WO2014049154A2 - Optoelektronisches bauelement mit schutzschaltung - Google Patents

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WO2014049154A2
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Stefan Illek
Peter Nagel
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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 an optoelectronic component having a protective circuit according to claim 1 and to a method for producing an optoelectronic component according to FIG
  • DE 20 2011 001 604 Ul discloses a voltage-limiting and polarity-reversed series-connected light-emitting diode device.
  • the light emitting diode device has at least one or more opposite polarity in parallel or
  • Light emitting diodes which are connected in parallel with a Zener diode in the same pole, wherein the light-emitting diode device further comprises a second light-emitting diode zener diode assembly, the at least one or more Gleichpolig parallel
  • the object of the invention is a
  • Optoelectronic device to provide a series circuit of light-emitting diodes, wherein the
  • Component is protected against failure of a diode and is easy and inexpensive to manufacture.
  • the object of the invention is achieved by the device according to claim 1 and by the method according to claim 10.
  • the optoelectronic component has the advantage that it is simple and inexpensive to manufacture. This is achieved by having at least one first carrier
  • the carrier and / or the second carrier are preferably formed as part of a wafer or as wafers. In this way, a series circuit of Z diodes and a series circuit of diodes is obtained, wherein a light emitting diode is arranged in anti-parallel to a Zener diode.
  • the device has the advantage that in case of failure of one of the series-connected, light-emitting diodes, the optoelectronic device still works because the failed, light-emitting diode is bridged by the anti-parallel Z-diode.
  • the arrangement of the light emitting diodes in the first carrier separate from the Z diodes in the second carrier, both the light emitting diodes and the Z diodes with different methods and / or
  • Breakdown voltage of a zener diode greater than one Threshold voltage of a light-emitting diode. In this way it is ensured that at a correct
  • At least two diodes are arranged in series and / or antiparallel to a Zener diode. In this way, increased flexibility in the
  • multiple light emitting diodes in series and / or parallel to achieve a desired brightness and / or color gamut for the radiated light.
  • light-emitting diodes with different wavelengths can be arranged in series and / or in parallel.
  • the first and / or the second carrier comprises silicon, or is in particular formed as part of a silicon wafer. This is the result
  • an electronic circuit for controlling and / or regulating the power supply of the light-emitting diodes is integrated in the second carrier. In this way, on the one hand, the production of
  • Carrier received a compact and inexpensive component.
  • the at least two light-emitting diodes in the first carrier are electrically insulated from one another. Only by the attachment of the first carrier on the second carrier and the electrical
  • the at least two zener diodes in the second carrier are electrically electrical from each other
  • a sensor is integrated in the second carrier.
  • the sensor can be designed, for example, as an optical sensor and / or as a temperature sensor.
  • the sensor is connected to a control circuit which adjusts a power supply of at least one of the light-emitting diodes depending on the output signal of the sensor.
  • the control circuit in conjunction with the power supply
  • the device can be easily manufactured by connecting two wafers together, wherein a first wafer has at least a first carrier and the second wafer
  • Wafers can be divided into individual components each having a first and a second carrier.
  • Figure 1 is a schematic representation of a first carrier with light-emitting diodes and a second carrier with Zener diodes;
  • FIG. 2 shows a component which has a first and a second carrier which are connected to one another and has a series connection of light-emitting diodes connected in parallel with Z-diodes;
  • Figure 3 is an electrical equivalent representation of another embodiment of the device.
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a component
  • Figure 5 shows an additional embodiment of the device
  • Figure 6 shows an embodiment of a device
  • FIG. 7 shows another embodiment in which the
  • Figure 8 shows an embodiment in which a plurality of carriers are mounted on a second carrier
  • Figure 9 shows another embodiment with a first and a second carrier before assembly; and FIG. 10 shows the carriers of FIG. 9 after assembly.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a first carrier 1 in which light-emitting diodes 2 are arranged.
  • the first carrier 1 has areas 3. In each area 3, a single light-emitting diode 2 is arranged in the illustrated embodiment. Every light
  • the emitting diode 2 has a first and a second terminal 4, 5.
  • the terminals 4, 5 are formed in the form of electrical lines in the first carrier 1 and guided by the diode 2 to a bottom 6 of the first carrier 1.
  • the first terminal 4 is in each case to a first contact surface 7 and the second terminal 5 is guided in each case to a second contact surface 8.
  • the first and the second contact surface 7, 8 are formed on the underside 6 of the first carrier 1.
  • a second carrier 9 is illustrated, wherein a plurality of zener diodes 10 are integrated in the second carrier 9.
  • Zener diode 10 has a further first terminal 11 and a further second terminal 12.
  • the further first terminal 11 is led to a further first contact surface 13 and the further second terminal 12 is led to a further second contact surface 14.
  • the Zener diodes 10 are connected in series, wherein in each case a further first contact surface 13 of a
  • Zener diode via an electrical line 15 with a
  • Zener diode is connected. Depending on the selected
  • the electrical lines 15 may be arranged on the upper side 16 of the second carrier 9.
  • a line 15 represents the further contact surfaces.
  • an electrical line 17 may also be arranged on the underside 6 of the first carrier 1 and connect the diodes 2 in a series connection between the first and second terminals of adjacent light-emitting diodes 2. In this embodiment can also be applied to the electrical
  • Lines 15 of the zener diodes 10 are omitted, the further first and second contact surface 13, 14 are still necessary.
  • the second carrier 9 has a first connection point 17 which is connected via an electrical line 15 to a further first contact surface 13 of an adjacent Zener diode 10.
  • the second carrier 9 has a second connection point 18 which is connected to a further second one
  • Zener diodes 10 are between the first and the second
  • Connection point 17, 18 in the form of a series connection
  • the first and second connection points 17, 18 are used for connection to an operating voltage, which may be 150 V, for example.
  • an operating voltage which may be 150 V, for example.
  • the first carrier 1 with the underside 6 is adjusted onto the upper side 16 of the second carrier 9, the first and second contact surfaces 7, 8 of a light-emitting diode 2 in FIG Contact be brought with a further first contact surface 13 and a further second contact surface 14 of a Zener diode 10 and a line 15, as shown in Figure 2.
  • a device is obtained with series-connected light-emitting diodes 2, wherein each antiparallel to each light-emitting diode 2, a Zener diode 10 is arranged.
  • Bonding process in particular a wafer bonding process, or a solder joint or an electrically conductive
  • Contact surfaces 13, 14 are used to electrically isolated from each other in the carrier 1 diodes 2 to a
  • the electrical lines 15 can be arranged on the second carrier 9 and in each case two further connection contacts of adjacent Z-diodes
  • the electrical lines 15 may also be arranged on the first carrier 1 and two each
  • the electrical leads 15 can also be formed only by the assembly of the first and the second carrier or only by the assembly of a plurality of first carrier and the second carrier.
  • the diodes 2 may be formed, for example, in the form of identical diodes.
