專利名稱:光電發(fā)光模塊和汽車大燈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
說明了ー種光電發(fā)光模塊。此外,還說明了ー種具有這種發(fā)光模塊的汽車大燈。
背景技術(shù):
在出版物US 2008/0008427 Al中說明了一種發(fā)光模塊和一種用于車輛的照明部件。
發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題在于給出一種發(fā)光模塊,該發(fā)光模塊具有良好的散熱。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,該發(fā)光模塊包括帶有冷卻體上側(cè)的冷卻體。冷卻體尤其用于將在發(fā)光模塊運(yùn)行中形成的廢熱從發(fā)光模塊導(dǎo)出。例如,冷卻體基于金屬如銅或鋁或金屬合金或由其構(gòu)成。優(yōu)選地,散熱器的平均熱導(dǎo)率為至少200W/ (HiK)0冷卻體的熱容量尤其為至少100J/K或至少200J/K。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,該發(fā)光模塊包含至少ー個(gè)印刷電路板。印刷電路板例如為金屬芯電路板或被印刷的印刷電路板。印刷電路板優(yōu)選以機(jī)械方式牢固地安置例如粘貼在冷卻體上側(cè)上。尤其,通過印刷電路板電接觸發(fā)光模塊。為此,在背離冷卻體上側(cè)的印刷電路板上側(cè)上可以安置有電接觸區(qū)域。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,該發(fā)光模塊具有承載體,其具有承載體上側(cè)和與承載體上側(cè)對(duì)置的承載體下側(cè)。承載體包含或基于例如陶瓷如AlN或半導(dǎo)體材料如Si。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,該發(fā)光模塊包含一個(gè)或多個(gè)光電半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片尤其是發(fā)光二極管,其包括例如基于II1-V族半導(dǎo)體材料如GaN的半導(dǎo)體層序列。半導(dǎo)體芯片優(yōu)選構(gòu)建為在發(fā)光模塊運(yùn)行中產(chǎn)生紫外或近紅外輻射和/或藍(lán)色光或白色光。半導(dǎo)體芯片安置在承載體上側(cè)上并且與承載體電連接。為此,在承載體上側(cè)上可以安置有電印制導(dǎo)線。半導(dǎo)體芯片例如在電學(xué)上串聯(lián)連接或并聯(lián)連接。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,該發(fā)光模塊具有至少ー個(gè)支持裝置,所述支持裝置至少間接地放置在承載體上側(cè)上并且所述支持裝置將承載體下側(cè)按壓到冷卻體上側(cè)上。換言之,支持裝置將機(jī)械力施加到帶有半導(dǎo)體芯片的承載體上,由此承載體與冷卻體匹配。尤其,支持裝置和/或支持裝置的與承載體接觸的部分可以彈性形變。支持裝置例如是彈簧或包括彈簧。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,承載體與印刷電路板電連接。在印刷電路板與承載體之間的電連接優(yōu)選并不通過冷卻體進(jìn)行。在印刷電路板與承載體之間的電連接可以與冷卻體電隔離。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,支持裝置與其中一個(gè)半導(dǎo)體芯片或所述多個(gè)半導(dǎo)體芯片電隔離。于是在支持裝置與至少ー個(gè)半導(dǎo)體芯片之間部存在直接的電連接。也就是說,支持裝置與用于半導(dǎo)體芯片的電連接裝置不同。尤其,支持裝置僅用于承載體對(duì)冷卻體的機(jī)械和可選地?zé)峤佑|。