WO2013060868A1 - Led device with recessed components - Google Patents

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WO2013060868A1
WO2013060868A1 PCT/EP2012/071296 EP2012071296W WO2013060868A1 WO 2013060868 A1 WO2013060868 A1 WO 2013060868A1 EP 2012071296 W EP2012071296 W EP 2012071296W WO 2013060868 A1 WO2013060868 A1 WO 2013060868A1
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WO
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light
emitting diode
cavity
diode device
carrier
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/071296
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German (de)
French (fr)
Inventor
Thomas Feichtinger
Oliver Dernovsek
Klaus-Dieter Aichholzer
Sebastian Brunner
Original Assignee
Epcos Ag
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/26—Layer connectors, e.g. plate connectors, solder or adhesive layers; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/31—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process
    • H01L2224/32—Structure, shape, material or disposition of the layer connectors after the connecting process of an individual layer connector
    • H01L2224/321—Disposition
    • H01L2224/32151—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/32221—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/32225—Disposition the layer connector connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being non-metallic, e.g. insulating substrate with or without metallisation

Definitions

  • the invention relates to a light-emitting diode device which has a light-emitting diode chip and at least one electrical component.
  • LEDs Light-emitting diodes
  • an LED chip and a protective component are arranged on a planar carrier.
  • the protective component makes it possible to shade light emitted by the LED chip.
  • An LED device according to at least one
  • Embodiment comprises a carrier.
  • the carrier may comprise a base body, wherein the base body preferably has a good thermal conductivity.
  • the carrier may have an electrically insulating base body.
  • the electrically insulating base body has, for example, a ceramic material or consists of a ceramic material.
  • the electrically insulating base body has, for example, a ceramic material or consists of a ceramic material.
  • the electrically insulating base body has, for example, a ceramic material or consists of a ceramic material.
  • Alumina or aluminum nitride or a ceramic of the type LTCC (low temperature cofired ceramics) consists of or consists of one of these materials, and it is also possible for the base body to comprise an organic material.
  • the main body comprises a printed circuit board which comprises an organic material.
  • the carrier has a metallic base body or consists of a
  • the light-emitting diode device further has a
  • the light-emitting diode chip preferably has at least one of the following materials:
  • Gallium phosphide GaP
  • gallium nitride GaN
  • Gallium arsenic phosphide GaAsP
  • aluminum gallium indium phosphide GaAsP
  • AlGalnP aluminum gallium phosphide
  • AlGaP aluminum gallium phosphide
  • AlGaAs Aluminum gallium arsenide
  • InGaN aluminum nitride (A1N), aluminum gallium nitride
  • AlGaN aluminum gallium indium nitride
  • AlGalnN aluminum gallium indium nitride
  • the light-emitting diode device has at least one electrical component.
  • the at least one electrical component is a discrete electrical
  • Component that has no optoelectronic properties may mean, in particular, that the at least one electrical component is neither a light-emitting nor a light-receiving
  • electrical component can, for example, with the
  • LED chip be interconnected to, as below is described, the LED chip from harmful electrical influences such as electrostatic
  • the carrier has a first cavity and at least one second cavity.
  • the cavities are, for example, by depressions
  • the LED chip in the first cavity is at least partially sunk.
  • the light-emitting diode chip can be arranged in the first cavity such that regions of the light-emitting diode chip can project beyond the cavity. In this case, in particular
  • LED chips in which light is generated in operation is disposed below an upper edge of the first cavity.
  • LED chip completely sunk in the first cavity may in particular mean that the cavity has a depth which is greater than or equal to a height of the component arranged in the cavity, so that no region of the component protrudes beyond the cavity.
  • the first cavity has a bottom surface and side surfaces.
  • the side surfaces preferably run obliquely to the bottom surface.
  • the side surfaces with the bottom surface each include an angle between 120 ° and 150 °.
  • the side surfaces close with the
  • the first cavity has a reflective layer.
  • the first cavity has a reflective layer.
  • the at least one electrical component is at least partially recessed in the at least one second cavity.
  • areas of the at least one electrical component may protrude beyond the at least one second cavity.
  • the at least one electrical component in the at least one second cavity is arranged completely submerged.
  • no regions of the at least one electrical component protrude out of the cavity.
  • the first cavity on the carrier is arranged optically separated from the second cavity.
  • optically separated can in this case mean, in particular, that light emitted by the light-emitting diode chip can not strike the cavity directly, that is, the cavity can not directly illuminate, without
  • the light-emitting diode device has a carrier, a light-emitting diode chip and at least one electrical component, wherein the carrier has a first cavity and at least one optically separate second cavity, and wherein the
  • LED chip in the first cavity and the at least one electrical component in the at least one second cavity are arranged at least partially and preferably completely submerged.
  • the light-emitting diode device has particularly small dimensions, in particular a particularly low structural height, which results in the design of
  • Light emitting diode devices plays an increasingly important role. Especially for mobile applications, for example for an integrated LED camera flash in smartphones or
  • the at least one electrical component is an ESD protection component, "ESD” here and hereinafter standing for “electrostatic discharge”.
  • ESD protection component is preferably used to protect the LED chip from overvoltages, in particular before electrostatic discharges.
  • light-emitting diode chips are very sensitive to electrostatic discharges, especially those with a voltage greater than 100 volts, and must therefore by
  • the ESD protection component may be designed in the form of a multilayer varistor, also referred to as a multi-layer varistor (MLV). Furthermore, it is possible for the ESD protection component to be in the form of a suppressor diode, in particular a transient voltage suppressor diode (TVS diode).
  • MMV multi-layer varistor
  • TVS diode transient voltage suppressor diode
  • the ESD protection component is a multi-layer varistor which has a
  • Varistor ceramic has. Preferably, the
  • Varistor ceramic on a system of ZnO-Pr, ZnO-Bi-Sb, SrTi0 3 or Sic on or consists of it.
  • the ESD protection component comprises a ceramic comprising or consisting of a composite of a varistor material and a metal.
  • the at least one electrical component has at least two contact surfaces.
  • the contact surfaces are solderable.
  • the contact surfaces have an alloy or a
  • the at least one electrical component is a thermistor component.
  • Thermistor device may be embodied for example as a so-called NTC thermistor device, wherein "NTC" for
  • NTC thermistor device is characterized by the fact that current is better conducted at high temperatures than at low temperatures. Therefore, the NTC thermistor device can also be referred to as a thermistor.
  • the NTC thermistor device functions as a thermal sensor.
  • the thermal sensor is preferably connected to the LED chip.
  • the thermal sensor can contribute to the regulation of a control current of the LED chip, so that it is gentle
  • the life of the LED chip can be increased.
  • the thermistor component is designed as a so-called PTC thermistor component, where "PTC” stands for "positive temperature coefficient”.
  • PTC stands for "positive temperature coefficient”.
  • the PTC thermistor device is preferably connected to the
  • the PTC thermistor device functions as an overcurrent protection element and protects the LED chip from excessive operating currents, whereby the life of the
  • LED chips can be increased.
  • the at least one second cavity can be arranged, for example, in the same surface of the carrier as the first cavity, whereby, for example, the light-emitting diode chip and the at least one electrical component in the
  • At least a second cavity can be interconnected via short paths.
  • the at least one second cavity is on one of the first cavity
  • a surface of the base body which faces the surface of the carrier provided with the first cavity, which may form the upper side of the carrier, has a depression which forms the at least one second cavity.
  • At least one further electrical component is arranged completely sunk in the at least one second cavity.
  • the at least one second cavity may be formed so that at least two electrical components can be arranged therein.
  • This can be a special
  • the carrier has a further second cavity, in which another
  • the light-emitting diode device has an ESD protection component, an NTC thermistor component and a PTC thermistor component, each in its own second cavity or even in two or three threes in a same second cavity
  • Protection elements against overcurrents for example in the form of a PTC thermistor device, and of temperature sensors, for example in the form of an NTC thermistor device, together with a particularly low overall height of
  • Light emitting diode device can be achieved.
  • the carrier has an insulating base body, which is provided and arranged as a heat-dissipating element for the LED chip and / or the at least one electrical component.
  • the insulating base body has vias.
  • Via stands for "vertical interconnect access” and denotes a through-contact
  • at least one via is designed as a thermal via, ie as a thermally conductive through-connection
  • several or all vias can be formed as thermal vias
  • the at least one thermal via can advantageously be the discharge
  • the at least one thermal via has a material with good thermal conductivity.
  • the at least one via comprises or consists of copper, silver or silver-palladium. Furthermore, it may also be possible that at least one via is provided, which serves as electrical
  • the first cavity is at least partially covered by a protective coating.
  • Protective coating may serve as a lens of the light emitting diode device. Furthermore, it is possible that the at least one second cavity and / or the at least one electrical
  • the protective coating preferably has
  • the carrier has a side facing away from the first cavity
  • the metallization may extend over the entire, the first cavity facing away from the carrier. Alternatively, the metallization may extend over a portion of the first cavity side facing away from the carrier.
  • the metallization preferably serves for the electrical connection of the light-emitting diode device, for example to a substrate or to a printed circuit board.
  • the carrier has a main body which comprises a ceramic partial body and a metallic partial body.
  • the ceramic part body and the metallic part body may be separated from each other by means of an insulating layer.
  • the ceramic part body and the metallic part body may be separated from each other by means of an insulating layer.
  • the insulation layer is preferably an electrically insulating layer.
  • the insulation layer is preferably an electrically insulating layer.
  • Insulation layer have a ceramic material or consist of a ceramic material.
  • the insulating layer may comprise, for example, aluminum oxide, aluminum nitride or an LTCC ceramic or consist of one of these materials.
