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Die
Erfindung betrifft eine Licht emittierende Einrichtung, bei der
ein zur Aussendung von Licht geeignetes Halbleiterbauelement relativ
zu einem Trägerelement
befestigt ist. Ein optischer Körper
führt das
vom Halbleiterbauelement ausgesandte Licht.
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Hintergrund der Erfindung
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Herkömmliche
Licht emittierenden Einrichtungen (light emitting device – LED) weisen
einen Halbleiterchip auf, in dem entsprechende Halbleiterstrukturen
realisiert sind, die bei Anlegen einer Versorgungsspannung Licht
aussenden können.
Das ausgesandte Licht umfasst Strahlung, die sowohl im sichtbaren
Spektrum als auch im nicht sichtbaren Spektrum liegen kann. Der
Halbleiterchip ist meist in einem Reflektor positioniert, so dass
ein möglichst hoher
Anteil der erzeugten Lichtenergie zur Abstrahlung in Wirkrichtung
zur Verfügung
steht. Um die LED auf einer elektronischen Platine anzuordnen, ist
der Reflektor entsprechend SMD-fähig
(surface mounted device – SMD)
ausgebildet. Die Unterseite des SMD-Reflektorgehäuses wird auf der Platine angeordnet,
und die Stromzuführungsanschlüsse werden mit
entsprechenden Leitungen auf der Platine verbunden.
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Zur
Formung des vom Halbleiterchips erzeugten Lichtstrahls dient ein
optischer Körper,
dessen optisch aktive Zone beispielsweise eine Strahlbündelung
und Fokussierung oder eine Strahlaufweitung bewirken kann. Je nach
Form des optischen Körpers
sind auch andere Beeinflussungen des vom Halbleiter chip abgestrahlten
Lichts zur Erzeugung einer entsprechend gewünschten Form des abgestrahlten
Lichtstrahls möglich.
In den meisten Fällen ist
der optisch aktive Bereich des optischen Körpers als fokussierende konvexe
oder strahlaufweitende konkave, jeweils rotationssymmetrische Linse
ausgebildet. Die Linse ist vom Halbleiterchip entsprechend der optischen
Notwendigkeit beabstandet angeordnet.
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Der
Reflektor hat einerseits die Funktion eines Gehäuses, das die Anordnung vor äußeren Einflüssen schützt und
der mechanischen Integration dient. Außerdem reflektiert die dem
Halbleiterchip zugewandte Oberfläche
des Gehäuses
die vom Halbleiterchip ausgestrahlte elektromagnetische Strahlung
und leitet diese zum optischen Körper
weiter. Der Raum zwischen dem optischen Körper, der genannten Reflektoroberfläche und
dem Halbleiterchip ist mit einer Vergussmasse gefüllt, die
unter anderem der optischen Anpassung des Strahlungswegs zwischen
Halbleiterchip, Reflektor und optischem Körper dient.
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Der
optische Körper
wird herkömmlicherweise
separat vorgefertigt und bei der Assemblierung der LED in den Reflektor
eingesetzt. Problematisch ist hierbei die lagerichtige Positionierung
des optischen Körpers.
Einerseits ist der erforderliche Abstand zwischen Halbleiterchip
und optischem Körper einzuhalten,
damit die gewünschten
optischen Eigenschaften der LED erreicht werden. Andererseits muss
der laterale Versatz zwischen Reflektor, Halbleiterchip und optischen
Körper
innerhalb der vorgegebenen Spezifikation liegen. Es ist also wünschenswert,
dass die Positionierung des optischen Körpers lagemäßig bezüglich der übrigen Elemente der LED gewisse
Vorgaben einhält.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Eine
Ausführung
der Licht emittierenden Einrichtung ist in Patentanspruch 1 angegeben.