  • Carrier 1 also in the form of different light
  • the diodes 2 of the first carrier 1 in the first carrier 1 are formed emitting diodes 2.
  • the diodes 2 of the first carrier 1 in the first carrier 1 are formed emitting diodes 2.
  • Zener diodes 10 of the second carrier 9 in the form of identical Zener diodes 10 may be formed.
  • the zener diodes 10 of the second carrier 9 can also be designed in the form of different zener diodes 10.
  • the Zener diodes 10 may differ, for example, in the breakdown voltage and / or in the breakdown current. In general, one has
  • Zener diode 10 which is arranged in antiparallel to a light-emitting diode 2, a breakdown voltage which is greater than the threshold voltage of the light-emitting diode 2, in which the light-emitting diode 2 light
  • each zener diode 10 is formed such that in the event of failure of the antiparallel diode 2, i. at an interruption of the
  • Breaking voltage of the zener diode 10 is reached and the failed diode 2 via the antiparallel arranged
  • Zener diode 10 is shorted. In this way, it is ensured that the series connection of the diodes 2 can continue to be operated even if one or more of the diodes 2 fails.
  • a plurality of individual first carriers 1 are provided instead of a first carrier 1, wherein each first carrier 1 has at least one diode 2 and at least two first carriers 1 are provided.
  • the plurality of first carriers 1 are as single
  • the individual first carrier 1, for example, via a solder connection or an adhesive bond with the second carrier firmly connected.
  • the electrical contacts between the diodes and the Z-diodes are produced during assembly, wherein the diodes are connected in series, wherein the Z-diodes are connected in series, and wherein the series connection of the Diodes and the series connection of the Zener diodes is switched antiparallel.
  • first carrier 1 also several parallel
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a
  • Zener diode 10 one or more series-connected diodes 2 connected in anti-parallel.
  • Zener diode 10 may be arranged.
  • FIG. 4 shows an equivalent circuit diagram of another
  • a diode 2 two series-connected zener diodes 10 are connected in anti-parallel.
  • a parallel connection of two Zener diodes 10 is connected in anti-parallel.
  • a diode 2 is a
  • FIG. 5 shows an equivalent circuit diagram of another
  • two series-connected zener diodes 10 are arranged in antiparallel to two diodes 2 connected in series.
  • a series circuit of two diodes 2 is arranged in antiparallel to a parallel connection of a respective Zener diode 10.
  • two diodes 2 arranged in parallel in series are arranged in antiparallel to two series-connected Zener diodes 10.
  • the embodiments of Figures 3 to 5 represent a selection of parallel and serially arranged diodes 2 and zener diodes 10. Depending on the selected
  • FIG. 6 shows a further embodiment of a component in which diodes 2 are arranged in the first carrier 1 and
  • Zener diodes 10 are arranged in the second carrier 9.
  • a first and a second Zener diode 31, 32 are connected in anti-parallel to a first and a second diode 21, 22.
  • Antiparallel to a third, fourth and fifth light-emitting diode 23, 24, 25 is in each case a controllable switch 41, 42, 43 connected.
  • Each switch 41, 42, 43 has an input or an output, wherein the input with a first contact surface 7 and the output with a second
  • Control circuit 50 is in communication.
  • the control circuit 50 may be in the form of a controller or in the form of a controller.
  • a sensor 60 is provided, which is connected to the control circuit 50.
  • the sensor 60 may, for example, in the form of a photosensor or a
  • Temperature sensor may be formed.
  • the photosensor detects the light emitted from at least one diode and inputs depending on the detected intensity of the light
  • control circuit 50th Die Control circuit 50 controls or regulates depending on the
  • a sensor in particular a temperature sensor and / or a light sensor, may be provided for each diode 2.
  • the sensor 60, the control circuit 50 and the switches 41, 42, 43 are in the second carrier. 9
  • the switch 41, 42, 43 may be formed, for example, as a transistor.
  • other electronic circuits such as e.g. one
  • Microcontroller 70 a rectifier or a device 80 for adjusting an input voltage to the current and / or voltage requirements in the second carrier 9 to be integrated.
  • a rectifier or a device 80 for adjusting an input voltage to the current and / or voltage requirements in the second carrier 9 to be integrated.
  • the second carrier 9 In addition, in the second carrier 9
  • the carrier 1 can be made of an electrically conductive or an electrically insulating carrier material, such as e.g. one
  • Metal foil a plastic, a polymer, a
  • the second carrier 9 may be in the form of, for example, an insulating or semi-conductive material, e.g. Silicon, be formed, in particular at least partially formed of a semiconducting material.
  • the zener diodes can be in the form of p-n structures with
  • the light emitting diodes 2 may, for example, in
  • the first carrier 1 and the second carrier 9 are for example by means of a Solder layer, an adhesive layer or a bonding layer
  • the first and / or the second carrier may be in the form of a layer, a film or in the form of a substrate
  • the layer may comprise a semiconductor material such as e.g. Comprise silicon or germanium, in particular consist of a silicon layer or germanium layer.
  • the first carrier with the light-emitting diodes may also be a thin-film chip.
  • Growth substrate semiconductor layers are grown, the semiconductor layers are processed into light-emitting diodes and a carrier layer on the layer structure
  • the carrier layer with the at least one diode is then placed on the second carrier, which has the Z-diodes, and connected to the second carrier, wherein the electrical contacts between the diodes of the first carrier and the antiparallel arranged Z-diodes
  • a first carrier When using a plurality of first carriers, the first carriers are placed on the second carrier, which has the Z-diodes, and connected to the second carrier, wherein the electrical contacts between the diodes of the first carrier and the anti-parallel Z-diodes are produced.
  • a first carrier constitutes an LED chip, for example a thin-film LED chip.
  • a first multiple diode carrier is connected to a second multi-diode carrier to fabricate the device.
  • the first carrier may be in the form of a wafer and connected to a second carrier, which is in the form of a wafer. After joining the two wafers, the wafers are integrated into components a first carrier having at least one diode and a second carrier having at least one Z-diode divided.
  • a component has a first carrier with at least two diodes and a second carrier
  • At least two Z-diodes wherein the Z-diodes are arranged in antiparallel to the diodes.
  • FIG. 7 shows a further embodiment in which the electrical leads 15 are already mounted on the
  • Figure 8 shows a schematic representation of a
  • FIG. 9 shows a further embodiment of a first and a second carrier 1, 9.
  • the first carrier 1 nor the second carrier 9 electrical lines that connect the diodes 2 and the Z-diodes 10 before assembly in a series circuit.
  • contact material ie contact material regions 45, for example as solder material, is applied to the first carrier 1 each applied in the range of contact surfaces 7.8 of adjacent diodes 2.
  • the diodes 2 can be electrically connected by the contact material regions to a series circuit, as shown schematically in FIG. However, this is not necessarily required.
  • the first and the second carrier 1, 9 are adjusted and mounted in such a way that the contact material 45 is arranged in the region of further contact surfaces 13, 14 of adjacent Zener diodes 10.