  • thermal management Furthermore, it can be achieved in a light-emitting diode device described here that the emission of the light-emitting diode chip is not adversely affected by electrical components, such as, for example, ESD protection components or thermal sensors.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of a
  • Embodiment and Figures 2 to 8 are schematic sectional views of light-emitting diode devices according to further embodiments.
  • the same or equivalent components may each have the same
  • FIG. 1 shows a schematic sectional view of a
  • the light-emitting diode device 1 comprises a carrier 2, which has an insulating base body 21 made of aluminum oxide.
  • Aluminum oxide and aluminum nitride are characterized in particular by a high thermal
  • the carrier 2 has a first cavity 51 and a second cavity 52 optically separated from the first cavity in one
  • the light emitting diode device 1 further comprises a
  • LED chip 3 and at least one electrical component 41, which in the embodiment shown as an ESD Protective device in the form of a multi-layer varistor
  • the electrical component 41 can also be designed as a TVS diode, as an NTC thermistor component or as a PTC thermistor component.
  • LED chip 3 is at least partially sunk in the first cavity 51, while the electrical
  • Component 41 is disposed at least partially recessed in the second cavity 52.
  • Cavity 52 can thus be advantageously prevented that radiated from the LED chip 3 light hits directly on the electrical component 41, resulting in a
  • Shadowing would lead by the electrical component 41.
  • the first cavity 51 has a bottom surface 71 and two inclined to the bottom surface 71 at an angle of greater than or equal to 120 ° and less than or equal to 150 °
  • the light-emitting diode chip 3 has contact surfaces which serve for contacting and / or mounting the light-emitting diode chip 3 and of which, purely by way of example, a contact surface 10 is shown, with which the light-emitting diode chip 3 on the
  • Bottom surface 71 of the first cavity is attached.
  • the LED chip is soldered onto the bottom surface 71.
  • the contact surface 10 has a gold-tin alloy.
  • the contact surface 10 may comprise copper, nickel or gold or an alloy or layer sequence of at least two of these materials.
  • Light emitting diode device 1 has a good thermal management. Due to a reduced heat load, the
  • Life of the LED chip 3 are significantly extended. For example, with a reduced by 20 ° C operating temperature of the LED chip 3, the life of the LED chip 3 can be increased by a factor of 2.
  • the electrical component 41 has two contact surfaces 10 with which it is fastened on a bottom surface of the second cavity 52. Alternatively, the electrical component 41 may also have more contact surfaces 10.
  • the contact surfaces 10 are used for electrical contacting and assembly of the electrical component 41.
  • the contact surfaces 10 have an alloy or layer sequence of Cu / Ni / Au.
  • the contact surfaces 10 may comprise an alloy or layer sequence of Cr / Ni / Au or of Cr / Cu / Ni / Au.
  • a metallization 12 is applied on the side facing away from the first cavity 51 of the carrier 2.
  • the metallization 12 serves for the electrical connection of the light-emitting diode device 1.
  • the carrier 2 and in particular the base body 21 also still has vias and / or tracks for interconnection of the elements shown, the
  • the protective coating 11 has silicone and acts as a lens. Furthermore, the protective coating 11 as
  • Wavelength conversion layer serve. Alternative to
  • Light emitting diode device also have no protective coating 11 or only partially, for example over the
  • LED chip 3 be provided with a protective coating.
  • Figure 2 is a schematic sectional view of a
  • two electrical components 41, 42 are arranged completely submerged in the second cavity.
  • one of the two electrical components 41, 42 as ESD protection component and the other as
  • Thermistor device executed.
  • Arrangement can be a particularly compact design
  • Light emitting diode device 1 which a LED chip 3 and two electrical components 41, 42, can be achieved.
  • FIG. 3 shows a light-emitting diode device 1 according to a further exemplary embodiment.
  • the insulating layer 1 In contrast to the embodiment shown in Figure 1, the insulating
  • the vias 8 are of the contact surface 10 of the
  • LED chips 3 electrically isolated and serve the heat dissipation of the LED chip 3 during operation
  • the vias 8 may also contain other high-level materials
  • the vias 8 extend approximately perpendicular to a surface of the base body 21. Furthermore, one or more vias, preferably at least two vias, may be embodied as electrical vias which are electrically conductively connected to contact surfaces 10 of the light-emitting diode chip 3 and the electrical contacting of the light-emitting diode chip 3 serve .
  • FIG. 4 shows a light-emitting diode device 1 according to a further exemplary embodiment.
  • the carrier 2 has, on the side remote from the metallization 12, a further second cavity 53, in which a further electrical component 42 is disposed completely submerged.
  • Light-emitting diode device 1 thus comprises two electrical components 41, 42, which are arranged in different cavities 52, 53.
  • one of the two electrical components 41, 42 is designed as an ESD protection component and the other as a thermistor component.
  • FIG. 5 shows a schematic sectional view of a
  • the carrier 2 has three second cavities 52, 53, 54, wherein two of the second cavities 52, 54 are arranged on the same side of the carrier 2, on which the first cavity 51 as well is arranged, and wherein one of the second cavities 53 on one of the first cavity 51 opposite side of the carrier 2 is arranged.
  • an electrical component 41, 42, 43 is arranged completely sunk in each case.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional view of a
  • the carrier 2 has a base body 21, which has a ceramic part body 22 and a
  • the metallic part body 23 includes.
  • the first and two second cavities 51, 52, 53 are arranged in the ceramic part body 22.
  • the ceramic part body 22 and the metallic part body 23 are by means of a ceramic
  • the insulating layer may also comprise aluminum nitride or an LTCC ceramic.
  • the metallic part body 23 has aluminum and acts as in the
  • Light-emitting diode device 1 integrated heat sink, the heat dissipated during operation of the LED chip 3 and / or by the electrical components 41, 42 generated.
  • the metallic body part 23 may also comprise copper or consist of copper.
  • FIG. 8 shows a light-emitting diode device 1 according to a further exemplary embodiment.
  • the LED chip 3 is at least partially sunk in the first cavity 51 in comparison to the previous embodiments.
  • the LED chip 3 can be sunk into the first cavity 51 so far that an active region of the LED chip 3, in which light is generated during operation, is arranged below the upper edge of the first cavity 51.
  • the LED chip 3 as in the previous embodiments also completely
  • the carrier 2 of the light emitting diode device 1 has a metallic base body 21 made of aluminum or consists thereof.
  • the metallic base body 21 may also comprise copper or consist of copper.
  • the ceramic insulation layer 9 comprises aluminum oxide.
  • Insulation layer and aluminum nitride or LTCC ceramic have.
  • Embodiment of Figure 8 is particularly good
  • Main body 21 much heat is dissipated from the LED chip 3, whereby a high operating temperature is avoided and thus the life of the LED chip 3 can be significantly increased.
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these, but includes each new feature and any combination of features. This includes in particular any combination of features in the claims, even if this feature or these

Abstract

A LED device (1) comprising a support (2), a LED chip (3) and at least one electrical component (41) is presented. The support (2) has a first cavity (51) and at least one second cavity (52) which is optically separated from the first cavity. Moreover, the LED chip (3) is arranged in an at least partially recessed manner in the first cavity (51), while the at least one electrical component (41) is arranged in an at least partially recessed manner in the at least one second cavity (52).

Description

Beschreibung description
LEUCHTDIODENVORRICHTUNG MIT VERSENKTEN BAUTEILEN LUMINAIRE DIODE DEVICE WITH SUCKED COMPONENTS
Es wird eine Leuchtdiodenvorrichtung angegeben, die einen Leuchtdiodenchip und zumindest ein elektrisches Bauelement aufweist . The invention relates to a light-emitting diode device which has a light-emitting diode chip and at least one electrical component.
Es sind Licht emittierende Dioden („LEDs") bekannt, bei denen ein LED-Chip und ein Schutzbauelement auf einem ebenen Träger angeordnet sind. Durch das Schutzbauelement kann vom LED-Chip emittiertes Licht abgeschattet werden. Light-emitting diodes ("LEDs") are known in which an LED chip and a protective component are arranged on a planar carrier. The protective component makes it possible to shade light emitted by the LED chip.
Es ist eine Aufgabe zumindest einiger Ausführungsformen, eine Leuchtdiodenvorrichtung anzugeben . It is an object of at least some embodiments to provide a light emitting diode device.
Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß dem This object is achieved by an article according to the
unabhängigen Patentanspruch gelöst. Vorteilhafte independent claim solved. advantageous
Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstandes gehen weiterhin aus den abhängigen Patentansprüchen, der Embodiments and further developments of the subject matter continue from the dependent claims, the
nachfolgenden Beschreibung und aus den Zeichnungen hervor. following description and from the drawings.
Eine Leuchtdiodenvorrichtung gemäß zumindest einer An LED device according to at least one
Ausführungsform weist einen Träger auf. Der Träger kann einen Grundkörper umfassen, wobei der Grundkörper vorzugsweise eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist. Embodiment comprises a carrier. The carrier may comprise a base body, wherein the base body preferably has a good thermal conductivity.
Beispielsweise kann der Träger einen elektrisch isolierenden Grundkörper aufweisen. Der elektrisch isolierende Grundkörper weist zum Beispiel ein keramisches Material auf oder besteht aus einem keramischen Material. Vorzugsweise weist der For example, the carrier may have an electrically insulating base body. The electrically insulating base body has, for example, a ceramic material or consists of a ceramic material. Preferably, the
Grundkörper mindestens eines der Materialien aus Basic body of at least one of the materials
Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid oder eine Keramik des Typs LTCC („low temperature cofired ceramics") auf oder besteht aus einem dieser Materialien. Weiterhin ist es möglich, dass der Grundkörper ein organisches Material aufweist. Alumina or aluminum nitride or a ceramic of the type LTCC ("low temperature cofired ceramics") consists of or consists of one of these materials, and it is also possible for the base body to comprise an organic material.
