發(fā)光二極管模塊和機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈的制作方法
【專(zhuān)利摘要】在至少一個(gè)實(shí)施方式中，發(fā)光二極管模塊(1)具有載體(2)以及多個(gè)光電子半導(dǎo)體芯片(3)，所述光電子半導(dǎo)體芯片安裝在載體上側(cè)(20)上并且構(gòu)建成用于產(chǎn)生初級(jí)輻射。半導(dǎo)體芯片(3)相互間部分地以第一間距(D1)并且部分地以更大的第二間距(D2)設(shè)置。在相互間以第一間距(D1)設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片(3)之間存在用于光學(xué)耦合的輻射可穿透的第一填充物(41)。在相互間以第二間距(D2)設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片(3)之間存在用于光學(xué)隔離的輻射不可穿透的第二填充物(42)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】發(fā)光二極管模塊和機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]提出一種發(fā)光二極管模塊。此外，提出一種具有這種發(fā)光二極管模塊的機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0002]要實(shí)現(xiàn)的目的在于:提出一種發(fā)光二極管模塊，其中能夠有針對(duì)性地設(shè)定相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的光學(xué)隔離和光學(xué)耦合。
[0003]此外，所述目的通過(guò)具有權(quán)利要求1的特征的發(fā)光二極管模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。優(yōu)選的改進(jìn)形式是從屬權(quán)利要求的主題。
[0004]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)光二極管模塊具有帶有載體上側(cè)的載體。載體優(yōu)選包含電的印制導(dǎo)線以及電的接觸點(diǎn)以用于運(yùn)行發(fā)光二極管模塊。優(yōu)選地，載體是機(jī)械地承載和機(jī)械地穩(wěn)定發(fā)光二極管模塊的組件。載體例如為電路板、金屬芯印刷電路板或者陶瓷基
。
[0005]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)光二極管模塊包括多個(gè)光電子半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片構(gòu)建成用于在發(fā)光二極管模塊工作時(shí)產(chǎn)生初級(jí)輻射。初級(jí)輻射優(yōu)選為藍(lán)光或紫外輻射，例如關(guān)于峰值波長(zhǎng)、英文為？6成界狀61611的卜在40011111和48011111之間的光譜范圍中，其中包括邊界值。優(yōu)選地，半導(dǎo)體芯片為發(fā)光二極管芯片。
[0006]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片直接地或間接地安裝在載體的載體上側(cè)上。例如，半導(dǎo)體芯片粘接到載體上側(cè)上或者焊接到載體上側(cè)上。半導(dǎo)體芯片能夠矩陣狀地以規(guī)則的圖案設(shè)置在載體上側(cè)上。
[0007]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)光二極管模塊包括輻射可穿透的第一填充物。輻射可穿透能夠表示:第一填充物能夠由可見(jiàn)光和/或由初級(jí)輻射在沒(méi)有顯著的吸收損耗的情況下和/或在沒(méi)有顯著的散射的情況下穿過(guò)。
[0008]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)光二極管模塊包括輻射不可穿透的第二填充物。輻射不可穿透表示:第二填充物尤其在平行于載體上側(cè)的方向上具有對(duì)于可見(jiàn)光和/或?qū)τ诔跫?jí)輻射的為至多10%或至多5%或至多1%的透射度。第二填充物尤其關(guān)于初級(jí)輻射能夠起反射或吸收作用。第二填充物能夠由多個(gè)組分、例如由不同的澆注料或由澆注料和預(yù)制的組分組成。
[0009]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片相互間部分地以第一間距設(shè)置。此外，半導(dǎo)體芯片相互間部分地以第二間距設(shè)置。第二間距在此大于第一間距。換而言之，在相鄰的半導(dǎo)體芯片之間、在載體上側(cè)上的半導(dǎo)體芯片的布置之內(nèi)，存在至少兩個(gè)彼此不同的間距?？赡艿氖?，在該布置中在相鄰的半導(dǎo)體芯片之間剛好出現(xiàn)兩個(gè)彼此不同的間距。
[0010]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在相互間以第一間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間布置輻射可穿透的第一填充物。第一填充物構(gòu)建成用于所述相鄰的半導(dǎo)體芯片的光學(xué)耦合。換而言之，在存在第一填充物的這些半導(dǎo)體芯片之間，相對(duì)于沒(méi)有第一填充物的狀態(tài)，光學(xué)耦合優(yōu)選地提高。因此，與沒(méi)有第一填充物的情況相比，更多的輻射能夠從所述相鄰的半導(dǎo)體芯片中的一個(gè)半導(dǎo)體芯片到達(dá)另一個(gè)半導(dǎo)體芯片。
[0011]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在相互間以第二間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間存在第二填充物。第二填充物構(gòu)建成用于所述相鄰的半導(dǎo)體芯片彼此間的光學(xué)隔離。換而言之，沒(méi)有或在運(yùn)行中產(chǎn)生的輻射的僅可忽略的份額能夠尤其以直接的路徑從所述相鄰的半導(dǎo)體芯片中的一個(gè)半導(dǎo)體芯片到達(dá)另一個(gè)相鄰的半導(dǎo)體芯片。