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Durch
mindestens ein Stützelement,
das beispielsweise ein Standfuß sein
kann, der einstückig mit
dem optischen Körper
verbunden ist, kann der Abstand zwischen Halbleiterchip und optischem
Körper
im gewünschten
Toleranzbereich festgelegt werden. Der Standfuß oder mehrere Standfüße können einerseits
innerhalb der Kontur des aktiven Bereichs, beispielsweise der Linsenkontur
des optischen Körpers,
mit dem optischen Körper
verbunden sein oder können
außerhalb
dieser Linsenkontur mit dem optischen Körper verbunden sein. Wenn man
eine Projektionsfläche
des optischen Körpers
beispielsweise parallel zum Halbleiterbauelement betrachtet, dann können die
Standfüße innerhalb
der Projektionsfläche
des optisch aktiven Bereichs des optischen Körpers liegen oder außerhalb.
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Wenn
beispielsweise der Reflektor eine rechteckförmige, im speziellen Fall etwa
quadratische, Aussparung umschließt, innerhalb deren der optische
Körper
zu positionieren ist und innerhalb deren auch der Halbleiterchip
und die Vergussmasse angeordnet sind, dann können die Standfüße in der Nähe der Ecken
des Rechtecks bzw. Quadrats angeordnet werden. Die Standfüße bilden
daher einen Verdrehschutz gegen lagefalsche und Positionierungshilfe
für lagerichtige
Positionierung des optischen Körpers.
Im Besonderen kann die Linse rotationssymmetrisch ausgebildet sein,
und die Standfüße setzen
außerhalb
der optisch aktiven Linsenkontur an und ragen in die Ecken der Reflektoraussparung hinein.
Der verfügbare
Raum ist gut ausgenutzt. Diese Ausführung dient als Verdrehschutz
bzw. zur Führung
der lagerichtig optimalen Positionierung der Linse innerhalb des
Reflektors und relativ zu Reflektor und Halbleiterchip.
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In
einer anderen Ausführung
kann die den optischen Körper
aufnehmende Aussparung des Reflektors eine kreisrunde Querschnittsfläche aufweisen,
also beispielsweise zylinderförmig
ausgebildet sein. Dann setzen die Standfüße unterhalb des beispielsweise
rotationssymmetrisch und zylinderförmig ausgebildeten optisch
aktiven Linsenkörpers
an, also innerhalb der Linsenkontur.
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Im
Fall einer kreisrunden Aussparung im Reflektor genügen drei
Standfüße zur sicheren
Positionierung des Linsenkörpers.
Bei einer rechteckförmigen
oder quadratischen Aussparung sind vier Standfüße zweckmäßig. Kombinationen der Form
der Aussparung zwischen den genannten Alternativen sowie der Anordnung
der Standfüße relativ
zum Linsenkörper
sind möglich
und erschließen
sich für
den Fachmann entsprechend.
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Die
Aussparung des Reflektors weist eine Grundfläche auf, auf die sich die Standfüße mit entsprechenden
Aufstandsflächen
abstützen.
Die Grundfläche
der genannten Aussparung kann bezüglich einer Hauptfläche des
Halbleiterchips oder bezüglich
der ebenen, auf die Leiterplattenplatinen aufzusetzenden Rückseite
des SMD-fähigen
Reflektorgehäuses
parallel angeordnet sein. Ebenso weisen die Aufstandsflächen der
Standfüße eine
zur genannten Ebene parallele Orientierung auf.
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In
anderen Ausgestaltungen kann der Reflektor eine innere in die Reflexion
der vom Halbleiterchip ausgesandten elektromagnetischen Strahlung einbezogene
kegelförmige
Oberfläche
aufweisen. Ein Querschnitt durch den Reflektor zeigt dann einen gegenüber einer
Horizontalorientierung des Gehäuses
bzw. ei ner Hauptebene des Halbleiterchips schrägen Verlauf auf. In diesem
Fall weisen die Aufstandsflächen
der Standfüße auf die
schräge
bzw. kegelförmige
Oberfläche
des Reflektors eine entsprechend angepasste Orientierung auf, sodass möglichst
sämtlicher
Querschnitt der Standfüße sich gegen
die genannte schräg
verlaufende Aufstandsfläche
des Reflektors abstützt.
In diesem Fall sind die Aufstandsflächen der Standfüße auf den
Reflektor ebenfalls schräg
zur genannten Hauptebene ausgebildet.
