WO2021121943A1 - Halogenlampenersatz - Google Patents

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WO2021121943A1
WO2021121943A1 PCT/EP2020/084017 EP2020084017W WO2021121943A1 WO 2021121943 A1 WO2021121943 A1 WO 2021121943A1 EP 2020084017 W EP2020084017 W EP 2020084017W WO 2021121943 A1 WO2021121943 A1 WO 2021121943A1
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light
halogen lamp
carrier plate
lamp replacement
replacement according
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PCT/EP2020/084017
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Martin Brandl
Clemens Hofmann
Daniel Richter
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a halogen lamp replacement, in particular a lamp for use in an automobile, in particular as a headlight lamp, in particular as a front headlight lamp, in particular as a replacement for a halogen lamp having a filament. It is intended to be provided in a simple manner, particularly in the case of an automobile, for forward lighting that is visible from the outside.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a conventional halogen lamp replacement.
  • the area of light-emitting components should form a cylinder volume with a diameter of up to 1.4 mm inclusive for halogen lamps that are preferably to be replaced, in particular with the trade name H7, this conventional halogen lamp replacement cannot be used.
  • the headlight correctly maps this non-conventional light-emitting volume onto a road.
  • the object of the invention is to provide a halogen lamp replacement, in particular for an automobile headlight, in such a way that a maximum thickness of the halogen lamp replacement in the area of light-emitting components is small, in particular less than or equal to 1.4 mm.
  • a radiation characteristic should match that of a filament of a conventional Chen halogen lamp be optically equivalent.
  • the heat generated during operation of the halogen lamp replacement should be effectively dissipated.
  • the halogen lamp replacement should be inexpensive to manufacture.
  • the object is achieved by a halogen lamp replacement according to the features of the main claim and by a method for producing a halogen lamp replacement according to the features of the independent claim.
  • a halogen lamp replacement in particular for automobile headlights, is proposed, aufwei send a carrier plate, which is covered on the two main surfaces of each Weil with a structured electrically conductive layer, each of which emits at least one light of the component, in particular at least one light-emitting diode chip , is shot, wherein the carrier plate is designed to conduct away heat generated by the light-emitting components to a heat sink formed by means of a coupling structure.
  • a respective structured electrically conductive layer provides conductor tracks and / or conductor surfaces for electrical contacting of light-emitting components with the positive pole and / or the negative pole of an electrical power supply source on a respective main surface.
  • a carrier plate has a first main surface and a second main surface opposite the first main surface, with at least one side surface extending between the first main surface and the second main surface.
  • the carrier plate provides a planar substrate. In particular, the carrier plate provides flat main surfaces.
  • a method for producing a halogen lamp replacement in particular for automobile headlights, is proposed with the following steps: Forming a carrier plate, each of which is covered on its two main surfaces with a structured electrically conductive layer, each of which emits at least one light of the component, in particular at least one light-emitting diode chip, is connected, wherein the carrier plate is configured to conduct away heat generated by the light-emitting components to a heat sink formed by means of a coupling structure.
  • the light-emitting components in particular the Leuchtdio denchips, are electrically and mechanically connected to the coated carrier plate. Heat can be effectively dissipated from the light-emitting components, in particular from the light-emitting diode chips, to the carrier plate.
  • the carrier plate can act in a simple manner as a mechanically stable carrier structure and as a thermally conductive heat dissipation for the electrically contacted light-emitting components, in particular for the light-emitting diode chips. Since the carrier plate already takes on essential functions, there is no need for additional substrates or layers. Since a thickness of a proposed halogen lamp replacement in the area of the light-emitting components is made available as small. The distance between the light-emitting components, which are arranged on opposing main surfaces, is effectively reduced.
  • the carrier plate can have a core layer.
  • a core layer can be provided in a simple manner.
  • the carrier plate can comprise a first partial carrier and a second partial carrier, the first main surfaces of which are each covered with the structured electrically conductive layer and the second main surfaces of which are mechanically and thermally connected to one another.
  • first partial carrier and the second partial carrier can be made approximately the same.
  • the second main surfaces of the first and second part carriers are made of structured electrically conductive layers ten uncovered.
  • Mechanical connection includes, for example, gluing, welding, soldering, screwing, riveting in such a way that the two partial carriers act as a mechanical unit.
  • Thermal connection includes, in particular, the formation of a heat transfer with a high thermal conductivity by using thermally conductive connection material in such a way that both partial carriers can act as a heat sink.
  • the carrier plate can form an area with a plug-in function that spatially extends beyond the area of the light-emitting components.
  • the carrier plate is enlarged beyond the light-emitting area.
  • An increase in the main surface area also leads to an increase in the side surface area of the carrier plate. If, for example, the radius of the main surfaces of a circular carrier plate is increased, the circumference and thus the side surface increases automatically. This creates a rich, a plug-in function forming Be, by means of which the carrier plate can be attached.
  • the coupling structure can have a cylindrical metal body that provides the heat sink and has cooling ribs, on the side of which facing the carrier plate a clamp providing a receiving function can be formed, in which the carrier plate, in particular for mechanical, thermal and / or electrical purposes Coupling, is attached.
  • the coupling structure can be produced as an aluminum injection-molded body.
  • the carrier plate can thus be inserted into a mechanical holder.
  • Mechanical coupling can include, for example, pushing the carrier plate into a clamp that clamps it.
  • Thermal coupling can, in addition to mechanical coupling, include the formation of a heat transfer with a high thermal conductivity between the carrier plate and the terminal, with thermal paste being usable for this purpose. In this way, the thermal performance is also improved, since the thermal transition surface (the thermal interface) is shifted significantly in the direction of the metal body.
  • the coupling structure can, on its side facing the carrier plate, form a clamp providing a receiving function in which the carrier plate is fastened for mechanical, thermal and / or electrical coupling.
  • a thermal paste can be used for the mechanical and thermal coupling between the clamp and the carrier plate.
  • the coupling structure can be fastened to an automobile headlight, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling, by means of respective further plug-and-socket systems or plug-socket pairs.
  • the coupling structure By means of the coupling structure, the halogen lamp replacement can easily be installed in and removed from an automobile headlight.
  • the carrier plate can have a metal and an electrically passivating layer can be produced between the carrier plate and the structured electrically conductive layers.
  • a passivie-generating layer is required if the carrier plate is produced electrically conductive and in particular metallic. In this way, the structured, electrically conductive layers can easily be electrically insulated from the carrier plate.
  • the carrier plate can have aluminum (Al) and the electrically passivating layers can have aluminum oxide (AlO). This configuration is easy to manufacture.
  • the carrier plate can have copper (Cu) and the electrically passivating layers aluminum nitride (A1N). This configuration is just as easy to manufacture.
  • the carrier plate can be designed as ceramic and the structured electrically conductive layers can be designed directly on the ceramic.
  • electrical passivation can be avoided.
  • the ceramic can comprise aluminum oxide (AlO).
  • the ceramic can comprise aluminum nitride (A1N).
  • the carrier plate can be produced together with the two structured electrically conductive layers as a printed circuit board (printed circuit board PCB).
  • printed circuit board PCB printed circuit board
  • Printed circuit boards are known, readily available and easy to manufacture or easy to edit.
  • Printed circuit board Nines according to the present invention enable favorable thermal performance due to their high thermal conductivity and the reduction in the number of thermal transitions.
  • the halogen lamp set can be formed in the area of the light-emitting components with a maximum thickness of less than or equal to 1.4 mm. This shows that a reduction in the system thickness is possible. In this way it can be ensured that, when used in an automobile headlight, road users cannot be dazzled. This ensures that the light source is correctly mapped by the headlights and dazzling oncoming traffic is avoided.
  • the light-emitting components in particular the light-emitting diode chips, can be positioned axially symmetrically opposite one another on different main surfaces. This creates a concentrated area for the emission of light. A radiation angle of up to 360 ° can thus be provided.
  • Axial symmetry provides a symmetrical introduction of heat from all light-emitting components into the carrier plate during operation in such a way that no, in particular one-sided, thermal gradients or stresses arise that could lead to thermally induced material tension, bending and material wear . To this In this way, the generated heat can be dissipated symmetrically and homogeneously to the heat sink by means of the coupling structure. Furthermore, by means of the axial symmetry, the optical radiation characteristics of the light-emitting components can also be provided independently of thermally caused material stresses.
  • the light-emitting components in particular the light-emitting diode chips, can be designed as flip chips and / or as chip-size packages (CSP).
  • CSP chip-size packages
  • a converter layer for converting the emitted electromagnetic radiation into white light can be formed on the light-emitting components, in particular on the light-emitting diode chips.
  • a white conversion can easily be carried out by means of the converter layer structure.
  • the light emitted by the emitting components can initially be at least partially invisible.
  • Suitable converter materials are in particular luminescent and can be fluorescent or phosphorescent.
  • At least one optical lens having a batwing emission characteristic can be produced on the light-emitting components per main surface to form an overall emission characteristic with a total emission angle of up to 360 °.
  • Such an optical lens can be produced in a simple manner by means of molding.
  • An optical radiation characteristic of an optical lens called "batwing” has a transverse cut open in the shape of two butterfly or bat wings. In this way, an advantageous radiation characteristic can be formed.
  • a radiation angle of up to 180 ° can be generated for each main surface.
  • a total radiation angle of up to 360 ° can thus be generated for both main surfaces together.
  • a reflection layer for reflecting white light can be formed adjacent to the light-emitting components, in particular to the light-emitting diode chips.
  • the degree of reflection of the reflection layer can be set to at least 70% for the entire spectrum of light visible to humans (VIS spectrum) and / or at least 80% for the wavelengths emitted by the light-emitting components 30.
  • the light-emitting components which are in particular light-emitting diode chips, can be electrically connected in series with one another.
  • the halogen lamp replacement can easily be connected to an operating voltage of 12V, which is available in an automobile, when the power consumption is required.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a conventional halogen lamp replacement
  • Fig. 2 shows an embodiment of a halogen lamp replacement according to the invention
  • Fig. 3 shows a further embodiment of a halogen lamp replacement according to the Invention
  • FIG. 6 shows an embodiment of a method for producing a halogen lamp set according to the invention.
  • Fig. 1 shows an embodiment of a conventional halogen lamp replacement Ha.
  • the halogen lamp replacement A shown here has a flat metallic base element 1 on which two metallic layers 3 with structured electrically conductive layers 7 are arranged.
  • a dielectric layer 5 is formed between the respective metallic layer 3 and the associated structured electrically conductive layer 7.
  • Fig. 1 shows the flat metallic base element 1 with egg ner thickness of about 2mm.
  • the metallic layer 3 in particular comprising Al or Cu, of approximately 1 mm thickness is arranged in each case.
  • the metallic layers 3 are each covered by the dielectric layer 5 to which the structured, electrically conductive layer 7, in particular containing Cu, has been applied.
  • the light-emitting diodes 9 are arranged thereon, which are formed here in housings on Kera miksubstraten. These light-emitting diode packages are approximately 0.75 mm thick. This results in a thickness in the area of the light-emitting diodes of approximately 5.5 mm for this halogen lamp replacement A.
  • the individual light-emitting diodes 9 are attached to two separate combinations of me-metallic layer 3, dielectric layer 5 and structured electrically conductive layer 7 in a first step during manufacture. In a subsequent step, these two separate combinations are attached to the flat metallic base element 1, which acts as a heat sink. This results in a separate application of the carrier substrates to another heat conductor.
  • the flat metallic base element 1 can be designed as a plate, for example comprising Al, which is connected to a further heat sink W.
  • the conventional halogen lamp replacement A shown here cannot replace a certain preferred conventional halogen lamp for an automobile headlight because of its size. This is because a light-emitting area should have a cylinder volume with a diameter of up to and including 1.4 mm for the halogen lamp that is preferably to be replaced. Only then it is ensured that the headlight correctly projects this light onto a road.
  • Fig. 2 shows an embodiment of a halogen lamp replacement B according to the invention.
  • the carrier plate 100 here has a core layer 100a, each of which is covered on its two main surfaces with a structured, electrically conductive layer 20. At least one light-emitting component 30 is connected to this in each case.