[0012]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在相互間以第一間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間存在第二填充物，并且在相互間以第二間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間存在第一填充物。
[0013]在至少一個(gè)實(shí)施方式中，發(fā)光二極管模塊具有帶有載體上側(cè)的載體以及多個(gè)光電子半導(dǎo)體芯片，其中半導(dǎo)體芯片安裝在載體上側(cè)上并且構(gòu)建成用于產(chǎn)生初級(jí)輻射。半導(dǎo)體芯片相互間部分地以第一間距并且部分地以更大的第二間距設(shè)置。在相互間以第一間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間存在輻射可穿透的第一填充物以用于所述半導(dǎo)體芯片的光學(xué)耦合。在相互間以第二間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間存在輻射不可穿透的第二填充物以用于所述半導(dǎo)體芯片的光學(xué)隔離。
[0014]通過(guò)這種填充物，能夠?qū)崿F(xiàn)特定的半導(dǎo)體芯片之間的有針對(duì)性的光學(xué)耦合或有針對(duì)性的光學(xué)隔離。在此，能夠?qū)崿F(xiàn)半導(dǎo)體芯片的尤其節(jié)約空間的和緊密的布置。
[0015]在具有多個(gè)緊密并排設(shè)置的半導(dǎo)體芯片的發(fā)光二極管模塊中，能夠存在下述問(wèn)題:側(cè)向地從半導(dǎo)體芯片中射出的光在另一個(gè)半導(dǎo)體芯片的位置處離開(kāi)模塊或者激發(fā)相鄰的轉(zhuǎn)換介質(zhì)層以發(fā)光。這能夠引起相鄰的半導(dǎo)體芯片的或相鄰的半導(dǎo)體芯片組的尤其對(duì)于自適應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈而言的不期望的光學(xué)耦合，尤其當(dāng)所述半導(dǎo)體芯片或組能夠彼此電獨(dú)立地控制時(shí)如此。另一方面，也通常期望的是:共同地控制半導(dǎo)體芯片的較小的分組并且能夠?qū)崿F(xiàn)在所述半導(dǎo)體芯片之上的盡可能均勻的放射。
[0016]實(shí)現(xiàn)這種光學(xué)耦合和光學(xué)隔離的可能性在于:沿放射方向在半導(dǎo)體芯片下游使用機(jī)械的遮光板。這當(dāng)然通常引起相對(duì)大的機(jī)械構(gòu)造并且引起所發(fā)射的輻射的通過(guò)遮光板造成的損耗。此外，通過(guò)耗費(fèi)的光學(xué)元件能夠?qū)崿F(xiàn)光學(xué)隔離或光學(xué)耦合。但是，這通常引起顯著的更高成本。
[0017]此外，一種可能性在于使用各個(gè)發(fā)光二極管芯片，所述發(fā)光二極管芯片分別具有自身的框架以用于光學(xué)隔離。然而，在這種發(fā)光二極管芯片中，需要所述發(fā)光二極管芯片的相鄰的發(fā)光區(qū)域之間的相對(duì)大的最小間距，并且尤其緊湊的、自適應(yīng)的機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈的構(gòu)造僅是難以實(shí)現(xiàn)的。在應(yīng)用這種發(fā)光二極管芯片的情況下，通常僅能夠通過(guò)耗費(fèi)的光學(xué)元件實(shí)現(xiàn)均勻的放射。
[0018]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，全部構(gòu)建成用于產(chǎn)生初級(jí)輻射的半導(dǎo)體芯片在制造公差的范圍內(nèi)是相同的。例如，僅應(yīng)用唯一類(lèi)型的半導(dǎo)體芯片，所述半導(dǎo)體芯片名義上在相同的光譜范圍中并且以相同的峰值波長(zhǎng)發(fā)射。在此，不強(qiáng)制性地排除:存在其他的半導(dǎo)體芯片、例如用于進(jìn)行保護(hù)以防止靜電放電的二極管或傳感器。
[0019]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)光二極管模塊包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換介質(zhì)體。至少一個(gè)轉(zhuǎn)換介質(zhì)體用于將初級(jí)輻射至少部分地或完全地轉(zhuǎn)換成尤其更長(zhǎng)波的次級(jí)輻射?？赡艿氖?，每個(gè)半導(dǎo)體芯片配設(shè)有剛好一個(gè)轉(zhuǎn)換介質(zhì)體。此外，可能的是，不同的半導(dǎo)體芯片配設(shè)有用于產(chǎn)生不同的次級(jí)輻射的轉(zhuǎn)換介質(zhì)體。由此，半導(dǎo)體芯片或半導(dǎo)體芯片組能夠構(gòu)建成用于產(chǎn)生彼此不同的輻射光譜。
[0020]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，轉(zhuǎn)換介質(zhì)體或至少一個(gè)轉(zhuǎn)換介質(zhì)體借助至少一個(gè)粘接件連接在一個(gè)半導(dǎo)體芯片或多個(gè)半導(dǎo)體芯片上。粘接件優(yōu)選為基于硅樹(shù)脂的粘接件。換而言之，粘接件能夠是硅樹(shù)脂。優(yōu)選地，粘接件是透明的并且對(duì)于初級(jí)輻射而言是可穿透的。
[0021]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，粘接件或粘接件的材料部分地或完全地形成輻射可穿透的第一填充物。尤其地，粘接件和第一填充物一件式地構(gòu)成。因此，粘接件連同第一填充物一起在多個(gè)相鄰的半導(dǎo)體芯片之上連續(xù)地延伸。