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Anstelle
einer Aussparung mit kreisförmigem Querschnitt
im Reflektorgehäuse
kann eine Kombination aus kreisförmiger
und eckiger Form vorgesehen sein oder eine Aussparung mit elliptischer
Form. Anstelle eines rechteckförmigen
oder quadratischen Querschnitts kann ein polygoner Querschnitt vorgesehen
sein. Bei polygonem Querschnitt befinden sich die Standfüße idealerweise
in der Nähe
der Ecken des Polygons.
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Die
Standfüße haben
einen Verlauf, der zumindest einen Richtungsanteil aufweist, der
in Richtung des Halbleiterchips weist. Dadurch legen die Standfüße den Abstand
zwischen Linse und Halbleiterchip fest. Zweckmäßigerweise verlaufen die Standfüße senkrecht
zu der oben genannten horizontal orientierten Grundfläche der
Aussparung. Es ist auch denkbar, dass der Verlauf der Standfüße einen
Richtungsanteil aufweist, der senkrecht zu einer durch die Orientierung
des Halbleiterchips festgelegten Ebene verläuft oder senkrecht zu der durch
die Montagefläche
festgelegten Ebene des LED-Gehäuses.
Die Länge
der Standfüße ist so
festgelegt, dass das vom Halbleiterchip ausgestrahlte Licht sowie
das von den Reflektorwänden
reflektierte Licht im optischen Körper gebündelt oder aufgeweitet wird,
sodass sich nach Abstrahlung durch den optischen Körper eine
gewünschte
Strahlform ergibt. Hierzu ist erforderlich, dass die Standfüße eine
entsprechende Länge
haben, um den zweckmäßigen, durch
die Anwendung gebotenen Abstand zwischen einer optischen Achse des
optischen Körpers
und der das Licht aussendenden Oberfläche des Halbleiterchips einzustellen.
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Der
optische Körper
kann aus Silikon gebildet sein und wird vorgefertigt. Die Vergussmasse zwischen
optischem Körper,
Reflektoroberfläche
und Halbleiterchip ist beispielsweise ebenfalls aus einem Material
mit Silikonanteil gebildet. Das Reflektorgehäuse ist aus Plastik gebildet
oder aus einer Mehrschichtkeramik. Beispielsweise kommt für das Reflektorgehäuse ein
injektionsgespritzter Thermoplast, ein transfergespritzter Duroplast
auf beispielsweise Epoxybasis oder Silikonbasis in Frage. Zur Zuführung von
elektrischer Versorgungsspannung sind metallische Zuleitungen in
das Reflektorgehäuse
eingebettet und innerhalb des Gehäuses an den Halbleiterchip
gebondet.
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Unterhalb
des Halbleiterchips kann zur Wärmeabführung ein
wärmeleitendes
Material im Reflektorgehäuse
angeordnet sein, beispielsweise ein wärmeleitender Kunststoff oder
ein metallisches Material. Zweckmäßigerweise ist dieses Material
an die für die
SMD-Montage vorgesehene Gehäuserückseite geführt und
leitet die Wärme
auf die Schaltungsplatine ab.
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Der
Halbleiterchip kann gegenüber
der Grundfläche,
auf die die Standfüße der Linse
aufsitzen, weiterhin zurückgesetzt
sein. Hierzu kann eine weitere Aussparung innerhalb der genannten
Grundfläche
vorgesehen sein, die gegenüber
der Grundfläche
wiederum in Richtung der Rückseite
des Reflektorgehäuses
zurückgesetzt
ist. Innerhalb dieser Aussparung befindet sich das wärmeabführende Material,
auf welches der im Betrieb Licht aussendende Halbleiterchip mit
seiner Rückseite
aufgebracht ist.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die
beigefügten
Figuren zeigen:
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1A eine
Aufsicht auf eine LED mit rechteckförmiger Aussparung;
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1B ein
Querschnitt durch die LED aus 1A längs der
Linie A-A;
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1C ein
Querschnitt durch die LED aus 1A längs der
Linie B-B;
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2A eine
Aufsicht auf eine LED mit kreisförmiger
Aussparung;
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2B einen
Querschnitt durch die LED aus 2A längs der
Linie A-A;
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2C einen
Querschnitt durch die in der LED aus 2A enthaltene
Linse längs
der Linie B-B;
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3 einen
Querschnitt durch eine LED mit einer kegelförmigen Reflektorgeometrie.
