • the first heat sink may have a different emissivity from the second heat sink.
  • Coating be formed on the heat sink.
  • the first heat sink is an active heat sink and the second heat sink is a passive heat sink.
  • the active heat sink can be cooled, for example, via a cooling medium or via a fan.
  • the first heat sink has a first thermal capacity Cl and the second Heat sink to a second thermal capacitance C2, wherein the relationship applies:
  • Rl * Cl / (R2 * C2) B, where for the coefficient B 0.5 - £ B - £ 2, preferably
  • Heatsink a plurality of first semiconductor devices and arranged on the second heat sink, a plurality of second semiconductor devices.
  • an intermediate carrier is preferably arranged, for example a printed circuit board, such as a printed circuit board (PCB) or a metal core printed circuit board ( Metal Core Printed Circuit Board, MCPCB) or a ceramic carrier with electrical leads for the
  • Figure 1 shows a first embodiment of a
  • Figure 2 shows a second embodiment of a
  • Figure 3 shows a third embodiment of a
  • a mixed light source 1 according to the first exemplary embodiment shown in FIG. 1 has a first heat sink 31 with a first main surface 310.
  • the first main surface has a first heat sink on the first heat sink
  • Semiconductor device 21 arranged with an intended for the generation of radiation active region 210.
  • the active region 210 is provided for generating a first radiation component.
  • Semiconductor component is by means of a fastening layer 71, for example, a solder or an electrically conductive adhesive layer, attached to a first intermediate carrier 51.
  • the intermediate carrier can be used, for example, as a printed circuit board, such as a PCB circuit board or a
  • Metal core circuit board be formed. Also a
  • Ceramic carrier with electrical connection conductor can be used.
  • the first semiconductor component 21 with the intermediate carrier 51 is fastened to the first heat sink 31 by means of a first connection point 61.
  • the first connection point directly adjoins the first heat sink.
  • Junction can be formed for example by a solder layer or an electrically conductive adhesive layer.
  • the active area 210 may be, for example, on a
  • the first semiconductor component 21 can be used, for example, for generating radiation in the red spectral range, in particular for
  • the mixed light source 1 comprises a second
  • Heatsink 32 with a second major surface 320. As in the
  • a second semiconductor component 22 having an active region 220 provided for generating radiation of a second radiation component is arranged on the second heat sink 32.
  • the second semiconductor device 22 is connected via a second attachment layer 72 with a second Intermediate carrier 52 connected.
  • the second semiconductor component with the second intermediate carrier is connected to the second heat sink 32 by means of a second connection point 62.
  • the intermediate carriers 51, 52 may be the same or different with respect to the material used.
  • the second semiconductor device 22 is based on one different from the first semiconductor device
  • Compound semiconductor material system for example, the second semiconductor device 22, in particular the active
  • Compound semiconductor material is particularly suitable for the generation of radiation in the blue and ultraviolet spectral range.
  • the second semiconductor component 22 may itself be provided for generating mixed radiation.
  • a conversion element 225 can be formed on the second semiconductor component 22, which at least partially absorbs the primary radiation generated in the active region 220 and into a secondary radiation
  • the primary radiation and the secondary radiation in the CIE diagram have a value between 0.2 and 0.45 inclusive and for C y between 0.1 and 0.61 inclusive.
  • the first heat sink 31 and the second heat sink 32 are thermally decoupled from each other in this embodiment by means of an insulating layer 4.
  • Factor 10 is smaller than a thermal conductivity of the first heat sink 31.
  • a material with a thermal conductivity of at most 1 W / (m * K) is suitable.
  • Insulation layer 4 may for example contain a plastic or consist of a plastic.
  • the first heat sink 31 has a first heat resistance Rl, which is smaller than a heat resistance R2 of the second heat sink 32.
  • the thermal resistance determines the
  • a lower heat resistance compared to the second heat sink 32 is achieved for the first heat sink 31 by a larger version of the first heat sink.
  • the second heat sink 32 is formed as a passive heat sink.
  • the thermal resistances Rl and R2 are designed such that the relationship
  • semiconductor devices have, wherein the first heat sink 31 expediently free of second semiconductor devices 22 and the second heat sink 32 free of the first
  • the Mixed light source also more than two heat sinks
  • the heat sinks 31, 32 may each be a metal
  • Thermal conductivity of the material for the heat sink is preferably at least 40 W / (m * K), more preferably at least 100 W / (m * K). Also a ceramic can for the
  • Heat sink 31, 32 find application.
  • the semiconductor device with the greater temperature dependence is attached to the heat sink, which adjusts the smaller temperature at the attachment point during operation.
  • the thermal RC constants ie the product of thermal resistance and thermal capacity of Heat sink matched to each other.
  • R1 * C1 / (R2 * C2) B with 0.5 ⁇ B ⁇ 2.
  • Temperature change ⁇ as a function of the temperature t during the switch-on process of the mixed light source is shown in FIG. The simulation calculations are
  • a curve 81 shows the temperature increase ⁇ 1 at the first connection point 61.
  • a curve 82 shows a temperature increase ⁇ 2 at the second connection point 62.
  • FIG. 91 shows simulation results for a temperature rise in the case of a mixed light source in which the first semiconductor device 21 and the second one
  • Semiconductor component 22 are arranged on a common heat sink.
  • a curve 85 shows the luminous flux ⁇ of the first
  • the luminous flux ⁇ is for each of the curves on the
  • Luminous flux normalized immediately after switching on.
  • FIG. 2 A second embodiment of a mixed light source is shown in Figure 2 in a schematic sectional view.