  • Embodiment are dispensed with the electrical lines 15 between the diodes 2 and between the zener diodes 10.
  • the contact material 45 may also be on the second carrier 9 in the range of further
  • applied contact material 45 and individual first carrier 1 are mounted with diodes 2, as shown in Figure 8.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelementes und ein optoelektronisches Bauelement mit wenigstens einem ersten Träger (1) mit wenigstens zwei Licht emittierenden Dioden (2) und/oder mit zwei ersten Trägern mit jeweils einer Licht emittierenden Diode (2), wobei jede Diode (2) zwei elektrische Anschlüsse (4, 5) aufweist, wobei jeder elektrische Anschluss (4, 5) zu einer Kontaktfläche (7, 8) geführt ist, wobei die Kontaktflächen (7, 8) auf einer Unterseite (6) eines ersten Träger (1) angeordnet sind, mit einem zweiten Träger (9), wobei im zweiten Träger (9) wenigstens zwei Z-Dioden (10) angeordnet sind, wobei die Z-Dioden (10) weitere elektrische Anschlüsse (11, 12) aufweisen, wobei jeder weitere elektrische Anschluss (11, 12) zu einer weiteren Kontaktfläche (13, 14) geführt ist, wobei die weiteren Kontaktflächen (13,14) auf einer Oberseite (16) des zweiten Trägers (9) angeordnet sind, wobei der erste Träger (1) und/oder die ersten Träger (1) mit der Unterseite (6) auf der Oberseite (16) des zweiten Träger (9) aufliegen und mit dem zweiten Träger (9) fest verbunden sind, wobei die Z-Dioden (10) antiparallel zu den Dioden (2) angeordnet sind, wobei eine elektrische Leitung (15) vorgesehen ist, die die Z- Dioden (10) in einer Serienschaltung verbindet, und wobei die Kontaktflächen (7, 8) einer Diode (2) mit den weiteren Kontaktflächen (13, 14) einer Z-Diode (10) elektrisch in Kontakt stehen.

Description

Beschreibung / Description
Optoelektronisches Bauelement mit Schutzschaltung Die Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement mit einer Schutzschaltung gemäß Anspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronisches Bauelements gemäß
Patentanspruch 10. Diese Patentanmeldung beansprucht die Prioritäten der
deutschen Patentanmeldungen 10 2012 217 523.7 und
10 2012 217 932.1, deren Offenbarungsgehalte hiermit durch Rückbezug aufgenommen werden. Aus DE 20 2011 001 604 Ul ist eine spannungsbegrenzende und polaritätsumgekehrt reihengeschaltete Leuchtdiodenvorrichtung bekannt. Die Leuchtdiodenvorrichtung weist mindestens eine oder mehrere gegenpolig parallel geschaltete oder
reihengeschaltete oder reihen-parallel-geschaltete
Leuchtdioden auf, die mit einer Zenerdiode gleichpolig parallel geschaltet sind, wobei die Leuchtdiodenvorrichtung zudem eine zweite Leuchtdioden-Zenerdioden-Baugruppe umfasst, die mindestens eine oder mehrere gleichpolig parallel
geschaltete oder reihengeschaltete oder reihen-parallel- geschaltete Leuchtdioden enthält, die mit Zenerdioden
gleichpolig parallel geschaltet sind.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein
optoelektronisches Bauelement mit einer Serienschaltung von Licht emittierenden Dioden bereitzustellen, wobei das
Bauelement gegen einen Ausfall einer Diode geschützt ist und einfach und kostengünstig herzustellen ist. Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Bauelement gemäß Patentanspruch 1 und durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
Weitere vorteilhafte Ausführungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Das optoelektronische Bauelement weist den Vorteil auf, dass es einfach und kostengünstig herzustellen ist. Dies wird dadurch erreicht, dass mindestens ein erster Träger
vorgesehen ist, in dem wenigstens zwei Dioden vorgesehen sind, und/oder dass mindestens zwei erste Träger mit jeweils mindestens einer Diode vorgesehen sind, dass ein zweiter Träger vorgesehen ist, in dem mehrere Z-Dioden in Serie geschaltet sind, und dass der erste Träger bzw. die ersten Träger mit dem zweiten Träger verbunden sind, wobei die elektrischen Anschlüsse einer Diode mit elektrischen
Anschlüssen einer Z-Dioden in Kontakt stehen. Der erste
Träger und/oder der zweite Träger sind vorzugsweise als Teil eines Wafers oder als Wafer ausgebildet. Auf diese Weise wird eine Serienschaltung von Z- Dioden und eine Serienschaltung von Dioden erhalten, wobei antiparallel zu einer Z-Diode eine Licht emittierende Diode angeordnet ist.
Das Bauelement bietet den Vorteil, dass bei einem Ausfall einer der in Serie geschalteten, Licht emittierenden Dioden das optoelektronische Bauelement trotzdem noch funktioniert, da die ausgefallene, Licht emittierende Diode durch die antiparallel geschaltete Z-Diode überbrückt wird.
Durch die Anordnung der Licht emittierenden Dioden in dem ersten Träger getrennt von den Z-Dioden in dem zweiten Träger können sowohl die Licht emittierenden Dioden als auch die Z- Dioden mit unterschiedlichen Verfahren und/oder auf
unterschiedlichen Trägern hergestellt werden. Dadurch ist eine erhöhte Flexibilität bei der Herstellung des
optoelektronischen Bauelements gegeben. Zudem können die
Herstellungsverfahren individuell auf die Licht emittierenden Dioden bzw. auf die Z-Dioden abgestimmt werden. Weiterhin können unterschiedliche Träger für die Licht emittierenden Dioden und die Z-Dioden verwendet werden. Dadurch können sowohl die Qualität erhöht als auch Kosten eingespart werden.
In einer Ausführungsform des Bauelements ist eine
Durchbruchspannung einer Z-Diode größer als eine Einsatzspannung einer Licht emittierenden Diode. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass bei einer korrekt
funktionierenden, Licht emittierenden Diode kein oder
möglichst wenig Strom über die Z-Diode fließt. Dadurch wird ein geringer Stromverbrauch sichergestellt.