Beispielsweise umfasst der Grundkörper eine Leiterplatte, die ein organisches Material aufweist. For example, the main body comprises a printed circuit board which comprises an organic material.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger einen metallischen Grundkörper auf oder besteht aus einem According to a further embodiment, the carrier has a metallic base body or consists of a
metallischen Grundkörper. Beispielsweise weist der metallic body. For example, the
metallische Grundkörper Aluminium oder Kupfer auf oder besteht aus einem dieser Materialien. metallic body aluminum or copper on or consists of one of these materials.
Die Leuchtdiodenvorrichtung weist weiterhin einen The light-emitting diode device further has a
Leuchtdiodenchip auf. Vorzugsweise weist der Leuchtdiodenchip mindestens eines der folgenden Materialien auf: LED chip on. The light-emitting diode chip preferably has at least one of the following materials:
Galliumphosphid (GaP) , Galliumnitrid (GaN) , Gallium phosphide (GaP), gallium nitride (GaN),
Galliumarsenphosphid (GaAsP) , Aluminiumgalliumindiumphosphid Gallium arsenic phosphide (GaAsP), aluminum gallium indium phosphide
(AlGalnP) , Aluminiumgalliumphosphid (AlGaP) , (AlGalnP), aluminum gallium phosphide (AlGaP),
Aluminiumgalliumarsenid (AlGaAs) , Indiumgalliumnitrid Aluminum gallium arsenide (AlGaAs), indium gallium nitride
(InGaN), Aluminiumnitrid (A1N) , Aluminiumgalliumnitrid  (InGaN), aluminum nitride (A1N), aluminum gallium nitride
(AlGaN) , Aluminiumgalliumindiumnitrid (AlGalnN) , Zinkselenid (AlGaN), aluminum gallium indium nitride (AlGalnN), zinc selenide
(ZnSe) . (ZnSe).
Des Weiteren weist die Leuchtdiodenvorrichtung zumindest ein elektrisches Bauelement auf. Vorzugsweise ist das zumindest eine elektrische Bauelement ein diskretes elektrisches Furthermore, the light-emitting diode device has at least one electrical component. Preferably, the at least one electrical component is a discrete electrical
Bauelement, das keine optoelektronischen Eigenschaften aufweist. Das kann insbesondere bedeuten, dass es sich bei dem zumindest einen elektrischen Bauelement weder um ein Licht emittierendes noch um ein Licht empfangendes Component that has no optoelectronic properties. This may mean, in particular, that the at least one electrical component is neither a light-emitting nor a light-receiving
elektrisches Bauelement handelt. Das zumindest eine electrical component is. That at least one
elektrische Bauelement kann beispielsweise mit dem electrical component can, for example, with the
Leuchtdiodenchip verschaltet sein, um, wie weiter unten beschrieben ist, den Leuchtdiodenchip vor schädigenden elektrischen Einflüssen wie etwa elektrostatischen LED chip be interconnected to, as below is described, the LED chip from harmful electrical influences such as electrostatic
Entladungen oder einer Überbestromung zu schützen. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger eine erste Kavität und zumindest eine zweite Kavität auf. Die Kavitäten sind beispielsweise durch Vertiefungen an To protect discharges or overcurrent. According to a further embodiment, the carrier has a first cavity and at least one second cavity. The cavities are, for example, by depressions
Oberflächen des Trägers und insbesondere des Grundkörpers gebildet . Surfaces of the carrier and in particular of the body formed.
Vorzugsweise ist der Leuchtdiodenchip in der ersten Kavität zumindest teilweise versenkt angeordnet. Beispielsweise kann der Leuchtdiodenchip so in der ersten Kavität angeordnet sein, dass Bereiche des Leuchtdiodenchips über die Kavität hinausragen können. In diesem Fall kann insbesondere Preferably, the LED chip in the first cavity is at least partially sunk. For example, the light-emitting diode chip can be arranged in the first cavity such that regions of the light-emitting diode chip can project beyond the cavity. In this case, in particular
vorteilhaft sein, wenn ein aktiver Bereich des be advantageous if an active area of the
Leuchtdiodenchips, in dem im Betrieb Licht erzeugt wird, unterhalb einer Oberkante der ersten Kavität angeordnet ist. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist der LED chips in which light is generated in operation, is disposed below an upper edge of the first cavity. According to a preferred embodiment of the
Leuchtdiodenchip in der ersten Kavität vollständig versenkt angeordnet. Dass ein Bauteil in einer Kavität „vollständig versenkt angeordnet" ist, kann dabei insbesondere bedeuten, dass die Kavität eine Tiefe aufweist, die größer oder gleich einer Höhe des in der Kavität angeordneten Bauteils ist, so dass kein Bereich des Bauteils über die Kavität hinausragt. LED chip completely sunk in the first cavity. The fact that a component in a cavity is arranged "completely submerged" may in particular mean that the cavity has a depth which is greater than or equal to a height of the component arranged in the cavity, so that no region of the component protrudes beyond the cavity.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Kavität eine Bodenfläche sowie Seitenflächen auf. Die Seitenflächen verlaufen vorzugsweise schräg zur Bodenfläche. Beispielsweise schließen die Seitenflächen mit der Bodenfläche jeweils einen Winkel zwischen 120° und 150° ein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schließen die Seitenflächen mit der According to a further embodiment, the first cavity has a bottom surface and side surfaces. The side surfaces preferably run obliquely to the bottom surface. For example, the side surfaces with the bottom surface each include an angle between 120 ° and 150 °. According to a preferred embodiment, the side surfaces close with the
Bodenfläche jeweils einen Winkel zwischen 130° und 140° ein. Besonders bevorzugt schließen die Seitenflächen mit der Floor surface in each case an angle between 130 ° and 140 °. Particularly preferably, the side surfaces close with the
Bodenfläche jeweils einen Winkel von 135° ein. Floor surface each at an angle of 135 °.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist die erste Kavität eine reflektierende Schicht auf. Beispielsweise können dieAccording to a further embodiment, the first cavity has a reflective layer. For example, the
Seitenflächen und/oder die Bodenfläche der ersten Kavität mit der reflektierenden Schicht beschichtet sein. Side surfaces and / or the bottom surface of the first cavity may be coated with the reflective layer.
Mittels der schräg zur Bodenfläche verlaufenden Seitenflächen der ersten Kavität sowie der auf den Seitenflächen und/oder der Bodenfläche angeordneten reflektierenden Schicht kann eine besonders gute Ausbeute des von dem Leuchtdiodenchip emittierten Lichts erzielt werden, da der Teil des Lichts, der vom Leuchtdiodenchip im Betrieb in Richtung der By means of the obliquely to the bottom surface extending side surfaces of the first cavity and arranged on the side surfaces and / or the bottom surface reflective layer, a particularly good yield of light emitted from the LED chip can be achieved because the portion of the light from the LED chip in operation in the direction of the
Seitenwände und/oder der Bodenfläche der ersten Kavität abgestrahlt wird, aus der Kavität hinaus reflektiert werden kann . Side walls and / or the bottom surface of the first cavity is radiated, can be reflected out of the cavity.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine elektrische Bauelement in der zumindest einen zweiten Kavität zumindest teilweise versenkt angeordnet. Beispielsweise können Bereiche des zumindest einen elektrischen Bauelements über die zumindest eine zweite Kavität hinausragen. Besonders bevorzugt ist das zumindest eine elektrische Bauelement in der zumindest einen zweiten Kavität vollständig versenkt angeordnet. Vorzugsweise ragen dabei keine Bereiche des zumindest einen elektrischen Bauelements aus der Kavität heraus. Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass eine Abschattung des vom Leuchtdiodenchip im Betrieb der Leuchtdiodenvorrichtung emittierten Lichts durch das According to a further embodiment, the at least one electrical component is at least partially recessed in the at least one second cavity. For example, areas of the at least one electrical component may protrude beyond the at least one second cavity. Particularly preferably, the at least one electrical component in the at least one second cavity is arranged completely submerged. Preferably, no regions of the at least one electrical component protrude out of the cavity. As a result, it can be advantageously achieved that shading of the light emitted by the light-emitting diode chip during operation of the light-emitting diode device is prevented by the light
zumindest eine elektrische Bauelement oder durch Teile des zumindest einen elektrischen Bauelements verhindert wird. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Kavität auf dem Träger von der zweiten Kavität optisch getrennt angeordnet. Der Ausdruck „optisch getrennt" kann hierbei insbesondere bedeuten, dass vom Leuchtdiodenchip emittiertes Licht nicht unmittelbar auf die Kavität treffen kann, dass heißt die Kavität nicht direkt anstrahlen kann, ohne at least one electrical component or by parts of the at least one electrical component is prevented. According to a further embodiment, the first cavity on the carrier is arranged optically separated from the second cavity. The term "optically separated" can in this case mean, in particular, that light emitted by the light-emitting diode chip can not strike the cavity directly, that is, the cavity can not directly illuminate, without
beispielsweise vorher reflektiert zu werden. for example, to be reflected beforehand.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchtdiodenvorrichtung einen Träger, einen Leuchtdiodenchip und zumindest ein elektrisches Bauelement auf, wobei der Träger eine erste Kavität und zumindest eine davon optisch getrennte zweite Kavität aufweist, und wobei der According to a particularly preferred embodiment, the light-emitting diode device has a carrier, a light-emitting diode chip and at least one electrical component, wherein the carrier has a first cavity and at least one optically separate second cavity, and wherein the
Leuchtdiodenchip in der ersten Kavität und das zumindest eine elektrische Bauelement in der zumindest einen zweiten Kavität zumindest teilweise und bevorzugt vollständig versenkt angeordnet sind. LED chip in the first cavity and the at least one electrical component in the at least one second cavity are arranged at least partially and preferably completely submerged.