[0022]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片設(shè)置在共同的平面中。所述共同的平面優(yōu)選平行于載體上側(cè)取向。換而言之，存在尤其平行于載體上側(cè)的平面，所述平面與全部半導(dǎo)體芯片相交。在此，半導(dǎo)體芯片的輻射主側(cè)優(yōu)選平行于該平面取向。這尤其能夠表示:半導(dǎo)體芯片的外延產(chǎn)生的半導(dǎo)體層序列的生長(zhǎng)方向各垂直于所述共同的平面定向。
[0023]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片設(shè)置成一排或多排。排例如包括剛好兩個(gè)、剛好三個(gè)、剛好四個(gè)、剛好五個(gè)或者多于五個(gè)半導(dǎo)體芯片。在一排之內(nèi)，半導(dǎo)體芯片能夠沿著直線設(shè)置。此外，一排之內(nèi)的半導(dǎo)體芯片優(yōu)選具有相互間相同的間距。在一排之內(nèi)，相鄰的半導(dǎo)體芯片相互間尤其分別能夠具有第一間距。
[0024]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式,發(fā)光二極管模塊具有多排。例如，發(fā)光二極管模塊包括剛好兩排或剛好三排或多于三排?？赡艿氖牵噜彽呐畔嗷ラg以第二間距設(shè)置。
[0025]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在一排之內(nèi)的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間分別存在輻射可穿透的第一填充物。因此，可能的是，在一排之內(nèi)分別相鄰的半導(dǎo)體芯片彼此光學(xué)耦合。由此，能夠在一排之上實(shí)現(xiàn)光的尤其均勻的放射。均勻的放射能夠表示:在垂直于載體上側(cè)的剖面中觀察，間距、尤其半最大值全距離、簡(jiǎn)稱(chēng)腿為相鄰的亮度最大值的間距的至多50%或至多25%。
[0026]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在至少兩個(gè)相鄰的排之間或在全部相鄰的排之間分別存在第二填充物。換而言之，可能的是:相鄰的排的至少一部分彼此光學(xué)隔離。因此，可能的是，例如兩個(gè)相鄰的排彼此光學(xué)隔離，然而兩個(gè)其他相鄰的排通過(guò)第一填充物彼此光學(xué)耦合。彼此光學(xué)耦合的排能夠相互間以第一間距設(shè)置。
[0027]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，至少一排或全部排分別配設(shè)有剛好一個(gè)一件式的轉(zhuǎn)換介質(zhì)體。配屬于一排的轉(zhuǎn)換介質(zhì)體優(yōu)選在該排的全部半導(dǎo)體芯片之上延伸。此外，所述轉(zhuǎn)換介質(zhì)體優(yōu)選不在不屬于該排的半導(dǎo)體芯片之上延伸。因此，在俯視圖中觀察，轉(zhuǎn)換介質(zhì)體優(yōu)選覆蓋該排之內(nèi)的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的區(qū)域。
[0028]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，一個(gè)或多個(gè)溝道在載體中成形。至少一個(gè)溝道在相鄰的半導(dǎo)體芯片中的至少兩個(gè)半導(dǎo)體芯片之間延伸。
[0029]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，溝道至少或僅在下述相鄰的半導(dǎo)體芯片之間成形，所述半導(dǎo)體芯片相互間以較大的第二間距設(shè)置。同樣可能的是，溝道同樣或者僅位于相互間以第一間距設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間。在載體上側(cè)的俯視圖中觀察，溝道也能夠分別延伸到不位于相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的區(qū)域上。
[0030]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，至少一個(gè)溝道在載體上側(cè)的俯視圖中觀察超出內(nèi)部區(qū)域。內(nèi)部區(qū)域是在俯視圖中觀察位于相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的區(qū)域。溝道的超出內(nèi)部區(qū)域的區(qū)域稱(chēng)作為外部區(qū)域。在外部區(qū)域中，溝道例如扇形地或網(wǎng)狀地分支。替選地或附加地，可能的是，溝道在外部區(qū)域中與在內(nèi)部區(qū)域中相比具有更小的平均寬度。
[0031]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，溝道在外部區(qū)域中的體積至少為位于鄰接于所述溝道的半導(dǎo)體芯片的輻射主側(cè)之上的粘接件的體積的5%大或20%大或者50%大或者100%大。換而言之，溝道的外部區(qū)域中的體積優(yōu)選以與半導(dǎo)體芯片中的一個(gè)半導(dǎo)體芯片上的粘接件體積相同的數(shù)量級(jí)存在。替選地或附加地，溝道在外部區(qū)域中的體積為在鄰接的半導(dǎo)體芯片之上的粘接件的體積的至多500%或至多150%或至多100%或至多70%。
[0032]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，在載體上側(cè)的俯視圖中觀察，溝道在外部區(qū)域中具有下述邊緣長(zhǎng)度，所述邊緣長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于半導(dǎo)體芯片的至少一個(gè)棱邊長(zhǎng)度或至少對(duì)應(yīng)于兩倍的、五倍的或十倍的或三十倍的棱邊長(zhǎng)度。換而言之，溝道的邊緣長(zhǎng)度與半導(dǎo)體芯片的棱邊長(zhǎng)度相比是大的。因?yàn)檠刂鴾系赖倪吘墭?gòu)成彎月面，所以粘接件的由溝道所容納的部分的顯著份額歸因于溝道的邊緣長(zhǎng)度。