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Detaillierte Beschreibung
von Ausführungsformen
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand von verschiedenen Ausführungsformen für LEDs beschrieben.
Es wird auf die beigefügten
Zeichnungen Bezug genommen. Einander entsprechende E lemente in verschiedenen
Figuren sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die gezeigten
Darstellungen geben nur schematisch die Größenverhältnisse wieder. Insbesondere
sind die gezeigten Darstellungen nicht maßstäblich.
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1A zeigt
eine Aufsicht auf eine Licht emittierende Einrichtung, LED. Die
dargestellte LED umfasst ein Reflektorgehäuse 11, in welchem
bzw. relativ zu welchem die einzelnen Elemente der LED befestigt
sind. Da das Reflektorgehäuse 11 sämtliche Elemente
der LED zueinander lagerichtig fixiert, wird es hier auch als Trägerelement 11 bezeichnet.
In Aufsicht ist die Linse 10 zu erkennen, die innerhalb
der rechteckförmig,
speziell quadratisch ausgebildeten Aussparung 121 angeordnet
ist. Die Linse 10 ist als Sammellinse ausgebildet, um Licht
zu bündeln,
das aus einem Halbleiterchip, der in der gezeigten Darstellung unterhalb
der Linse 10 angeordnet ist, ausgestrahlt wird. Seitlich
an der Linse 10 sind Standfüße 103, 104, 105, 106 angebracht.
Diese sind einstückig
mit der Linse 10 verbunden. Da der optisch aktive Bereich
der Linse 10 bei horizontalem Querschnitt durch die Linse
kreisförmig
ausgebildet ist, ist im Raumbereich zwischen Linse und einer der
Ecken 122, 123, 124, 125 der
Aussparung 121 ausreichend Platz, um die seitlich an der
Linse angebrachten Standfüße 104,
..., 106 aufzunehmen. Es sind bei rechteckförmiger Aussparung 4 (vier)
Standfüße vorgesehen.
Im Querschnitt sind die Standfüße 103,
..., 106 wiederum kreisförmig oder elliptisch ausgebildet, sodass
sie den Zwischenraum zwischen Linse und jeweiliger Ecke der Aussparung 121 gut
ausfüllen. Die
jeweiligen Standfüße 103,
..., 106 sind jeweils in der Nähe einer Ecke der Aussparung 121 angeordnet.
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Seitlich
verlaufen jeweilige Anschlüsse 131, 132 für je einen
Pol einer Versorgungsspannung, um die LED mit elektrischer Leistung
zu versorgen. Die Anschlussleitungen 131, 132 sind
aus Metall gebildet.
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Eine
Querschnittsansicht längs
der Schnittlinie A-A stellt 1B dar.
Dort ist der Halbleiterchip 141 dargestellt, der aus einer
geeigneten Halbleiterschichtstruktur besteht, um bei Zuführen von
Spannung über
die Leitungen 131, 132 entsprechend zur Aussendung
von Licht angeregt zu werden. Im Einzelnen ist die Aussparung 121 gezeigt,
die bei der dargestellten Orientierung im Wesentlichen senkrechte
Seitenwände
hat. Diese dienen als Reflektor für das vom Halbleiterchip 141 ausgesandte
Licht. Der Halbleiterchip 141 strahlt sowohl Licht nach
oben ab, welches von der Linse 10 gebündelt wird und fokussiert abgestrahlt
wird. Abhängig
vom Öffnungswinkel
der Lichtabstrahlung des Halbleiterchips 141 gelangt auch
Licht auf die Oberflächen
der vertikalen Seitenwände 111 der
Aussparung 121, welches anschließend durch die Linse 10 fokussiert
wird. Hierzu sind die Oberflächen
der Seitenwände
mit einem möglichst
reflektierenden Material beschichtet.