Bei der hier beschriebenen Leuchtdiodenvorrichtung kann erreicht werden, dass die Leuchtdiodenvorrichtung besonders geringe Abmessungen, insbesondere eine besonders geringe Bauhöhe, aufweist, was beim Design von In the case of the light-emitting diode device described here, it can be achieved that the light-emitting diode device has particularly small dimensions, in particular a particularly low structural height, which results in the design of
Leuchtdiodenvorrichtungen eine immer wichtigere Rolle spielt. Speziell bei mobilen Anwendungen, zum Beispiel für einen integrierten LED-Kamerablitz in Smartphones oder  Light emitting diode devices plays an increasingly important role. Especially for mobile applications, for example for an integrated LED camera flash in smartphones or
Digitalkameras, sollen Leuchtdiodenchip sowie weitere  Digital cameras, light-emitting diode chip and more
diskrete Bauelemente möglichst wenig Platz einnehmen. Discrete components occupy as little space as possible.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine elektrische Bauelement ein ESD-Schutzbauelement , wobei „ESD" hier und im Folgenden für „electrostatic discharge" steht. Das ESD-Schutzbauelement dient vorzugsweise zum Schutz des Leuchtdiodenchips vor Überspannungen, insbesondere vor elektrostatischen Entladungen. Im Allgemeinen sind Leuchtdiodenchips sehr sensitiv gegenüber elektrostatischen Entladungen, insbesondere bei solchen mit einem Spannungswert von größer als 100 Volt, und müssen daher durch According to a further embodiment, the at least one electrical component is an ESD protection component, "ESD" here and hereinafter standing for "electrostatic discharge". The ESD protection component is preferably used to protect the LED chip from overvoltages, in particular before electrostatic discharges. In general, light-emitting diode chips are very sensitive to electrostatic discharges, especially those with a voltage greater than 100 volts, and must therefore by
Schutzbauelemente geschützt werden. Beispielsweise kann das ESD-Schutzbauelement in Form eines Mehrschichtvaristors, auch als Multi-Layer-Varistor (MLV) bezeichnet, ausgeführt sein. Weiterhin ist es möglich, dass das ESD-Schutzbauelement in Form einer Supressordiode, insbesondere einer Transient- Voltage-Suppressor-Diode (TVS-Diode) , ausgeführt ist. Protective devices are protected. By way of example, the ESD protection component may be designed in the form of a multilayer varistor, also referred to as a multi-layer varistor (MLV). Furthermore, it is possible for the ESD protection component to be in the form of a suppressor diode, in particular a transient voltage suppressor diode (TVS diode).
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das ESD- Schutzbauelement ein Multi-Layer-Varistor, der eine According to a further embodiment, the ESD protection component is a multi-layer varistor which has a
Varistorkeramik aufweist. Vorzugsweise weist die Varistor ceramic has. Preferably, the
Varistorkeramik ein System aus ZnO-Pr, ZnO-Bi-Sb, SrTi03 oder Sic auf oder besteht daraus. Varistor ceramic on a system of ZnO-Pr, ZnO-Bi-Sb, SrTi0 3 or Sic on or consists of it.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das ESD- Schutzbauelements eine Keramik, die ein Komposit aus einem Varistormaterial und einem Metall aufweist oder daraus besteht .  According to a further embodiment, the ESD protection component comprises a ceramic comprising or consisting of a composite of a varistor material and a metal.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das zumindest eine elektrische Bauelement mindestens zwei Kontaktflächen auf. Vorzugsweise sind die Kontaktflächen lötbar. Beispielsweise weisen die Kontaktflächen eine Legierung oder eine According to a further embodiment, the at least one electrical component has at least two contact surfaces. Preferably, the contact surfaces are solderable. For example, the contact surfaces have an alloy or a
Schichtfolge mit einer der folgenden Materialkombinationen auf oder bestehen daraus: Cu/Ni/Au, Cr/Ni/Au, Cr/Cu/Ni/Au. Layer sequence with one of the following material combinations on or consist of: Cu / Ni / Au, Cr / Ni / Au, Cr / Cu / Ni / Au.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist das zumindest eine elektrische Bauelement ein Thermistorbauelement. Das According to a further embodiment, the at least one electrical component is a thermistor component. The
Thermistorbauelement kann beispielsweise als sogenanntes NTC- Thermistorbauelement ausgeführt sein, wobei „NTC" für Thermistor device may be embodied for example as a so-called NTC thermistor device, wherein "NTC" for
„negative temperature coefficient" steht. Ein NTC- Thermistorbauelement zeichnet sich dadurch aus, dass Strom bei hohen Temperaturen besser geleitet wird als bei niedrigen Temperaturen. Daher wird kann das NTC-Thermistorbauelement auch als Heißleiter bezeichnet werden. "Negative temperature coefficient" is an NTC Thermistor device is characterized by the fact that current is better conducted at high temperatures than at low temperatures. Therefore, the NTC thermistor device can also be referred to as a thermistor.
Vorzugsweise funktioniert das NTC-Thermistorbauelement als thermischer Sensor. Der thermische Sensor ist vorzugsweise mit dem Leuchtdiodenchip verschaltet. Beispielsweise kann der thermische Sensor zur Regulierung eines Steuerstroms des Leuchtdiodenchips beitragen, so dass dieser schonend Preferably, the NTC thermistor device functions as a thermal sensor. The thermal sensor is preferably connected to the LED chip. For example, the thermal sensor can contribute to the regulation of a control current of the LED chip, so that it is gentle
betrieben werden kann. Dadurch kann vorteilhafterweise die Lebensdauer des Leuchtdiodenchips erhöht werden. can be operated. As a result, advantageously, the life of the LED chip can be increased.
Weiterhin ist es möglich, dass das Thermistorbauelement als sogenanntes PTC-Thermistorbauelement ausgeführt ist, wobei „PTC" für „positive temperature coefficient" steht. Das PTC- Thermistorbauelement ist vorzugsweise mit dem Furthermore, it is possible for the thermistor component to be designed as a so-called PTC thermistor component, where "PTC" stands for "positive temperature coefficient". The PTC thermistor device is preferably connected to the
Leuchtdiodenchip verschaltet. Bei einem PTC- Thermistorbauelement wird Strom bei niedrigen Temperaturen besser geleitet als bei hohen Temperaturen, weshalb das PTC- Thermistorbauelement auch als Kaltleiter bezeichnet wird. Vorzugsweise funktioniert das PTC-Thermistorbauelement als Überstromschutzelement und schützt den Leuchtdiodenchip vor zu hohen Betriebsströmen, wodurch die Lebensdauer des LED chip interconnected. In a PTC thermistor device, current is better conducted at low temperatures than at high temperatures, which is why the PTC thermistor device is also referred to as a PTC thermistor. Preferably, the PTC thermistor device functions as an overcurrent protection element and protects the LED chip from excessive operating currents, whereby the life of the
Leuchtdiodenchips gesteigert werden kann. LED chips can be increased.
Die zumindest eine zweite Kavität kann beispielsweise in derselben Oberfläche des Trägers wie die erste Kavität angeordnet sein, wodurch beispielsweise der Leuchtdiodenchip und das zumindest eine elektrische Bauelement in der The at least one second cavity can be arranged, for example, in the same surface of the carrier as the first cavity, whereby, for example, the light-emitting diode chip and the at least one electrical component in the
zumindest einen zweiten Kavität über kurze Leitungsbahnen miteinander verschaltet werden können. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die zumindest eine zweite Kavität auf einer der ersten Kavität at least a second cavity can be interconnected via short paths. According to a further embodiment, the at least one second cavity is on one of the first cavity
gegenüberliegenden Seite des Trägers angeordnet. arranged opposite side of the carrier.