[0033]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，全部鄰接于半導(dǎo)體芯片的溝道總計(jì)或者僅所述溝道的外部區(qū)域具有下述總體積，所述總體積至少與粘接件的總共施加到半導(dǎo)體芯片上的體積減去保留在輻射主側(cè)和轉(zhuǎn)換介質(zhì)體之間的粘接件體積一樣大。因此，至少一個(gè)溝道構(gòu)建成用于:容納粘接件的所有在按壓轉(zhuǎn)換介質(zhì)體時(shí)從輻射主側(cè)流下的量。
[0034]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，全部鄰接于半導(dǎo)體芯片的溝道總計(jì)具有下述總體積，所述總體積至少與下述體積一樣大，所述體積等于半導(dǎo)體芯片的棱邊長(zhǎng)度、第一間距或第二間距、半導(dǎo)體芯片在垂直于載體上側(cè)的方向上的厚度和一個(gè)因數(shù)的乘積。因數(shù)為0.5或0.65 或 0.75。
[0035]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，溝道對(duì)于粘接件的材料的毛細(xì)作用大于相鄰的半導(dǎo)體芯片的毛細(xì)作用，溝道在所述半導(dǎo)體芯片之間成形。溝道的毛細(xì)作用比相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的空間的毛細(xì)作用例如至少大因數(shù)1.5或至少大因數(shù)2。換而言之，溝道在寬度和材料和表面幾何方面構(gòu)成為，使得粘接件的從鄰接的半導(dǎo)體芯片的輻射主側(cè)流下的材料沒(méi)有留在相鄰的半導(dǎo)體芯片之間，而是由于更大的毛細(xì)作用被吸到溝道中。
[0036]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，之間存在至少一個(gè)溝道的相鄰的半導(dǎo)體芯片之間的間距小于所屬溝道的最大寬度或者平均寬度。因此，尤其通過(guò)表面幾何形狀和溝道的表面材料實(shí)現(xiàn)溝道的更大的毛細(xì)作用。
[0037]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，發(fā)光二極管模塊包括一個(gè)或多個(gè)嵌入板。至少一個(gè)嵌入板優(yōu)選地對(duì)于初級(jí)輻射和/或?qū)τ诖渭?jí)輻射是輻射不可穿透的。
[0038]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，嵌入板部分地或完全地是第二填充物。因此，換而言之，嵌入板至少部分地位于相鄰的半導(dǎo)體芯片之間。因此，在載體上側(cè)的俯視圖中觀察，嵌入板能夠延伸到內(nèi)部區(qū)域中，例如在相鄰的排之間延伸。
[0039]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，嵌入板至少在內(nèi)部區(qū)域中具有至多200 4111或至多1500 0的厚度。優(yōu)選地，嵌入板在遠(yuǎn)離載體上側(cè)的方向上沒(méi)有超出轉(zhuǎn)換介質(zhì)體或者粘接件或輻射主側(cè)。優(yōu)選地，嵌入板由陶瓷或由塑料成形或構(gòu)成。
[0040]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，第一間距為至少20 4 111或至少40 4 111或至少60 4 111。替選地或附加地，第一間距為至多250 ^ 或者至多200 ^ 或者至多150 ^爪。此外，第二間距替選地或附加地能夠?yàn)橹辽?00 0 III或?yàn)橹辽?50 0 III和/或?yàn)橹炼?00 111或者至多300 4爪。
[0041]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，第一填充物在遠(yuǎn)離載體上側(cè)的方向上超出半導(dǎo)體芯片的輻射主側(cè)。此外，第一填充物能夠超出粘接件的背離載體上側(cè)的上側(cè)。轉(zhuǎn)換介質(zhì)體優(yōu)選未由第一填充物超出。
[0042]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，相鄰的相互間以第二間距設(shè)置的半導(dǎo)體芯片之間的內(nèi)部區(qū)域僅部分地用第一填充物的材料填充。在該內(nèi)部區(qū)域中，第二填充物在遠(yuǎn)離載體上側(cè)的方向上優(yōu)選跟隨第一填充物。在該內(nèi)部區(qū)域中，第一和第二填充物能夠彼此直接接觸。
[0043]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片安裝、例如焊接在載體在載體上側(cè)上的至少一個(gè)金屬化部上。金屬化部的厚度例如為至少5 4 111或至少10 4 111和/或?yàn)橹炼?5 4 111或者至多50 9 III。
[0044]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，金屬化部具有側(cè)向的限界面。金屬化部的能夠近似垂直于載體上側(cè)取向的側(cè)向的限界面優(yōu)選尖銳地成形并且能夠設(shè)有粗糙部。金屬化部的背離載體上側(cè)的上側(cè)和側(cè)向的限界面之間的角度優(yōu)選是銳角。尖銳地能夠表示:側(cè)向的限界面在橫截面中觀察以尖角或尖部成形。
[0045]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，第二填充物在遠(yuǎn)離載體上側(cè)的方向上超出半導(dǎo)體芯片和/或粘接件和/或轉(zhuǎn)換介質(zhì)體。第二填充物的背離載體上側(cè)的上側(cè)能夠平坦地、凸形或者凹形地成形。在俯視圖中觀察，轉(zhuǎn)換介質(zhì)體優(yōu)選未由第二填充物覆蓋，同樣如由第一填充物那樣少地覆蓋。