  • a respective light-emitting component 30 is here a light-emitting diode chip 30a.
  • six light-emitting diode chips 30a are shown, which are mechanically, electrically and thermally connected to the carrier plate 100 and the respective structured electrically conductive layer 20.
  • the core layer 100a is also thermally formed in such a way that heat that arises during the operation of the light-emitting diode chips 30a is easily absorbed by the core layer 100a and is dissipated to a heat sink W.
  • the carrier plate 100 which is metallized on both sides and includes the core layer 100a, is preferably produced as a printed circuit board (PCB).
  • the carrier plate 100 forms together with the two structured electrically conductive layers 20 of a printed circuit board (PCB).
  • the core layer 100a is produced here from a material. In the event that this material is electrically conductive, an electrically passivating layer 50 must be produced between the two main surfaces and the structured electrically conductive layers 20 in order to avoid electrical short circuits. If the core layer 100a has aluminum (Al), for example, then electrically insulating and passivating layers 50, aluminum oxide, are suitable
  • alternative materials can be used as materials for the structured electrically conductive layers 20.
  • gold (Au) or gold alloys can be used. They are also silver (Ag) or silver alloys can be used. Other precious metals are also possible.
  • Silver-palladium can also be used.
  • Further materials can be nickel (Ni), Rhodium (Rh), platinum (Pt), or an alloy of these materia lien. This material selection can be made independently of the material of the carrier plate 100.
  • An electrically insulating material must be selected according to the insulation requirements.
  • the halogen lamp replacement B shown here has a maximum thickness d max of up to 1.4 mm in the area of the light-emitting diode chips 30a. Smaller maximum thicknesses d max , for example in the range up to 1 mm, can also be provided.
  • the light-emitting diode chips 30a positioned on the two opposite main surfaces are axially symmetrical opposite one another.
  • the light-emitting diode chips 30a are designed here as flip chips. The electrical contact is thus made on the sides of the light-emitting diode chips 30a facing the core layer 100a.
  • a converter layer 60 for converting the emitted radiation into white light is formed on each of the light-emitting diode chips 30a.
  • the converter layer 60 also converts invisible light from the light-emitting diode chips 30a into white light.
  • At least one optical lens 70 having a so-called "batwing" radiation characteristic is produced on each main surface of the light-emitting diode chips 30a to form an overall radiation characteristic with a total radiation angle of up to 360 °.
  • a reflection layer 80 for reflecting white light is formed on the respective main surface.
  • the degree of reflection of the reflective layer 80 is set to at least 70% for the entire spectrum of light visible to humans (VIS spectrum) and / or at least 80% for the wavelengths emitted by the light-emitting components 30.
  • the light-emitting diode chips 30a are electrically connected in series with one another.
  • the core layer 100a extends beyond the region in which the light-emitting components 30 are arranged, which are designed here as light-emitting diodes 30a.
  • the carrier plate 100 is designed as a printed circuit board (PCB) in such a way that it is simply connected to a coupling structure 40.
  • the carrier plate 100 provides a plug-in function and a heat dissipation function by means of the area which spatially extends beyond the area of the light-emitting diode chips 30a.
  • the coupling structure 40 forms, on its side facing the carrier plate 100, a clamp 40a providing a receiving function, in which the carrier plate 100 is fastened, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling.
  • the carrier plate 100 which forms a flat cuboid, is introduced into the clamp 40a of the coupling structure 40 with two narrow lateral surfaces lying opposite one another in such a way that the mechanical and thermal coupling is generated.
  • a thermal paste is additionally used between the terminal 40a and the core layer 100a.
  • plug-socket pair Two elements providing a plug-in function and a receiving function for a connection are generally referred to below as a plug-socket pair.
  • the coupling structure 40 also has a cylindrical metal body acting as a heat sink W which forms cooling fins.
  • the coupling structure 40 is produced as an aluminum injection molding. Other metals, especially light metals, can also be used.
  • Electrical coupling of the carrier plate 100 to the coupling structure 40 can include the formation of at least two material transitions with a high electrical conductivity between the carrier plate 100 and the coupling structure 40, the coupling structure 40, for example, on a side facing away from the carrier plate 100 for two electrodes, not shown in FIG electrical connection to an automobile headlight can train.
  • the light-emitting components 30 can be brought into direct electrical contact with a headlight power supply connection of an automobile by means of two electrically insulated and outer electrodes forming the halogen lamp replacement B wires. The electrodes and wires are not shown in FIG.
  • the halogen lamp replacement B according to the invention is connected to an automobile headlight during operation.
  • the coupling structure 40 connects the halogen lamp replacement B according to the invention to an automobile headlight, in particular, by means of further plug-socket pairs for mechanical, thermal and / or electrical coupling.
  • the coupling structure 40 can, for example, assume the plugging function in a plug-in / receptacle pair, wherein an automobile headlight can provide a receptacle function.
  • the coupling structure 40 between the cooling rib area and the clamp 40a can have a further cylinder area 40b with a smooth lateral surface with a plug-in function.
  • the halogen lamp replacement B can be mechanically connected to the automobile headlight by means of the coupling structure.
  • the coupling structure 40 acts in particular by means of the cooling ribs as a heat sink W.
  • the coupling structure 40 can additionally be thermally coupled to an automobile headlight for further heat dissipation. This can be implemented, for example, by means of the further cylinder region 40b.
  • the coupling structure 40 can have further means, in particular electrical insulation, electrical lines and electrodes, which are shown in FIG are not shown.
  • the coupling structure 40 can form on the side facing away from the carrier plate 100 two outer electrodes, not shown in FIG. 2, which can also be electrically connected as parts of plug-receptacle pairs to the electrical power supply of an automobile headlight. These outer electrodes can be used ride. Terminations of electrical connection cables not shown in FIG. 2 can provide the receiving function. Alternatively, electrically insulated power supply wires (not shown in FIG. 2) with external electrodes can be formed directly from the carrier plate 100 to the side of the coupling structure facing away from it.
  • a halogen lamp replacement B according to the invention has in particular a carrier plate 100 fitted with light-emitting diode chips 30a and covered with two structured electrically conductive layers 20, which is fastened to a coupling structure 40 and is electrically connected.
  • Fig. 3 shows a further embodiment of a halogen lamp replacement C according to the invention.
  • the halogen lamp replacement C shown in FIG. 3 further develops the halogen lamp replacement B shown in FIG. 2 in such a way that the carrier plate 100 comprises two partial carriers 10a and 10b.
  • FIG. 3 has the same features as are described in connection with FIG. 2.
  • the same reference symbols identify the same features.
  • the carrier plate 100 here comprises two partial carriers 10a and 10b, each at least partially covered on one side with a structured electrically conductive layer 20, equipped with light-emitting components 30.
  • the first main surfaces of the first partial carrier 10a and of the second partial carrier 10b are equipped here with six light-emitting diode chips 30a as examples of light-emitting components 30, which are mechanically, electrically and thermally connected to the carrier plate 100 and the respective occasional structured electrically conductive layer 20 is connected.
  • the second main surfaces of the first partial carrier 10a and of the second partial carrier 10b are mechanically and thermally connected to one another.
  • the first and second main surfaces of the two partial carriers 10a and 10b are congruent and lie flush against one another.
  • the two-dimensional extension of the two partial carriers 10a and 10b is identical.
  • both partial carriers 10a and 10b reinforce each other mechanically.
  • the two partial carriers 10a and 10b are also thermally coupled to one another in such a way that the heat generated during operation of the light-emitting diode chips 30a is easily absorbed by the two partial carriers 10a and 10b and conducted to a heat sink W from.
  • the first partial carrier 10a and the second partial carrier 10b form the carrier plate 100 and are preferably each produced as printed circuit boards (PCBs) that are connected to one another at the rear.
  • PCBs printed circuit boards
  • the first partial carrier 10a and the second partial carrier 10b are produced here from the same material.
  • this material is electrically conductive
  • a dielectric or electrically passivating layer 50 must be produced between the first main surfaces and the structured electrically conductive layers 20 in order to avoid electrical short circuits.
  • the two partial carriers 10a and 10b have aluminum (Al), for example, then electrically insulating and passivating layers 50 which have aluminum oxide (A10) are suitable. At these are on easily structured electrically conductive layers 20 attached, which likewise preferably comprise aluminum (Al).
  • the two partial carriers 10a and 10b alternatively have copper (Cu), electrically insulating and passivie-generating layers 50 which have aluminum nitride (A1N) are suitable.
  • Structured electrically conductive layers 20, which also preferably have copper (Cu), are attached to these in a simple manner.
  • the structured electrically conductive layers 20 are attached directly to the first main surfaces of the two partial carriers 10a and 10b.
  • the two partial carriers 10a and 10b have a ceramic material. If this is aluminum oxide (A10), then aluminum (Al) is suitable as the material for the structured electrically conductive layers 20. If the ceramic material is aluminum nitride (A1N), then copper (Cu) is suitable as a material for the structured electrically conductive layers 20.
  • PCB printed circuit boards
  • halogen lamp replacement C has a maximum thickness d max of approximately 1.4 mm in the area of the light-emitting diode chips 30a. Smaller maximum thicknesses d max , for example in the range up to 1 mm, can also be provided.
  • the light-emitting diode chips 30a positioned on the opposite first main surfaces are opposite one another axially symmetrically or symmetrically to the second main surfaces connected to one another.
  • the light-emitting diode chips 30a are designed here as flip chips. The electrical contact is thus made on the sides of the light-emitting diode chips 30a facing the two sub-carriers 10a and 10b.
  • a housing (not shown here) the size of the respective light-emitting diode chip 30a - also referred to as a chip-size package (CSP) - can be used.
  • CSP chip-size package
  • a converter layer 60 for converting the emitted radiation into white light is formed on each of the light-emitting diode chips 30a.
  • the converter layer 60 also converts invisible light from the light-emitting diode chips 30a into white light.
  • At least one optical lens 70 having a batwing emission characteristic is produced on each main surface of the light-emitting diode chips 30a to form an overall emission characteristic with an overall emission angle of up to 360 °.
  • the degree of reflection of the reflective layer 80 is set to at least 70% for the entire spectrum of the light visible to humans (VIS spectrum) and / or of at least 80% for the wavelengths emitted by the light-emitting components 30.
  • the light-emitting diode chips 30a are electrically connected in series with one another here.
  • the two partial carriers 10a and 10b extend beyond the area in which the light-emitting components 30 are arranged, which are designed here as light-emitting diodes 30a.
  • the carrier plate 100 is designed as a printed circuit board (PCB) in such a way that it is simply connected to a coupling structure 40.
  • the carrier plate 100 provides a plug-in function and a heat dissipation function by means of the area which spatially extends beyond the area of the light-emitting diode chips 30a.
  • the coupling structure 40 forms, on its side facing the carrier plate 100, a clamp 40a providing a receiving function and a heat dissipation function, in which the carrier plate 100 is fastened, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling.
  • the carrier plate 100 which forms a flat cuboid, is introduced into the clamp 40a of the coupling structure 40 with two narrow lateral, opposing upper surfaces in such a way that the mechanical and thermal coupling is generated.
  • a heat paste is also used between the terminal 40a and the two sub-carriers 10a and 10b.
  • Two elements that provide a plug-in function and a receptacle function are generally referred to below as a plug-socket pair.
  • the coupling structure 40 also has a cylindrical metal body acting as a heat sink W which forms cooling fins.
  • the coupling structure 40 is produced as an aluminum injection molding. Other metals, especially light metals, can also be used.
  • Electrical coupling of the carrier plate 100 to the coupling structure 40 can include the formation of at least two material transitions with a high electrical conductivity between the carrier plate 100 and the coupling structure 40, the coupling structure 40, for example, on a side facing away from the carrier plate 100, for two electrodes (not shown in FIG. 3) electrical connection to an automobile headlight can train.
  • the light-emitting components 30 can be brought into direct electrical contact with a headlight power supply connection of an automobile by means of two electrically insulated and outer electrodes forming the halogen lamp replacement C wires. The electrodes and wires are not shown in FIG. 3.