In einer weiteren Ausführungsform sind wenigstens zwei Dioden in Serie und/oder antiparallel zu einer Z-Diode angeordnet. Auf diese Weise wird eine erhöhte Flexibilität bei der
Auswahl und Anordnung von Licht emittierenden Dioden
ermöglicht. Abhängig von der gewählten Anwendung kann es vorteilhaft sein, mehrere Licht emittierende Dioden in Serie und/oder parallel anzuordnen, um eine gewünschte Helligkeit und/oder einen gewünschten Farbort für das abgestrahlte Licht zu erreichen. Beispielsweise können Licht emittierende Dioden mit unterschiedlichen Wellenlängen in Serie und/oder parallel angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform können antiparallel zu wenigstens einer Licht emittierenden Diode wenigstens zwei
Dioden in Serie und/oder parallel geschaltet sein. Durch die Anordnung mehrerer Z-Dioden kann eine verbesserte
Überbrückung bei geringem Sperrstrom erreicht werden. In einer weiteren Ausführungsform weist der erste und/oder der zweite Träger Silizium auf, bzw. ist insbesondere als Teil eines Siliziumwafers ausgebildet. Dadurch ist die
Herstellung der Z-Dioden einfach und kostengünstig möglich. In einer weiteren Ausführungsform ist im zweiten Träger eine elektronische Schaltung zur Steuerung und/oder Regelung der Stromversorgung der Licht emittierenden Dioden integriert. Auf diese Weise wird zum einen die Herstellung der
elektronischen Schaltung von der Herstellung der Licht emittierenden Dioden sowohl in Bezug auf den Prozess als auch in Bezug auf den verwendeten Träger entkoppelt. Damit wird eine erhöhte Flexibilität ermöglicht, die zu einer erhöhten Qualität, zu einem kostengünstigen Prozess und zu einem schnelleren Verfahren führen kann. Zudem wird durch die
Integration der elektronischen Schaltung in den zweiten
Träger ein kompaktes und kostengünstiges Bauelement erhalten. In einer weiteren Ausführungsform sind die wenigstens zwei Licht emittierenden Dioden im ersten Träger voneinander elektrisch isoliert. Erst durch die Befestigung des ersten Trägers auf dem zweiten Träger und die elektrische
Kontaktierung der elektrischen Leitungen der Z-Dioden des zweiten Trägers bzw. der Ausbildung der elektrischen
Leitungen beispielsweise durch Kontaktmaterial wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den wenigstens zwei Dioden des ersten Trägers hergestellt. Auf diese Weise wird eine einfache und kostengünstige Herstellung des
optoelektronischen Bauelements erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform sind die wenigstens zwei Zenerdioden im zweiten Träger voneinander elektrisch
isoliert. Erst durch die Befestigung des ersten Trägers auf dem zweiten Träger und die elektrische Kontaktierung der elektrischen Leitungen der Licht emittierenden Dioden des zweiten Trägers bzw. der Ausbildung der elektrischen
Leitungen beispielsweise durch Kontaktmaterial wird eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den wenigstens zwei Zenerdioden des zweiten Trägers hergestellt. Auf diese Weise wird eine einfache und kostengünstige Herstellung des
optoelektronischen Bauelements erreicht.
In einer weiteren Ausführungsform ist im zweiten Träger ein Sensor integriert. Damit ist eine kostengünstige Fertigung möglich. Der Sensor kann beispielsweise als optischer Sensor und/oder als Temperatursensor ausgebildet sein. Der Sensor ist mit einer Steuerschaltung verbunden, die abhängig vom Ausgangssignal des Sensors eine Stromversorgung wenigstens einer der Licht emittierenden Dioden einstellt. Dazu kann die Steuerschaltung in Verbindung mit der Stromversorgung
und/oder in Verbindung mit parallel zu den Dioden
geschalteten steuerbaren Schaltern stehen. Das Bauelement kann einfach hergestellt werden, indem zwei Wafer miteinander verbunden werden, wobei ein erster Wafer wenigstens einen ersten Träger und der zweite Wafer
wenigstens einen zweiten Träger darstellt. Die verbundenen
Wafer können in einzelne Bauelemente mit jeweils einem ersten und einem zweiten Träger aufgeteilt werden.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile der Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der vorliegenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit dem Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils stark
schematisierter Darstellung:
Figur 1 eine schematische Darstellung eines ersten Trägers mit Licht emittierenden Dioden und eines zweiten Trägers mit Zenerdioden;
Figur 2 ein Bauelement, das einen ersten und einen zweiten Träger aufweist, die miteinander verbunden sind und eine Serienschaltung von mit Z-Dioden parallel geschalteten Licht emittierenden Dioden aufweist;
Figur 3 eine elektrische Ersatzdarstellung einer weiteren Ausführungsform des Bauelements;
Figur 4 eine weitere Ausführungsform eines Bauelements;
Figur 5 eine zusätzliche Ausführungsform des Bauelements;
Figur 6 eine Ausführungsform eines Bauelements mit
elektronischen Schaltungen im zweiten Träger;
Figur 7 ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem die
elektrischen Leitungen vor der Montage bzw. der Verbindung von erstem und zweitem Träger auf dem ersten Träger ausgebildet sind;
Figur 8 ein Ausführugnsbeispiel , bei dem mehrere Träger auf einen zweiten Träger montiert sind;
Figur 9 ein weiteres Ausführungsbeispiel mit einem ersten und einem zweiten Träger vor der Montage; und Figur 10 die Träger der Figur 9 nach der Montage.
Figur 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen ersten Träger 1, in dem Licht emittierende Dioden 2 angeordnet sind. Der erste Träger 1 weist Bereiche 3 auf. In jedem Bereich 3 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine einzelne Licht emittierende Diode 2 angeordnet. Jede Licht
emittierende Diode 2 weist einen ersten und einen zweiten Anschluss 4, 5 auf. Die Anschlüsse 4, 5 sind in Form von elektrischen Leitungen im ersten Träger 1 ausgebildet und von der Diode 2 zu einer Unterseite 6 des ersten Trägers 1 geführt. Der erste Anschluss 4 ist jeweils zu einer ersten Kontaktfläche 7 und der zweite Anschluss 5 ist jeweils zu einer zweiten Kontaktfläche 8 geführt. Die erste und die zweite Kontaktfläche 7, 8 sind auf der Unterseite 6 des ersten Trägers 1 ausgebildet. Auf den Aufbau und die
Herstellung der Dioden 2 wird im Einzelnen nicht eingegangen. Diese Verfahren sind dem Fachmann bekannt und beispielsweise in DE 10 2005 007 601 AI beschrieben.
Es ist ein zweiter Träger 9 dargestellt, wobei im zweiten Träger 9 mehrere Zenerdioden 10 integriert sind. Jede
Zenerdiode 10 weist einen weiteren ersten Anschluss 11 und einen weiteren zweiten Anschluss 12 auf. Der weitere erste Anschluss 11 ist zu einer weiteren ersten Kontaktfläche 13 und der weitere zweite Anschluss 12 ist zu einer weiteren zweiten Kontaktfläche 14 geführt. In der dargestellten
Ausführungsform sind die Zenerdioden 10 in Serie geschaltet, wobei jeweils eine weitere erste Kontaktfläche 13 einer
Zenerdiode über eine elektrische Leitung 15 mit einer
weiteren zweiten Kontaktfläche 14 einer benachbarten
Zenerdiode verbunden ist. Abhängig von der gewählten
Ausführungsform sind wenigstens die weiteren ersten
Kontaktflächen 13 und die weiteren zweiten Kontaktflächen 14 auf einer Oberseite 16 des zweiten Trägers 9 angeordnet.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch die elektrischen Leitungen 15 auf der Oberseite 16 des zweiten Trägers 9 angeordnet sein. In einer einfachen Ausführung stellt eine Leitung 15 die weiteren Kontaktflächen dar.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können auch zwischen dem ersten und zweiten Anschluss benachbarter, Licht emittierender Dioden 2 eine elektrische Leitung 17 auf der Unterseite 6 des ersten Trägers 1 angeordnet sein und die Dioden 2 in einer Serienschaltung miteinander verbinden. In dieser Ausführungsform kann auch auf die elektrischen
Leitungen 15 der Zenerdioden 10 verzichtet werden, wobei die weitere erste und zweite Kontaktfläche 13, 14 weiterhin notwendig sind.