[0046]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，第二填充物具有基體材料。基體材料優(yōu)選是透明的和輻射可穿透的?；w材料能夠?yàn)楣铇?shù)脂或者硅樹(shù)脂環(huán)氧化物雜化材料。優(yōu)選將顆粒嵌入到所述基體材料中。顆粒對(duì)于初級(jí)輻射和/或?qū)τ诖渭?jí)輻射具有反射性的和/或吸收性的作用。例如，顆粒為碳黑顆粒、二氧化鈦顆粒或者金屬過(guò)濾劑。優(yōu)選地，通過(guò)第二填充物未在相鄰的半導(dǎo)體芯片之間得到電連接。
[0047]根據(jù)至少一個(gè)實(shí)施方式，半導(dǎo)體芯片或者半導(dǎo)體芯片的各個(gè)組能夠彼此電學(xué)獨(dú)立地控制和運(yùn)行。特別地，將彼此光學(xué)耦合的半導(dǎo)體芯片電互連成一組。例如，一排之內(nèi)的半導(dǎo)體芯片電串聯(lián)連接。同樣地，例如一排的第II個(gè)半導(dǎo)體芯片能夠與另一排的第II個(gè)半導(dǎo)體芯片電并聯(lián)或串聯(lián)連接并且形成組。在此是在相應(yīng)的排中沿著特定方向的系數(shù)。
[0048]此外，提出一種具有一個(gè)或多個(gè)如結(jié)合一個(gè)或多個(gè)上述實(shí)施方式描述的發(fā)光二極管模塊的機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈。發(fā)光二極管模塊的特征因此也針對(duì)機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈公開(kāi)并且反之亦然。
[0049]優(yōu)選地，不具有隔板的光學(xué)元件能夠設(shè)置在機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈的發(fā)光二極管模塊下游。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0050]在下文中，參照附圖根據(jù)實(shí)施例詳細(xì)闡述在此所描述的發(fā)光二極管模塊。在此，相同的附圖標(biāo)記在各個(gè)附圖中說(shuō)明相同的元件。然而，在此示出不按照比例的關(guān)系，更確切地說(shuō)，為了更好的理解能夠夸大地示出個(gè)別元件。
[0051]附圖示出:
[0052]圖1至18和20示出在此描述的發(fā)光二極管模塊的實(shí)施例的示意圖，和
[0053]圖19示出用于在此描述的發(fā)光二極管模塊的半導(dǎo)體芯片的電互連的示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0054]在圖1中示出發(fā)光二極管模塊1的一個(gè)實(shí)施例的示意俯視圖。發(fā)光二極管模塊1具有帶有載體上側(cè)20的載體2。在載體上側(cè)20上以直的兩排并排地安裝有多個(gè)為發(fā)光二極管的光電子半導(dǎo)體芯片3。一排之內(nèi)的半導(dǎo)體芯片3分別相互間以第一間距01設(shè)置。半導(dǎo)體芯片3在排之間具有第二間距02。第二間距02大于第一間距01。
[0055]沿著排，分別在兩個(gè)相鄰的半導(dǎo)體芯片3之間存在圖1中用陰影線標(biāo)出的第一填充物41。第一填充物41是輻射可穿透的并且構(gòu)建成用于相鄰的半導(dǎo)體芯片3的光學(xué)耦合，在所述半導(dǎo)體芯片之間存在第一填充物41。
[0056]在排之間并且圍繞半導(dǎo)體芯片3的布置存在第二填充物42。第二填充物42是輻射不可穿透的并且構(gòu)建成用于這兩個(gè)排彼此間的光學(xué)隔離。例如，第二填充物是反射性的并且對(duì)于觀察者而言顯得是白色的。
[0057]圍繞第二填充物42能夠可選地存在圖1中沒(méi)有示出的框架。載體2的電的印制導(dǎo)線在圖1中為了視圖的簡(jiǎn)化而沒(méi)有示出。載體上側(cè)20至少在安裝有半導(dǎo)體芯片3的布置的區(qū)域中優(yōu)選平坦地成形。與所示出不同的是，在載體2上也能夠安裝多于兩排或也能夠安裝僅一排，在這一排之內(nèi)相互間以第二間距02設(shè)置有兩個(gè)彼此光學(xué)隔離的子部段并且在子部段之內(nèi)存在第一間距01和光學(xué)耦合。
[0058]在下面的附圖2至14中為了視圖的簡(jiǎn)化沒(méi)有或僅部分地示出填充物41、42。然而，所述填充物41、42也存在于根據(jù)圖2至14的實(shí)施例中。
[0059]在根據(jù)圖2中的剖面圖的實(shí)施例中，半導(dǎo)體芯片3分別安裝在載體上側(cè)20上的金屬化部8上。在半導(dǎo)體芯片3的背離載體2的輻射主側(cè)30上分別存在轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6。轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6借助于粘接件5安裝在輻射主側(cè)30上。經(jīng)由轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6，將在半導(dǎo)體芯片3中在運(yùn)行時(shí)產(chǎn)生的輻射轉(zhuǎn)換成不同波長(zhǎng)的輻射。
[0060]轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6優(yōu)選為預(yù)制的、與半導(dǎo)體芯片3分開(kāi)制造的體部。特別地，轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6是機(jī)械自承的并且能夠借助裝配機(jī)來(lái)操作。轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6優(yōu)選作為固體施加到半導(dǎo)體芯片3上。在施加轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6時(shí)，粘接件5具有液態(tài)的稠度。在施加轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6之后硬化粘接件5。