  • the halogen lamp replacement C according to the invention is connected to an automobile headlight during operation.
  • the coupling structure 40 connects the halogen lamp set C according to the invention to an automobile headlight, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling, by means of further plug-socket pairs.
  • the coupling structure 40 can, for example, assume the plugging function in a plug-in / receptacle pair, with an automobile headlamp being able to provide a receptacle function.
  • the coupling structure 40 between the cooling rib area and the clamp 40a can have a further cylinder area 40b with a lateral surface with a plug-in function. In this way, the halogen lamp replacement C can be mechanically connected to the automobile headlight by means of the coupling structure.
  • the coupling structure 40 acts in particular by means of the cooling ribs as a heat sink W.
  • the coupling structure 40 can additionally be thermally coupled to an automobile headlight for further heat dissipation. This can be implemented, for example, by means of the further cylinder region 40b.
  • the coupling structure 40 can have further means, in particular electrical insulation, electrical lines and electrodes, which are shown in FIG. 3 are not shown.
  • the coupling structure 40 can form on the side facing away from the carrier plate 100 two outer electrodes, not shown in FIG. 3, which can also be electrically connected as parts of plug-receptacle pairs to the electrical power supply of an automobile headlight. These outer electrodes can provide the plug-in function. Terminations of electrical connection cables not shown in FIG. 3 can have the recording function provide . Alternatively, electrically insulated power supply wires (not shown in FIG. 3) with external electrodes can be formed directly from the carrier plate 100 to the side of the coupling structure facing away from it.
  • a halogen lamp replacement C has, in particular, a carrier plate 100 fitted with light-emitting diode chips 30a and metalized on both sides, which is attached to a coupling structure 40 and electrically connected.
  • Fig. 4 shows an embodiment of an Abstrahlcharak teristics of a halogen lamp replacement.
  • a dielectric layer 5 and a structured electrically conductive layer 7 are formed on a metallic layer 3.
  • a light-emitting diode 9 is arranged and contacted in a housing on this layer sequence in such a way that a radiation angle of approximately 120 ° results here.
  • FIG. 5 shows an embodiment of a radiation characteristic of a proposed replacement halogen lamp B according to FIG. 2 or C according to FIG. 3 up to a radiation angle of 360 °.
  • a structured, electrically conductive, in particular metallized, layer 20 is arranged on a first main surface of a carrier plate 100, with between these two Layers, a dielectric layer or an electrically passivating layer 50 is formed for the case that the carrier plate 100 also has electrically conductive material.
  • At least one optical lens 70 is arranged here on the light-emitting component 30.
  • an optical lens 70 is used, the radiation characteristics of which correspond to the shape of two butterfly or bat wings.
  • This lens 70 is fixed on the light-emitting component 30 and enables a radiation angle of up to 180 °.
  • converter layers 60 for converting the emitted electromagnetic radiation into white light and / or reflective layers 80 for the selected reflection of white light are attached to provide the required radiation characteristics.
  • the reflectance of the reflective layer 80 is set to at least 70% for the entire spectrum of light visible to humans (VIS spectrum) and / or at least 80% for the wavelengths emitted by the light-emitting components 30 .
  • the emitting component (not shown) is arranged on the second main surface of the carrier plate 100 opposite the first main surface and thus forms a configuration of a halogen lamp replacement according to FIG. 2 or FIG. 3. In this way, an emission characteristic can be generated which corresponds to the emission characteristic of a filament of a halogen lamp that is preferably to be replaced in an automobile headlight.
  • Fig. 6 shows an embodiment of a method for producing a halogen lamp replacement according to the invention.
  • a carrier plate 100 is formed which, on its two main surfaces, is each covered with a structured electrically conductive layer 20, to which in a second step S2 at least one light-emitting component 30, in particular min at least one light emitting diode chip 30a is shot.
  • the carrier plate 100 is configured in the first step S1 in such a way that heat generated by the light-emitting components 30 is simply conducted away or dissipated to a heat sink formed by means of a coupling structure 40.
  • the carrier plate 100 is produced as a core layer 100a, on the two main surfaces of which a structured electrically conductive layer 20 is formed in each case.
  • the carrier plate 100 comprises a first partial carrier 10a and a second partial carrier 10b, which in the first step S1 are mechanically and thermally connected to one another on their second main surfaces and their first main surfaces are each covered with a structured electrically conductive layer 20 become.
  • the covering takes place first and then the connection.
  • the connection takes place first and then the covering.
  • the covering and joining take place simultaneously.
  • a second step S2 is followed by connecting the light-emitting components 30, which are preferably light-emitting diode chips 30a, to the structured, electrically conductive, in particular metallized, layers 20.
  • the light-emitting components 30 are connected electrically, mechanically and thermally.
  • a sub-step of method step S1 relates to the spatial extension and configuration of the carrier plate 100, in which, by means of an area extending spatially beyond the area of the light-emitting components 30, it provides a plug-in function in addition to a heat dissipation function such that the carrier plate 100 is connected a terminal 40a can be connected.
  • the carrier plate 100 is designed for example in the form of a plug-in card.
  • a coupling structure 40 is formed with a cylindrical metal body having cooling fins, with a terminal 40a providing a receiving function and a heat dissipation function being formed on its side facing the carrier plate 100.
  • the coupling structure 40 is produced in particular as an aluminum injection-molded body. Other metals, particularly light metals, can also be used.
  • a fourth step S4 the carrier plate 100 is fastened to the clamp 40a, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling.
  • step S5 the coupling structure 40 with means of respective plug-socket pairs is connected to an automobile Headlights, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling, connected.
  • a carrier plate 100 is formed, which is covered on its two main surfaces with a structured electrically conductive layer 20, to which at least one light-emitting component 30, in particular at least one light-emitting diode chip 30a, is connected in a second step S2, wherein the carrier plate 100 is designed, heat generated by the light-emitting components 30 to a formed by means of a coupling structure 40 Divert heat sink.
  • Another subject matter relates to a method in which, in the first step S1, the carrier plate 100 is formed as a core layer 100a.
  • Another subject matter relates to a method in which, in the first step S1, the carrier plate 100 is formed S1 by means of a first partial carrier 10a and a second Partial carrier 10b, the first main surfaces of which are each covered with the structured electrically conductive layer 20 and the second main surfaces of which are mechanically and thermally connected to one another, with the at least one light-emitting structure being attached to the structured electrically conductive layers 20 in the second step S2 part 30, in particular the at least one light-emitting diode chip 30a, is connected.
  • Another subject matter relates to a method with the formation of the carrier plate 100 with an area extending spatially beyond the area of the light-emitting components 30 with a plug-in function and a heat dissipation function.
  • Another subject matter relates to a method with training
  • Another subject matter relates to a method in which the coupling structure 40 is connected to an automobile headlight, in particular for mechanical, thermal and / or electrical coupling, by means of respective plug-socket pairs S5.
  • Another subject matter relates to a method in which the carrier plate 100 comprises a metal and between the carrier plate 100 and the structured electrically conductive Layers 20 each have an electrically passivating layer 50 is produced.
  • Another subject matter relates to a method in which the carrier plate 100 comprises aluminum (Al) and the electrically passivie-generating layers 50 comprise aluminum oxide (AlO).
  • Another subject matter relates to a method in which the carrier plate 100 comprises copper (Cu) and the electrically passivated layers 50 comprise aluminum nitride (A1N).
  • Another subject matter relates to a method in which the carrier plate 100 is formed as a ceramic and the structured electrically conductive layers 20 are formed directly on the ceramic from S2.
  • Another subject matter relates to a method in which the ceramic comprises aluminum oxide (AlO).
  • Another subject matter relates to a method in which the ceramic comprises aluminum nitride (A1N).
  • Another subject matter relates to a method in which the carrier plate 100 together with the two structured electrically conductive layers 20 forms a printed circuit board PCB.
  • Another object relates to a method in which the halogen lamp replacement in the area of the light-emitting construction parts 30 has a maximum thickness d max of less than or equal to 1.4 mm. Another object relates to a method in which the light-emitting components 30 are opposite to each other axially symmetrically on different main upper surfaces.
  • Another subject matter relates to a method in which the light-emitting components 30 are designed as flip chips and / or as chip-size packages CSP.
  • Another subject matter relates to a method in which a converter layer 60 for converting the emitted radiation into white light is formed on each of the light-emitting components 30.
  • Another object relates to a method in which at least one optical lens 70 having a batwing emission characteristic is generated on each main surface of the light-emitting components 30 to form an overall emission characteristic with a total emission angle of up to 360 °.
  • Another subject matter relates to a method in which adjoining the light-emitting components 30, a reflection layer 80 with a high degree of reflection of at least 70% for the entire spectrum of light visible to humans and / or of the VIS spectrum at least 80% for the wavelengths emitted by the light-emitting components 30, is formed.
  • Another subject matter relates to a method in which the light-emitting components 30 are electrically connected in series with one another.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Halogenlampenersatz, insbesondere für AutomobilScheinwerfer, aufweisend eine Trägerplatte (100), die an deren beiden Hauptoberflächen jeweils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht (20) bedeckt ist, an die jeweils mindestens ein Licht emittierendes Bauteil (30), insbesondere mindestens ein Leuchtdiodenchip (30a), angeschlossen ist, wobei die Trägerplatte (100) ausgestaltet ist, von den Licht emittierenden Bauteilen (30) erzeugte Wärme an eine mittels einer KoppelStruktur (40) ausgebildeten Wärmesenke wegzuleiten.

Description

Halogenlampenersatz
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102019 219 943.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Halogenlampenersatz, insbesondere eine Lampe zur Verwendung in einem Automobil, insbesondere als Scheinwerferlampe, insbesondere als Front scheinwerferlampe, insbesondere als Ersatz für eine, ein Filament aufweisende Halogenlampe. Es soll auf einfache Wei se, insbesondere bei einem Automobil, eine von außen sichtba re Vorwärtsbeleuchtung bereitgestellt werden.
Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Ha logenlampenersatzes dar. Es ergeben sich typische Aufbaudi cken im Bereich von mindestens 5mm. Da aber für bevorzugt zu ersetzende Halogenlampen, insbesondere mit der Handelsbe zeichnung H7, der Bereich von Licht emittierenden Bauteilen ein Zylindervolumen mit einem Durchmesser von einschließlich bis zu 1,4mm ausbilden soll, kann dieser herkömmliche Halo genlampenersatz nicht verwendet werden. Es ist nicht sicher gestellt, dass der Scheinwerfer dieses nicht herkömmliche Licht emittierende Volumen korrekt auf eine Straße abbildet.
Es ist Aufgabe der Erfindung einen Halogenlampenersatz, ins besondere für einen Automobilscheinwerfer, derart bereit zu stellen, dass eine maximale Dicke des Halogenlampenersatzes im Bereich Licht emittierender Bauteile klein, insbesondere kleiner oder gleich 1,4mm, ist. Eine Abstrahlcharakteristik soll zu der eines Filaments einer zu ersetzenden herkömmli- chen Halogenlampe optisch äquivalent sein. Des Weiteren soll die beim Betrieb des Halogenlampenersatzes erzeugte Wärme wirksam abgeführt werden. Der Halogenlampenersatz soll kos tengünstig herstellbar sein.
Die Aufgabe wird durch einen Halogenlampenersatzgemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs und durch ein Verfahren zur Her stellung eines Halogenlampenersatzes gemäß den Merkmalen des Nebenanspruchs gelöst.
Gemäß einem ersten Aspekt wird ein Halogenlampenersatz, ins besondere für Automobilscheinwerfer, vorgeschlagen, aufwei send eine Trägerplatte, die an deren beiden Hauptoberflächen je weils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht bedeckt ist, an die jeweils mindestens ein Licht emittieren des Bauteil, insbesondere mindestens ein Leuchtdiodenchip, angeschossen ist, wobei die Trägerplatte ausgestaltet ist, von den Licht emittierenden Bauteilen erzeugte Wärme an eine mittels einer Koppelstruktur ausgebildeten Wärmesenke wegzu leiten.