Beispielsweise weist eine Oberfläche des Grundkörpers, die der mit der ersten Kavität versehenen Oberfläche des Trägers, die die Oberseite des Trägers bilden kann, gegenüberliegt, eine Vertiefung auf, die die zumindest eine zweite Kavität bildet. Dadurch kann vorteilhafterweise erreicht werden, dass die Leuchtdiodenvorrichtung besonders kompakt ausgeführt werden kann. Weiterhin kann durch eine derartige Anordnung verhindert werden, dass ein in der zweiten Kavität For example, a surface of the base body, which faces the surface of the carrier provided with the first cavity, which may form the upper side of the carrier, has a depression which forms the at least one second cavity. This can advantageously be achieved that the light-emitting diode device can be made very compact. Furthermore, it can be prevented by such an arrangement that one in the second cavity
angeordnetes elektrisches Bauelement eine Lichtabstrahlung des Leuchtdiodenchips teilweise abschirmt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist zumindest ein weiteres elektrisches Bauelement vollständig versenkt in der zumindest einen zweiten Kavität angeordnet. Mit anderen arranged electrical component partially shields a light emission of the LED chip. According to a further embodiment, at least one further electrical component is arranged completely sunk in the at least one second cavity. With others
Worten kann die zumindest eine zweite Kavität so ausgebildet sein, dass zumindest zwei elektrische Bauelemente darin angeordnet werden können. Dadurch kann ein besonders In words, the at least one second cavity may be formed so that at least two electrical components can be arranged therein. This can be a special
kompaktes Design einer Leuchtdiodenvorrichtung, die einen Leuchtdiodenchip und zumindest zwei elektrische Bauelemente aufweist, erreicht werden. Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der der Träger eine weitere zweite Kavität auf, in der ein weiteres compact design of a light-emitting diode device having a light-emitting diode chip and at least two electrical components can be achieved. According to a further embodiment, the carrier has a further second cavity, in which another
elektrisches Bauelement vollständig versenkt angeordnet ist. Die weitere zweite Kavität kann beispielsweise auf derselben Seite des Trägers angeordnet sein, auf der die erste Kavität angeordnet ist. Alternativ kann die weitere zweite Kavität beispielsweise auf der der ersten Kavität gegenüberliegenden Seite des Trägers angeordnet sein. Gemäß einer weiteren, bevorzugten Ausführungsform weist die Leuchtdiodenvorrichtung ein ESD-Schutzbauelement , ein NTC- Thermistorbauelement und ein PTC-Thermistorbauelement auf, die in jeweils einer eigenen zweiten Kavität oder auch zu Zweien oder Dreien in einer selben zweiten Kavität electrical component is arranged completely submerged. The further second cavity can be arranged, for example, on the same side of the carrier on which the first cavity is arranged. Alternatively, the further second cavity may be arranged, for example, on the side of the carrier opposite the first cavity. According to a further preferred embodiment, the light-emitting diode device has an ESD protection component, an NTC thermistor component and a PTC thermistor component, each in its own second cavity or even in two or three threes in a same second cavity
vollständig versenkt angeordnet sind. Dadurch kann bei einer solchen Leuchtdiodenvorrichtung eine Integration von are completely sunk. As a result, in such a light-emitting diode device, an integration of
Schutzbauelementen gegen elektrostatische Entladungen, beispielsweise in Form eines MLV oder einer TVS-Diode, Protective devices against electrostatic discharges, for example in the form of an MLV or a TVS diode,
Schutzbauelementen gegen Überströme, beispielsweise in Form eines PTC-Thermistorbauelements , und von Temperatursensoren, beispielsweise in Form eines NTC-Thermistorbauelements , zusammen mit einer besonders geringen Bauhöhe der Protection elements against overcurrents, for example in the form of a PTC thermistor device, and of temperature sensors, for example in the form of an NTC thermistor device, together with a particularly low overall height of
Leuchtdiodenvorrichtung erreicht werden. Light emitting diode device can be achieved.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger einen isolierenden Grundkörper auf, der als Wärme ableitendes Element für den Leuchtdiodenchip und/oder das zumindest ein elektrische Bauelement vorgesehen und eingerichtet ist. According to a further embodiment, the carrier has an insulating base body, which is provided and arranged as a heat-dissipating element for the LED chip and / or the at least one electrical component.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der isolierende Grundkörper Vias auf. Via steht für „vertical interconnect access" und bezeichnet eine Durchkontaktierung . Vorzugsweise ist zumindest ein Via als thermisches Via ausgeführt, also als thermisch leitende Durchkontaktierung. Weiterhin können mehrere oder alle Vias als thermische Vias ausgebildet sein. Das zumindest eine thermische Via kann vorteilhafterweise di Abführung von Wärme weg vom Leuchtdiodenchip verbessern. Vorzugsweise weist das zumindest eine thermische Via ein Material mit einer guten thermischen Leitfähigkeit auf. According to a further embodiment, the insulating base body has vias. Via stands for "vertical interconnect access" and denotes a through-contact Preferably, at least one via is designed as a thermal via, ie as a thermally conductive through-connection Furthermore, several or all vias can be formed as thermal vias The at least one thermal via can advantageously be the discharge Preferably, the at least one thermal via has a material with good thermal conductivity.
Beispielsweise kann das zumindest eine Via von der For example, the at least one via of the
Bodenfläche der ersten Kavität zu einer von der ersten Bottom surface of the first cavity to one of the first
Kavität abgewandten, insbesondere gegenüber liegenden, Oberfläche des Trägers reichen. Beispielsweise weist das zumindest eine Via Kupfer, Silber oder Silber-Palladium auf oder besteht daraus. Weiterhin kann es auch möglich sein, das zumindest ein Via vorgesehen ist, das als elektrische Facing away from the cavity, in particular opposite, Surface of the carrier range. For example, the at least one via comprises or consists of copper, silver or silver-palladium. Furthermore, it may also be possible that at least one via is provided, which serves as electrical
Zuleitung zwischen dem Leuchtdiodenchip und einer auf einer der ersten Kavität abgewandten Oberfläche des Trägers Supply line between the LED chip and a surface facing away from the first cavity surface of the carrier
angeordneten elektrischen Anschlussfläche in Form einer arranged electrical connection surface in the form of a
Metallisierung dient. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die erste Kavität zumindest teilweise von einer Schutzbeschichtung bedeckt. Vorzugsweise ist der Leuchtdiodenchip von der Metallization serves. According to a further embodiment, the first cavity is at least partially covered by a protective coating. Preferably, the LED chip of the
Schutzbeschichtung zumindest teilweise umschlossen. Die Protective coating at least partially enclosed. The
Schutzbeschichtung kann als Linse der Leuchtdiodenvorrichtung dienen. Weiterhin ist es möglich, dass die zumindest eine zweite Kavität und/oder das zumindest eine elektrische Protective coating may serve as a lens of the light emitting diode device. Furthermore, it is possible that the at least one second cavity and / or the at least one electrical
Bauelement von der Schutzbeschichtung zumindest teilweise bedeckt sind. Die Schutzbeschichtung weist vorzugsweise Component of the protective coating are at least partially covered. The protective coating preferably has
Silikon auf oder besteht aus Silikon. Silicone on or consists of silicone.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger auf einer der ersten Kavität abgewandten Seite eine According to a further embodiment, the carrier has a side facing away from the first cavity
Metallisierung auf. Die Metallisierung kann sich über die gesamte, der ersten Kavität abgewandten Seite des Trägers erstrecken. Alternativ kann sich die Metallisierung über einen Teilbereich der der ersten Kavität abgewandten Seite des Trägers erstrecken. Vorzugsweise dient die Metallisierung zum elektrischen Anschluss der Leuchtdiodenvorrichtung, beispielsweise an ein Substrat oder an eine Leiterplatte. Metallization on. The metallization may extend over the entire, the first cavity facing away from the carrier. Alternatively, the metallization may extend over a portion of the first cavity side facing away from the carrier. The metallization preferably serves for the electrical connection of the light-emitting diode device, for example to a substrate or to a printed circuit board.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist der Träger einen Grundkörper auf, der einen keramischen Teilkörper und einen metallischen Teilkörper umfasst. Vorzugsweise sind die erste und die zumindest eine zweite Kavität im keramischen According to a further embodiment, the carrier has a main body which comprises a ceramic partial body and a metallic partial body. Preferably, the first and the at least one second cavity in the ceramic
Teilkörper angeordnet. Der keramische Teilkörper und der metallische Teilkörper können mittels einer Isolationsschicht voneinander getrennt sein. Beispielsweise kann der Part body arranged. The ceramic part body and the metallic part body may be separated from each other by means of an insulating layer. For example, the
metallische Teilkörper mit der Isolationsschicht überzogen sein. Die Isolationsschicht ist vorzugsweise eine elektrisch isolierende Schicht. Beispielsweise kann die metallic part body to be coated with the insulating layer. The insulation layer is preferably an electrically insulating layer. For example, the
Isolationsschicht ein keramisches Material aufweisen oder aus einem keramischen Material bestehen. Die Isolationsschicht kann zum Beispiel Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder eine LTCC-Keramik aufweisen oder aus einem dieser Materialien bestehen .  Insulation layer have a ceramic material or consist of a ceramic material. The insulating layer may comprise, for example, aluminum oxide, aluminum nitride or an LTCC ceramic or consist of one of these materials.
Die hier beschriebene Leuchtdiodenvorrichtung zeichnet sich insbesondere durch eine geringe Bauhöhe und ein gutes The light-emitting diode device described here is characterized in particular by a low height and a good
thermisches Management aus. Weiterhin kann bei einer hier beschriebenen Leuchtdiodenvorrichtung erreicht werden, dass die Abstrahlung des Leuchtdiodenchips nicht durch elektrische Bauelemente, wie zum Beispiel ESD-Schutzbauelemente oder thermische Sensoren, negativ beeinflusst wird. thermal management. Furthermore, it can be achieved in a light-emitting diode device described here that the emission of the light-emitting diode chip is not adversely affected by electrical components, such as, for example, ESD protection components or thermal sensors.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Further advantages and advantageous embodiments of
Leuchtdiodenvorrichtung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 8 beschriebenen Light emitting diode device will become apparent from the below in connection with the figures 1 to 8 described
Ausführungsformen . Embodiments.
Es zeigen: Show it:
Figur 1 eine schematische Schnittansicht einer Figure 1 is a schematic sectional view of a
Leuchtdiodenvorrichtung gemäß einem  Light emitting diode device according to a
Ausführungsbeispiel und Figuren 2 bis 8 schematische Schnittansichten von Leuchtdiodenvorrichtungen gemäß weiteren Ausführungsbeispielen . In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleich wirkende Bestandteile jeweils mit den gleichen Embodiment and Figures 2 to 8 are schematic sectional views of light-emitting diode devices according to further embodiments. In the exemplary embodiments and figures, the same or equivalent components may each have the same
Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind grundsätzlich nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente wie zum Beispiel Schichten, Bauteile und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Be provided with reference numerals. The illustrated elements and their proportions with each other are basically not to be considered as true to scale. Rather, individual elements such as layers, components and areas for better representability and / or better
Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert Understanding exaggeratedly thick or large dimensions
dargestellt sein. Figur 1 zeigt eine schematische Schnittansicht einer be shown. FIG. 1 shows a schematic sectional view of a
Leuchtdiodenvorrichtung 1 gemäß einem ersten Light emitting diode device 1 according to a first
Ausführungsbeispiel . Embodiment.