  • a coating 35 is formed on the first heat sink 31.
  • the Coating 35 is intended to increase the emissivity of the first heat sink, thereby reducing the temperature at the first junction 61.
  • the coating preferably has an emissivity of at least 0.8, more preferably of at least 0.9.
  • the emissivity of a polished metal is typically about 0.3 and the
  • Emissivity of a rough metal has an emissivity of 0.5 to 0.6. Even with the same size and the same material for the heat sink 31, 32 so the thermal resistance of the first heat sink compared to the second heat sink can be greatly reduced by applying the coating,
  • thermal resistance are combined with each other, for example, different sized heat sink, the
  • a third exemplary embodiment of a mixed light source is shown schematically in a perspective view in FIG.
  • This third embodiment substantially corresponds to the first embodiment described in connection with FIG.
  • the first heat sink 31 and the second heat sink 32 are formed so that they overlap in a plan view of the mixed light source, ie with a view to the first main surface 310 of the first heat sink 31.
  • the first heat sink 31 has a lower part 31A and an upper part 31B connected to the lower part.
  • the first heat sink may be integrally formed with the lower part and the upper part.
  • the upper part 31B has a smaller one in plan view
  • the lower part and the upper part are each formed with a cylindrical basic shape, wherein the axes of the cylinder are collinear.
  • Heatsink 32 is annular and surrounds the upper part 31B of the first heat sink 31 in the lateral direction.
  • An insulating layer 4 is formed continuously between the first heat sink 31 and the second heat sink 32, so that the heat sinks 31, 32 are not directly adjacent to one another at any point.
  • the heatsinks 31, 32 are thus thermally decoupled from each other by means of the insulating layer and further mechanically connected to one another via the insulating layer.
  • the lower part 31A and the upper part 31B of the first heat sink 31 may also be one of
  • first heat sink 31 may also be formed so that the upper part 31B the second
  • Heatsink 32 partially circumscribes, that is, the upper part 31 B may be annular, for example, cylindrical
  • Radiation power in the lateral direction has a high color homogeneity.

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Abstract

Es wird eine Mischlichtquelle (1) mit einem ersten Halbleiterbauelement (21), das für die Erzeugung eines ersten Strahlungsanteils vorgesehen ist, und mit einem zweiten Halbleiterbauelement (22), das für die Erzeugung von Strahlung eines vom ersten Strahlungsanteil verschiedenen zweiten Strahlungsanteils vorgesehen ist, angegeben, wobei - das erste Halbleiterbauelement mittels einer ersten Befestigungsstelle (61) an einem ersten Kühlkörper mit einem ersten Wärmewiderstand R1 befestigt ist; - das zweite Halbleiterbauelement mittels einer zweiten Befestigungsstelle (62) an einem zweiten Kühlkörper mit einem zweiten Wärmewiderstand R2 befestigt ist; und - die Wärmewiderstände R1 und R2 voneinander verschieden sind.

Description

Beschreibung
Mischlichtquelle Die vorliegende Patentanmeldung betrifft eine
Mischlichtquelle mit einem ersten Halbleiterbauelement und einem zweiten Halbleiterbauelement.
Bei Mischlichtquellen mit Halbleiterbauelementen können für die Erzeugung von Strahlung in unterschiedlichen
Spektralbereichen Halbleiterbauelemente auf der Basis von unterschiedlichen VerbindungshalbleitermaterialSystemen
Anwendung finden. Eine unterschiedlich starke
Temperaturabhängigkeit der emittierten Strahlungsleistung für verschiedene Halbleiterbauelemente kann zu einer Verschiebung des Farborts der insgesamt von der Mischlichtquelle
abgestrahlten Strahlung führen.
Eine Aufgabe ist es, eine Mischlichtquelle anzugeben, bei der eine Abhängigkeit des Farborts, insbesondere im Hinblick auf eine Temperaturänderung der Halbleiterbauelemente, auf einfache Weise verringert ist.
Diese Aufgabe wird durch eine Mischlichtquelle gemäß
Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen und
Zweckmäßigkeiten sind Gegenstand der abhängigen
Patentansprüche .
Eine Mischlichtquelle weist gemäß einer Ausführungsform ein erstes Halbleiterbauelement, das für die Erzeugung eines ersten Strahlungsanteils vorgesehen ist, und ein zweites Halbleiterbauelement, das für die Erzeugung von Strahlung eines vom ersten Strahlungsanteil verschiedenen zweiten Strahlungsanteils vorgesehen ist, auf. Das erste Halbleiterbauelement ist mittels einer ersten
Befestigungsstelle an einem ersten Kühlkörper mit einem ersten Wärmewiderstand Rl befestigt. Das zweite
Halbleiterbauelement ist mittels einer zweiten
Befestigungsstelle an einem zweiten Kühlkörper mit einem zweiten Wärmewiderstand R2 befestigt. Die Wärmewiderstände Rl und R2 sind voneinander verschieden. Vorzugsweise ist der zweite Wärmewiderstand R2 um mindestens 20 % größer als der erste Wärmewiderstand Rl .
Im Unterschied zu einer Mischlichtquelle, bei der alle
Halbleiterbauelemente auf einem gemeinsamen Kühlkörper angeordnet sind, können unterschiedliche Wärmewiderstände bewirken, dass sich an den Befestigungsstellen im Betrieb voneinander verschiedene Temperaturen einstellen.