Der zweite Träger 9 weist einen ersten Anschlusspunkt 17 auf, der über eine elektrische Leitung 15 mit einer weiteren ersten Kontaktfläche 13 einer benachbarten Zenerdiode 10 verbunden ist. Zudem weist der zweite Träger 9 einen zweiten Anschlusspunkt 18 auf, der mit einer weiteren zweiten
Kontaktfläche 14 einer Zenerdiode 10 verbunden ist. Die
Zenerdioden 10 sind zwischen dem ersten und dem zweiten
Anschlusspunkt 17, 18 in Form einer Serienschaltung
angeordnet. Der erste und zweite Anschlusspunkt 17, 18 dienen zum Anschluss an eine Betriebsspannung, die beispielsweise 150 V betragen kann. Zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements wird der erste Träger 1 mit der Unterseite 6 auf die Oberseite 16 des zweiten Trägers 9 justiert, wobei die ersten und zweiten Kontaktflächen 7, 8 einer Licht emittierenden Diode 2 in Kontakt gebracht werden mit einer weiteren ersten Kontaktfläche 13 und einer weiteren zweiten Kontaktfläche 14 einer Zenerdiode 10 bzw. einer Leitung 15, wie in Figur 2 dargestellt ist. Auf diese Weise wird ein Bauelement mit in Serie geschalteten Licht emittierenden Dioden 2 erhalten, wobei antiparallel zu jeder Licht emittierenden Diode 2 jeweils eine Zenerdiode 10 angeordnet ist. Der erste und der zweite Träger 1, 9 werden beispielsweise mit einem
Bondverfahren, insbesondere einem Waferbondverfahren, oder einer Lotverbindung oder einer elektrisch leitfähigen
Klebeverbindung oder einer Steckverbindung fest miteinander verbunden, wobei die elektrischen Kontakte zwischen den
Dioden und den Zenerdioden hergestellt werden. Durch die in Figur 1 dargestellte Anordnung können die elektrischen
Leitungen 15 und/oder die weiteren ersten und zweiten
Kontaktflächen 13, 14 verwendet werden, um die im Träger 1 elektrisch voneinander isolierten Dioden 2 zu einer
Serienschaltung zu verbinden. Die elektrischen Leitungen 15 können auf dem zweiten Träger 9 angeordnet sein und jeweils zwei weitere Anschlusskontakte benachbarter Z-Dioden
verbinden. Die elektrischen Leitungen 15 können auch auf dem ersten Träger 1 angeordnet sein und jeweils zwei
Anschlusskontakte benachbarter Dioden verbinden. Zudem können die elektrischen Leitungen 15 auch erst durch die Montage des ersten und des zweiten Trägers oder erst durch die Montage mehrerer erster Träger und des zweiten Trägers ausgebildet werden .
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Dioden 2 beispielsweise in Form von identischen Dioden ausgebildet sein. Zudem können die Licht emittierenden Dioden 2 des
Trägers 1 auch in Form von unterschiedlichen Licht
emittierenden Dioden 2 ausgebildet sein. Beispielsweise können sich die Dioden 2 des ersten Trägers 1 in der
Wellenlänge des emittierenden Lichts unterscheiden.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die
Zenerdioden 10 des zweiten Trägers 9 in Form von identischen Zenerdioden 10 ausgebildet sein. Zudem können die Zenerdioden 10 des zweiten Trägers 9 auch in Form von unterschiedlichen Zenerdioden 10 ausgebildet sein. Die Zenerdioden 10 können sich beispielsweise in der Durchbruchspannung und/oder im Durchbruchstrom unterscheiden. In der Regel weist eine
Zenerdiode 10, die antiparallel zu einer Licht emittierenden Diode 2 angeordnet ist, eine Durchbruchspannung auf, die größer ist als die Einsatzspannung der Licht emittierenden Diode 2, bei der die Licht emittierende Diode 2 Licht
abstrahlt. Dadurch ist sichergestellt, dass während des normalen Betriebs der Dioden 2 wenig oder kein parasitärer Strom über die Zenerdioden 10 fließt.
Zudem ist die Durchbruchspannung jeder Zenerdiode 10 in der Weise ausgebildet, dass bei einem Ausfall der antiparallel angeordneten Diode 2, d.h. bei einer Unterbrechung des
Stromflusses durch die antiparallel angeordnete Diode 2 oder einer Erhöhung des Widerstandes der Diode 2, die
Durchbruchspannung der Zenerdiode 10 erreicht wird und die ausgefallene Diode 2 über die antiparallel angeordnete
Zenerdiode 10 kurzgeschlossen wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass die Serienschaltung der Dioden 2 auch bei einem Ausfall einer oder mehrerer der Dioden 2 weiterhin betrieben werden kann.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform sind anstelle eines ersten Trägers 1 mehrere einzelne erste Träger 1 vorgesehen, wobei jeder erste Träger 1 wenigstens eine Dioden 2 aufweist und wenigstens zwei erste Träger 1 vorgesehen sind. Die mehreren ersten Träger 1 werden als einzelne
Bauelemente nacheinander, gleichzeitig oder als Gruppen auf den zweiten Träger 9 aufgelegt. Zudem werden die einzelnen ersten Träger 1 beispielsweise über eine Lotverbindung oder einer Klebeverbindung mit dem zweiten Träger fest verbunden. Zudem werden bei der Montage die elektrischen Kontakte zwischen den Dioden und den Z-Dioden hergestellt, wobei die Dioden in Serie geschaltet werden, wobei die Z-Dioden in Serie geschaltet werden, und wobei die Serienschaltung der Dioden und die Serienschaltung der Z-Dioden antiparallel geschaltet wird.