Die Leuchtdiodenvorrichtung 1 umfasst einen Träger 2, der einen isolierenden Grundkörper 21 aus Aluminiumoxid aufweist. Alternativ kann der Grundkörper 21 beispielsweise auch The light-emitting diode device 1 comprises a carrier 2, which has an insulating base body 21 made of aluminum oxide. Alternatively, the main body 21, for example, also
Aluminiumnitrid aufweisen. Aluminiumoxid und Aluminiumnitrid zeichnen sich insbesondere durch eine hohe thermische Have aluminum nitride. Aluminum oxide and aluminum nitride are characterized in particular by a high thermal
Leitfähigkeit sowie eine hohe Durchschlagsfestigkeit aus. Der Träger 2 weist eine erste Kavität 51 und eine von der ersten Kavität optisch getrennte zweite Kavität 52 in einer Conductivity and a high dielectric strength. The carrier 2 has a first cavity 51 and a second cavity 52 optically separated from the first cavity in one
Oberfläche, insbesondere im gezeigten Ausführungsbeispiel in derselben Oberfläche, des Trägers 2 und insbesondere des Grundkörpers 21 auf. Surface, in particular in the embodiment shown in the same surface of the support 2 and in particular of the base body 21 on.
Die Leuchtdiodenvorrichtung 1 umfasst weiterhin einen The light emitting diode device 1 further comprises a
Leuchtdiodenchip 3 und zumindest ein elektrisches Bauelement 41, das im gezeigten Ausführungsbeispiel als ESD- Schutzbauelement in Form eines Multi-Layer-Varistors LED chip 3 and at least one electrical component 41, which in the embodiment shown as an ESD Protective device in the form of a multi-layer varistor
ausgeführt ist. Alternativ kann das elektrische Bauelement 41 auch als TVS-Diode, als NTC-Thermistorbauelement oder als PTC-Thermistorbauelement ausgeführt sein. Der is executed. Alternatively, the electrical component 41 can also be designed as a TVS diode, as an NTC thermistor component or as a PTC thermistor component. Of the
Leuchtdiodenchip 3 ist in der ersten Kavität 51 zumindest teilweise versenkt angeordnet, während das elektrische LED chip 3 is at least partially sunk in the first cavity 51, while the electrical
Bauelement 41 in der zweiten Kavität 52 zumindest teilweise versenkt angeordnet ist. Vorteilhafterweise sind der Component 41 is disposed at least partially recessed in the second cavity 52. Advantageously, the
Leuchtdiodenchip 3 oder das elektrische Bauelement 41, oder, wie im Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1 gezeigt, sowohl der Leuchtdiodenchip 3 und das elektrische Bauelement 41 LED chip 3 or the electrical component 41, or, as shown in the embodiment of Figure 1, both the LED chip 3 and the electrical component 41st
vollständig versenkt in der ersten beziehungsweise zweiten Kavität 51, 52 angeordnet, so dass das elektrische Bauelement 41 optisch getrennt vom Leuchtdiodenchip 3 ist. Durch die Versenkung des elektrischen Bauelements 41 in der zweitencompletely submerged in the first and second cavities 51, 52, respectively, so that the electrical component 41 is optically separated from the light-emitting diode chip 3. By the sinking of the electrical component 41 in the second
Kavität 52 kann somit vorteilhafterweise verhindert werden, dass vom Leuchtdiodenchip 3 abgestrahltes Licht direkt auf das elektrische Bauelement 41 trifft, was zu einer Cavity 52 can thus be advantageously prevented that radiated from the LED chip 3 light hits directly on the electrical component 41, resulting in a
Abschattung durch das elektrische Bauelement 41 führen würde. Shadowing would lead by the electrical component 41.
Die erste Kavität 51 weist eine Bodenfläche 71 sowie zwei zu der Bodenfläche 71 unter einem Winkel von größer oder gleich 120° und kleiner oder gleich 150° schräg verlaufende The first cavity 51 has a bottom surface 71 and two inclined to the bottom surface 71 at an angle of greater than or equal to 120 ° and less than or equal to 150 °
Seitenflächen 72 auf. Die Bodenfläche 71 und die Side surfaces 72 on. The bottom surface 71 and the
Seitenflächen 72 sind mit einer reflektierenden Schicht Side surfaces 72 are provided with a reflective layer
(nicht gezeigt) versehen. Mittels der reflektierenden Schicht kann eine Lichtausbeute eines vom Leuchtdiodenchip 3  (not shown). By means of the reflective layer, a light output of the LED chip 3
abgestrahlten Lichts verbessert werden, indem vom radiated light can be improved by the
Leuchtdiodenchip 3 abgestrahltes, auf die mit der LED chip 3 radiated, on which with the
reflektierenden Schicht beschichteten Flächen auftreffendes Licht zu einem großen Teil reflektiert und nicht absorbiert wird . Der Leuchtdiodenchip 3 weist Kontaktflächen auf, die der Kontaktierung und/oder der Montage des Leuchtdiodenchips 3 dienen und von denen rein beispielhaft eine Kontaktfläche 10 gezeigt ist, mit der der Leuchtdiodenchip 3 auf der Reflecting layer coated surfaces reflected light to a large extent and is not absorbed. The light-emitting diode chip 3 has contact surfaces which serve for contacting and / or mounting the light-emitting diode chip 3 and of which, purely by way of example, a contact surface 10 is shown, with which the light-emitting diode chip 3 on the
Bodenfläche 71 der ersten Kavität befestigt ist. Vorzugsweise ist der Leuchtdiodenchip auf die Bodenfläche 71 aufgelötet. Die Kontaktfläche 10 weist eine Gold-Zinn Legierung auf. Bottom surface 71 of the first cavity is attached. Preferably, the LED chip is soldered onto the bottom surface 71. The contact surface 10 has a gold-tin alloy.
Alternativ kann die Kontaktfläche 10 Kupfer, Nickel oder Gold oder eine Legierung oder Schichtenfolge aus zumindest zweien dieser Materialien aufweisen. Alternatively, the contact surface 10 may comprise copper, nickel or gold or an alloy or layer sequence of at least two of these materials.
Aufgrund der hohen thermischen Leitfähigkeit des Grundkörpers 21 wird vom Leuchtdiodenchip 3 im Betrieb erzeugte Wärme gut vom Leuchtdiodenchip 3 weggeleitet. Dadurch weist die Due to the high thermal conductivity of the main body 21, heat generated by the LED chip 3 during operation is well conducted away from the LED chip 3. This shows the
Leuchtdiodenvorrichtung 1 ein gutes thermisches Management auf. Durch eine reduzierte Wärmebelastung kann die Light emitting diode device 1 has a good thermal management. Due to a reduced heat load, the
Lebensdauer des Leuchtdiodenchips 3 signifikant verlängert werden. Beispielsweise kann bei einer um 20°C reduzierten Betriebstemperatur des Leuchtdiodenchips 3 die Lebensdauer des Leuchtdiodenchips 3 um den Faktor 2 erhöht werden. Life of the LED chip 3 are significantly extended. For example, with a reduced by 20 ° C operating temperature of the LED chip 3, the life of the LED chip 3 can be increased by a factor of 2.
Das elektrische Bauelement 41 weist zwei Kontaktflächen 10 auf, mit denen es auf einer Bodenfläche der zweiten Kavität 52 befestigt ist. Alternativ kann das elektrische Bauelement 41 auch mehr Kontaktflächen 10 aufweisen. Die Kontaktflächen 10 dienen der elektrischen Kontaktierung und der Montage des elektrischen Bauelements 41. Die Kontaktflächen 10 weisen eine Legierung oder Schichtenfolge aus Cu/Ni/Au auf. The electrical component 41 has two contact surfaces 10 with which it is fastened on a bottom surface of the second cavity 52. Alternatively, the electrical component 41 may also have more contact surfaces 10. The contact surfaces 10 are used for electrical contacting and assembly of the electrical component 41. The contact surfaces 10 have an alloy or layer sequence of Cu / Ni / Au.
Alternativ können die Kontaktflächen 10 eine Legierung oder Schichtenfolge aus Cr/Ni/Au oder aus Cr/Cu/Ni/Au aufweisen. Alternatively, the contact surfaces 10 may comprise an alloy or layer sequence of Cr / Ni / Au or of Cr / Cu / Ni / Au.
Auf der der ersten Kavität 51 abgewandten Seite des Trägers 2 ist eine Metallisierung 12 aufgebracht. Die Metallisierung 12 dient zum elektrischen Anschluss der Leuchtdiodenvorrichtung 1. Der Träger 2 und insbesondere der Grundkörper 21 weist weiterhin noch Durchkontaktierungen und/oder Leiterbahnen zur Verschaltung der gezeigten Elemente auf, die der On the side facing away from the first cavity 51 of the carrier 2, a metallization 12 is applied. The metallization 12 serves for the electrical connection of the light-emitting diode device 1. The carrier 2 and in particular the base body 21 also still has vias and / or tracks for interconnection of the elements shown, the
Übersichtlichkeit halber nicht gezeigt sind. For clarity, are not shown.
Weiterhin sind der Leuchtdiodenchip 3 und das elektrische Bauelement 41 von einer Schutzbeschichtung 11 umschlossen. Die Schutzbeschichtung 11 weist Silikon auf und wirkt als Linse. Weiterhin kann die Schutzbeschichtung 11 als Furthermore, the LED chip 3 and the electrical component 41 are enclosed by a protective coating 11. The protective coating 11 has silicone and acts as a lens. Furthermore, the protective coating 11 as
Wellenlängenkonversionsschicht dienen. Alternativ zum  Wavelength conversion layer serve. Alternative to
gezeigten Ausführungsbeispiel kann die shown embodiment, the
Leuchtdiodenvorrichtung auch keine Schutzbeschichtung 11 aufweisen oder nur teilweise, beispielsweise über dem  Light emitting diode device also have no protective coating 11 or only partially, for example over the
Leuchtdiodenchip 3, mit einer Schutzbeschichtung versehen sein . LED chip 3, be provided with a protective coating.