Vorzugsweise ist die Temperatur der Befestigungsstellen so aneinander angepasst, dass eine durch unterschiedliche
Temperaturkoeffizienten bedingte unterschiedlich starke
Änderung der Abstrahlung, etwa des Lichtstroms, kompensiert wird .
Näherungsweise nimmt der im Betrieb erzeugte Lichtstrom Φ eines Halbleiterbauelements mit zunehmender Temperatur linear mit einem Temperaturkoeffizienten K ab.
Die Temperatur einer Befestigungsstelle TBs liegt im Betrieb des Halbleiterbauelements typischerweise um einen Wert ΔΤ über einer Umgebungstemperatur T0. Diese Temperaturdifferenz berechnet sich aus dem Produkt aus dem Wärmewiderstand R des Kühlkörpers mit der Verlustleistung P des
Halbleiterbauelements . Somit gilt für die Temperatur an der Befestigungsstelle die Beziehung TBs = T0 + R * P. Mit anderen Worten bestimmt der Wärmewiderstand die Temperaturänderung ΔΤ gegenüber der
Umgebungstemperatur bei einer vorgegebenen Verlustleistung.
Je höher der Wärmewiderstand des Kühlkörpers ist, desto höher ist also die Temperatur der Befestigungsstelle bei einer vorgegebenen Umgebungstemperatur und einer vorgegebenen
Verlustleistung des Halbleiterbauelements.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der erste
Strahlungsanteil im Betrieb einen Lichtstrom Φ1 auf, der sich in Abhängigkeit von der Temperatur der ersten
Befestigungsstelle mit einem ersten Temperaturkoeffizienten Kl ändert. Der zweite Strahlungsanteil weist im Betrieb einen Lichtstrom Φ2 auf, der sich in Abhängigkeit von der
Temperatur der zweiten Befestigungsstelle mit einem zweiten Temperaturkoeffizienten K2 ändert. Vorzugsweise ist Kl > K2 und Rl < R2. Mit anderen Worten ist das Halbleiterbauelement mit dem größeren Temperaturkoeffizienten auf dem Kühlkörper mit dem kleineren Wärmewiderstand angeordnet.
Bei einer im Betrieb des ersten Halbleiterbauelements erzeugten ersten Verlustleistung PI und einer vom zweiten Halbleiterbauelement erzeugten zweiten Verlustleistung P2 gilt vorzugsweise die Beziehung:
(Rl * P1)/(R2 * P2) = A * K2/K1, wobei A ein Anpassungskoeffizient mit 0,5 A < 2 ist.
Für den Idealfall eines Anpassungskoeffizienten von A = 1 gilt also die Beziehung ΔΤ1 * Kl = ΔΤ2 * K2. In diesem Fall fällt die Strahlungsleistung für das erste
Halbleiterbauelement und für das zweite Halbleiterbauelement also trotz eines unterschiedlich starken
Temperaturkoeffizienten gleich stark ab. Die Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen dem ersten Strahlungsanteil und dem zweiten Strahlungsanteil und somit der Farbort der
Mischlichtquelle ist damit für A=l eliminiert und für einen geringfügig von 1 abweichenden Wert weitestgehend reduziert. Vorzugsweise gilt 0,8 < A -S 1,2.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper thermisch voneinander entkoppelt. Thermisch entkoppelt bedeutet in diesem Zusammenhang
insbesondere, dass sich im Betrieb der Mischlichtquelle für den ersten Kühlkörper und für den zweiten Kühlkörper
weitgehend voneinander unabhängige Temperaturen einstellen können. Insbesondere hat die Verlustleistung des ersten
Halbleiterbauelements keinen oder zumindest keinen
wesentlichen Einfluss auf die Temperatur des zweiten
Kühlkörpers und die Verlustleistung des zweiten
Halbleiterbauelements keinen oder zumindest keinen
wesentlichen Einfluss auf die Temperatur des ersten
Kühlkörpers. So kann vereinfacht erzielt werden, der erste Kühlkörper im Betrieb der Mischlichtquelle im Bereich der ersten Befestigungsstelle eine andere Temperatur aufweist als der zweite Kühlkörper im Bereich der zweiten
Befestigungsstelle. Der erste Kühlkörper und der zweite
Kühlkörper können mechanisch miteinander stabil verbunden sein, grenzen jedoch zweckmäßigerweise nicht unmittelbar aneinander an.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist zumindest
bereichsweise zwischen dem ersten Kühlkörper und dem zweiten Kühlkörper eine Isolationsschicht ausgebildet. Die Isolationsschicht grenzt vorzugsweise an den ersten
Kühlkörper und weiterhin bevorzugt an den zweiten Kühlkörper an. Vorzugsweise ist die Isolationsschicht so ausgebildet, dass der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper an keiner Stelle unmittelbar aneinander angrenzen. Die
Isolationsschicht ist weiterhin bevorzugt aus einem Material gefertigt, das eine mindestens 10-fach niedrigere
Wärmeleitfähigkeit aufweist als der erste Kühlkörper.