在光電發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式中,發(fā)光模塊具有帶有冷卻體上側(cè)的冷卻體以及印刷電路板和帶有承載體上側(cè)和與冷卻體上側(cè)對(duì)置的冷卻體下側(cè)的承載體。在冷卻體上側(cè)上安置有一個(gè)或多個(gè)光電半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片與承載體電連接。發(fā)光模塊的ー個(gè)或多個(gè)支持裝置間接或直接放置在承載體上側(cè)上并且將承載體下側(cè)按壓到冷卻體上側(cè)上。承載體與印刷電路板電連接。支持裝置與至少ー個(gè)半導(dǎo)體芯片電連接。由于通過支持裝置將承載體按壓到冷卻體上,所以可以省去用于將承載體以機(jī)械方式固定在冷卻體上的連接裝置,其中連接裝置安置在承載體與冷卻體之間。由此,可以減小在半導(dǎo)體芯片與冷卻體之間的熱阻。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,其上安置有半導(dǎo)體芯片的承載體在橫向方向上與印刷電路板間隔。于是,在冷卻體上側(cè)的俯視圖中看,在承載體與印刷電路板之間形成間隙。優(yōu)選,間隙圍繞印刷電路板地延伸,使得承載體和印刷電路板在橫向方向上絕不觸 碰。對(duì)此可替選地,同樣可能的是,承載體與印刷電路板在橫向方向上局部直接觸碰。例如可能的是,間隙僅在兩側(cè)或三側(cè)上沿著印刷電路板延伸并且印刷電路板在一側(cè)或兩側(cè)靠置在承載體上。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,承載體和印刷電路板通過電橋路彼此電連接。橋路將承載體上側(cè)上的電印制導(dǎo)線與印刷電路板上側(cè)上的對(duì)應(yīng)的電印制導(dǎo)線連接??赡艿氖牵瑯蚵房缭皆诔休d體與印刷電路板之間可能存在的間隙。例如,橋路通過接合線、通過導(dǎo)電帶或通過層或?qū)щ姾涂蛇x地電隔離的層的層序列形成,其中這些層直接施加到承載體上側(cè)上以及施加到印刷電路板上側(cè)上。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,印刷電路板具有開ロ,該開ロ完全穿通印刷電路板。開ロ優(yōu)選在至少三個(gè)側(cè)上或在至少四個(gè)側(cè)上被印刷電路板的材料在橫向方向上包圍。換言之,印刷電路板在橫向方向上可以從四周包圍承載體。在開口中,可以存在帶有至少ー個(gè)半導(dǎo)體芯片的承載體,其中承載體在離開冷卻體的方向上優(yōu)選至少局部伸出印刷電路板。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,支持裝置與印刷電路板不接觸,其中支持裝置將承載體按壓到冷卻體上。于是,印刷電路板和支持裝置不觸碰。由此,可以保證從承載體或半導(dǎo)體芯片直接到冷卻體而不經(jīng)過印刷電路板的良好熱傳遞。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,支持裝置在根據(jù)規(guī)定的使用中以在5N到100N之間(包括邊界值)的機(jī)械力、尤其以在20N到60N之間(包括邊界值)的力將承載體按壓到冷卻體上側(cè)上。附加地或可替選地,承載體下側(cè)對(duì)冷卻體上側(cè)的平均接觸壓カ在0. 2MPa到20MPa之間(包括邊界值),尤其在0. 4MPa到2MPa之間(包括邊界值)。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,承載體下側(cè)具有最高10 ii m或最高5 ii m或最高2 的稱作Ra的平均粗糙度。換言之,承載體下側(cè)和/或冷卻體上側(cè)是平滑的。由此,可以保證在承載體與冷卻體之間的良好熱接觸。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,承載體下側(cè)和/或冷卻體上側(cè)、尤其是冷卻體上側(cè)的放置有承載體的區(qū)域平面且均勻地形成。換言之,對(duì)承載體下側(cè)和冷卻體上側(cè)的放置有承載體的區(qū)域不進(jìn)行有目的的ニ維或三維結(jié)構(gòu)化。承載體與冷卻體于是可以彼此平