[0061]在圖2中可見(jiàn):在相鄰的半導(dǎo)體芯片3之間在載體2中構(gòu)成溝道7。溝道7的寬度8小于半導(dǎo)體芯片3之間的間距。根據(jù)圖2的半導(dǎo)體芯片3之間的間距能夠?yàn)榈谝婚g距或?yàn)榈诙g距。金屬化部8沒(méi)有達(dá)到溝道7。
[0062]溝道7的寬度8優(yōu)選小于溝道7的深度。例如，在載體上側(cè)20上的寬度8為至少30 9 III或至少50 4 III或至少80 11 III。替選地或附加地，寬度8為至多200 11 III或至多150 9 III或至多120 ^ ！11。與所示出不同的是，在橫剖面中觀察，溝道7也能夠V形地或V形地并且非矩形地構(gòu)成。例如，溝道7借助于刻蝕、借助于刮刻或通過(guò)激光剝離產(chǎn)生。結(jié)合圖2針對(duì)溝道7提出的特性也能夠適用于全部其他的實(shí)施例。
[0063]與根據(jù)圖2不同，在圖3中示出金屬化部8橫向地不超出半導(dǎo)體芯片3。在根據(jù)圖3的實(shí)施例中，溝道7與半導(dǎo)體芯片3之間的間距相比也更窄。
[0064]根據(jù)圖4，溝道7的寬度8大于半導(dǎo)體芯片3之間的間距。也能夠多層地構(gòu)成的金屬化部8達(dá)到溝道7。
[0065]根據(jù)圖5，金屬化部8還有半導(dǎo)體芯片3部分地遮蓋溝道7。在平行于載體上側(cè)20的方向上，金屬化部8能夠與半導(dǎo)體芯片3齊平。
[0066]溝道7構(gòu)建成用于:在安裝轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6時(shí)基于相對(duì)高的毛細(xì)作用容納粘接件5的過(guò)量的、從輻射主側(cè)30流下的材料。由此能夠防止:尤其在通過(guò)第二間距02限定的、在半導(dǎo)體芯片3之間的中間區(qū)域中，過(guò)量的粘接件材料大規(guī)模地在半導(dǎo)體芯片3之間積聚?？赡艿氖牵^(guò)量的粘接件材料完全地或幾乎完全地通過(guò)毛細(xì)作用達(dá)到溝道7中。
[0067]在圖6中示出發(fā)光二極管模塊1的俯視圖。溝道7在俯視圖中觀察超出內(nèi)部區(qū)域71，所述內(nèi)部區(qū)域位于半導(dǎo)體芯片3之間。換而言之，在俯視圖中觀察，溝道7在內(nèi)部區(qū)域71旁邊分別具有兩個(gè)外部區(qū)域72。溝道7在溝道7的外部區(qū)域72中的每個(gè)外部區(qū)域中或者在兩個(gè)外部區(qū)域72中總體的體積優(yōu)選與粘接件5在鄰接的半導(dǎo)體芯片3的輻射主側(cè)之上的體積處于相同的數(shù)量級(jí)。
[0068]根據(jù)圖7，通過(guò)多個(gè)子溝道形成外部區(qū)域72，所述子溝道扇形地遠(yuǎn)離內(nèi)部區(qū)域71延伸。外部區(qū)域72中的所述子溝道具有較小的平均寬度進(jìn)而具有尤其對(duì)于粘接件的材料而言提高的毛細(xì)作用。
[0069]在根據(jù)圖8的實(shí)施例中，溝道網(wǎng)柵形地、網(wǎng)狀地或框架形地設(shè)置。與圖8中示出不同地，可能的是，溝道7也沿著半導(dǎo)體芯片3的排的縱向方向超出半導(dǎo)體芯片3。垂直于排的縱向方向與結(jié)合圖6說(shuō)明的那樣類(lèi)似地構(gòu)成溝道7。
[0070]在根據(jù)圖9的實(shí)施例中，見(jiàn)圖9八中的示意剖面圖、圖98中的子視圖以及圖90中的俯視圖，金屬化部8具有側(cè)向的限界面80。側(cè)向的限界面80近似垂直于載體上側(cè)20取向。
[0071]側(cè)向的限界面80具有帶有尖銳的尖角的粗糙部。由此，在粘接件5的材料方面，能夠提高限界面80上的可潤(rùn)濕性和毛細(xì)作用。金屬化部8的背離載體上側(cè)20的上側(cè)和限界面80之間的角度是銳角，見(jiàn)圖98。
[0072]見(jiàn)圖90，金屬化部8能夠在垂直于排的縱向方向的方向上與沿著排的縱向方向相比在更大程度上超出半導(dǎo)體芯片3。在圖％中，半導(dǎo)體芯片3的排的縱向方向從左向右延伸。金屬化部8的厚度例如位于幾十微米的范圍中。
[0073]可選的是，在粗糙的限界面80旁邊，在根據(jù)圖9的實(shí)施例中也安裝溝道7。溝道7的側(cè)壁也能夠設(shè)有粗糙部。如果不存在溝道7，那么限界面80的面積優(yōu)選大至能夠充分地約束粘接件5的過(guò)量的材料。
[0074]根據(jù)圖10，發(fā)光二極管模塊1包括嵌入板9。嵌入板9在半導(dǎo)體芯片3之間的內(nèi)部區(qū)域71中延伸。根據(jù)圖10，垂直于載體上側(cè)20，嵌入板9的厚度小于半導(dǎo)體芯片3的厚度。
[0075]嵌入板9為輻射不可穿透的第二填充物42的一部分。例如，嵌入板9由白色的用于反射的陶瓷形成。與所示出不同地，可能的是，嵌入板9接觸金屬化部8并且安放在金屬化部8上。第二填充物42的優(yōu)選嵌入嵌入板9的其他組分在圖10中沒(méi)有示出。
[0076]在嵌入板9和半導(dǎo)體芯片3之間的平行于載體上側(cè)20的方向上的間距優(yōu)選各處于幾微米的范圍內(nèi)，例如為至少1 0 III或至少2 4 III或至少5 4 III和/或優(yōu)選為至多50 4 III或至多30 4 III或至多15 9 III。
[0077]在圖11中示出:嵌入板9在半導(dǎo)體芯片3的布置之外和在內(nèi)部區(qū)域71之外具有升高的環(huán)繞的邊緣。該環(huán)繞的邊緣能夠在遠(yuǎn)離載體上側(cè)20的方向上超出轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6。在遠(yuǎn)離載體上側(cè)20的方向上，嵌入板9尤其在內(nèi)部區(qū)域71中達(dá)到粘接件4的高度。
[0078]在根據(jù)圖12的示意俯視圖中，嵌入板分別環(huán)形地包圍每個(gè)半導(dǎo)體芯片3。在根據(jù)圖13的實(shí)施例中，嵌入板9形成整體上圍繞半導(dǎo)體芯片3的框架，或者與所示出不同地，形成圍繞各一排半導(dǎo)體芯片3的框架。
[0079]相鄰的、光學(xué)耦合的并且相互間以較小的第一間距01設(shè)置的半導(dǎo)體芯片之間的內(nèi)部區(qū)域71優(yōu)選不存在嵌入板。