Vorzugsweise weist die Isolationsschicht eine
Wärmeleitfähigkeit von höchstens 10 W/ (m * K) auf, besonders bevorzugt von höchstens 1 W/ (m * K) . In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung überlappen der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper in Aufsicht auf die Mischlichtquelle. Im Vergleich zu nebeneinander
angeordneten Kühlkörpern kann so eine in Bezug auf den
Farbort räumlich gleichmäßige Abstrahlung der
Mischlichtquelle im Fernfeld, insbesondere in einem
verglichen mit dem Abstand der Halbleiterbauelemente großen Abstand, vereinfacht erzielt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung basieren das erste
Halbleiterbauelement und das zweite Halbleiterbauelement auf voneinander verschiedenen
Verbindungshalbleitermaterialsystemen . Mit verschiedenen Verbindungshalbleitermaterialsystemen können auf einfache Weise Strahlungsanteile in unterschiedlichen
Spektralbereichen erzielt werden. Vorzugsweise sind die
VerbindungshalbleitermaterialSysteme I I I-V-
Verbindungshalbleitermaterialsysteme, die sich in dem Gruppe- V-Element des Halbleitergitters, das den überwiegenden Teil, also mehr als 50 %, der Gruppe-V-Gitterplätze besetzt, voneinander unterscheiden.
Das erste Halbleiterbauelement basiert vorzugsweise auf einem phosphidischen Verbindungshalbleitermaterial.
„Auf Phosphid-Verbindungshalbleitern basierend" bedeutet in diesem Zusammenhang, dass ein Halbleiterkörper des
Halbleiterbauelements, insbesondere ein zur Erzeugung von Strahlung vorgesehener aktiver Bereich, vorzugsweise
AlnGamIni-n-mP umfasst, wobei 0 < n < 1, 0 < m < 1 und n+m < 1 ist, vorzugsweise mit n + 0 und/oder m + 0. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte
Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es ein oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen, die die physikalischen Eigenschaften des Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (AI, Ga, In, P) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Das zweite Halbleiterbauelement basiert weiterhin bevorzugt auf einem nitridischen Verbindungshalbleitermaterial.
„Auf Nitrid-Verbindungshalbleitern basierend" bedeutet im vorliegenden Zusammenhang, dass ein Halbleiterkörper des Halbleiterbauelements, insbesondere ein zur Erzeugung von Strahlung vorgesehener aktiver Bereich, ein Nitrid-III/V- Verbindungshalbleitermaterial, vorzugsweise
AlnGamIni-n-mN umfasst, wobei 0 < n < 1, 0 < m < 1 und n+m < 1. Dabei muss dieses Material nicht zwingend eine mathematisch exakte Zusammensetzung nach obiger Formel aufweisen. Vielmehr kann es einen oder mehrere Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen, die die charakteristischen
physikalischen Eigenschaften des AlnGamI ni-n-mN-Materials im Wesentlichen nicht ändern. Der Einfachheit halber beinhaltet obige Formel jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters (AI, Ga, In, N) , auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt sein können.
Die bei diesen Halbleitermaterialsystemen unterschiedlichen Temperaturkoeffizienten können durch unterschiedliche
Wärmewiderstände für die Kühlkörper kompensiert werden.
In einer Ausgestaltungsvariante unterscheidet sich der erste Kühlkörper vom zweiten Kühlkörper in der geometrischen Form. Die geometrische Form umfasst hierbei insbesondere die Größe des Kühlkörpers.
Alternativ oder ergänzend kann der erste Kühlkörper eine vom zweiten Kühlkörper verschiedene Emissivität aufweisen.
Beispielsweise kann zur Erhöhung der Emissivität eine
Beschichtung auf dem Kühlkörper ausgebildet sein.
In einer alternativen Ausgestaltung ist der erste Kühlkörper ein aktiver Kühlkörper und der zweite Kühlkörper ein passiver Kühlkörper. Der aktive Kühlkörper kann beispielsweise über ein Kühlmedium oder über einen Lüfter gekühlt werden.
In einer weiteren Ausgestaltungsvariante sind der erste
Kühlkörper und der zweite Kühlkörper bezüglich der
verwendeten Materialien voneinander verschieden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung weist der erste Kühlkörper eine erste thermische Kapazität Cl und der zweite Kühlkörper eine zweite thermische Kapazität C2 auf, wobei die Beziehung gilt:
Rl * Cl / (R2 * C2) = B, wobei für den Koeffizienten B 0,5 -£ B -£ 2, vorzugsweise
0,8 -S B -S 1,2 gilt. Je näher der Koeffizient B an dem
Idealwert von 1 liegt, desto genauer ist das transiente
Verhalten der Mischlichtquelle, also das Verhalten der
Mischlichtquelle während einer Änderung der Temperatur, stabilisiert .
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind auf dem ersten
Kühlkörper eine Mehrzahl von ersten Halbleiterbauelementen und auf dem zweiten Kühlkörper eine Mehrzahl von zweiten Halbleiterbauelementen angeordnet .
Zwischen dem zumindest einen ersten Halbleiterbauelement und dem ersten Kühlkörper und/oder zwischen dem zumindest einen zweiten Halbleiterbauelement und dem zweiten Kühlkörper ist vorzugsweise ein Zwischenträger angeordnet, beispielsweise eine Leiterplatte, etwa eine gedruckte Leiterplatte (Printed Circuit Board, PCB) oder eine Metallkern-Leiterplatte (Metal Core Printed Circuit Board, MCPCB) oder ein Keramik-Träger mit elektrischen Anschlussleitern für die
Halbleiterbauelemente .