面靠置。
根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,承載體下側(cè)局部或完全與冷卻體上側(cè)直接接觸。承載體和冷卻體于是可以觸碰。在不考慮承載體下側(cè)和冷卻體上側(cè)的微觀粗糙度的情況下,承載體下側(cè)優(yōu)選整個(gè)面地觸碰冷卻體上側(cè)。由此,可以實(shí)現(xiàn)在承載體與冷卻體之間的特別低的熱阻。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,在承載體下側(cè)與冷卻體上側(cè)之間局部或整個(gè)面地存在中間層。中間層構(gòu)建為用于改善承載體對(duì)冷卻體的熱耦合。尤其是,中間層適于填充在承載體與冷卻體之間的間隙,該間隙由承載體下側(cè)和/或冷卻體上側(cè)的微觀粗糙度引起。換言之,可以借助中間層増大了在承載體與冷卻體之間的接觸面。中間層的平均厚度優(yōu)選最高10 y m或最高2. 5 i! m或最高I y m。換言之,中間層比較薄地構(gòu)建并且因此沒有顯著的熱阻。具體而言,與不帶中間層的等同裝置相比,通過中間層減小了在承載體與冷卻體之間的熱阻。例如,中間層包括硅樹脂或由硅樹脂構(gòu)成。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,冷卻體在冷卻體上側(cè)上具有阱或槽。帶有半導(dǎo)體芯片的承載體安置在阱或槽中,其中承載體在離開阱底部的方向上優(yōu)選伸出阱 (Wanne)或槽(Nut)。阱底部尤其平面地構(gòu)建。承載體可以平面并且均勻地放置在阱底部上。承載體在相對(duì)于冷卻體的橫向方向上可通過阱和/或固定。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,支持裝置構(gòu)建為彈簧或帶或具有這些元件中的至少ー個(gè),例如與固定元件如螺釘或鉚釘或焊墊結(jié)合。支持裝置的材料優(yōu)選具有至少80W/ (Km)的比熱。例如,支持裝置具有銅或銅合金或由其構(gòu)成。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,支持裝置局部與冷卻體直接熱接觸。例如,支持裝置于是局部按壓或擠壓到冷卻體如冷卻體上側(cè)的邊界面上。如果支持裝置具有多個(gè)部分,則優(yōu)選這些部分中的至少ー個(gè)不僅直接與承載體而且直接與冷卻體熱接觸。例如,支持裝置的相應(yīng)部分觸碰承載體上側(cè)和/或冷卻體上側(cè)。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,印刷電路板的平均熱膨脹系數(shù)與承載體的熱膨脹系數(shù)彼此相差最多四倍,或優(yōu)選彼此相差三倍。由此,可以減小由于不同熱膨脹引起的材料應(yīng)力,由此可以提聞發(fā)光I旲塊的使用壽命。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,該發(fā)光模塊包括至少ー個(gè)止擋(Anschlag)。止擋安置在承載體的至少ー個(gè)側(cè)面上。優(yōu)選地,止擋與冷卻體上側(cè)和承載體間接或直接接觸。止擋構(gòu)建為阻止或減小承載體相對(duì)于冷卻體上側(cè)的橫向移動(dòng)。止擋例如是承載體相對(duì)于冷卻體的固定點(diǎn)。尤其是,止擋最多在承載體的一個(gè)或者兩個(gè)側(cè)面上,其中止擋所處的側(cè)面優(yōu)選并不對(duì)置。根據(jù)發(fā)光模塊的至少ー個(gè)實(shí)施形式,支持裝置持久地并且在發(fā)光模塊按規(guī)定使用中不可逆以可松脫方式固定在冷卻體上。例如,支持裝置粘合或焊接到冷卻體上。此外,說明了 ー種汽車大燈。汽車大燈包含至少ー個(gè)光電發(fā)光模塊,如結(jié)合上述實(shí)施例中的ー個(gè)或多個(gè)所描述的那樣。汽車大燈的特征因此相對(duì)于在此所描述的發(fā)光模塊也被公開,反之亦然。