Eine jeweilige strukturierte elektrisch leitende Schicht stellt an einer jeweiligen Hauptoberfläche Leiterbahnen und/oder Leiterflächen zur elektrischen Kontaktierung von Licht emittierenden Bauteilen mit dem Pluspol und/oder dem Minuspol einer elektrischen Leistungsversorgungsquelle be reit.
Die Licht emittierenden Bauteile sind mechanisch, elektrisch und thermisch angeschlossen. Eine Trägerplatte weist eine erste Hauptoberfläche und eine der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegende zweite Haupt oberfläche auf, wobei sich zwischen der ersten Hauptoberflä che und der zweiten Hauptoberfläche mindestens eine Seiten oberfläche erstrecken. Die Trägerplatte stellt ein planares Substrat bereit. Die Trägerplatte stellt insbesondere ebene Hauptoberflächen bereit.
Gemäß einem zweiten Aspekt wird ein Verfahren zur Herstellung eines Halogenlampenersatzes, insbesondere für Automobil scheinwerfer, mit den Schritten vorgeschlagen: Ausbilden ei ner Trägerplatte, die an deren beiden Hauptoberflächen je weils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht bedeckt wird, an die jeweils mindestens ein Licht emittieren des Bauteil, insbesondere mindestens ein Leuchtdiodenchip, angeschlossen wird, wobei die Trägerplatte ausgestaltet ist, von den Licht emittierenden Bauteilen erzeugte Wärme an eine mittels einer Koppelstruktur ausgebildeten Wärmesenke wegzu leiten.
Die Licht emittierenden Bauteile, insbesondere die Leuchtdio denchips, sind elektrisch und mechanisch an die beschichtete Trägerplatte angeschlossen. Wärme kann wirksam von den Licht emittierenden Bauteilen, insbesondere von den Leuchtdioden chips, zu der Trägerplatte abgeführt werden.
Es ist im Unterschied zu dem herkömmlichen Halogenlampener satz gemäß Fig. 1 erkannt worden, dass es vorteilhaft ist, einen zusätzlichen Träger zwischen zwei Trägern von Licht emittierenden Bauteilen und damit sowohl ein Befestigen der zwei Träger an diesem zusätzlichen Träger und dadurch entste hende zusätzliche thermische Übergangsflächen zu vermeiden. Auf diese Weise können Kosten verringert werden, da bei Mate- rialeinsparung ein einfacheres System im Vergleich zum Stand der Technik gemäß Fig. 1 bereitgestellt werden kann.
Die Trägerplatte kann auf einfache Weise als mechanisch stabile Tragestruktur und als thermisch leitende Wärmeabfüh rung für die elektrisch kontaktierten Licht emittierenden Bauteile, insbesondere für die Leuchtdiodenchips, wirken. Da die Trägerplatte bereits wesentliche Funktionen übernimmt, wird auf zusätzliche Substrate oder Schichten verzichtet. Da mit ist eine Dicke eines vorgeschlagenen Halogenlampenersat zes im Bereich der Licht emittierenden Bauteile als klein be- reitgestellt . Der Abstand zwischen den Licht emittierenden Bauteilen, die an einander gegenüberliegenden Hauptoberflä chen angeordnet sind, ist wirksam verringert.
Weitere Ausgestaltungen werden mit den Unteransprüchen bean sprucht.
Gemäß einer Ausgestaltung kann die Trägerplatte eine Kern schicht aufweisen. Eine Kernschicht ist auf eine einfache Weise bereitstellbar.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Trägerplatte ei nen ersten Teilträger und einen zweiten Teilträger umfassen, deren erste Hauptoberflächen jeweils mit der strukturierten elektrisch leitenden Schicht bedeckt sind und deren zweite Hauptoberflächen mechanisch und thermisch miteinander verbun den sind. Auf diese Weise kann ein Herstellungsverfahren ver einfacht werden, da der erste Teilträger und der zweite Teil träger annähernd gleich ausgebildet werden können.
Die zweiten Hauptoberflächen des ersten und des zweiten Teil trägers sind von strukturierten elektrisch leitenden Schich- ten unbedeckt. Mechanisches Verbinden umfasst insbesondere beispielsweise Kleben, Schweißen, Löten, Schrauben, Nieten derart, dass die beiden Teilträger als eine mechanische Ein heit wirken. Thermisches Verbinden umfasst insbesondere das Ausbilden eines Wärmeübergangs mit einem hohen thermischen Leitwert mittels Verwenden von thermisch leitendem Verbin dungsmaterial derart, dass beide Teilträger als eine Wärme senke wirken können.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Trägerplatte ei nen über den Bereich der Licht emittierenden Bauteile sich räumlich hinaus erstreckenden Bereich mit einer Steckfunktion ausbilden .
Es ist die Trägerplatte über den Licht emittierenden Bereich hinaus vergrößert. Eine Hauptoberflächenvergrößerung führt zudem zu einer Seitenoberflächenvergrößerung der Trägerplat te. Wird beispielsweise bei einer kreisförmigen Trägerplatte der Radius der Hauptoberflächen vergrößert, vergrößert sich automatisch der Umfang und damit die Seitenoberfläche. Es entsteht mit dieser ein, eine Steckfunktion ausbildender Be reich, mittels dessen die Trägerplatte befestigt werden kann.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Koppelstruktur einen die Wärmesenke bereitstellenden Kühlrippen aufweisenden zylindrischen Metallkörper aufweisen, an dessen der Träger platte zugewandten Seite eine, eine Aufnahmefunktion bereit stellende Klemme ausgebildet sein kann, in der die Träger platte, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, befestigt ist. Die Koppelstruktur kann als ein Aluminiumspritzgusskörper erzeugt sein. Die Trägerplatte kann damit in eine mechanische Halterung eingesteckt werden. Mechanisches Koppeln kann hier beispiels weise ein Einschieben der Trägerplatte in eine, diese ein klemmende, Klemme umfassen. Thermisches Koppeln kann zusätz lich zum mechanischen Koppeln das Ausbilden eines Wärmeüber gangs mit einem hohen thermischen Leitwert zwischen Träger platte und Klemme umfassen, wobei hierzu Wärmepaste verwend bar ist. Auf diese Weise wird zudem die thermische Perfor mance zusätzlich verbessert, da die thermische Übergangsflä che (das thermische Interface) wesentlich in Richtung zu dem Metallkörper verschoben wird.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Koppelstruktur an deren der Trägerplatte zugewandten Seite eine Aufnahmefunkti on bereitstellende Klemme ausbilden, in der die Trägerplatte zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, befestigt ist. Dabei kann für die mechanische und thermische Kopplung zwischen die Klemme und der Trägerplatte eine Wärme paste verwendet werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Koppelstruktur mittels jeweiliger weiterer Steck-Aufnahme-Systeme oder Ste- cker-Buchsen-Paare an einem Automobilscheinwerfer, insbeson dere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, befestigt sein. Mittels der Koppelstruktur kann der Halogenlampenersatz einfach in einen Automobilscheinwerfer eingebaut und ausgebaut werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Trägerplatte ein Metall aufweisen und zwischen der Trägerplatte und den struk turierten elektrisch leitenden Schichten jeweils eine elektrisch passivierende Schicht erzeugt sein. Eine passivie rende Schicht ist dann erforderlich, wenn die Trägerplatte elektrisch leitend und insbesondere metallisch erzeugt ist. Auf diese Weise können die strukturierten elektrisch leiten den Schichten einfach von der Trägerplatte elektrisch iso liert werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Trägerplatte Aluminium (Al) und die elektrisch passivierenden Schichten Aluminiumoxid (AlO) aufweisen. Diese Ausgestaltung ist ein fach herstellbar.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Trägerplatte Kupfer (Cu) und die elektrisch passivierenden Schichten Alu miniumnitrid (A1N) aufweisen. Diese Ausgestaltung ist ebenso einfach herstellbar.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Trägerplatte als Keramik und die strukturierten elektrisch leitenden Schichten direkt an der Keramik ausgebildet sein. Durch Ver wendung einer elektrisch nichtleitenden Trägerplatte kann ei ne elektrische Passivierung vermieden werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Keramik Alumini umoxid (AlO) aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Keramik Alumini umnitrid (A1N) aufweisen.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann die Trägerplatte zu sammen mit den beiden, strukturierten elektrisch leitenden Schichten, als gedruckte Schaltungsplatine (Printed-Curcuit- Board PCB) erzeugt werden. Gedruckte Schaltungsplatinen sind bekannt, leicht verfügbar und einfach herzustellen bezie hungsweise einfach zu bearbeiten. Gedruckte Schaltungsplati- nen gemäß der vorliegenden Erfindung ermöglichen aufgrund de ren großer thermischer Leitfähigkeit und der Verringerung der Anzahl von thermischen Übergängen eine günstige thermische Performance .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann der Halogenlampener satz im Bereich der Licht emittierenden Bauteile mit einer maximalen Dicke von kleiner oder gleich 1,4mm ausgebildet werden. Dies zeigt, dass eine Reduktion der Systemdicke mög lich ist. Auf diese Weise kann sichergestellt werden, dass bei einer Verwendung in einem Automobilscheinwerfer keine Blendung von Verkehrsteilnehmern stattfinden kann. Somit ist eine korrekte Abbildung der Lichtquelle durch den Scheinwer fer gegeben und eine Blendung eines Gegenverkehrs wird ver mieden.
Es kann ebenso bei Verwendung von Chip-Gehäusen in Größe der Licht emittierenden Chips eine maximale Dicke im Bereich zweier, auf einander gegenüberliegenden Hauptoberflächen an geordneter Chips kleiner oder gleich 1,4mm erzeugt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Licht emittie renden Bauteile, insbesondere die Leuchtdiodenchips, an ver schiedenen Hauptoberflächen einander achsensymmetrisch gegen überliegend positioniert werden. Es entsteht dabei ein kon zentrierter Bereich der Emission von Licht. Es kann damit ein Abstrahlwinkel von bis zu 360° bereitgestellt werden. Mittels der Achsensymmetrie ist im Betrieb eine symmetrische Einbrin gung von Wärme von allen Licht emittierenden Bauteilen in die Trägerplatte derart vorgesehen, dass keine, insbesondere ein seitigen, thermische Gradienten oder Spannungen entstehen, die zu thermisch bedingten Materialverspannungen, zu Verbie gungen und zu Materialverschleiß führen könnten. Auf diese Weise kann die erzeugte Wärme symmetrisch und homogen mittels der Koppelstruktur zu der Wärmesenke abgeleitet werden. Des Weiteren kann mittels der Achsensymmetrie zudem die optische Abstrahlcharakteristik der Licht emittierenden Bauteile von thermisch verursachten Materialverspannungen unabhängig be reitgestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Licht emittie renden Bauteile, insbesondere die Leuchtdiodenchips, als Flip-Chips und/oder als Chip-Size-Packages (CSP) ausgebildet werden. Die Licht emittierenden Bauteile können somit auf einfache Weise direkt auf gedruckte Schaltungsplatinen ange bracht werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann an den Licht emittie renden Bauteilen, insbesondere an den Leuchtdiodenchips, je weils eine Konverterschicht zur Wandlung der emittierten elektromagnetischen Strahlung in weißes Licht ausgebildet sein. Mittels des Konverterschichtaufbaus kann eine Weißkon version einfach erfolgen. Das von den emittierenden Bauteilen emittierte Licht kann dabei zunächst zumindest teilweise un sichtbar sein. Geeignete Konverter-Materialien sind insbeson dere lumineszierend und können dabei fluoreszierend oder phosphoreszierend sein.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann an den Licht emittie renden Bauteilen je Hauptoberfläche mindestens eine, eine Batwing-Abstrahlcharakteristik aufweisende optische Linse zur Bildung einer Gesamt-Abstrahlcharakteristik mit einem Gesamt- Abstrahlwinkel von bis zu 360° erzeugt sein. Eine derartige optische Linse kann auf einfache Weise mittels Moldens er zeugt werden. Eine als „Batwing" bezeichnete optische Ab strahlcharakteristik einer optischen Linse weist einen Quer- schnitt in Form zweier Schmetterlings- oder Fledermausflügel auf. Auf diese Weise kann eine vorteilhafte Abstrahlcharakte ristik gebildet werden. Für jeweils eine Hauptoberfläche kann ein Abstrahlwinkel von bis zu 180° erzeugt werden. Für beide Hauptoberflächen zusammen kann damit ein Gesamt- Abstrahlwinkel von bis zu 360° erzeugt werden.