Weitere Merkmale, Ausgestaltungen und Zweckmäßigkeiten ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den Figuren.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur verbesserten Darstellbarkeit und/oder zum besseren
Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine
Mischlichtquelle in schematischer Schnittansicht,
Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel für eine
Mischlichtquelle in schematischer Schnittansicht, Figur 3 ein drittes Ausführungsbeispiel für eine
Mischlichtquelle in perspektivischer schematischer Darstellung, und
Figur 4 Simulationsergebnisse für den Lichtstrom Φ und die
Temperaturänderung ΔΤ in Abhängigkeit von der Zeit t beim Einschaltvorgang einer Mischlichtquelle, jeweils im Vergleich zu einer herkömmlichen
Mischlichtquelle . Eine Mischlichtquelle 1 gemäß dem in Figur 1 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel weist einen ersten Kühlkörper 31 mit einer ersten Hauptfläche 310 auf. Seitens der ersten Hauptfläche ist auf dem ersten Kühlkörper ein erstes
Halbleiterbauelement 21 mit einem zur Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktive Bereich 210 angeordnet. Im Betrieb der Mischlichtquelle ist der aktive Bereich 210 zur Erzeugung eines ersten Strahlungsanteils vorgesehen. Das erste
Halbleiterbauelement ist mittels einer Befestigungsschicht 71, beispielsweise einem Lot oder einer elektrisch leitfähigen Klebeschicht, an einem ersten Zwischenträger 51 befestigt. Der Zwischenträger kann beispielsweise als eine Leiterplatte, etwa als eine PCB-Leiterplatte oder eine
Metallkern-Leiterplatte, ausgebildet sein. Auch ein
Keramikträger mit elektrischem Anschlussleiter kann Anwendung finden .
Das erste Halbleiterbauelement 21 mit dem Zwischenträger 51 ist mittels einer ersten Verbindungsstelle 61 an dem ersten Kühlkörper 31 befestigt. Die erste Verbindungsstelle grenzt unmittelbar an den ersten Kühlkörper an. Die erste
Verbindungsstelle kann beispielsweise durch eine Lotschicht oder eine elektrisch leitfähige Klebeschicht gebildet sein.
Der aktive Bereich 210 kann beispielsweise auf einem
phosphidischen Verbindungshalbleitermaterial basieren. Mit diesem Halbleitermaterial ist Strahlung im gelben oder roten Spektralbereich besonders effizient erzeugbar. Das erste Halbleiterbauelement 21 kann beispielsweise zur Erzeugung von Strahlung im roten Spektralbereich, insbesondere zur
Erzeugung von Strahlung mit einer Peak-Wellenlänge zwischen einschließlich 600 nm und einschließlich 660 nm vorgesehen sein .
Weiterhin umfasst die Mischlichtquelle 1 einen zweiten
Kühlkörper 32 mit einer zweiten Hauptfläche 320. Wie im
Zusammenhang mit dem ersten Halbleiterbauelement 21
beschrieben, ist auf dem zweiten Kühlkörper 32 ein zweites Halbleiterbauelement 22 mit einem zur Erzeugung von Strahlung eines zweiten Strahlungsanteils vorgesehenen aktiven Bereich 220 angeordnet. Das zweite Halbleiterbauelement 22 ist über eine zweite Befestigungsschicht 72 mit einem zweiten Zwischenträger 52 verbunden. Das zweite Halbleiterbauelement mit dem zweiten Zwischenträger ist mittels einer zweiten Verbindungsstelle 62 mit dem zweiten Kühlkörper 32 verbunden. Die Zwischenträger 51, 52 können bezüglich des verwendeten Materials gleichartig oder voneinander verschieden sein.
Das zweite Halbleiterbauelement 22 basiert auf einem von dem ersten Halbleiterbauelement verschiedenen
Verbindungshalbleitermaterialsystem. Beispielsweise kann das zweite Halbleiterbauelement 22, insbesondere der aktive
Bereich 220, auf einem nitridischen
Verbindungshalbleitermaterial basieren. Nitridisches
Verbindungshalbleitermaterial eignet sich insbesondere für die Erzeugung von Strahlung im blauen und ultravioletten Spektralbereich. Das zweite Halbleiterbauelement 22 kann selbst zur Erzeugung von Mischstrahlung vorgesehen sein.
Beispielsweise kann auf dem zweiten Halbleiterbauelement 22 ein Konversionselement 225 ausgebildet sein, das die im aktiven Bereich 220 erzeugte Primärstrahlung zumindest teilweise absorbiert und in eine Sekundärstrahlung
konvertiert .
Beispielsweise kann der von dem zweiten Halbleiterbauelement 22 insgesamt erzeugte zweite Strahlungsanteil mit der
Primärstrahlung und der Sekundärstrahlung im CIE-Diagramm für Cx einen Wert zwischen einschließlich 0,2 und einschließlich 0,45 und für Cy einen Wert zwischen einschließlich 0,1 und einschließlich 0,61 aufweisen.
Zusammen mit dem ersten Strahlungsanteil 21 kann so von der Mischlichtquelle für das menschliche Auge weiß erscheinende Strahlung mit einem hohen Farbwiedergabeindex abgestrahlt werden .
Der erste Kühlkörper 31 und der zweite Kühlkörper 32 sind in diesem Ausführungsbeispiel mittels einer Isolationsschicht 4 thermisch voneinander entkoppelt.
Für die Isolationsschicht 4 eignet sich insbesondere ein Material, dessen Wärmeleitfähigkeit um mindestens einen
Faktor 10 kleiner ist als eine Wärmeleitfähigkeit des ersten Kühlkörpers 31. Insbesondere eignet sich ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von höchstens 1 W/ (m*K) . Die
Isolationsschicht 4 kann beispielsweise einen Kunststoff enthalten oder aus einem Kunststoff bestehen.