Die weiteren Figuren zeigen Ausführungsbeispiele, die The further figures show exemplary embodiments which
Modifikationen und Varianten des in Figur 1 gezeigten Modifications and Variants of that shown in FIG
Ausführungsbeispiels sind und die daher vor allem im Hinblick auf die Unterschiede hierzu erläutert werden. Embodiment and are therefore explained above all in view of the differences to this.
In Figur 2 ist eine schematische Schnittansicht einer In Figure 2 is a schematic sectional view of a
Leuchtdiodenvorrichtung gemäß einem weiteren Light emitting diode device according to another
Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind in der zweiten Kavität zwei elektrische Bauelemente 41, 42 vollständig versenkt angeordnet. Dabei ist eines der zwei elektrischen Bauelemente 41, 42 als ESD-Schutzbauelement und das andere als Embodiment shown. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 1, two electrical components 41, 42 are arranged completely submerged in the second cavity. In this case, one of the two electrical components 41, 42 as ESD protection component and the other as
Thermistorbauelement ausgeführt. Durch eine derartige Thermistor device executed. By such
Anordnung kann ein besonders kompaktes Design einer Arrangement can be a particularly compact design
Leuchtdiodenvorrichtung 1, welche einen Leuchtdiodenchip 3 und zwei elektrische Bauelemente 41, 42 aufweist, erzielt werden . Light emitting diode device 1, which a LED chip 3 and two electrical components 41, 42, can be achieved.
Figur 3 zeigt eine Leuchtdiodenvorrichtung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem in Figur 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der isolierende FIG. 3 shows a light-emitting diode device 1 according to a further exemplary embodiment. In contrast to the embodiment shown in Figure 1, the insulating
Grundkörper 21 Vias 8 auf, die als thermische Vias ausgeführt sind. Die Vias 8 sind von der Kontaktfläche 10 des Body 21 Vias 8 on, which are designed as thermal vias. The vias 8 are of the contact surface 10 of the
Leuchtdiodenchips 3 elektrisch leitend isoliert und dienen der Wärmeabfuhr von vom Leuchtdiodenchip 3 im Betrieb LED chips 3 electrically isolated and serve the heat dissipation of the LED chip 3 during operation
erzeugter Wärme. Die Vias 8 weisen im gezeigten generated heat. The vias 8 point in the shown
Ausführungsbeispiel hierzu Kupfer auf. Alternativ können die Vias 8 auch andere Materialien mit einer hohen Example of this copper. Alternatively, the vias 8 may also contain other high-level materials
Wärmeleitfähigkeit, wie zum Beispiel Silber oder Silber- Palladium, aufweisen. Die Vias 8 verlaufen in etwa senkrecht zu einer Oberfläche des Grundkörpers 21. Weiterhin können ein oder mehrere Vias, vorzugsweise zumindest zwei Vias, als elektrische Vias ausgeführt sein, die elektrisch leitend mit Kontaktflächen 10 des Leuchtdiodenchips 3 verbunden sind und der elektrischen Kontaktierung des Leuchtdiodenchips 3 dienen . Thermal conductivity, such as silver or silver-palladium, have. The vias 8 extend approximately perpendicular to a surface of the base body 21. Furthermore, one or more vias, preferably at least two vias, may be embodied as electrical vias which are electrically conductively connected to contact surfaces 10 of the light-emitting diode chip 3 and the electrical contacting of the light-emitting diode chip 3 serve .
In Figur 4 ist eine Leuchtdiodenvorrichtung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Im Unterschied zu dem in Figur 3 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Träger 2 auf der der Metallisierung 12 abgewandten Seite eine weitere zweite Kavität 53 auf, in der ein weiteres elektrisches Bauelement 42 vollständig versenkt angeordnet ist. Die FIG. 4 shows a light-emitting diode device 1 according to a further exemplary embodiment. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the carrier 2 has, on the side remote from the metallization 12, a further second cavity 53, in which a further electrical component 42 is disposed completely submerged. The
Leuchtdiodenvorrichtung 1 umfasst somit zwei elektrische Bauelemente 41, 42, die in verschiedenen Kavitäten 52, 53 angeordnet sind. Vorzugsweise ist eines der zwei elektrischen Bauelemente 41, 42 als ESD-Schutzbauelement und das andere als Thermistorbauelement ausgeführt. Figur 5 zeigt eine schematische Schnittansicht einer Light-emitting diode device 1 thus comprises two electrical components 41, 42, which are arranged in different cavities 52, 53. Preferably, one of the two electrical components 41, 42 is designed as an ESD protection component and the other as a thermistor component. FIG. 5 shows a schematic sectional view of a
Leuchtdiodenvorrichtung 1 gemäß einem weiteren Light-emitting diode device 1 according to another
Ausführungsbeispiel. Im Unterschied zu dem in Figur 4 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die weitere zweite Kavität auf einer der ersten Kavität 51 gegenüberliegenden Seite des Trägers 2 angeordnet. Dadurch kann vorteilhafterweise eine besonders kompakte Leuchtdiodenvorrichtung 1 erzielt werden. In Figur 6 ist eine schematische Schnittansicht einer Embodiment. In contrast to the exemplary embodiment shown in FIG. 4, the further second cavity is arranged on an opposite side of the carrier 2 from the first cavity 51. As a result, advantageously a particularly compact light-emitting diode device 1 can be achieved. In Figure 6 is a schematic sectional view of a
Leuchtdiodenvorrichtung gemäß einem weiteren Light emitting diode device according to another
Ausführungsbeispiel dargestellt. Im Unterschied zu denen in den Figuren 4 und 5 gezeigten Ausführungsbeispielen weist der Träger 2 drei zweite Kavitäten 52, 53, 54 auf, wobei zwei der zweiten Kavitäten 52, 54 auf derselben Seite des Trägers 2 angeordnet sind, auf der auch die erste Kavität 51 angeordnet ist, und wobei eine der zweiten Kavitäten 53 auf einer der ersten Kavität 51 gegenüberliegenden Seite des Trägers 2 angeordnet ist. In den zweiten Kavitäten 52, 53, 54 ist jeweils ein elektrisches Bauelement 41, 42, 43 vollständig versenkt angeordnet.  Embodiment shown. In contrast to the exemplary embodiments shown in FIGS. 4 and 5, the carrier 2 has three second cavities 52, 53, 54, wherein two of the second cavities 52, 54 are arranged on the same side of the carrier 2, on which the first cavity 51 as well is arranged, and wherein one of the second cavities 53 on one of the first cavity 51 opposite side of the carrier 2 is arranged. In the second cavities 52, 53, 54, an electrical component 41, 42, 43 is arranged completely sunk in each case.
Figur 7 zeigt eine schematische Schnittansicht einer FIG. 7 shows a schematic sectional view of a
Leuchtdiodenvorrichtung 1 gemäß einem weiteren Light-emitting diode device 1 according to another
Ausführungsbeispiel. Der Träger 2 weist einen Grundkörper 21 auf, der einen keramischen Teilkörper 22 und einen Embodiment. The carrier 2 has a base body 21, which has a ceramic part body 22 and a
metallischen Teilkörper 23 umfasst. Die erste und zwei zweite Kavitäten 51, 52, 53 sind im keramischen Teilkörper 22 angeordnet. Der keramische Teilkörper 22 und der metallische Teilkörper 23 sind mittels einer keramischen metallic part body 23 includes. The first and two second cavities 51, 52, 53 are arranged in the ceramic part body 22. The ceramic part body 22 and the metallic part body 23 are by means of a ceramic
Isolationsschicht 9 aus Aluminiumoxid voneinander getrennt. Alternativ kann die Isolationsschicht auch Aluminiumnitrid oder eine LTCC-Keramik aufweisen. Der metallische Teilkörper 23 weist Aluminium auf und wirkt als in der Insulation layer 9 of alumina separated from each other. Alternatively, the insulating layer may also comprise aluminum nitride or an LTCC ceramic. The metallic part body 23 has aluminum and acts as in the
Leuchtdiodenvorrichtung 1 integrierter Kühlkörper, der im Betrieb vom Leuchtdiodenchip 3 und/oder von den elektrischen Bauelementen 41, 42 erzeugte Wärme abführt. Alternativ kann der metallische Teilkörper 23 auch Kupfer aufweisen oder aus Kupfer bestehen. Light-emitting diode device 1 integrated heat sink, the heat dissipated during operation of the LED chip 3 and / or by the electrical components 41, 42 generated. Alternatively, the metallic body part 23 may also comprise copper or consist of copper.
In Figur 8 ist eine Leuchtdiodenvorrichtung 1 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel gezeigt. Der Leuchtdiodenchip 3 ist im Vergleich zu den vorherigen Ausführungsbeispielen zumindest teilweise versenkt in der ersten Kavität 51 angeordnet. Insbesondere kann der Leuchtdiodenchip 3 soweit in der ersten Kavität 51 versenkt sein, dass ein aktiver Bereich des Leuchtdiodenchips 3, in dem im Betrieb Licht erzeugt wird, unterhalb der Oberkante der ersten Kavität 51 angeordnet ist. Alternativ kann der Leuchtdiodenchip 3 wie in den vorherigen Ausführungsbeispielen auch vollständig FIG. 8 shows a light-emitting diode device 1 according to a further exemplary embodiment. The LED chip 3 is at least partially sunk in the first cavity 51 in comparison to the previous embodiments. In particular, the LED chip 3 can be sunk into the first cavity 51 so far that an active region of the LED chip 3, in which light is generated during operation, is arranged below the upper edge of the first cavity 51. Alternatively, the LED chip 3 as in the previous embodiments also completely
versenkt in der ersten Kavität 51 angeordnet sein. Der Träger 2 der Leuchtdiodenvorrichtung 1 weist einen metallischen Grundkörper 21 aus Aluminium auf oder besteht daraus. sunk in the first cavity 51 may be arranged. The carrier 2 of the light emitting diode device 1 has a metallic base body 21 made of aluminum or consists thereof.