Mittels der Verwendung von gedruckten Schaltungsplatinen kön nen ohne Weiteres Moldprozesse zur Aufbringung von optischen Linsen angewendet werden. Auf diese Weise kann für die Ge samtheit der angeschlossenen Licht emittierenden Bauteile ei ne Abstrahlcharakteristik flexibel geformt werden. Mittels der Linsen können auf einfache Weise 360°-Abstrahlungen rea lisiert werden, die denen der zu ersetzenden Halogenfilamente gleichen .
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung kann angrenzend an den Licht emittierenden Bauteilen, insbesondere an den Leuchtdio denchips, eine Reflexionsschicht zur Reflexion von weißem Licht ausgebildet sein. Auf diese Weise kann eine Ab strahlcharakteristik weiter auf einfache Weise verbessert werden. Alternativ kann der Reflexionsgrad der Reflexions schicht auf mindestens 70% für das gesamte Spektrum des für den Menschen sichtbaren Lichts (VIS-Spektrum) und/oder von mindestens 80% für die von den Licht emittierenden Bauteilen 30 emittierten Wellenlängen, eingestellt werden.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung können die Licht emittie renden Bauteile, die insbesondere Leuchtdiodenchips sind, zu einander elektrisch in Serie geschaltet sein. Auf diese Weise kann der Halogenlampenersatz bei einer geforderten Leistungs aufnahme einfach an eine Betriebsspannung von 12V, die bei einem Automobil vorhanden ist, angeschlossen werden. Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen in Ver bindung mit den Figuren näher beschrieben. Es zeigen
Fig. 1 ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Halo genlampenersatzes;
Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Ha logenlampenersatzes;
Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungs gemäßen Halogenlampenersatzes;
Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel für eine Abstrahlcharakte ristik;
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine Ab- strahlcharakteristik,
Fig. 6 ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Her stellung eines erfindungsgemäßen Halogenlampener satzes.
Fig. 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines herkömmlichen Ha logenlampenersatzes .
Der hier dargestellte Halogenlampenersatz A weist ein flächi ges metallisches Grundelement 1 auf, an das zwei metallische Schichten 3 mit strukturierten elektrisch leitenden Schichten 7 angeordnet sind. Zwischen der jeweiligen metallischen Schicht 3 und der dazugehörigen strukturierten elektrisch leitenden Schicht 7 ist eine dielektrische Schicht 5 ausge bildet. An der jeweiligen strukturierten elektrisch leitenden Schicht 7 sind hier drei gehäuste Leuchtdiodenchips 9 mecha nisch und elektrisch angeschlossen.
Fig. 1 zeigt das flächige metallisches Grundelement 1 mit ei ner Dicke von circa 2mm. An den beiden Hauptoberflächen des flächigen metallischen Grundelements 1 ist jeweils die, ins besondere Al oder Cu aufweisende, metallische Schicht 3 von circa 1mm Dicke angeordnet. An den dem flächigen metallischen Grundelement 1 abgewandten Seiten sind die metallischen Schichten 3 jeweils von der dielektrischen Schicht 5 bedeckt, an der die strukturierte elektrisch leitende, insbesondere Cu aufweisende, Schicht 7 angebracht wurde. Daran sind die Leuchtdioden 9 angeordnet, die hier in Gehäusen auf Kera miksubstraten ausgebildet sind. Diese Leuchtdioden-Packages weisen eine Dicke von circa 0,75mm auf. Es ergibt sich somit für diesen Halogenlampenersatz A eine Dicke im Bereich der Leuchtdioden von circa 5,5mm.
Die einzelnen Leuchtdioden 9 werden bei der Herstellung in einem ersten Schritt an zwei separaten Kombinationen aus me tallischer Schicht 3, dielektrischer Schicht 5 und struktu rierter elektrisch leitender Schicht 7 angebracht. In einem Folgeschritt werden diese beiden separaten Kombinationen an das flächige metallische Grundelement 1 angebracht, das als eine Wärmesenke wirkt. Es erfolgt damit ein separates Auf bringen der Trägersubstrate auf einen weiteren Wärmeleiter.
Zudem kann zur Bereitstellung des Halogenlampenersatzes A das flächige metallische Grundelement 1 als eine, beispielsweise Al aufweisende, Platte ausgebildet sein, die an eine weitere Wärmesenke W angeschlossen wird.
Der hier dargestellte herkömmliche Halogenlampenersatz A kann eine bestimmte bevorzugte herkömmliche Halogenlampe für einen Automobilscheinwerfer aufgrund dessen Ausmaße nicht ersetzen. Denn für die bevorzugt zu ersetzende Halogenlampe soll ein Licht emittierender Bereich ein Zylindervolumen mit einem Durchmesser bis einschließlich 1,4mm aufweisen. Lediglich dann ist sichergestellt, dass der Scheinwerfer dieses Licht korrekt auf eine Straße abbildet.
Da der hier beschriebene herkömmliche Halogenlampenersatz A zusammen mit den Leuchtdioden 9 eine Dicke von größer 1,4mm aufweist, ist eine korrekte Abbildung nicht sichergestellt. Somit ist die Wahrscheinlichkeit hoch, einen Gegenverkehr zu blenden.
Fig. 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Halogenlampenersatzes B.
Die Trägerplatte 100 weist hier eine Kernschicht 100a auf, die an deren beiden Hauptoberflächen jeweils mit einer struk turierten elektrisch leitenden Schicht 20 bedeckt ist. An dieser ist jeweils mindestens ein Licht emittierendes Bauteil 30 angeschlossen. Ein jeweiliges Licht emittierendes Bauteil 30 ist hier ein Leuchtdiodenchip 30a. In Fig. 2 sind sechs Leuchtdiodenchips 30a dargestellt, die mechanisch, elektrisch und thermisch an die Trägerplatte 100 und die jeweilige strukturierte elektrisch leitenden Schicht 20 angeschlossen sind.
Die Kernschicht 100a ist zudem thermisch derart ausgebildet, dass Wärme, die beim Betrieb der Leuchtdiodenchips 30a ent steht, auf einfache Weise von der Kernschicht 100a aufgenom men und zu einer Wärmesenke W abgeleitet wird.
Die zweiseitig metallisierte, die Kernschicht 100a umfassende Trägerplatte 100 ist bevorzugt als eine gedruckte Schaltungs platine (Printed-Circuit-Board PCB) erzeugt. Die Trägerplatte 100 bildet zusammen mit den beiden strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB) aus.
Die Kernschicht 100a ist hier aus einem Material erzeugt. Für den Fall, dass dieses Material elektrisch leitend ist, muss zwischen den beiden Hauptoberflächen und den strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 jeweils eine elektrisch passivierende Schicht 50 zur Vermeidung von elektrischen Kurzschlüssen erzeugt sein. Weist die Kernschicht 100a bei spielsweise Aluminium (Al) auf, so eignen sich elektrisch isolierende und passivierende Schichten 50, das Aluminiumoxid
(AlO) aufweisen. An diesen sind auf einfache Weise struktu rierte elektrisch leitende Schichten 20 angebracht, die eben so bevorzugt Aluminium (Al) aufweisen. Weist die Kernschicht 100a alternativ Kupfer (Cu) auf, so eignen sich elektrisch isolierende und passivierende Schichten 50, das Aluminium nitrid (A1N) aufweisen. An diesen sind auf einfache Weise strukturierte elektrisch leitende Schichten 20 angebracht, die ebenso bevorzugt Kupfer (Cu) aufweisen. Für den Fall das die Kernschicht 100a aus elektrisch isolierendem Material be steht, sind die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 direkt an den beiden Hauptoberflächen der Kernschicht 100a angebracht. Beispielsweise weist die Kernschicht 100a ein Ke ramikmaterial auf. Ist dieses Aluminiumoxid (AlO), so eignet sich Aluminium (Al) als Material für die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20. Ist das Keramikmaterial Aluminiumnitrid (A1N) so eignet sich Kupfer (Cu) als Material für die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20.
Als Materialien der strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 können neben Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al) al ternative Materialien verwendet werden. Beispielsweise sind Gold (Au) oder Gold-Legierungen verwendbar. Zudem sind Silber (Ag) oder Silber-Legierungen verwendbar. Andere Edelmetalle sind ebenso möglich. Des Weiteren kann Silber-Palladium ver wendet werden. Weitere Materialien können Nickel (Ni), Rhodi um (Rh), Platin (Pt) sein, oder eine Legierung diese Materia lien, umfassen. Diese Materialauswahl kann unabhängig vom Ma terial der Trägerplatte 100 erfolgen. Ein elektrisch isolie rendes Material muss entsprechend den Isolationserfordernis sen ausgewählt sein.
Der hier dargestellte Halogenlampenersatz B weist hier im Be reich der Leuchtdiodenchips 30a eine maximale Dicke dmax von bis zu 1,4mm auf. Kleinere maximale Dicken dmax, beispielswei se im Bereich bis zu 1mm, sind ebenso bereitstellbar.
Die an den beiden gegenüberliegenden Hauptoberflächen positi onierten Leuchtdiodenchips 30a liegen einander achsensymmet risch gegenüber. Die Leuchtdiodenchips 30a sind hier als Flip-Chips ausgebildet. Die elektrische Kontaktierung erfolgt damit an den der Kernschicht 100a zugewandten Seiten der Leuchtdiodenchips 30a.
Gemäß der Ausgestaltung ist an den Leuchtdiodenchips 30a je weils eine Konverterschicht 60 zur Wandlung der emittierten Strahlung in weißes Licht ausgebildet. Die Konverterschicht 60 wandelt ebenso nicht sichtbares Licht der Leuchtdioden chips 30a in weißes Licht.
Gemäß einer Ausgestaltung ist mit Bezug auf Fig. 5 an den Leuchtdiodenchips 30a je Hauptoberfläche mindestens eine, ei ne sogenannte „Batwing"-Abstrahlcharakteristik aufweisende optische Linse 70 zur Bildung einer Gesamt- Abstrahlcharakteristik mit einem Gesamt-Abstrahlwinkel von bis zu 360° erzeugt. Angrenzend zu den Leuchtdiodenchips 30a ist an der jeweiligen Hauptoberfläche eine Reflexionsschicht 80 zur Reflexion von weißem Licht ausgebildet. Alternativ ist der Reflexionsgrad der Reflexionsschicht 80 auf mindestens 70% für das gesamte Spektrum des für den Menschen sichtbaren Lichts (VIS- Spektrum) und/oder von mindestens 80% für die von den Licht emittierenden Bauteilen 30 emittierten Wellenlängen, einge stellt.
Die Leuchtdiodenchips 30a sind zueinander elektrisch in Serie geschaltet .
Zur weiteren Ausgestaltung erstreckt sich die Kernschicht 100a über den Bereich hinaus, in dem die Licht emittierenden Bauteile 30 angeordnet sind, die hier als Leuchtdioden 30a ausgeführt sind. Beispielsweise in Fläche eines größeren Rechteckes ist die Trägerplatte 100 als gedruckte Schaltungs platine (PCB) derart ausgebildet, dass diese einfach an eine Koppelstruktur 40 angeschlossen ist. Die Trägerplatte 100 stellt mittels des über den Bereich der Leuchtdiodenchips 30a sich räumlich hinaus erstreckenden Bereichs eine Steckfunkti on und eine Wärmeableitungsfunktion bereit.