Der erste Kühlkörper 31 weist einen ersten Wärmewiderstand Rl auf, der kleiner ist als ein Wärmewiderstand R2 des zweiten Kühlkörpers 32. Der Wärmewiderstand bestimmt die
Temperaturdifferenz ΔΤ zwischen der Umgebungstemperatur und der Temperatur an den Verbindungsstellen 61, 62. So können sich an den Verbindungsstellen 61, 62 voneinander
verschiedene Temperaturen einstellen.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird für den ersten Kühlkörper 31 ein im Vergleich zum zweiten Kühlkörper 32 niedrigerer Wärmewiderstand durch eine größere Ausführung des ersten Kühlkörpers erreicht. Alternativ oder ergänzend kann für den ersten Kühlkörper 31 eine aktive Kühlung,
beispielsweise mittels eines Lüfters, einer Heat Pipe oder einer Thermal Base oder mittels einer Wasserkühlung
vorgesehen sein, während der zweite Kühlkörper 32 als ein passiver Kühlkörper ausgebildet ist. Bei einer vorgegebenen Verlustleistung PI und einem
Temperaturkoeffizienten Kl für das erste Halbleiterbauelement und einer vorgegebenen Verlustleistung P2 und einem
Temperaturkoeffizienten K2 für das zweite
Halbleiterbauelement sind die thermischen Widerstände Rl und R2 derart ausgeführt, dass die Beziehung
(Rl * P1)/(R2 * P2) = A * K2/K1 gilt, wobei A ein
Anpassungskoeffizient mit 0,5 -S A -S 2 ist. Für den Idealwert von A = 1 sind die thermischen Widerstände Rl und R2 so an die Halbleiterbauelemente 21, 22 angepasst, dass der Helligkeitsverlust bei einem Temperaturanstieg für das erste Halbleiterbauelement 21 gleich dem
Helligkeitsverlust für das zweite Halbleiterbauelement 22 ist. Auch bei einem Abfall der Helligkeit mit zunehmender Temperatur bleibt also das Verhältnis des ersten
Strahlungsanteils zum zweiten Strahlungsanteil konstant, sodass sich der Farbort der von der Mischlichtquelle
insgesamt abgestrahlten Strahlung nicht oder zumindest nicht wesentlich ändert. Vorzugsweise gilt für den Anpassungsfaktor A die Beziehung: 0,8 < A < 1,2.
In der Figur ist lediglich zur vereinfachten Darstellung nur ein erstes Halbleiterbauelement 21 und ein zweites
Halbleiterbauelement 22 gezeigt. Zur Erhöhung der insgesamt von der Mischlichtquelle 1 abgestrahlten Strahlungsleistung kann die Mischlichtquelle auch mehrere erste
Halbleiterbauelemente und mehrere zweite
Halbleiterbauelemente aufweisen, wobei der erste Kühlkörper 31 zweckmäßigerweise frei von zweiten Halbleiterbauelementen 22 und der zweite Kühlkörper 32 frei von ersten
Halbleiterbauelementen 21 ist. Weiterhin kann die Mischlichtquelle auch mehr als zwei Kühlkörper,
beispielsweise drei Kühlkörper aufweisen.
Die Kühlkörper 31, 32 können jeweils ein Metall,
beispielsweise Kupfer, Aluminium, Molybdän oder Wolfram oder eine Legierung mit einem der genannten Materialien enthalten oder aus einem solchen Material bestehen. Die
Wärmeleitfähigkeit des Materials für den Kühlkörper beträgt vorzugsweise mindestens 40 W / (m*K) , besonders bevorzugt mindestens 100 W / (m*K) . Auch eine Keramik kann für die
Kühlkörper 31, 32 Anwendung finden.
In dem Ausführungsbeispiel wurde lediglich exemplarisch eine als Weißlichtquelle ausgebildete Mischlichtquelle mit einem ersten Halbleiterbauelement auf der Basis von einem
phosphidischen Verbindungshalbleitermaterial und einem zweite Halbleiterbauelement auf der Basis von einem nitridischen Verbindungshalbleitermaterial gezeigt. Die Anordnung von gesonderten, insbesondere thermisch voneinander entkoppelten, Kühlkörpern eignet sich jedoch grundsätzlich für
Mischlichtquellen mit zumindest zwei verschiedenen Typen von Halbleiterbauelementen, die eine unterschiedlich starke
Temperaturabhängigkeit aufweisen. Zweckmäßigerweise ist das Halbleiterbauelement mit der größeren Temperaturabhängigkeit an dem Kühlkörper befestigt, an dem sich im Betrieb die kleinere Temperatur an der Befestigungsstelle einstellt.
Für eine Stabilisierung des Farborts der Mischlichtquelle auch während einer Temperaturveränderung, beispielsweise bei einer Veränderung der Umgebungstemperatur oder während eines Einschaltvorgangs der Mischlichtquelle, sind vorzugsweise auch die thermischen RC-Konstanten, also das Produkt aus thermischem Widerstand und thermischer Kapazität der Kühlkörper aneinander angepasst. Vorzugsweise gilt die
Beziehung :
Rl * C1/(R2 * C2) = B mit 0,5 < B < 2.
Je näher der Koeffizient B an dem Idealwert von 1 ist, desto besser sind die thermischen RC-Konstanten der Kühlkörper 31, 32 aneinander angepasst. Vorzugsweise gilt: 0,8 -S B -S 1,2. Simulationsergebnisse für den Lichtstrom Φ und die
Temperaturänderung ΔΤ in Abhängigkeit von der Temperatur t beim Einschaltvorgang der Mischlichtquelle ist in Figur 4 dargestellt. Den Simulationsberechnungen liegen
Temperaturkoeffizienten von Kl = 0,006 K"1 und K2 = 0,0026 K" zugrunde.