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Zwischen
Halbleiterchip 141, Aussparung 121 und Linse 10 ist
eine Vergussmasse 12 angeordnet, welche unter anderem der
optischen Anpassung (Index-Match) dient sowie zur Befestigung der
Linse 10 im Reflektor. Innerhalb der Aussparung 121 ist noch
eine weitere Aussparung 126 zurückgesetzt, in der der Halbleiterchip 141 angeordnet
ist. Die weitere Aussparung 126 kann in anderen Ausführungen auch
entfallen. Die Aussparung 126 wird von einem Element 112 aus
wärmeleitendem
Material begrenzt, welches in die Reflektorrückseite eingepasst ist. Das Materialelement 112 dient
dazu, die vom Halbleiterchip 141 erzeugte Betriebswärme abzuführen. Schließlich sind
die seitlich Spannung zuführenden metallischen
Leiterbahnen 131, 132 dargestellt. Die Leiterbahn 131 ist über einen
Bonddraht 142 mit der Oberseite des Halbleiterchips 141 verbunden.
Die Leiterbahn 132 stößt an das
wärmeleitende
Element 112. Gleichzeitig ist das Element 112 auch
stromleitend zur elektrischen Kontaktierung an die Rückseite des
Halbleiterchips 114 angeschlossen. Hier ist die Leiterbahn 132 an
das Element 112 gebondet (nicht dargestellt).
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Das
gezeigte Reflektorgehäuse 11 dient
in der Anwendung vorzugsweise zur Oberflächenmontage auf eine Leiterplattenplatine.
Hierzu ist die Rückseite 115 plan
ausgeführt,
sodass die Auflagefläche 115 auf
die Leiterplatte aufgesetzt werden kann.
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Das
Reflektorgehäuse 11 ist
aus Plastik gebildet, beispielsweise durch einen injektionsgespritzten
Thermoplast oder einen transfergespritzten Duroplast, welcher auf
Epoxibasis oder Silikonbasis hergestellt werden kann. Alternativ
kann eine Multilayerkeramik verwendet werden. Die Vergussmasse 12 ist auf
Silikonbasis aufgebaut und von weicher Zähigkeit. Die Linse 10 kann
ebenfalls aus Silikon gebildet werden mit gegenüber der Vergussmasse 12 härterer Konsistenz.
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1C stellt
einen Schnitt durch die LED aus 1A längs der
Linie B-B dar. Der Schnitt ist durch die Standfüße 103, 104 geführt. Man
erkennt, dass der Standfuß 103 über ein
Verbindungsstück 102 mit
dem optisch aktiven Teil der Linse 10 verbunden ist. Während der
Herstellung der Linse 10 werden optisch aktiver Körper 10 und
Standfüße 103,
..., 106 aus Silikon durch Injektionsspritzen, Transferspritzen
oder Kompression in einem Stück
hergestellt.
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Die
Standfüße 103, 104 in 1C (ebenso die
Standfüße 105, 106)
befinden sich außerhalb
des optisch aktiven Teils 10 der Linsenstruktur. Wenn beispielsweise
die Linse 10 einschließlich
des optisch aktiven Bereichs 10 und der einstückig daran
angebrachten Standfüße auf eine
horizontale Ebene 118 projiziert werden, liegen die Projektionsflächen 103', 104' der Standfüße außerhalb
des Projektionsbereichs 119 für den optisch aktiven Teil
der Linse 10. Die horizontale Projektionsebene 118 ist
beispielsweise durch die Rückseite 115 des
SMD-Gehäuses festgelegt
bzw. durch die Licht aussendende Oberfläche 143 des Halbleiterchips 141.