Die Koppelstruktur 40 bildet an deren der Trägerplatte 100 zugewandten Seite eine, eine Aufnahmefunktion bereitstellende Klemme 40a aus, in der die Trägerplatte 100, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, be festigt ist. So wird die einen flachen Quader ausbildende Trägerplatte 100 mit zwei schmalen seitlichen, einander ge genüberliegenden Oberflächen in die Klemme 40a der Koppel struktur 40 derart eingebracht, dass damit die mechanische und thermische Kopplung erzeugt wird. Für diese Verbindung wird zusätzlich eine Wärmepaste zwischen Klemme 40a und der Kernschicht 100a verwendet.
Zwei eine Steckfunktion und eine Aufnahmefunktion für eine Verbindung bereitstellende Elemente werden im Folgenden all gemein als Stecker-Buchsen-Paar bezeichnet.
Die Koppelstruktur 40 weist zudem einen als Wärmesenke W wir kenden zylindrischen Metallkörper auf, der Kühlrippen ausbil det. Die Koppelstruktur 40 ist als Aluminiumspritzguss er zeugt. Andere Metalle, insbesondere Leichtmetalle, sind eben so verwendbar.
Elektrisches Koppeln der Trägerplatte 100 an die Koppelstruk tur 40 kann das Ausbilden mindestens zweier Materialübergänge mit einem hohen elektrischen Leitwert zwischen Trägerplatte 100 und Koppelstruktur 40 umfassen, wobei die Koppelstruktur 40 beispielsweise an einer der Trägerplatte 100 abgewandten Seite zwei in Fig. 2 nicht dargestellte Elektroden zum elektrischen Anschluss an einen Automobilscheinwerfer ausbil den kann. Die Licht emittierenden Bauteile 30 können alterna tiv ohne der Koppelstruktur 40 mittels zweier elektrisch iso lierter und äußere Elektroden des Halogenlampenersatzes B ausbildenden Drähten direkt elektrisch in Kontakt mit einem Scheinwerfer-Leistungsversorgungsanschluss eines Automobils gebracht werden. Die Elektroden und Drähte sind in Fig. 2 nicht dargestellt.
Mittels der Koppelstruktur 40 ist im Betrieb der erfindungs gemäße Halogenlampenersatz B an einen Automobilscheinwerfer angeschlossen. Die Koppelstruktur 40 schließt hierfür mittels weiterer Stecker-Buchsen-Paare den erfindungsgemäßen Halogen lampenersatz B an einen Automobilscheinwerfer, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, an.
Die Koppelstruktur 40 kann dabei beispielsweise in einem Steck-Aufnahme-Paar die Steckfunktion übernehmen, wobei ein Automobilscheinwerfer eine Aufnahmefunktion bereitstellen kann. Hierfür kann die Koppelstruktur 40 zwischen dem Kühl rippenbereich und der Klemme 40a einen weiteren Zylinderbe reich 40b mit einer glatten Mantelfläche mit Steckfunktion aufweisen. Auf diese Weise kann der Halogenlampenersatz B mittels der Koppelstruktur an den Automobilscheinwerfer me chanisch angeschlossen werden.
Die Koppelstruktur 40 wirkt insbesondere mittels der Kühlrip pen als Wärmesenke W. Die Koppelstruktur 40 kann noch zusätz lich mit einem Automobilscheinwerfer thermisch zur weiteren Wärmeabfuhr gekoppelt sein. Dies kann beispielsweise mittels des Weiteren Zylinderbereichs 40b ausgeführt sein.
Für eine elektrische Kopplung und/oder Verbindung des Halo genlampenersatzes B mit einem Leistungsversorgungs- und/oder Signalübertragungsnetzwerk, insbesondere für einen Automobil scheinwerfer, kann die Koppelstruktur 40 weitere Mittel auf weisen, insbesondere elektrische Isolierungen, elektrische Leitungen und Elektroden, die in Fig. 2 nicht dargestellt sind.
Die Koppelstruktur 40 kann an deren der Trägerplatte 100 ab gewandten Seite zwei in Fig. 2 nicht dargestellte äußeren Elektroden ausbilden, die ebenso als Teile von Steck- Aufnahme-Paare an die elektrische Leistungsversorgung eines Automobilscheinwerfers elektrisch angeschlossen werden kön nen. Diese äußeren Elektroden können die Steckfunktion be- reitstellen. Abschlüsse von in Fig. 2 nicht dargestellten elektrischen Verbindungskabeln können die Aufnahmefunktion bereitstellen . Alternativ können in Fig. 2 nicht dargestellte elektrisch isolierte Leistungsversorgungsdrähte mit äußeren Elektroden direkt von der Trägerplatte 100 bis zu der dieser abgewandten Seite der Koppelstruktur ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßer Halogenlampenersatz B weist insbesonde re eine, mit Leuchtdiodenchips 30a bestückte und mit zwei strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 bedeckte, Trägerplatte 100 auf, die an einer Koppelstruktur 40 befes tigt und elektrisch angeschlossen ist.
Fig. 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfin dungsgemäßen Halogenlampenersatzes C.
Der in Fig. 3 dargestellte Halogenlampenersatz C bildet den in Fig. 2 dargestellten Halogenlampenersatz B derart weiter, dass die Trägerplatte 100 zwei Teilträger 10a und 10b um fasst.
Darüber hinaus weist Fig. 3 die gleichen Merkmale auf, wie diese in Verbindung mit Fig. 2 beschrieben sind. Gleiche Be zugszeichen kennzeichnen gleiche Merkmale.
Die Trägerplatte 100 umfasst hier zwei jeweils einseitig mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht 20 zumin dest teilweise bedeckte, mit Licht emittierenden Bauteilen 30 bestückte Teilträger 10a und 10b. Die ersten Hauptoberflächen des ersten Teilträgers 10a und des zweiten Teilträger 10b sind hier mit sechs Leuchtdiodenchips 30a als Beispiele für Licht emittierende Bauteile 30 bestückt, die mechanisch, elektrisch und thermisch an die Trägerplatte 100 und die je- weilige strukturierte elektrisch leitenden Schicht 20 ange schlossen sind. Die zweiten Hauptoberflächen des ersten Teil trägers 10a und des zweiten Teilträger 10b sind mechanisch und thermisch miteinander verbunden. Die ersten und zweiten Hauptoberflächen der beiden Teilträger 10a und 10b sind gemäß diesem Ausführungsbeispiel deckungsgleich und liegen bündig aneinander an. Entsprechend gleicht sich die flächige Erstre ckung beider Teilträger 10a und 10b. Auf diese Weise verstär ken sich beide Teilträger 10a und 10b mechanisch. Die beiden Teilträger 10a und 10b sind zudem thermisch derart miteinan der gekoppelt, dass Wärme, die beim Betrieb der Leuchtdioden chips 30a entsteht, auf einfache Weise von den beiden Teil trägern 10a und 10b aufgenommen und zu einer Wärmesenke W ab geleitet wird.
Der erste Teilträger 10a und der zweite Teilträger 10b bilden die Trägerplatte 100 aus und sind bevorzugt jeweils als ge druckte Schaltungsplatinen (Printed-Circuit-Boards PCBs) er zeugt, die rückseitig miteinander verbunden sind. Auf diese Weise bildet die Trägerplatte 100 zusammen mit den beiden strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 ebenso eine gedruckte Schaltungsplatine (PCB) aus.
Der erste Teilträger 10a und der zweite Teilträger 10b sind hier aus einem gleichen Material erzeugt. Für den Fall, dass dieses Material elektrisch leitend ist, muss zwischen den ersten Hauptoberflächen und den strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 jeweils eine dielektrische oder elektrisch passivierenden Schicht 50 zur Vermeidung von elektrischen Kurzschlüssen erzeugt sein. Weisen die beiden Teilträger 10a und 10b beispielsweise Aluminium (Al) auf, so eignen sich elektrisch isolierende und passivierende Schich ten 50, das Aluminiumoxid (A10) aufweisen. An diesen sind auf einfache Weise strukturierte elektrisch leitende Schichten 20 angebracht, die ebenso bevorzugt Aluminium (Al) aufweisen. Weisen die beiden Teilträger 10a und 10b alternativ Kupfer (Cu) auf, so eignen sich elektrisch isolierende und passivie rende Schichten 50, das Aluminiumnitrid (A1N) aufweisen. An diesen sind auf einfache Weise strukturierte elektrisch lei tende Schichten 20 angebracht, die ebenso bevorzugt Kupfer (Cu) aufweisen. Für den Fall, dass die beiden Teilträger 10a und 10b aus elektrisch isolierendem Material bestehen, sind die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 direkt an den ersten Hauptoberflächen der beiden Teilträger 10a und 10b angebracht. Beispielsweise weisen die beiden Teilträger 10a und 10b ein Keramikmaterial auf. Ist dieses Aluminiumoxid (A10), so eignet sich Aluminium (Al) als Material für die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20. Ist das Ke ramikmaterial Aluminiumnitrid (A1N) so eignet sich Kupfer (Cu) als Material für die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20.
Andere Materialsysteme sind grundsätzlich ebenso verwendbar, entsprechend der Herstellung herkömmlicher gedruckter Schal tungsplatinen (PCB).
Als Materialien der strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 können neben Kupfer (Cu) oder Aluminium (Al) al ternative Materialien verwendet werden. Beispielsweise sind Gold (Au) oder Gold-Legierungen verwendbar. Zudem sind Silber (Ag) oder Silber-Legierungen verwendbar. Andere Edelmetalle sind ebenso möglich. Des Weiteren kann Silber-Palladium ver wendet werden. Weitere Materialien können Nickel (Ni), Rhodi um (Rh), Platin (Pt) sein, oder eine Legierung diese Materia lien, umfassen. Diese Materialauswahl kann unabhängig vom Ma terial der Trägerplatte 100 erfolgen. Der hier dargestellte Halogenlampenersatz C weist hier im Be reich der Leuchtdiodenchips 30a eine maximale Dicke dmax von annähernd 1,4mm auf. Kleinere maximale Dicken dmax, beispiels weise im Bereich bis zu 1mm, sind ebenso bereitstellbar.
Die an den gegenüberliegenden ersten Hauptoberflächen positi onierten Leuchtdiodenchips 30a liegen einander achsensymmet risch oder symmetrisch zu den miteinander verbundenen zweiten Hauptoberflächen gegenüber. Die Leuchtdiodenchips 30a sind hier als Flip-Chips ausgebildet. Die elektrische Kontaktie rung erfolgt damit an den den beiden Teilträgern 10a und 10b zugewandten Seiten der Leuchtdiodenchips 30a.
Für jeden Leuchtdiodenchip 30a kann hier jeweils ein hier nicht dargestelltes Gehäuse in Größe des jeweiligen Leuchtdi odenchips 30a - ebenso als Chip-Size-Package (CSP) bezeichnet - verwendet werden.
Gemäß der Ausgestaltung ist an den Leuchtdiodenchips 30a je weils eine Konverterschicht 60 zur Wandlung der emittierten Strahlung in weißes Licht ausgebildet. Die Konverterschicht 60 wandelt ebenso nicht sichtbares Licht der Leuchtdioden chips 30a in weißes Licht.
Gemäß einer Ausgestaltung ist mit Bezug auf Fig. 5 an den Leuchtdiodenchips 30a je Hauptoberfläche mindestens eine, ei ne Batwing-Abstrahlcharakteristik aufweisende optische Linse 70 zur Bildung einer Gesamt-Abstrahlcharakteristik mit einem Gesamt-Abstrahlwinkel von bis zu 360° erzeugt.
Angrenzend zu den Leuchtdiodenchips 30a ist an der jeweiligen Hauptoberfläche eine Reflexionsschicht 80 zur Reflexion von weißem Licht ausgebildet. Alternativ oder kumulativ ist der Reflexionsgrad der Reflexionsschicht 80 auf mindestens 70% für das gesamte Spektrum des für den Menschen sichtbaren Lichts (VIS-Spektrum) und/oder von mindestens 80% für die von den Licht emittierenden Bauteilen 30 emittierten Wellenlän gen, eingestellt.
Die Leuchtdiodenchips 30a sind hier zueinander elektrisch in Serie geschaltet.