Für das Verhältnis der thermischen Widerstände gilt R1/R2 = 1/3. Für die thermischen Kapazitäten gilt C1/C2 = 9/3. Der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper sind bezüglich ihrer thermischen RC-Konstante also gleich.
In Figur 4 zeigt eine Kurve 81 den Temperaturanstieg ΔΤ1 an der ersten Verbindungsstelle 61. Eine Kurve 82 zeigt einen Temperaturanstieg ΔΤ2 an der zweiten Verbindungsstelle 62.
Im Vergleich dazu zeigt Figur 91 Simulationsergebnisse für einen Temperaturanstieg im Fall einer Mischlichtquelle, bei der das erste Halbleiterbauelement 21 und das zweite
Halbleiterbauelement 22 auf einem gemeinsamen Kühlkörper angeordnet sind.
Eine Kurve 85 zeigt den Lichtstrom Φ des ersten
Halbleiterbauelements 21, eine Kurve 86 den Lichtstrom Φ des zweiten Halbleiterbauelements 86. Im Vergleich hierzu zeigen die Kurven 95 und 96 jeweils den Lichtstrom für ein erstes beziehungsweise zweites Halbleiterbauelement im Fall einer Anordnung auf einem gemeinsamen Kühlkörper.
Der Lichtstrom Φ ist für alle Kurven jeweils auf den
Lichtstrom unmittelbar nach dem Einschalten normiert.
Wie die Kurven 81, 82 zeigen, stellen sich für die
Verbindungsstellen 61, 62 unterschiedliche Temperaturen ein. Dadurch werden die unterschiedlich großen
Temperaturkoeffizienten der Halbleiterbauelemente 21, 22 kompensiert, sodass der Lichtstrom Φ, wie die Kurven 85, 86 zeigen, für die beiden Strahlungsanteile der
Halbleiterbauelemente 21, 22 über den gesamten Zeitverlauf nur geringfügig voneinander abweichen. Folglich ändert sich der Farbort der Mischlichtquelle über die Zeit t nur
geringfügig. Auf eine vergleichsweise aufwändige Regelung zur Ansteuerung der Halbleiterbauelemente kann verzichtet werden.
Bei einer herkömmlichen Mischlichtquelle mit einem
gemeinsamen Kühlkörper fällt der Lichtstrom für
t > 60 s für den zweiten Strahlungsanteil (Kurve 96) etwa um 17 % und für den ersten Strahlungsanteil um etwa 38 % (Kurve 95) ab, so dass sich der Farbort der Mischlichtquelle
vergleichsweise stark verändert.
Ein zweites Ausführungsbeispiel für eine Mischlichtquelle ist in Figur 2 in schematischer Schnittansicht dargestellt.
Dieses zweite Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten
Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu ist auf dem ersten Kühlkörper 31 eine Beschichtung 35 ausgebildet. Die Beschichtung 35 ist dafür vorgesehen, die Emissivität des ersten Kühlkörpers zu erhöhen und damit die Temperatur an der ersten Verbindungsstelle 61 zu verringern. Die Beschichtung weist vorzugsweise eine Emissivität von mindestens 0,8, besonders bevorzugt von mindestens 0,9 auf.
Im Vergleich hierzu beträgt die Emissivität eines polierten Metalls typischerweise einen Wert von etwa 0,3 und die
Emissivität eines rauen Metalls eine Emissivität von 0,5 bis 0,6. Auch bei gleicher Größe und bei gleichem Material für die Kühlkörper 31, 32 kann also der thermische Widerstand des ersten Kühlkörpers im Vergleich zum zweiten Kühlkörper durch Aufbringen der Beschichtung stark verringert werden,
beispielsweise um einen Faktor zwischen einschließlich 1,5 und einschließlich 3.
Selbstverständlich können auch unterschiedliche Maßnahmen für ein Ausbilden von Kühlkörpern mit unterschiedlichem
thermischen Widerstand miteinander kombiniert werden, beispielsweise unterschiedlich große Kühlkörper, deren
Oberflächen zu einem unterschiedlich starken Anteil mit einer Beschichtung versehen sind.
Ein drittes Ausführungsbeispiel für eine Mischlichtquelle ist in Figur 3 in perspektivischer Darstellung schematisch gezeigt. Dieses dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 1 beschriebenen ersten Ausführungsbeispiel. In diesem Ausführungsbeispiel sind der erste Kühlkörper 31 und der zweite Kühlkörper 32 so ausgebildet, dass diese in Aufsicht auf die Mischlichtquelle, also mit Blick auf die erste Hauptfläche 310 des ersten Kühlkörpers 31 überlappen. Der erste Kühlkörper 31 weist ein Unterteil 31A und ein mit dem Unterteil verbundenes Oberteil 31B auf. Insbesondere kann der erste Kühlkörper mit dem Unterteil und dem Oberteil einstückig ausgebildet sein.
Das Oberteil 31B weist in Aufsicht einen geringeren
Querschnitt auf als das Unterteil 31A. In dem gezeigten
Ausführungsbeispiel sind das Unterteil und das Oberteil jeweils mit einer zylindrischen Grundform ausgebildet, wobei die Achsen der Zylinder kollinear verlaufen. Der zweite
Kühlkörper 32 ist ringförmig ausgebildet und umläuft das Oberteil 31B des ersten Kühlkörpers 31 in lateraler Richtung. Zwischen dem ersten Kühlkörper 31 und dem zweiten Kühlkörper 32 ist durchgängig eine Isolationsschicht 4 ausgebildet, so dass die Kühlkörper 31, 32 an keiner Stelle unmittelbar aneinander angrenzen. Die Kühlkörper 31, 32 sind mittels der Isolationsschicht also thermisch voneinander entkoppelt und weiterhin über die Isolationsschicht mechanisch miteinander verbunden .