Zudem kann der erste Träger 1 auch mehrere parallel
nebeneinander angeordnete Reihen von Dioden 2 aufweisen, die mit entsprechend angeordnete Reihen von Z-Dioden eines zweiten Trägers kontaktiert sind. Somit können auch Arrays von Dioden 2 mit Arrays von Z-Dioden verschaltet sein. Figur 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer
Serienschaltung von Dioden 2, die im ersten Träger 1
angeordnet sind und einer Serienschaltung von antiparallel angeordneten Zenerdioden 10, die im zweiten Träger 9
angeordnet sind. In dieser Ausführungsform sind einer
Zenerdiode 10 eine oder mehrere in Serie geschaltete Dioden 2 antiparallel geschaltet. Zudem können auch eine oder mehrere parallel angeordnete Dioden 2 antiparallel zu einer
Zenerdiode 10 angeordnet sein. Figur 4 zeigt ein Ersatzschaltbild einer weiteren
Ausführungsform von Licht emittierenden Dioden 2, die im ersten Träger und Zenerdioden 10, die im zweiten Träger angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind einer Diode 2 zwei in Serie geschaltete Zenerdioden 10 antiparallel geschaltet. Zudem ist in einer weiteren Diode 2 eine Parallelschaltung von zwei Zenerdioden 10 antiparallel geschaltet. Weiterhin ist einer Diode 2 eine
Parallelschaltung von einer und von zwei in Serie
geschalteten Zenerdioden 10 antiparallel geschaltet.
Figur 5 zeigt ein Ersatzschaltbild einer weiteren
Ausführungsform einer Serienschaltung von Dioden 2, die im ersten Träger angeordnet sind, und einer Serienschaltung von Zenerdioden 10, die im zweiten Träger angeordnet sind. Dabei sind zwei in Serie geschaltete Zenerdioden 10 antiparallel zu zwei in Serie geschalteten Dioden 2 angeordnet. Zudem ist eine Serienschaltung von zwei Dioden 2 antiparallel zu einer Parallelschaltung von jeweils einer Zenerdiode 10 angeordnet. Weiterhin sind in einem weiteren Abschnitt jeweils zwei in Serie parallel angeordnete Dioden 2 antiparallel zu jeweils zwei in Serie geschalteten Zenerdioden 10 angeordnet. Die Ausführungsbeispiele der Figuren 3 bis 5 stellen eine Auswahl von parallel und seriell angeordneten Dioden 2 und Zenerdioden 10 dar. Abhängig von der gewählten
Ausführungsform können zwischen zwei ersten und zweiten
Kontaktflächen 7, 8 verschiedene Kombinationen von seriellen und parallelen Anordnungen von Dioden 2 vorgesehen sein.
Zudem können abhängig von der gewählten Ausführungsform unterschiedliche Kombinationen von seriellen und parallelen Anordnungen von Zenerdioden 10 zwischen zwei weiteren ersten und zweiten Kontaktfläche 13, 14 angeordnet sein.
Figur 6 zeigt eine weitere Ausführungsform eines Bauelements, bei der Dioden 2 im ersten Träger 1 angeordnet sind und
Zenerdioden 10 im zweiten Träger 9 angeordnet sind. In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind antiparallel zu einer ersten und einer zweiten Diode 21, 22 eine erste bzw. eine zweite Zenerdiode 31, 32 geschaltet. Antiparallel zu einer dritten, vierten und fünften Licht emittierenden Diode 23, 24, 25 ist jeweils ein steuerbarer Schalter 41, 42, 43 geschaltet. Jeder Schalter 41, 42, 43 weist einen Eingang bzw. einen Ausgang auf, wobei der Eingang mit einer ersten Kontaktfläche 7 und der Ausgang mit einer zweiten
Kontaktfläche 8 der antiparallel geschalteten Diode 23, 24, 25 verbunden ist. Zudem weisen die Schalter 41, 42, 43 jeweils einen Steuereingang auf, der mit einer
Steuerschaltung 50 in Verbindung steht. Die Steuerschaltung 50 kann in Form einer Steuerung oder in Form einer Regelung ausgebildet sein. Weiterhin ist ein Sensor 60 vorgesehen, der mit der Steuerschaltung 50 verbunden ist. Der Sensor 60 kann beispielsweise in Form eines Photosensors oder eines
Temperatursensors ausgebildet sein. Der Photosensor erfasst das von wenigstens einer Diode abgestrahlte Licht und gibt abhängig von der erfassten Intensität des Lichts ein
entsprechendes Signal an die Steuerschaltung 50. Die Steuerschaltung 50 steuert oder regelt abhängig von dem
Signal des Photosensors den Stromfluss über den
entsprechenden Schalter 41, 42, 43. Auf diese Weise kann sowohl die LichtIntensität und/oder der Farbort des von der Diode abgestrahlten Lichts verändert werden. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann für jede Diode 2 ein Sensor, insbesondere ein Temperatursensor und/oder ein Lichtsensor, vorgesehen sein. Der Sensor 60, die Steuerschaltung 50 und die Schalter 41, 42, 43 sind in den zweiten Träger 9
vorzugsweise integriert. Der Schalter 41, 42, 43, können beispielsweise als Transistor ausgebildet sein. Zudem können weitere elektronische Schaltungen wie z.B. ein
MikroController 70, ein Gleichrichter oder eine Vorrichtung 80 zur Anpassung einer Eingangsspannung an die Strom- und/oder Spannungsanforderungen in den zweiten Träger 9 integriert sein. Zudem kann in den zweiten Träger 9
wenigstens eine Metallisierungsebene zur elektrischen
Leitungsverbindung integriert sein. Der Träger 1 kann aus einem elektrisch leitenden oder einem elektrisch isolierenden Trägermaterial, wie z.B. einer
Metallfolie, einem Kunststoff, einem Polymer, einem
Halbleitermaterial, aus Saphir oder Siliziumkarbid,
beispielsweise ausgebildet sein. Der zweite Träger 9 kann beispielsweise in Form eines isolierenden oder in Form eines halbleitenden Materials, wie z.B. Silizium, ausgebildet sein, insbesondere wenigstens teilweise aus einem halbleitendem Material ausgebildet sein. Die Zenerdioden können in Form von p-n-Strukturen mit
entsprechenden Dotierungsbereichen in dem zweiten Träger 9, insbesondere in einem Halbleitermaterial des zweiten Träger 9 ausgebildet sein. Die Licht emittierenden Dioden 2 können beispielsweise in
Form von Dünnfilmdioden ausgebildet sein. Der erste Träger 1 und der zweite Träger 9 sind beispielsweise mittels einer Lotschicht, einer Klebschicht oder einer Bondschicht
miteinander verbunden.
Der erste und/oder der zweite Träger können in Form einer Schicht, einer Folie oder in Form eines Substrates
ausgebildet sein. Die Schicht kann ein Halbleitermaterial wie z.B. Silizium oder Germanium aufweisen, insbesondere aus einer Siliziumschicht oder Germaniumschicht bestehen. Zudem kann der erste Träger mit den Licht emittierenden Dioden auch ein Dünnfilmchip sein. Zudem kann ein Trägerelement mit der wenigstens einen Licht emittierenden Diode auch ein
Dünnfilmchip sein. Der Träger mit den Dioden wird
beispielsweise dadurch hergestellt, dass auf einem
Aufwachssubstrat Halbleiterschichten aufgewachsen werden, die Halbleiterschichten zu Licht emittierenden Dioden prozessiert werden und eine Trägerschicht auf die Schichtstruktur
aufgebracht wird. Anschließend wird das Aufwachssubstrat entfernt. Die Trägerschicht mit der wenigstens einen Diode wird anschließend auf den zweiten Träger, der die Z-Dioden aufweist, aufgelegt und mit dem zweiten Träger verbunden, wobei die elektrische Kontakte zwischen den Dioden des ersten Trägers und den antiparallel angeordneten Z-Dioden
hergestellt werden.