以下參照附圖借助實(shí)施例在此更為詳細(xì)地闡述了所描述的光電發(fā)光模塊以及在此所描述的汽車大燈。相同的附圖標(biāo)記在此說明了各個(gè)圖中的相同元件。然而在此并未示出合乎比例的關(guān)系,更確切地說為了更好的理解而夸大地示出了各元件。其中
圖1至圖6示出了在此所描述的光電發(fā)光模塊的實(shí)施例的示意圖,以及 圖7示出了發(fā)光模塊的變型方案的示意圖。
具體實(shí)施例方式在圖1中示出了光電發(fā)光模塊I的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。例如,發(fā)光模塊I安裝在汽車大燈中。發(fā)光模塊I包括冷卻體8,該冷卻體帶有冷卻體上側(cè)80。在冷卻體上側(cè)80上牢固安裝有印刷電路板3,例如金屬芯電路板。此外,在冷卻體上側(cè)80上安置有兩個(gè)支持裝置7以及帶有多個(gè)光電半導(dǎo)體芯片5的承載體4。不僅在與冷卻體8背離的承載體上側(cè)40上而且在與冷卻體8背離的印刷電路板上側(cè)30上有電印制導(dǎo)線10,其尤其可以部分掩埋在印刷電路板3中。在承載體4的印制導(dǎo) 線10與印刷電路板3之間的電連接通過電橋路9進(jìn)行,電連接例如通過接合線實(shí)現(xiàn)。此外,半導(dǎo)體芯片5通過在承載體上側(cè)40上的印制導(dǎo)線10電學(xué)上串聯(lián)連接。與所示不同,同樣可能的是,半導(dǎo)體芯片5可以單獨(dú)地或成組地單獨(dú)激勵(lì)。在此情況下,不僅在印刷電路板3而且在承載體4上如圖1中所示分布多個(gè)印制導(dǎo)線10。同樣在此情況下,在承載體4與印刷電路板3之間優(yōu)選存在多于兩個(gè)的橋路9,用于電連接。為了外部電接觸,在印刷電路板3上在角區(qū)域中設(shè)置有焊墊11。支持裝置7分別具有兩個(gè)部分7a、7b。部分7a構(gòu)建為彈簧夾,彈簧夾直接壓到承載體上側(cè)40上并且彈簧夾與冷卻體上側(cè)80直接接觸。部分7a通過部分7b持久地按壓和固定到冷卻體上側(cè)80上。承載體4通過支持裝置7不用連接裝置地壓到冷卻體上側(cè)80上。承載體4和冷卻體8彼此直接緊緊接觸,而在冷卻體上側(cè)80與承載體下側(cè)之間不存在連接裝置??蛇x地,冷卻體8具有固定裝置6,利用固定裝置可將整個(gè)發(fā)光模塊I固定在外部安裝板上。固定裝置6例如是用于容納螺釘?shù)目?。承載體的厚度例如在200 ii m與Imm之間(包括邊界值)、尤其在300 y m與700 u m之間(包括邊界值)。如果發(fā)光模塊I包括多個(gè)半導(dǎo)體芯片5,承載體4的橫向尺寸例如在3mmX5mm與5mmX 8mm之間(包括邊界點(diǎn)),或如果發(fā)光模塊僅包含卩隹ー的半導(dǎo)體芯片5 (不同于圖1中所示),則承載體4的橫向尺寸在lmmX4mm與3mmX 5mm之間(包括邊界點(diǎn))。例如,在發(fā)光模塊I按規(guī)定運(yùn)行時(shí),姆個(gè)半導(dǎo)體5形成至少3W的廢熱。承載體4例如包含如氮化鋁或氧化鋁的陶瓷或由這樣的陶瓷構(gòu)成。同樣可能的是,承載體4包括氮化硅或碳化硅或由此構(gòu)成,或承載體4由如硅或鍺的半導(dǎo)體材料制造。如果承載體4具有導(dǎo)電材料,則該承載體優(yōu)選至少局部設(shè)置有薄鈍化層,例如由氮化硅構(gòu)成,氮化硅只有可忽略的熱阻。用于承載體4的具有高熱導(dǎo)率和類似半導(dǎo)體芯片的熱膨脹的合適材料如陶瓷典型地具有大約SXKr6IT1的熱膨脹系數(shù)。而冷卻體的金屬如鋁或銅具有在大約ISXio6Ir1到大約25X IO6IT1范圍中的比較大的熱膨脹系數(shù)。對(duì)根據(jù)在此所描述的實(shí)施例的擴(kuò)展方案替選地,在承載體4與冷卻體8之間的連接裝置必須能夠補(bǔ)償熱膨脹系數(shù)的差異,因?yàn)橐蝗辉诎l(fā)光模塊多次接通和關(guān)斷之后承載體會(huì)與冷卻體松脫。