Zur weiteren Ausgestaltung erstrecken sich die beiden Teil träger 10a und 10b über den Bereich hinaus, in dem die Licht emittierenden Bauteile 30 angeordnet sind, die hier als Leuchtdioden 30a ausgeführt sind. Beispielsweise in Fläche eines größeren Rechteckes ist die Trägerplatte 100 als ge druckte Schaltungsplatine (PCB) derart ausgebildet, dass die se einfach an eine Koppelstruktur 40 angeschlossen ist. Die Trägerplatte 100 stellt mittels des über den Bereich der Leuchtdiodenchips 30a sich räumlich hinaus erstreckenden Be reichs eine Steckfunktion und Wärmableitungsfunktion bereit.
Die Koppelstruktur 40 bildet an deren der Trägerplatte 100 zugewandten Seite eine, eine Aufnahmefunktion und eine Wärme wegleitungsfunktion bereitstellende Klemme 40a aus, in der die Trägerplatte 100, insbesondere zur mechanischen, thermi schen und/oder elektrischen Kopplung, befestigt ist. So wird die einen flachen Quader ausbildende Trägerplatte 100 mit zwei schmalen seitlichen, einander gegenüberliegenden Ober flächen in die Klemme 40a der Koppelstruktur 40 derart einge bracht, dass damit die mechanische und thermische Kopplung erzeugt wird. Für diese Verbindung wird zusätzlich eine Wär mepaste zwischen Klemme 40a und den beiden Teilträgern 10a und 10b verwendet. Zwei eine Steckfunktion und eine Aufnahmefunktion bereitstel lende Elemente werden im Folgenden allgemein als Stecker- Buchsen-Paar bezeichnet.
Die Koppelstruktur 40 weist zudem einen als Wärmesenke W wir kenden zylindrischen Metallkörper auf, der Kühlrippen ausbil det. Die Koppelstruktur 40 ist als Aluminiumspritzguss er zeugt. Andere Metalle, insbesondere Leichtmetalle, sind eben so verwendbar.
Elektrisches Koppeln der Trägerplatte 100 an die Koppelstruk tur 40 kann das Ausbilden mindestens zweier Materialübergänge mit einem hohen elektrischen Leitwert zwischen Trägerplatte 100 und Koppelstruktur 40 umfassen, wobei die Koppelstruktur 40 beispielsweise an einer der Trägerplatte 100 abgewandten Seite zwei in Fig. 3 nicht dargestellte Elektroden zum elektrischen Anschluss an einen Automobilscheinwerfer ausbil den kann. Die Licht emittierenden Bauteile 30 können alterna tiv ohne der Koppelstruktur 40 mittels zweier elektrisch iso lierter und äußere Elektroden des Halogenlampenersatzes C ausbildenden Drähten direkt elektrisch in Kontakt mit einem Scheinwerfer-Leistungsversorgungsanschluss eines Automobils gebracht werden. Die Elektroden und Drähte sind in Fig. 3 nicht dargestellt.
Mittels der Koppelstruktur 40 ist im Betrieb der erfindungs gemäße Halogenlampenersatz C an einen Automobilscheinwerfer angeschlossen. Die Koppelstruktur 40 schließt hierfür mittels weiterer Stecker-Buchsen-Paare den erfindungsgemäßen Halogen lampenersatz C an einen Automobilscheinwerfer, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, an. Die Koppelstruktur 40 kann dabei beispielsweise in einem Steck-Aufnahme-Paar die Steckfunktion übernehmen, wobei ein Automobilscheinwerfer eine Aufnahmefunktion bereitstellen kann. Hierfür kann die Koppelstruktur 40 zwischen dem Kühl rippenbereich und der Klemme 40a einen weiteren Zylinderbe reich 40b mit einer Mantelfläche mit Steckfunktion aufweisen. Auf diese Weise kann der Halogenlampenersatz C mittels der Koppelstruktur an den Automobilscheinwerfer mechanisch ange schlossen werden.
Die Koppelstruktur 40 wirkt insbesondere mittels der Kühlrip pen als Wärmesenke W. Die Koppelstruktur 40 kann noch zusätz lich mit einem Automobilscheinwerfer thermisch zur weiteren Wärmeabfuhr gekoppelt sein. Dies kann beispielsweise mittels des Weiteren Zylinderbereichs 40b ausgeführt sein.
Für eine elektrische Kopplung und/oder Verbindung des Halo genlampenersatzes C mit einem Leistungsversorgungs- und/oder Signalübertragungsnetzwerk, insbesondere für einen Automobil scheinwerfer, kann die Koppelstruktur 40 weitere Mittel auf weisen, insbesondere elektrische Isolierungen, elektrische Leitungen und Elektroden, die in Fig. 3 nicht dargestellt sind.
Die Koppelstruktur 40 kann an deren der Trägerplatte 100 ab gewandten Seite zwei in Fig. 3 nicht dargestellte äußeren Elektroden ausbilden, die ebenso als Teile von Steck- Aufnahme-Paare an die elektrische Leistungsversorgung eines Automobilscheinwerfers elektrisch angeschlossen werden kön nen. Diese äußeren Elektroden können die Steckfunktion be reitstellen. Abschlüsse von in Fig. 3 nicht dargestellten elektrischen Verbindungskabeln können die Aufnahmefunktion bereitstellen . Alternativ können in Fig. 3 nicht dargestellte elektrisch isolierte Leistungsversorgungsdrähte mit äußeren Elektroden direkt von der Trägerplatte 100 bis zu der dieser abgewandten Seite der Koppelstruktur ausgebildet sein.
Ein erfindungsgemäßer Halogenlampenersatz C weist insbesonde re eine mit Leuchtdiodenchips 30a bestückte, beidseitig me tallisierte Trägerplatte 100 auf, die an einer Koppelstruktur 40 befestigt und elektrisch angeschlossen ist.
Fig. 4 zeigt ein Ausführungsbeispiel für eine Abstrahlcharak teristik eines Halogenlampenersatzes. Auf einer metallischen Schicht 3 ist eine dielektrische Schicht 5 und auf dieser ei ne strukturierte elektrisch leitende Schicht 7 ausgebildet. Eine Leuchtdiode 9 ist auf dieser Schichtfolge derart in ei nem Gehäuse angeordnet und kontaktiert, dass sich hier ein Abstrahlwinkel von circa 120° ergibt.
Bei Verwendung einer hier nicht dargestellten weiteren Leuchtdiode, die in eine zur ersten Leuchtdiode 9 entgegenge setzten Richtung abstrahlt, ergibt sich ein Gesamtabstrahl- winkel von maximal circa 240°. Auf diese Weise kann somit keine Abstrahlcharakteristik erzeugt werden, die der Ab strahlcharakteristik eines Filaments einer Halogenlampe in einem Automobilscheinwerfer entspricht.
Fig. 5 zeigt eine Ausgestaltung einer Abstrahlcharakteristik eines vorgeschlagenen Halogenlampenersatzes B gemäß Fig. 2 oder C gemäß Fig. 3 bis hin zu einem Abstrahlwinkel von 360°.
Auf einer ersten Hauptoberfläche einer Trägerplatte 100 ist eine strukturierte elektrisch leitende, insbesondere metalli sierte, Schicht 20 angeordnet, wobei zwischen diesen beiden Schichten eine dielektrische Schicht oder eine elektrisch passivierende Schicht 50 für den Fall ausgebildet ist, dass die Trägerplatte 100 ebenso elektrisch leitendes Material aufweist. Auf dieser Schichtfolge ist ein Licht emittierendes Bauteil 30 angeschlossen, welches hier ein Leuchtdiodenchip 30a ist. Es wird hierzu jeweils ein gefordertes emittiertes Lichtspektrum ausgewählt. Mindestens eine optischen Linse 70 wird hier an dem Licht emittierenden Bauteil 30 angeordnet. Bevorzugt wird eine optischen Linse 70 verwendet, deren Ab strahlcharakteristik der Form zweier Schmetterlings- oder Fledermausflügel entspricht. Diese Linse 70 wird auf dem Licht emittierenden Bauteil 30 fixiert und ermöglicht einen Abstrahlwinkel von bis zu 180°. Zusätzlich werden zur Bereit stellung der geforderten Abstrahlcharakteristik Konverter schichten 60 zur Wandlung der emittierten elektromagnetischen Strahlung in weißes Licht und/oder Reflexionsschichten 80 zur ausgewählten Reflexion von weißem Licht angebracht. Alterna tiv oder kumulativ ist der Reflexionsgrad der Reflexions schicht 80 auf mindestens 70% für das gesamte Spektrum des für den Menschen sichtbaren Lichts (VIS-Spektrum) und/oder von mindestens 80% für die von den Licht emittierenden Bau teilen 30 emittierten Wellenlängen, eingestellt.
Bei Verwendung eines weiteren hier nicht dargestellten Licht emittierenden Bauteils, das in eine zum ersten Licht emittie renden Bauteil 30 entgegengesetzten Richtung abstrahlt, ergibt sich ein Gesamtabstrahlwinkel von bis zu 360°. Das nicht dargestellte emittierende Bauteil ist an der zur ersten Hauptoberfläche gegenüberliegenden zweiten Hauptoberfläche der Trägerplatte 100 angeordnet und bildet damit eine Ausge staltung eines Halogenlampenersatzes gemäß Fig. 2 oder Fig. 3. Auf diese Weise kann eine Abstrahlcharakteristik erzeugt wer den, die der Abstrahlcharakteristik eines Filaments einer be vorzugt zu ersetzenden Halogenlampe in einem Automobilschein werfer entspricht.
Fig. 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung eines erfindungsgemäßen Halogenlampenersatzes. In einem ersten Schritt S1 erfolgt ein Ausbilden einer Träger platte 100, die, an deren beiden Hauptoberflächen, jeweils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht 20 be deckt wird, an die in einem zweiten Schritt S2 jeweils min destens ein Licht emittierendes Bauteil 30, insbesondere min destens ein Leuchtdiodenchip 30a, angeschossen wird. Die Trä gerplatte 100 wird im ersten Schritt S1 derart ausgestaltet, dass von den Licht emittierenden Bauteilen 30 erzeugte Wärme an eine mittels einer Koppelstruktur 40 ausgebildeten Wärme senke einfach weggeleitet oder abgeleitet wird.
In einer ersten Ausführung des ersten Schrittes S1 wird die Trägerplatte 100 als eine Kernschicht 100a erzeugt, an deren beiden Hauptoberflächen jeweils eine strukturierte elektrisch leitende Schicht 20 ausgebildet wird.
In einer zweiten Ausführung des ersten Schrittes S1 umfasst die Trägerplatte 100 einen ersten Teilträger 10a und einen zweiten Teilträger 10b, die in dem ersten Schritt S1 an deren zweiten Hauptoberflächen mechanisch und thermisch miteinander verbunden und deren erste Hauptoberflächen jeweils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht 20 bedeckt wer den. Gemäß einer ersten Variante erfolgt erst das Bedecken und dann das Verbinden. Gemäß einer zweiten Variante erfolgt erst das Verbinden und dann das Bedecken. Gemäß einer dritten Variante erfolgen das Bedecken und Verbinden gleichzeitig. Bei beiden Ausführungen folgt mit einem zweiten Schritt S2 das Anschließen der Licht emittierenden Bauteile 30, die be vorzugt Leuchtdiodenchips 30a sind, an die strukturierten elektrisch leitenden, insbesondere metallisierten, Schichten 20. Die Licht emittierenden Bauteile 30 werden dabei elektrisch, mechanisch und thermisch angeschlossen.
Ein Unterschritt des Verfahrensschritts S1 betrifft die räum liche Erstreckung und Ausgestaltung der Trägerplatte 100, wo bei diese mittels eines über den Bereich der Licht emittie renden Bauteile 30 sich räumlich hinaus erstreckenden Be reichs neben einer Wärmewegleitungsfunktion eine Steckfunkti on derart bereitstellt, dass die Trägerplatte 100 an eine Klemme 40a anschließbar ist. Die Trägerplatte 100 ist bei spielsweise in Form einer Steckkarte ausgebildet.