Bei der Verwendung mehrerer erster Träger werden die ersten Träger auf den zweiten Träger , der die Z-Dioden aufweist, aufgelegt und mit dem zweiten Träger verbunden, wobei die elektrische Kontakte zwischen den Dioden der ersten Träger und den antiparallel angeordneten Z-Dioden hergestellt werden. Beispielsweise stellt ein erster Träger einen LED- Chip, beispielsweise einen Dünnfilm-LED Chip dar.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein erster Träger mit mehreren Dioden mit einem zweiten Träger mit mehreren Z- Dioden verbunden, um das Bauelement herzustellen.
Beispielsweise kann der erste Träger in Form eines Wafers ausgebildet sein und mit einem zweiten Träger verbunden werden, der in Form eines Wafers ausgebildet ist. Nach dem Verbinden der zwei Wafer werden die Wafer in Bauelemente mit einem ersten Träger mit wenigstens einer Diode und einem zweiten Träger mit wenigstens einer Z-Diode unterteilt.
Beispielsweise weist ein Bauelement einen ersten Träger mit wenigstens zwei Dioden und einem zweiten Träger mit
wenigstens zwei Z-Dioden auf, wobei die Z-Dioden antiparallel zu den Dioden angeordnet sind.
Figur 7 zeigt eine weitere Ausführungsform, bei der die elektrischen Leitungen 15 schon vor der Montage auf der
Unterseite des ersten Trägers 1 aufgebracht waren, wobei eine elektrische Leitung 15 zwei Kontaktflächen 7,8 benachbarter Dioden verbindet. Damit sind die Dioden bereits vor der
Montage der Träger in einer Serienschaltung verbunden. In diesem Fall kann auf dem zweiten Träger 9 mindestens zwischen den Z-Dioden auf die elektrischen Leitungen 15 verzichtet werden .
Figur 8 zeigt in einer schematischen Darstellung eine
Anordnung gemäß Figur 2, wobei jedoch im Gegensatz zu Figur 2 in Figur 8 nicht nur ein erster Träger 1, sondern mehrere erste Träger 1 vorgesehen sind, die auf dem zweiten Träger 9 befestigt sind. Jeder erste Träger weist wenigstens eine Diode auf, die über Anschlüsse 4,5 mit Kontaktflächen 7,8 verbunden sind. Die Z-Dioden des zweiten Trägers 9 sind über die elektrischen Leitungen 15 in Serie geschaltet. Bei der Montage der einzelnen ersten Träger 1 werden die
Kontaktflächen 7,8 eines ersten Trägers mit zwei elektrischen Leitungen 15 und/oder den weiteren Kontaktflächen 13,14 einer Z-Diode kontaktiert, wobei die Diode des ersten Trägers 1 antiparallel zu einer Z-Diode angeordnet wird.
Figur 9 zeigt eine weitere Ausführungsform eines ersten und eines zweiten Trägers 1,9. In dieser Ausführungsform weisen weder der erste Träger 1 noch der zweite Träger 9 elektrische Leitungen auf, die die Dioden 2 bzw. die Z-Dioden 10 schon vor der Montage in einer Serienschaltung verbinden. Vor der Montage wird Kontaktmaterial, d.h. Kontaktmaterialbereiche 45 beispielsweise als Lotmaterial auf den ersten Träger 1 jeweils im Bereich von Kontaktflächen 7,8 benachbarter Dioden 2 aufgebracht. Bereits dabei können die Dioden 2 durch die Kontaktmaterialbereiche elektrisch zu einer Serienschaltung verbunden sein, wie in Figur 9 schematisch dargestellt ist. Dies ist jedoch nicht notwendigerweise erforderlich.
Bei der Montage werden der erste und der zweite Träger 1,9 in der Weise justiert und montiert, dass das Kontaktmaterial 45 im Bereich von weiteren Kontaktflächen 13,14 benachbarter Z- Dioden 10 angeordnet ist. Durch die Montage werden die
Kontaktmaterialbereiche 45 auseinander gedrückt, so dass die Kontaktmaterialbereiche größere Bereiche abdecken. Nach der Montage, wie in Figur 10 dargestellt, sind durch die
Kontaktmaterialbereiche 45 die Dioden 2 elektrisch zu einer Serienschaltung verbunden. Zudem sind durch die
Kontaktmaterialbereiche 45 auch die Z-Dioden 10 elektrisch zu einer Serienschaltung verbunden. Somit kann in dieser
Ausführungsform auf die elektrischen Leitungen 15 zwischen den Dioden 2 bzw. zwischen den Z-Dioden 10 verzichtet werden.
In einer weiteren Ausführungsform kann das Kontaktmaterial 45 auch auf dem zweiten Träger 9 im Bereich von weiteren
Kontaktflächen 13,14 benachbarter Z-Dioden 10 angeordnet sein. Zudem können auf den zweiten Träger 9 mit dem
aufgebrachten Kontaktmaterial 45 auch einzelne erste Träger 1 mit Dioden 2 montiert werden, wie in Figur 8 dargestellt ist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte
Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichen
1 1. Träger
2 Diode
3 Bereich
4 1. Anschluss
5 2. Anschluss
6 Unterseite 1. Substrat
7 1. Kontaktfläche
8 2. Kontaktfläche
9 2. Träger
10 Z- Diode
11 weiterer 1. Anschluss
12 weiterer 2. Anschluss
13 weitere 1. Kontaktfläche
14 weitere 2. Kontaktfläche
15 elektrische Leitung
16 Oberseite 2. Substrat
17 1. Anschlusspunkt
18 2. Anschlusspunkt
21 1. Diode
22 2. Diode
23 3. Diode
24 4. Diode
25 5. Diode
31 1. Z-Diode
32 2. Z-Diode
41 1. Schalter
42 2. Schalter
43 3. Schalter
45 Kontaktmaterialbereich
50 SteuerSchaltung
51 Steuereingang
60 Sensor
70 MikroController
80 Vorrichtung zur Anpassung einer Eingangspannung

Claims

Patentansprüche / Patent Claims
1. Optoelektronisches Bauelement mit wenigstens einem ersten Träger (1) mit wenigstens zwei Licht emittierenden Dioden (2), wobei jede Diode (2) zwei elektrische Anschlüsse (4, 5) aufweist, wobei jeder elektrische Anschluss (4, 5) zu einer Kontaktfläche (7, 8) geführt ist, wobei die
Kontaktflächen (7, 8) auf einer Unterseite (6) des ersten Trägers (1) angeordnet sind, mit einem zweiten Träger
(9) , wobei im zweiten Träger (9) wenigstens zwei Z-Dioden
(10) angeordnet sind, wobei die Z-Dioden (10) weitere elektrische Anschlüsse (11, 12) aufweisen, wobei jeder weitere elektrische Anschluss (11, 12) zu einer weiteren Kontaktfläche (13, 14) geführt ist, wobei die weiteren Kontaktflächen (13,14) auf einer Oberseite (16) des zweiten Trägers (9) angeordnet sind, wobei der erste Träger (1) mit der Unterseite (6) auf der Oberseite (16) des zweiten Träger (9) aufliegt und mit dem zweiten
Träger (9) fest verbunden ist, wobei die Z-Dioden (10) antiparallel zu den Dioden (2) angeordnet sind, wobei die Kontaktflächen (7, 8) einer Diode (2) mit den weiteren Kontaktflächen (13, 14) einer Z-Diode (10) elektrisch in Kontakt stehen, wobei die Z-Dioden (10) elektrisch in Serie geschaltet sind, und wobei die Dioden (2)
elektrisch in Serie geschaltet sind, wobei der erste Träger (1) und/oder der zweite Träger (2) als Teil eines Wafers ausgebildet sind.