剛性金屬焊料或例如摻入銀的環(huán)氧樹脂作為連接裝置通常不能夠補(bǔ)償由于在承載體與冷卻體之間不同熱膨脹引起的應(yīng)力。為此,需要尤其基于硅樹脂的比較軟的粘合剤,其例如填充以氮化鋇。然而,這樣的粘合劑具有2W/ (mK)的量級(jí)的比較低的熱導(dǎo)率并且還以20 y m到60 u m之間的比較大的層厚度涂覆。由于連接裝置層的高熱阻因此顯著地減小發(fā)光模塊的散熱性(Entwjirmbarkeit)。由于在這里所描述的發(fā)光模塊I中承載體4通過支持裝置7a、7b直接和無(wú)連接裝置地?cái)D壓在冷卻體8上,所以可以減小冷卻體8與承載體4之間的熱阻。例如,熱阻最高為2. 5K/W或最高為2. 0K/W。在根據(jù)圖2的實(shí)施例中,冷卻體8在冷卻體上側(cè)80上具有用于容納承載體4的阱12,參照?qǐng)D2A。承載體4例如通過該阱例如以最高500 u m或最高250 u m的公差在相對(duì)于冷卻體8的橫向方向上固定。與根據(jù)圖1的實(shí)施例不同,支持裝置7可逆地固定在冷卻體8上。部分7b通過螺釘形成,螺釘將部分7a壓到冷卻體上側(cè)80以及承載體上側(cè)40上。也如在所有其他實(shí)施例中,支持裝置7優(yōu)選不僅用于以機(jī)械方式并且可選地以熱學(xué)方式將承載體4系接到冷卻體8上。支持裝置7與印制導(dǎo)線10以及半導(dǎo)體芯片5電隔離。由于承載體4的機(jī)械和熱學(xué)系接彼此隔開,所以尤其支持裝置7可以比較自由地設(shè)計(jì)。在根據(jù)圖3的發(fā)光模塊I的其他實(shí)施例中,支持裝置的部分7b同樣通過可逆地操作的螺釘來(lái)形成。在冷卻體上側(cè)80的俯視圖中看,部分7a在承載體4的至少80%的短側(cè)上延伸。印刷電路板3僅在一半的冷卻體上側(cè)80上。與所示不同,同樣可能的是,印刷電路板3環(huán)繞完全包圍承載體4,或至少沿著承載體4的兩側(cè)或三側(cè)延伸。也如在所有其他實(shí)施例中那樣,半導(dǎo)體芯片5可選地被輻射可透射的蓋15覆蓋,其中在該蓋15之后可以設(shè)置附圖中未示出的光學(xué)裝置。在根據(jù)圖4的實(shí)施例中,承載體4在阱12中并且伸出該阱12。固定設(shè)備的部分7b通過焊接接觸面形成。承載體4通過部分7a擠壓在冷卻體8上,部分7a是帶,例如由銅或銅合金構(gòu)成。部分7a與部分7b通過焊接連接或通過粘合連接固定。例如,帶具有在100 u m到300 ii m之間(包括邊界值)的厚度。此外,部分7a沿著整個(gè)承載體4延伸并且例如遮蓋承載體上側(cè)40的至少15%或至少20%。在圖5中示出了發(fā)光模塊I的另ー實(shí)施例,在圖5A中示出了在承載體4固定之后的發(fā)光模塊I并且在圖5B中示出了在承載體4被擠壓到冷卻體8上之后的發(fā)光模塊I。支持裝置的部分7a通過夾形成,部分7a穿過開ロ 2從冷卻體8的背側(cè)伸到承載體上側(cè)40。部分7b通過螺釘形成。通過擰緊部分7b的螺釘,將夾狀的部分7a按壓到承載體上側(cè)40上,由此將承載體4與保持芯片5固定在一起。在根據(jù)圖6的發(fā)光模塊I的實(shí)施例中,在承載體下側(cè)45與冷卻體上側(cè)80之間存在中間層14。中間層14具有例如最高I U m的小厚度。與將承載體直接擠壓到冷卻體8相比,通過中間層14減小承載體4與冷卻體8之間的熱阻,因?yàn)橥ㄟ^中間層14可以補(bǔ)償冷卻體上側(cè)80以及承載體下側(cè)45的粗糙度。中間層14并不用于承載體4的機(jī)械固定。為此使用支持裝置7,在圖6中示例性地僅示出了其中唯一的支持裝置7。支持裝置7的部分7a構(gòu)建為夾,其一端部放置在承載體上側(cè)40上而其另一端支撐在冷卻體上側(cè)上,其中后述的端部基本上垂直于冷卻體上側(cè)80垂直地取向。部分7a擠壓到承載體上側(cè)40通過例如成型為螺釘?shù)牟糠?b進(jìn)行。