[0080]在根據(jù)圖14的發(fā)光二極管模塊1的實(shí)施例的俯視圖中，半導(dǎo)體芯片3設(shè)置成兩排。一排的半導(dǎo)體芯片3分別共同地由一件式的轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6遮蓋。
[0081]在圖15至18中，分別詳細(xì)示出填充物41、42的俯視圖。如結(jié)合這些附圖示出的填充物能夠相應(yīng)地應(yīng)用在全部其他的實(shí)施例中。
[0082]在圖15中示出在以間距01設(shè)置的半導(dǎo)體芯片3之間的填充物41。第一填充物41與粘接件5 —件式地構(gòu)成并且由相同的材料制成。第一填充物41沿遠(yuǎn)離載體上側(cè)20的方向達(dá)到轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6的高度。第一填充物41在內(nèi)部區(qū)域71中凹形地成形。
[0083]在圖16中，以較大的間距02設(shè)置的半導(dǎo)體芯片3之間的內(nèi)部區(qū)域71部分地用第一填充物41填充。第一填充物41的最小高度沿遠(yuǎn)離載體上側(cè)20的方向優(yōu)選至多達(dá)到半導(dǎo)體芯片3的一半高度。凹形成形的第二填充物42直接跟隨第一填充物41。
[0084]根據(jù)圖17，第二填充物42多組分地構(gòu)成。例如，第一組分423構(gòu)成為是反射性的并且第二組分426構(gòu)成為是吸收性的、尤其是黑色的。第二填充物根據(jù)圖17凸形地成形并且超出轉(zhuǎn)換介質(zhì)體6的背離載體上側(cè)20的一側(cè)。
[0085]在根據(jù)圖18的實(shí)施例中，第二填充物42在內(nèi)部區(qū)域71中凹形地構(gòu)成。與圖18中示出不同的是，第二填充物42也能夠具有那么基本上平行于載體上側(cè)20取向的平坦的上側(cè)或者凸形的上側(cè)。這也能夠分別對(duì)于第一填充物是這種情況。
[0086]在圖19中，示出用于發(fā)光二極管模塊1的實(shí)施例的半導(dǎo)體芯片3的不同的互連可能性。半導(dǎo)體芯片3以及接觸點(diǎn)82和電的印制導(dǎo)線83分別僅示意地示出。根據(jù)圖19八至190和19？，半導(dǎo)體芯片3分別能夠單獨(dú)地電控制。根據(jù)圖192，一排之內(nèi)的半導(dǎo)體芯片3電串聯(lián)連接。在圖19？中，示出矩陣電路，沿著列的接觸點(diǎn)821'和沿著行的接觸點(diǎn)821僅極度簡(jiǎn)化地示出。
[0087]在附圖中，在發(fā)光二極管模塊120的兩個(gè)實(shí)施例中，在沿著一排半導(dǎo)體芯片3和垂直于載體上側(cè)20的方向X上，以用最大亮度、歸一化的方式示出亮度匕在排之上的放射特性在此是均勻地，如優(yōu)選地也在全部其他的實(shí)施例中是這樣的。均勻地例如表示:兩個(gè)相鄰的半導(dǎo)體芯片3之間的亮度[的間距？0冊(cè)未超出相鄰的亮度最大值之間的兩倍的間距乂或者間距V的四分之一或者間距V的八分之一。同樣地，間距？0冊(cè)也能夠等于零，如在圖20的左半圖中示出的那樣?？赡艿氖?，兩個(gè)相鄰的亮度最大值之間的最小的亮度[為最大值處的亮度的至少20%或者至少40%或者至少50%或者至少60%。
[0088]本發(fā)明不局限于根據(jù)實(shí)施例進(jìn)行的描述。更確切地說(shuō)，本發(fā)明包括每個(gè)新特征以及特征的任意的組合，這尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的任意的組合，即使所述特征或所述組合自身沒(méi)有明確地在權(quán)利要求中或?qū)嵤├姓f(shuō)明時(shí)也如此。
[0089]本申請(qǐng)要求德國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)10 2012 105 677.3的優(yōu)先權(quán)，其公開(kāi)內(nèi)容在此通過(guò)參引并入本文。
【權(quán)利要求】
1.一種發(fā)光二極管模塊(I)，所述發(fā)光二極管模塊具有: -具有載體上側(cè)(20)的載體⑵； -多個(gè)光電子半導(dǎo)體芯片(3)，所述光電子半導(dǎo)體芯片安裝在所述載體上側(cè)(20)上并且構(gòu)建成用于產(chǎn)生初級(jí)輻射； -輻射能穿透的第一填充物(41)，和 -輻射不能穿透的第二填充物(42)， 其中 -所述半導(dǎo)體芯片(3)相互間部分地具有第一間距(Dl)并且部分地具有第二間距(D2)， -在相互間以所述第一間距(Dl)設(shè)置的相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)之間存在所述第一填充物(41)以用于將相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)彼此光學(xué)耦合，和 -在相互間以所述第二間距(D2)設(shè)置的相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)之間存在所述第二填充物(42)以用于將相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)彼此光學(xué)隔離。
2.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管模塊(I)，所述發(fā)光二極管模塊還包括: -至少一個(gè)轉(zhuǎn)換介質(zhì)體(6)，以用于將所述初級(jí)輻射至少部分地轉(zhuǎn)換成次級(jí)輻射；和 -至少一個(gè)粘接件(5)，所述轉(zhuǎn)換介質(zhì)體(6)借助所述粘接件安裝在所述半導(dǎo)體芯片(3)中的至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片上， 其中， -所述粘接件(5)構(gòu)成輻射可穿透的所述第一填充物(41)， -所述半導(dǎo)體芯片(3)設(shè)置在共同的平面中， -所述半導(dǎo)體芯片(3)設(shè)置成具有各至少三個(gè)所述半導(dǎo)體芯片(3)的至少兩排或剛好兩排， -在一排之內(nèi)的所述半導(dǎo)體芯片(3)之間存在所述第一填充物(41)，和 -在至少兩個(gè)相鄰的排之間存在所述第二填充物(42)。