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Während der
Herstellung wird zuerst das Reflektorgehäuse 11 bereitgestellt,
dann wird der Halbleiterchip 141 eingebracht und entsprechend
gebondet. Anschließend
wird die Vergussmasse 12 eingespritzt, um dann in die noch
weiche Vergussmasse 12 den vorgefertigten Linsenkörper 10 samt
Standfüßen 103,
..., 106 einzusetzen. Da im gezeigten Fall die Aussparung 121 im
Reflektorgehäuse 11 rechteckig
ist und die Linse 10 rotationssymmetrisch mit kreisförmigem Querschnitt
ausgebildet ist, passen die Standfüße 103, ..., 106 genau
in den Raum zwischen Linsenkörper 10 und
jeweiliger Ecke der Aussparung. Dadurch ist ein Verdrehschutz insofern
gegeben, dass die Linse nur vier mögliche Positionen relativ zum
Reflektorgehäuse 11 einnehmen
kann.
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Die
Standfüße haben
in der gezeigten Ausführung
bezogen auf die horizontale Ebene 118 senkrechte Orientierung.
Die Standfüße weisen
eine Aufstandsfläche 107 auf,
welche auf der unteren Seite 117 sich auf eine Grundfläche 113 der
Aussparung 121 aufstützt.
Die Länge
der Standfüße ist so
festgelegt, dass sich die beabsichtigte optische Wirkung für das vom
Halbleiterchip 141 abgestrahlte Licht ergibt. Außerdem ist
die Länge
der Füße so bemessen, dass
die Vergussmasse 12 den Ansatz der Standfüße am Linsenkörper 10 noch
leicht über deckt.
Ein Teil des optisch aktiven Bereichs des Linsenkörpers 10 überragt
so das obere Ende des Reflektorgehäuses. Sofern in dieser Beschreibung
von oben oder unten gesprochen wird, sind diese Angaben auf die
Auflagefläche 115 des
SMD-fähigen Reflektorgehäuses 11 bezogen.
Im Allgemeinen ist es ausreichend, wenn die Standfüße jeweils
einen Längsverlauf
haben, der einen Richtungsanteil aufweist, der in Richtung des Halbleiterchips
verläuft.
Hier beinhaltet die senkrechte Orientierung bezüglich der Ebene 118 einen
solchen Richtungsanteil.
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Die
Standfüße 103,
..., 106 der Linse 10 weisen in der Praxis eine
Länge im
Bereich von 1,0 mm (Millimeter) bis 0,3 mm auf. Der horizontale
Durchmesser in Richtung der Ebene 118 der Linse 10 hängt von
der gewünschten
Strahlformung ab. Prinzipiell kann die Linse 10 wie im
Beispiel gezeigt als fokussierende Optik ausgeführt sein. Alternativ ist auch
möglich,
die Linse 10 für
eine strahlaufweitende Optik zu dimensionieren. Ein typischer Linsendurchmesser
kann bei 5 mm liegen oder geringer, wobei letzteres besonders für fokussierende
Optik in Frage kommt. Bei aufweitender Optik kann der Linsendurchmesser
durchaus 10 mm betragen.
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Wie
dargestellt ist unterhalb der Linse 10 ein Halbleiterchip
angeordnet. In alternativen Ausführungen
können
auch Chiparrays verwendet werden, die mehrere LED-Halbleiterbauelemente
in einer Matrixanordnung oder Zeilenanordnung umfassen. Dann jedoch
sind die lateralen Abmessungen von Linse und Aussparung im Reflektorgehäuse entsprechend größer als
für den
Ausführungsfall
mit nur einem einzigen Halbleiterchip zu bemessen.
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Die
in 2A in Aufsicht dargestellte LED weist einen Reflektorkörper 21 auf,
der eine in Aufsicht kreisförmige
Aussparung 121 enthält,
in der die Reflektoroberfläche
ausgebildet ist und in der sich der Linsenkörper 20 befindet.
Da der Linsenkörper 20 ebenfalls
horizontal gesehen eine kreisförmige
Querschnittsfläche
und kreisförmige
Außenkontur
aufweist, passt sich die Linse 20 gut in den kreisförmigen Querschnitt
der Reflektoraussparung 121 ein. Der Abstand zwischen Rand
des Linsenkörpers 20 und
Reflektor 121 weist über
den Umfang gesehen nahezu stets konstante Größe auf. Hier sind die Standfüße 203, 204, 205 innerhalb
der Linsenkontur mit dem aktiven Teil der Linse verbunden. Bei runder Aussparung 121 sind
mindestens 3 Standfüße vorgesehen.