可選地,也如在所有其他實(shí)施例中那樣,可能的是,在承載體4的側(cè)面48上點(diǎn)狀地或以線形式安置有止擋13。通過止擋13尤其可避免或減小在通過支持裝置7擠壓之前或期間承載體4的滑動(dòng)。例如,止擋13通過補(bǔ)償熱膨脹的比較軟的硅樹脂來(lái)形成。同樣可能的是,止擋13例如通過ー個(gè)或多個(gè)焊接點(diǎn)形成。優(yōu)選地,止擋13僅延伸到承載體4的一個(gè)側(cè)面48上或延伸到僅兩個(gè)側(cè)面48上。根據(jù)圖6,在承載體4之后的止擋施加到冷卻體8上并且止擋13在橫截面上近似三角形地形成并且直接連接到側(cè)面48以及冷卻體上側(cè)80上。對(duì)此可替選地,可能的是,止擋13通過結(jié)構(gòu)化冷卻體上側(cè)80或通過在承載體4之前固定在冷卻體8上的材料塊形成,例如不同于在這些附圖中所示地通過印刷電路板3本身形成。發(fā)光模塊的變型方案以俯視圖在圖7A中以及以透視圖在圖7B中可看到。帶有半導(dǎo)體芯片5的承載體4在印刷電路板3的開ロ 2中借助連接裝置層12粘合到印刷電路板上側(cè)30上。開ロ 2并未完全穿通包括比較厚的金屬芯的印刷電路板3,使得形成一種阱,在該阱中安置承載體4。在承載體4與印刷電路板3之間的機(jī)械連接基本上僅通過連接裝置層12進(jìn)行。由于在印刷電路板3與承載體4之間有連接裝置層12,熱阻相比于根據(jù)圖1至6的實(shí)施例被提高。在此所描述的發(fā)明并不受借助實(shí)施例的描述限制。更確切地說,本發(fā)明包括任意新特征以及特征的任意組合,這尤其包含權(quán)利要求中的特征的任意組合,即使這些特征或組合本身并未明確地在權(quán)利要求或?qū)嵤├杏枰哉f明。本專利申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)10 2010 033 092. 2的優(yōu)先權(quán),其公開內(nèi)容通過引
用結(jié)合于此。
權(quán)利要求
1.一種光電發(fā)光模塊(I),具有 -帶有冷卻體上側(cè)(80)的冷卻體(8), -印刷電路板(3), -帶有承載體上側(cè)(40)和與承載體上側(cè)(40)對(duì)置的承載體下側(cè)(45)的承載體(4), -至少一個(gè)光電半導(dǎo)體芯片(5),所述光電半導(dǎo)體芯片(5)安置在承載體上側(cè)(40)上并且與承載體電連接, -至少一個(gè)支持裝置(7),所述支持裝置(7)至少間接放置在承載體上側(cè)(30)上并且所述支持裝置(7)將承載體下側(cè)(45)按壓到冷卻體上側(cè)(80), 其中承載體(40)與印刷電路板(3)電連接并且支持裝置(7)與半導(dǎo)體芯片(5)電隔離。
2.根據(jù)上述權(quán)利要求所述的光電發(fā)光模塊(1), 其中承載體(4 )在橫向方向上與印刷電路板(3 )間隔開,并且電橋路(9 )跨越在承載體(4)與印刷電路板(3 )之間的間隙,其中所述橋路(9 )將在承載體上側(cè)(40 )上的電印制導(dǎo)線與在印刷電路板上側(cè)(30)上的相對(duì)應(yīng)的電印制導(dǎo)線(10)連接。
3.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中所述支持裝置(7)以在5N到100N之間且包括邊界值的機(jī)械力和/或以在O. 2MPa到20MPa之間且包括邊界值的平均壓力將承載體(4)按壓到冷卻體上側(cè)(80)上。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中所述承載體下側(cè)(45)和冷卻體上側(cè)(80)分別具有最高10 μ m的平均粗糙度。