2. Bauelement nach Anspruch 1, wobei der erste Träger (1) eine halbleitende Schicht aufweist, in der die Dioden (2) ausgebildet sind.
3. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Träger (1) und/oder der zweite Träger (2) wenigstens als Teil eines Siliziumwafers ausgebildet sind . Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen zwei Kontaktflächen (7, 8) wenigstens zwei
Dioden in Serie und/oder parallel geschaltet angeordnet sind und/oder wobei zwischen zwei weiteren Kontaktflächen (13, 14) wenigstens zwei Z-Dioden (10) in Serie und/oder parallel geschaltet angeordnet sind.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im zweiten Träger (9) eine elektronische Schaltung (50, 70, 80) zur Steuerung und/oder Regelung der
Stromversorgung der Dioden (2) integriert ist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Anschlüsse (4, 5) der wenigstens zwei Dioden (2) voneinander isoliert sind und eine elektrisch leitende Verbindung der zwei Dioden (2) durch die Verbindung des ersten Träger (1) mit dem zweiten Träger (9) über eine elektrische Leitung (15) hergestellt ist, wobei die elektrische Leitung (15) auf oder im zweiten Träger (9) ausgebildet ist.
Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die weiteren Anschlüsse (13, 14) der wenigstens zwei Z-Dioden (10) voneinander isoliert sind und eine elektrisch leitende Verbindung der zwei Z-Dioden (10) über eine elektrische Leitung (15) hergestellt ist, wobei die elektrische Leitung (15) auf oder im ersten Träger (1) ausgebildet ist.
Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei parallel zu mindestens einer Diode (23,24,25) ein
steuerbarer Schalter (41, 42, 43) vorgesehen ist, wobei der Schalter (41, 42, 43) im zweiten Träger (9)
integriert ist, und wobei vorzugsweise eine
Steuerschaltung (50) im zweiten Träger (9) integriert ist, wobei die Steuerschaltung (50) mit dem Schalter (41, 42, 43) verbunden ist. Bauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Sensor (60) im zweiten Träger (9) integriert ist, und wobei der Sensor (60) mit einer Steuerschaltung verbunden ist, und wobei der Sensor (60) vorzugsweise als optischer Sensor oder als Temperatursensor ausgebildet ist.
Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen
Bauelementes mit einem ersten Wafer, wobei auf dem ersten Wafer wenigstens zwei Licht emittierende Dioden
angeordnet sind, wobei für die Dioden zwei elektrische Anschlüsse vorgesehen sind, wobei für jeden elektrischen Anschluss eine Kontaktfläche vorgesehen ist, die mit einem elektrischen Anschluss verbunden ist, wobei die Kontaktflächen auf einer Unterseite des ersten Wafers angeordnet sind, wobei auf einem zweiten Wafer wenigstens zwei Z-Dioden vorgesehen sind, wobei die Z-Dioden mit weiteren elektrischen Anschlüssen verbunden sind, wobei der erste Wafer mit der Unterseite auf die Oberseite des zweiten Wafers aufgelegt und mit dem zweiten Wafer verbunden wird, wobei die Kontaktflächen einer Diode und die weiteren Kontaktflächen einer Z-Diode über
elektrische Leitungen in Kontakt gebracht werden, und wobei der erste Wafer in der Weise angeordnet und mit dem zweiten Wafer verbunden wird, dass eine Z-Diode
antiparallel zu der Diode angeordnet ist, wobei die Z- Dioden elektrisch in Serie geschaltet sind, und wobei die Dioden elektrisch in Serie geschaltet sind.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der erste Wafer
und/oder der zweite Wafer als Siliziumwafer ausgebildet sind .
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei der erste Wafer mehrere erste Träger darstellt,
und wobei der zweite Wafer mehrere zweite Träger
darstellt, wobei ein erster Träger wenigstens zwei Licht emittierenden Dioden, wobei jede Diode zwei elektrische Anschlüsse aufweist, wobei jeder elektrische Anschluss zu einer Kontaktfläche geführt ist, wobei die Kontaktflächen auf einer Unterseite des ersten Trägers angeordnet sind, wobei in einem zweiten Träger wenigstens zwei Z-Dioden angeordnet sind, wobei die Z-Dioden weitere elektrische Anschlüsse aufweisen, wobei jeder weitere elektrische Anschluss zu einer weiteren Kontaktfläche geführt ist, wobei die weiteren Kontaktflächen auf einer Oberseite des zweiten Trägers angeordnet sind, wobei beim
Aufeinanderlegen der Wafer ein erster Träger mit der Unterseite auf der Oberseite eines zweiten Trägers aufgelegt und mit dem zweiten Träger fest verbunden wird, wobei die Z-Dioden antiparallel zu den Dioden angeordnet sind, wobei die Kontaktflächen einer Diode mit den weiteren Kontaktflächen einer Z-Diode elektrisch in
Kontakt stehen, wobei die Z-Dioden elektrisch in Serie geschaltet sind, und wobei die Dioden elektrisch in Serie geschaltet sind, wobei die verbundenen Wafer in
Bauelemente aufgeteilt werden, wobei ein Bauelement einen ersten und einen zweiten Träger aufweist, die miteinander verbunden sind.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, wobei die Serienschaltung der Z-Dioden und der Dioden mit einer elektrischen Leitung hergestellt wird, die auf dem zweiten Wafer aufgebracht ist, oder wobei die
Serienschaltung der Z-Dioden und der Dioden mit einer elektrischen Leitung hergestellt wird, die auf dem ersten Wafer aufgebracht ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 13, wobei vor dem Befestigen des ersten Wafers mit dem zweiten Wafer die Dioden voneinander elektrisch isoliert sind und/oder die Z-Dioden voneinander elektrisch isoliert sind, und wobei die elektrisch leitende Verbindung bei der
Verbindung der Wafer beispielsweise durch Kontaktmaterial hergestellt wird.
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