Selbstverständlich können das Unterteil 31A und das Oberteil 31B des ersten Kühlkörpers 31 auch eine von einer
zylindrischen Grundform abweichende Form aufweisen,
beispielsweise eine mehreckige, insbesondere rechteckige Grundform. Weiterhin kann der erste Kühlkörper 31 auch so ausgebildet sein, dass das Oberteil 31B den zweiten
Kühlkörper 32 bereichsweise umläuft, das heißt, das Oberteil 31B kann ringförmig den beispielsweise zylinderförmig
ausgeführten zweiten Kühlkörper 32 umlaufen.
Mit der beschriebenen Anordnung verschiedener Typen von
Halbleiterbauelementen auf jeweils zugeordneten Kühlkörpern, die in Aufsicht auf die Hauptfläche des Kühlkörpers überlappen, ist vereinfacht eine Mischlichtquelle realisierbar, bei der zwei getrennte Kühlkörper in kompakter Weise und voneinander thermisch entkoppelt so angeordnet sind, dass die von den ersten Halbleiterbauelementen 21 und den zweiten Halbleiterbauelementen 22 abgestrahlte
Strahlungsleistung in lateraler Richtung eine hohe farbliche Homogenität aufweist.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2011 101 645.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die
Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von
Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder den Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche
1. Mischlichtquelle (1) mit einem ersten
Halbleiterbauelement (21), das für die Erzeugung eines ersten Strahlungsanteils vorgesehen ist, und mit einem zweiten
Halbleiterbauelement (22), das für die Erzeugung von
Strahlung eines vom ersten Strahlungsanteil verschiedenen zweiten Strahlungsanteils vorgesehen ist, wobei
- das erste Halbleiterbauelement mittels einer ersten
Befestigungsstelle (61) an einem ersten Kühlkörper (31) mit einem ersten Wärmewiderstand Rl befestigt ist;
- das zweite Halbleiterbauelement mittels einer zweiten
Befestigungsstelle (62) an einem zweiten Kühlkörper (32) mit einem zweiten Wärmewiderstand R2 befestigt ist; und
- die Wärmewiderstände Rl und R2 voneinander verschieden sind .
2. Mischlichtquelle nach Anspruch 1,
wobei
- der erste Strahlungsanteil im Betrieb einen Lichtstrom Φ1 aufweist, der sich in Abhängigkeit von der Temperatur der ersten Befestigungsstelle mit einem ersten
Temperaturkoeffizienten Kl ändert;
- der zweite Strahlungsanteil im Betrieb einen Lichtstrom Φ2 aufweist, der sich in Abhängigkeit von der Temperatur der zweiten Befestigungsstelle mit einem zweiten
Temperaturkoeffizienten K2 ändert;
- Kl größer als K2 ist; und
- Rl kleiner als R2 ist.
3. Mischlichtquelle nach Anspruch 2,
wobei im Betrieb das erste Halbleiterbauelement eine erste Verlustleistung PI und das zweite Halbleiterbauelement eine zweite Verlustleistung P2 erzeugen und die Beziehung gilt:
(Rl * P1)/(R2 * P2)= A * K2/K1, wobei A ein Anpassungskoeffizient mit 0,5 A < 2 ist.
4. Mischlichtquellen nach Anspruch 3,
wobei 0,8 < A < 1,2 gilt.
5. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper
thermisch voneinander entkoppelt sind.
6. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei
- bereichsweise zwischen dem ersten Kühlkörper und dem zweiten Kühlkörper eine Isolationsschicht (4) ausgebildet ist ;
- die Isolationsschicht an den ersten Kühlkörper und an den zweiten Kühlkörper angrenzt; und
- die Isolationsschicht aus einem Material gefertigt ist, das eine mindestens zehnfach niedrigere Wärmeleitfähigkeit aufweist als der erste Kühlkörper.
7. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper in
Aufsicht auf die Mischlichtquelle überlappen.
8. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche, wobei das erste Halbleiterbauelement und das zweite
Halbleiterbauelement auf voneinander verschiedenen
Verbindungshalbleitermaterialsystemen basieren .
9. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei sich der erste Kühlkörper vom zweiten Kühlkörper in der geometrischen Form unterscheidet.
10. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper eine vom zweiten Kühlkörper verschiedene Emissivität aufweist.
11. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper ein aktiver Kühlkörper und der zweite Kühlkörper ein passiver Kühlkörper ist.
12. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper und der zweite Kühlkörper
bezüglich der Materialien voneinander verschieden sind.
13. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper eine erste thermische Kapazität Cl und der zweite Kühlkörper eine zweite thermische Kapazität C2 aufweisen und die Beziehung gilt:
R1*C1/ (R2*C2) = B,
wobei 0,5 < B < 2 ist.
14. Mischlichtquelle nach Anspruch 13,
wobei 0,8 < B < 1,2 gilt.
15. Mischlichtquelle nach einem der vorangegangenen
Ansprüche,
wobei der erste Kühlkörper (31) ein Unterteil (31a) und ein mit dem Unterteil (31a) verbundenes Oberteil (31b) aufweist und der zweite Kühlkörper (32) das Oberteil des ersten Kühlkörpers in lateraler Richtung umläuft oder umgekehrt.
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