3.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中這些排中的至少一排配設(shè)有剛好一個(gè)一件式的轉(zhuǎn)換介質(zhì)體(6), 其中所述轉(zhuǎn)換介質(zhì)體(6)在僅該排的全部的所述半導(dǎo)體芯片(3)之上延伸。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中至少一個(gè)溝道(7)在所述載體(2)中成形， 其中所述溝道(7)至少或僅僅在相互間以較大的所述第二間距(D2)設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片(3)之間成形。
5.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中在所述載體上側(cè)(20)的俯視圖中觀察，至少一個(gè)所述溝道(7)超出相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)之間的內(nèi)部區(qū)域(71)，并且所述溝道(7)在超出所述內(nèi)部區(qū)域(71)的外部區(qū)域(72)中扇形地分支。
6.根據(jù)權(quán)利要求2至5中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中至少一個(gè)所述溝道(7)在所述外部區(qū)域(72)中的體積為位于鄰接的所述半導(dǎo)體芯片(3)中的一個(gè)半導(dǎo)體芯片上的所述粘接件(5)的體積的至少20%。
7.至少根據(jù)權(quán)利要求2和4所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中所述溝道(7)對(duì)于所述粘接件(5)的材料的毛細(xì)作用大于相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)的毛細(xì)作用，所述溝道(7)在相鄰的所述半導(dǎo)體芯片之間成形。
8.至少根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中相鄰的所述半導(dǎo)體芯片(3)之間的間距(Dl，D2)小于所述溝道的寬度(B)，至少一個(gè)所述溝道(7)在相鄰的所述半導(dǎo)體芯片之間成形。
9.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(I)，所述發(fā)光二極管模塊還包括至少一個(gè)嵌入板(9)，其中所述嵌入板(9)是輻射不能穿透的并且形成所述第二填充物(42)的至少一部分。
10.根據(jù)上一項(xiàng)權(quán)利要求和權(quán)利要求2所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中所述嵌入板(9)至少在所述半導(dǎo)體芯片(3)之間的所述內(nèi)部區(qū)域(71)中具有至多為200 μπι的厚度并且在遠(yuǎn)離所述載體上側(cè)(20)的方向上沒(méi)有超出所述轉(zhuǎn)換介質(zhì)體(6)， 其中所述嵌入板(9)由陶瓷或塑料成形。
11.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(1)，其中所述第一間距(Dl)位于20μπι和200 μ m之間并且所述第二間距(D2)位于200 μπι和400 μπι之間，其中包括邊界值， 其中所述第一填充物(41)在遠(yuǎn)離所述載體上側(cè)(20)的方向上超出所述半導(dǎo)體芯片(3)的輻射主側(cè)(30)，并且 其中相互間以所述第二間距(D2)設(shè)置的相鄰的半導(dǎo)體芯片(3)之間的所述內(nèi)部區(qū)域(71)僅部分地用所述第一填充物(41)的材料填充，并且所述第二填充物(42)在所述內(nèi)部區(qū)域(71)中在遠(yuǎn)離所述載體上側(cè)(20)的方向上跟隨所述第一填充物(41)。
12.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中所述半導(dǎo)體芯片(3)安裝在所述載體上側(cè)(20)上的至少一個(gè)金屬化部(8)上， 其中所述金屬化部(8)的厚度在5μπι和75μπι之間，其中包括邊界值，并且所述金屬化部(8)的側(cè)向的限界面(80)設(shè)有粗糙部并且尖銳地成形。
13.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中所述第二填充物(42)在遠(yuǎn)離所述載體上側(cè)(20)的方向上超出所述半導(dǎo)體芯片(3)， 其中所述第二填充物(42)包括透明的、輻射能穿透的硅樹(shù)脂或者硅樹(shù)脂環(huán)氧化物雜化材料作為基體材料，并且用于反射和/或吸收的顆粒嵌入到所述基體材料中。
14.根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管模塊(I)，其中所述半導(dǎo)體芯片(3)或者半導(dǎo)體芯片(3)的各個(gè)組能夠彼此電學(xué)獨(dú)立地控制，其中一組之內(nèi)的所述半導(dǎo)體芯片(3)彼此光學(xué)耦合。
15.一種機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈，所述機(jī)動(dòng)車(chē)前照燈具有根據(jù)上述權(quán)利要求中的任一項(xiàng)所述的一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管模塊(I)。
【文檔編號(hào)】H01L25/075GK104428894SQ201380034654
【公開(kāi)日】2015年3月18日 申請(qǐng)日期:2013年5月31日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月28日
【發(fā)明者】鮑里斯·艾興貝格, 于爾根·霍爾斯 申請(qǐng)人:歐司朗光電半導(dǎo)體有限公司