Alternativ dazu kann der metallische Grundkörper 21 auch Kupfer aufweisen oder aus Kupfer bestehen.  Alternatively, the metallic base body 21 may also comprise copper or consist of copper.
Weiterhin sind zwischen dem Leuchtdiodenchip 3 und dem metallischen Grundkörper 21 sowie zwischen den elektrischen Bauelementen 41, 42 und dem metallischen Grundkörper 21 jeweils eine keramische Isolationsschicht 9 angeordnet, so dass verhindert werden kann, dass die Bauteile 3, 41, 42 kurzgeschlossen werden. Die keramische Isolationsschicht 9 weist Aluminiumoxid auf. Alternativ kann die Furthermore, between the light-emitting diode chip 3 and the metallic main body 21 and between the electrical components 41, 42 and the metallic base body 21 each have a ceramic insulating layer 9 arranged so that it can be prevented that the components 3, 41, 42 are short-circuited. The ceramic insulation layer 9 comprises aluminum oxide. Alternatively, the
Isolationsschicht auch Aluminiumnitrid oder eine LTCC-Keramik aufweisen . Bei einer Leuchtdiodenvorrichtung gemäß dem Insulation layer and aluminum nitride or LTCC ceramic have. In a light emitting diode device according to the
Ausführungsbeispiel nach Figur 8 kann besonders gut Embodiment of Figure 8 is particularly good
gewährleistet werden, dass mittels des metallischen be ensured that by means of the metallic
Grundkörpers 21 viel Wärme vom Leuchtdiodenchip 3 abgeführt wird, wodurch eine hohe Betriebstemperatur vermieden und somit die Lebensdauer des Leuchtdiodenchip 3 erheblich gesteigert werden kann. Main body 21 much heat is dissipated from the LED chip 3, whereby a high operating temperature is avoided and thus the life of the LED chip 3 can be significantly increased.
Die in den gezeigten Ausführungsbeispielen beschriebenen Merkmale können gemäß weiteren Ausführungsbeispielen auch miteinander kombiniert sein, auch wenn solche Kombinationen nicht explizit in den Figuren gezeigt sind. Weiterhin können die gezeigten Leuchtdiodenvorrichtungen weitere oder The features described in the exemplary embodiments shown can also be combined with each other according to further embodiments, even if such combinations are not explicitly shown in the figures. Furthermore, the light-emitting diode devices shown can be further or
alternative Merkmale gemäß den oben im allgemeinen Teil beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. have alternative features according to the embodiments described above in the general part.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen. Dies beinhaltet insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen, auch wenn dieses Merkmal oder diese The invention is not limited by the description based on the embodiments of these, but includes each new feature and any combination of features. This includes in particular any combination of features in the claims, even if this feature or these
Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.
Bezugs zeichenliste Reference sign list
1 Leuchtdiodenvorrichtung 1 light-emitting diode device
2 Träger  2 carriers
21 Grundkörper  21 basic body
22 keramischer Teilkörper  22 ceramic part body
23 metallischer Teilkörper  23 metallic part body
3 Leuchtdiodenchip  3 LED chip
41 elektrisches Bauelement  41 electrical component
42, 43 weiteres elektrisches Bauelement 42, 43 further electrical component
51 erste Kavität 51 first cavity
52 zweite Kavität  52 second cavity
53 weitere zweite Kavität  53 more second cavity
71 Bodenfläche  71 floor area
72 Seitenfläche  72 side surface
8 Via  8 Via
9 Isolationsschicht  9 insulation layer
10 Kontaktfläche  10 contact area
11 Schutzbeschichtung  11 protective coating
12 Metallisierung  12 metallization

Claims

Patentansprüche claims
1. Leuchtdiodenvorrichtung (1) aufweisend einen Träger (2), einen Leuchtdiodenchip (3) und zumindest ein 1. light-emitting diode device (1) comprising a carrier (2), a light-emitting diode chip (3) and at least one
elektrisches Bauelement (41),  electrical component (41),
- wobei der Träger (2) eine erste Kavität (51) und zumindest eine davon optisch getrennte zweite Kavität (52)  - wherein the carrier (2) has a first cavity (51) and at least one optically separate second cavity (52)
aufweist, und  has, and
- wobei der Leuchtdiodenchip (3) in der ersten Kavität (51) und das zumindest eine elektrische Bauelement (41) in der zumindest einen zweiten Kavität (52) zumindest teilweise versenkt angeordnet sind.  - Wherein the LED chip (3) in the first cavity (51) and the at least one electrical component (41) in the at least one second cavity (52) are at least partially recessed.
2. Leuchtdiodenvorrichtung nach Anspruch 1, bei der der 2. Light emitting diode device according to claim 1, wherein the
Leuchtdiodenchip (3) in der ersten Kavität (519 und das zumindest eine elektrische Bauelement (41) in der zumindest einen zweiten Kavität (52) vollständig  LED chip (3) in the first cavity (519 and the at least one electrical component (41) in the at least one second cavity (52) completely
versenkt angeordnet sind.  sunk.
3. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 3. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der die zumindest eine zweite Kavität (52) auf einer der ersten Kavität (51)  Claims in which the at least one second cavity (52) is formed on one of the first cavities (51)
gegenüberliegenden Seite des Trägers (2) angeordnet ist.  opposite side of the carrier (2) is arranged.
4. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 4. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der zumindest ein weiteres elektrisches Bauelement (42) vollständig versenkt in der zumindest einen zweiten Kavität (52) angeordnet ist.  Claims in which at least one further electrical component (42) is arranged completely sunk in the at least one second cavity (52).
5. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 5. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der der Träger (2) eine weitere zweite Kavität (53) aufweist, in der ein weiteres elektrisches Bauelement (42) vollständig versenkt angeordnet ist. Claims, wherein the carrier (2) has a further second cavity (53), in which a further electrical component (42) is arranged completely submerged.
6. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden6. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der das zumindest eine elektrische Claims in which the at least one electrical
Bauelement (41) ein ESD-Schutzbauelement ist, das in Form eines Multi-Layer-Varistors ausgeführt ist.  Device (41) is an ESD protection device, which is designed in the form of a multi-layer varistor.
7. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 7. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der das zumindest eine elektrische  Claims in which the at least one electrical
Bauelement (41) ein ESD-Schutzbauelement ist, das in Form einer TVS-Diode ausgeführt ist.  Device (41) is an ESD protection device, which is designed in the form of a TVS diode.
8. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 8. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der das zumindest eine elektrische  Claims in which the at least one electrical
Bauelement (41) ein Thermistorbauelement ist.  Component (41) is a thermistor device.
9. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 9. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der ein ESD-Schutzbauelement , ein NTC- Thermistorbauelement und ein PTC-Thermistorbauelement in einer oder mehreren zweiten Kavitäten (52, 53)  Claims in which an ESD protection device, an NTC thermistor device and a PTC thermistor device in one or more second cavities (52, 53)
vollständig versenkt angeordnet sind.  are completely sunk.
10. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 10. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der die erste Kavität (51) eine  Claims, wherein the first cavity (51) a
Bodenfläche (71) sowie Seitenflächen (72) aufweist, wobei die Seitenflächen (72) schräg zur Bodenfläche (71) verlaufen .  Bottom surface (71) and side surfaces (72), wherein the side surfaces (72) extend obliquely to the bottom surface (71).
11. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der vorhergehenden 11. Light-emitting diode device according to one of the preceding
Ansprüche, bei der der Träger (2) einen isolierenden Grundkörper (21) aufweist, der ein keramisches oder ein organisches Material aufweist. Claims in which the carrier (2) comprises an insulating base body (21) comprising a ceramic or an organic material.
12. Leuchtdiodenvorrichtung nach Anspruch 11, bei der der isolierende Grundkörper (21) A10x, A1N oder eine Keramik des Typs LTCC aufweist, wobei LTCC für Low Temperature Cofired Ceramics steht. 12. The light emitting diode device according to claim 11, wherein the insulating base body (21) A10 x , A1N or a ceramic of the type LTCC, wherein LTCC stands for Low Temperature Cofired Ceramics.
13. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder13. Light-emitting diode device according to one of claims 11 or
12, bei der der isolierende Grundkörper (21) Vias (8) aufweist, wobei zumindest ein Via als thermisches Via ausgeführt ist. 12, wherein the insulating base body (21) vias (8), wherein at least one via is designed as a thermal via.
14. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis14. Light-emitting diode device according to one of claims 1 to
10, bei der der Träger (2) einen metallischen 10, wherein the carrier (2) has a metallic
Grundkörper (21) aufweist.  Has basic body (21).
15. Leuchtdiodenvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis15. Light-emitting diode device according to one of claims 1 to
10, bei der der Träger (2) einen Grundkörper (21) aufweist, der einen keramischen Teilkörper (22) und einen metallischen Teilkörper (23) umfasst, wobei die erste und die zumindest eine zweite Kavität (51, 52) im keramischen Teilkörper (22) angeordnet sind, und wobei der keramische Teilkörper (22) und der metallische Teilkörper (23) mittels einer Isolationsschicht (9) voneinander getrennt sind. 10, in which the carrier (2) has a main body (21) which comprises a ceramic partial body (22) and a metallic partial body (23), wherein the first and the at least one second cavity (51, 52) in the ceramic partial body ( 22) are arranged, and wherein the ceramic part body (22) and the metallic part body (23) by means of an insulating layer (9) are separated from each other.
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