5.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中承載體下側(cè)(45)至少局部與冷卻體上側(cè)(80)直接接觸。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中在承載體下側(cè)(45)與冷卻體上側(cè)(80)之間至少局部有用于改善承載體(4)對(duì)冷卻體(8)的熱耦合的中間層(14),其中中間層(14)的平均厚度最高為10 μ m。
7.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中冷卻體(8 )具有阱(12 ),在所述阱(12 )中安置有承載體(4 ),其中承載體(14 )伸出阱(12)。
8.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中支持裝置(7)構(gòu)建為彈簧或帶并且由具有至少80W/(K*m)的熱導(dǎo)率的材料形成。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中支持裝置(7)局部與冷卻體(8)直接熱接觸。
10.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(1), 其中印刷電路板(3)和/或冷卻體的平均熱膨脹系數(shù)與承載體(4)的熱膨脹系數(shù)相差最高四倍。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中在承載體(4)的至少一個(gè)側(cè)面(48)上安裝有止擋(13),所述止擋(13)與冷卻體上側(cè)(80)接觸,其中止擋(13)構(gòu)建為阻止或減小承載體(4)相對(duì)于冷卻體上側(cè)(80)橫向移動(dòng)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(I), 其中所述承載體(4)具有陶瓷或半導(dǎo)體材料或由陶瓷或半導(dǎo)體材料構(gòu)成,其中所述承載體(4)的厚度在200 μ m到Imm之間且包括邊界值。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的光電發(fā)光模塊(1), 其中支持裝置(7)持久地且不可逆可松脫地固定在冷卻體(8)上。
14.一種汽車大燈,其具有根據(jù)上述權(quán)利要求之一所述的至少一個(gè)光電發(fā)光模塊(I)。
全文摘要
在光電發(fā)光模塊(1)的至少一個(gè)實(shí)施形式中,光電發(fā)光模塊(1)具有冷卻體(8)以及印刷電路板(3)和承載體(4)。在承載體上側(cè)(40)上安裝有一個(gè)或多個(gè)光電半導(dǎo)體芯片(5)。半導(dǎo)體芯片(5)與承載體(4)電連接。至少一個(gè)支持裝置(7)間接或直接放置在承載體上側(cè)(40)上并且將承載體上側(cè)(45)按壓到冷卻體上側(cè)(80)上。承載體(4)與印刷電路板(3)電連接。支持裝置(7)與至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片(5)電連接。
文檔編號(hào)H01L33/64GK103026804SQ201180037987
公開日2013年4月3日 申請(qǐng)日期2011年6月24日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月2日
發(fā)明者F.辛格, T.豪格, A.索伊雷爾, H.魯克納, S.格雷施 申請(qǐng)人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司