Mit einem dritten Schritt S3 erfolgt ein Ausbilden einer Kop pelstruktur 40 mit einem Kühlrippen aufweisenden zylindri schen Metallkörper, wobei an dessen der Trägerplatte 100 zu gewandten Seite eine, eine Aufnahmefunktion und eine Wärme wegleitungsfunktion bereitstellende Klemme 40a ausgebildet wird. Die Koppelstruktur 40 ist insbesondere als ein Alumini umspritzgusskörper erzeugt. Andere Metalle, insbesondere Leichtmetalle, können ebenso verwendet werden.
Mit einem vierten Schritt S4 wird die Trägerplatte 100, ins besondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, an der Klemme 40a befestigt.
Mit einem fünften Schritt S5 wird die Koppelstruktur 40 mit tels jeweiliger Stecker-Buchsen-Paare an einen Automobil- Scheinwerfer, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, angeschlossen.
Weitere Unterschritte oder Schritte betreffen die Material auswahl, die Bereitstellung von elektrisch passivierenden Schichten, die Ausgestaltung der Trägerplatte als Printed- Circuit-Board (PCB) beziehungsweise gedruckte Schaltungspla tine, die maximale Dicke der Schichtfolge, die Lage der Licht emittierenden Bauteile zueinander, deren Ausgestaltung als Flip-Chips, die Verwendung von Konverterschichten, von opti schen Linsen und von Reflexionsschichten sowie die elektri sche Verschaltung der Licht emittierenden Bauteile.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren zur Herstel lung eines Halogenlampenersatzes, insbesondere für Automobil scheinwerfer, mit den Schritten: in einem ersten Schritt S1 erfolgendes Ausbilden einer Trä gerplatte 100, die an deren beiden Hauptoberflächen jeweils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht 20 be deckt wird, an die in einem zweiten Schritt S2 jeweils min destens ein Licht emittierendes Bauteil 30, insbesondere min destens ein Leuchtdiodenchip 30a, angeschlossen wird, wobei die Trägerplatte 100 ausgestaltet ist, von den Licht emittie renden Bauteilen 30 erzeugte Wärme an eine mittels einer Kop pelstruktur 40 ausgebildeten Wärmesenke wegzuleiten.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren mit in dem ersten Schritt S1 erfolgenden Ausbilden der Trägerplatte 100 als eine Kernschicht 100a.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren mit in dem ersten Schritt S1 erfolgenden Ausbilden S1 der Trägerplatte 100 mittels eines ersten Teilträgers 10a und eines zweiten Teilträgers 10b, wobei deren erste Hauptoberflächen jeweils mit der strukturierten elektrisch leitenden Schicht 20 be deckt und deren zweiten Hauptoberflächen mechanisch und ther misch miteinander verbunden werden, wobei in dem zweiten Schritt S2 an die strukturierte elektrisch leitenden Schich ten 20 jeweils das mindestens eine Licht emittierendes Bau teil 30, insbesondere der mindestens eine Leuchtdiodenchip 30a, angeschlossen wird.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren mit Ausbilden der Trägerplatte 100 mit einem über den Bereich der Licht emittierenden Bauteile 30 sich räumlich hinaus erstreckenden Bereich mit einer Steckfunktion und einer Wärmewegleitungs funktion .
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren mit Ausbilden
53 der Koppelstruktur 40 mit einem die Wärmesenke bereitstel lenden, Kühlrippen ausbildenden zylindrischen Metallkörper, an dessen der Trägerplatte 100 zugewandten Seite eine, eine Aufnahmefunktion bereitstellende Klemme 40a ausgebildet wird, in der die Trägerplatte 100, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, befestigt wird
54.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Koppelstruktur 40 mittels jeweiliger Stecker-Buchsen-Paare an einen Automobilscheinwerfer, insbesondere zur mechanischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, angeschlossen wird S5.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Trägerplatte 100 ein Metall aufweist und zwischen der Träger platte 100 und den strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 jeweils eine elektrisch passivierende Schicht 50 erzeugt wird.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Trägerplatte 100 Aluminium (Al) und die elektrisch passivie renden Schichten 50 Aluminiumoxid (AlO) aufweisen.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Trägerplatte 100 Kupfer (Cu) und die elektrisch passivieren den Schichten 50 Aluminiumnitrid (A1N) aufweisen.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Trägerplatte 100 als Keramik und die strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 direkt an der Keramik aus gebildet werden S2.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Keramik Aluminiumoxid (AlO) aufweist.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Keramik Aluminiumnitrid (A1N) aufweist.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Trägerplatte 100 zusammen mit den beiden strukturierten elektrisch leitenden Schichten 20 eine gedruckte Schaltungs platine PCB ausbildet.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem der Halogenlampenersatz im Bereich der Licht emittierenden Bau teile 30 eine maximale Dicke dmax von kleiner oder gleich 1,4mm aufweist. Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Licht emittierenden Bauteile 30, an verschiedenen Hauptober flächen einander achsensymmetrisch gegenüberliegen.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Licht emittierenden Bauteile 30, als Flip-Chips und/oder als Chip-Size-Packages CSP ausgebildet werden.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem an den Licht emittierenden Bauteilen 30 jeweils eine Konverter schicht 60 zur Wandlung der emittierten Strahlung in weißes Licht ausgebildet wird.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem an den Licht emittierenden Bauteilen 30 je Hauptoberfläche min destens eine, eine Batwing-Abstrahlcharakteristik aufweisende optische Linse 70 zur Bildung einer Gesamt- Abstrahlcharakteristik mit einem Gesamt-Abstrahlwinkel von bis zu 360° erzeugt wird.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem an grenzend an den Licht emittierenden Bauteilen 30, eine Refle xionsschicht 80 mit einem großen Reflexionsgrad, von mindes tens 70% für das gesamte Spektrum des für den Menschen sicht baren Lichts VIS-Spektrum und/oder von mindestens 80% für die von den Licht emittierenden Bauteilen 30 emittierten Wellen längen, ausgebildet wird.
Ein weiterer Gegenstand betrifft ein Verfahren, bei dem die Licht emittierenden Bauteile 30 zueinander elektrisch in Se rie geschaltet werden. Bezugszeichenliste
1 flächiges metallisches Grundelement
3 metallische Schicht 5 dielektrische Schicht
7 strukturierte elektrisch leitende Schicht 9 Leuchtdiöden
100 Trägerplatte 100a Kernschicht 10a erster Teilträger
10b zweiter Teilträger 20 strukturierte elektrisch leitende Schicht 30 Licht emittierendes Bauteil 30a Leuchtdiodenchip 40 KoppelStruktur
40a Klemme
40b weiterer Zylinderbereich 50 elektrisch passivierende Schicht PCB gedruckte Schaltungsplatine CSP Gehäuse in der Größe eines Chips 60 Kon erterSchicht 70 optische Linse 80 ReflexionsSchicht

Claims

Patentansprüche
1. Halogenlampenersatz, insbesondere für Automobilscheinwer fer, aufweisend eine Trägerplatte (100), die an deren beiden Hauptoberflächen jeweils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht (20) bedeckt ist, an die jeweils mindestens ein Licht emit tierendes Bauteil (30), insbesondere mindestens ein Leuchtdi odenchip (30a), angeschlossen ist, wobei die Trägerplatte (100) ausgestaltet ist, von den Licht emittierenden Bauteilen (30) erzeugte Wärme an eine mittels einer Koppelstruktur (40) ausgebildeten Wärmesenke wegzulei ten.
2. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstruktur (40) an deren der Trägerplatte (100) zugewandten Seite eine Aufnahmefunkti on bereitstellende Klemme (40a) ausbildet, in der die Träger platte (100), zur mechanischen, thermischen und/oder elektri schen Kopplung, befestigt ist, und wobei für die mechanische und thermische Kopplung zwischen die Klemme (40a) und der Trägerplatte (100) eine Wärmepaste verwendet wird.
3. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) eine Kernschicht (100a) aufweist.
4. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) einen ersten Teilträger (10a) und ei nen zweiten Teilträger (10b) umfasst, deren zweite Hauptober flächen mechanisch und thermisch miteinander verbunden sind, und deren erste Hauptoberflächen jeweils mit der strukturier ten elektrisch leitenden Schicht (20) bedeckt sind, an die jeweils das mindestens eine Licht emittierendes Bauteil (30), insbesondere der mindestens eine Leuchtdiodenchip (30a), an geschlossen ist.
5. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) einen über den Bereich der Licht emit tierenden Bauteile (30) sich räumlich hinaus erstreckenden Bereich mit einer Steckfunktion und einer Wärmewegleitungs funktion ausbildet.
6. Halogenlampenersatz gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstruktur (40) einen die Wärmesenke bereitstellen- den, Kühlrippen aufweisenden zylindrischen Metallkörper auf weist.
7. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Koppelstruktur (40) mittels jeweiliger Stecker-Buchsen- Paare an einen Automobilscheinwerfer, insbesondere zur mecha nischen, thermischen und/oder elektrischen Kopplung, ange schlossen ist.
8. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) ein Metall aufweist und zwischen der Trägerplatte (100) und den strukturierten elektrisch leiten den Schichten (20) jeweils eine elektrisch passivierende Schicht (50) erzeugt ist.
9. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) Aluminium (Al) und die elektrisch pas sivierenden Schichten (50) Aluminiumoxid (AlO) aufweisen.
10. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) Kupfer (Cu) und die elektrisch passi vierenden Schichten (50) Aluminiumnitrid (A1N) aufweisen.
11. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) als Keramik und die strukturierten elektrisch leitenden Schichten (20) direkt an der Keramik ausgebildet sind.
12. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik Aluminiumoxid (AlO) aufweist.
13. Halogenlampenersatz gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Keramik Aluminiumnitrid (A1N) aufweist.
14. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerplatte (100) zusammen mit den beiden strukturierten elektrisch leitenden Schichten (20) eine gedruckte Schal tungsplatine (PCB) ausbildet.
15. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Halogenlampenersatz im Bereich der Licht emittierenden Bauteile (30) eine maximale Dicke dmax von kleiner oder gleich 1,4mm aufweist.
16. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Bauteile (30), an verschiedenen Hauptoberflächen einander achsensymmetrisch gegenüberliegen.
17. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Bauteile (30), als Flip-Chips und/oder als Chip-Size-Packages (CSP) ausgebildet sind.
18. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Licht emittierenden Bauteilen (30) jeweils eine Kon verterschicht (60) zur Wandlung der emittierten Strahlung in weißes Licht ausgebildet ist.
19. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an den Licht emittierenden Bauteilen (30) je Hauptoberfläche mindestens eine, eine Batwing-Abstrahlcharakteristik aufwei sende optische Linse (70) zur Bildung einer Gesamt- Abstrahlcharakteristik mit einem Gesamt-Abstrahlwinkel von bis zu 360° erzeugt ist.
20. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass angrenzend an den Licht emittierenden Bauteilen (30), eine Reflexionsschicht (80) mit einem großem Reflexionsgrad, von mindestens 70% für das gesamte Spektrum des für den Menschen sichtbaren Lichts (VIS-Spektrum) und/oder von mindestens 80% für die von den Licht emittierenden Bauteilen (30) emittier ten Wellenlängen, ausgebildet ist.
21. Halogenlampenersatz gemäß einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Licht emittierenden Bauteile (30) zueinander elektrisch in Serie geschaltet sind.
22. Verfahren zur Herstellung eines Halogenlampenersatzes, insbesondere für Automobilscheinwerfer, mit den Schritten: in einem ersten Schritt (Sl) erfolgendes Ausbilden einer Trä gerplatte (100), die an deren beiden Hauptoberflächen jeweils mit einer strukturierten elektrisch leitenden Schicht (20) bedeckt wird, an die in einem zweiten Schritt (S2) jeweils mindestens ein Licht emittierendes Bauteil (30), insbesondere mindestens ein Leuchtdiodenchip (30a), angeschlossen wird, wobei die Trägerplatte (100) ausgestaltet ist, von den Licht emittierenden Bauteilen (30) erzeugte Wärme an eine mittels einer Koppelstruktur (40) ausgebildeten Wärmesenke wegzulei ten.
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