Wie auch in Zusammenhang mit der 1A dargestellt
dienen metallische Leiterbahnen 231, 232 zur Zuführung von
Versorgungsspannung und elektrischer Leistung an den Halbleiterchip.
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Der
in 2B dargestellte Querschnitt durch den Reflektorkörper längs der
Linie A-A ist ähnlich der
Darstellung in 1B, außer dass in 2B der Linsenkörper der Übersichtlichkeit
wegen weggelassen ist. In 2C schließlich ist
der Linsenkörper 20 aus 2A im
Schnitt längs
der Linie B-B dargestellt. Die Standfüße 203, 204, 205 verlaufen
senkrecht bezüglich
der Referenzebene 218, die durch die Oberfläche des
Halbleiterchips 241 bzw. durch die plane Rückseite 215 des
SMD-fähigen
Reflektorgehäuses festgelegt
ist. Bei Projektion der Linse 20 auf die Ebene 218 ist
festzustellen, dass die Standfüße 203, 204, 205 sämtlich innerhalb
der Projektionsfläche 219 für die Linse 20 liegen.
Dies ist deshalb erforderlich, weil die Außenkontur 20 der Linse
gut mit der inneren Oberfläche
der Reflektoraussparung 121 abschließt und verglichen mit der 1A bei
quadratischer Aussparung ein zusätzlicher
Raum zur Aufnahme der Linsenfüße nicht
vorhanden ist.
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Zur
Fertigstellung der LED wird in einem weiteren Schritt der in 2C gezeigten
Linsenkörper 20 in
die Aussparung 121, die wie in 2B dargestellt
bereits mit Vergussmasse 22 gefüllt ist, eingesetzt. Da die
Anordnung rotationssymmetrisch ist, kann die Linse 20 in
jeglicher gedrehter Orientierung eingesetzt werden.
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Schließlich ist
in 3 eine weitere Ausgestaltungsform im Querschnitt
dargestellt. Der Reflektorkörper 31 weist
eine Reflektoraussparung 321 auf, deren Seitenwände im Gegensatz
zu den Darstellungen in 1B und 2B einen
verglichen zur horizontalen Referenzebene 318 schrägen Verlauf
aufweisen. Die Seitenwände
der Aussparung 321 bildet ein Winkel 317 mit der
horizontalen Ebene 318. Wiederum wird die horizontale Ebene 318 durch
die ebene SMD-fähige
Rückseite 315 des
Reflektorgehäuses 31 oder
durch die obere Oberfläche
des Halbleiterchips 314 festgelegt. Die Linse 30 weist
entsprechend der Linse 20 aus 2C Standfüße 304, 305 wie
im Querschnitt gezeigt auf, die unterhalb des optisch aktiven Bereichs
der Linse 30 angeordnet sind. Die Seitenwand der Aussparung 321 ist
die Oberfläche
eines Kegelstumpfes. Die Standfüße 304, 305 stützen sich
auf die Seitenwände
der Reflektoraussparung 321 im Bereich 316 ab.
Im gezeigten Beispiel weisen die Standfüße eine Aufstandsfläche 307 auf
die Grundfläche 316 der
Reflektoraussparung 321 auf, die ebenfalls den Winkel 317 zur
Horizontalen 318 bildet. Die Länge der Standfüße 304, 305 ist entsprechend
gestaltet, dass sich der erforderliche Abstand zwischen Linsenkörper 30 und
Oberfläche des
Halbleiterchips 314 einstellt, sodass die geeignete fokussierende
Wirkung durch die Linse 30 erreicht wird.
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Der
Winkel 317 ist spitz, also kleiner als 90°, vorzugsweise
liegt der Winkel 317 zwischen 40° und 60°, besonders bevorzugt bei ungefähr 45°.