带有温度传感器的LED阵列制造技术

在具有至少两个ＬＥＤ芯片（２）的ＬＥＤ阵列中包含温度传感器（３），并且设置有用于根据由温度传感器（３）所采集的温度对ＬＥＤ芯片（２）的工作电流的调节。由此，能够实现具有高的工作电流的ＬＥＤ芯片（２）的长的工作时间，其中降低了热过载的危险。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的LED阵列。本专利申请要求德国专利申请102004047682.9的优先权，其公开内容通过引用结合于此。LED阵列特色在于高效、高使用寿命、快速的响应时间以及对冲击和振动有比较低的灵敏度。出于该原因，LED阵列越来越经常地使用在照明装置中，而在这些照明装置中迄今为止尤其是在汽车前大灯、阅读灯或者手电筒中经常使用白炽灯。在为这类照明目的使用的LED阵列中，LED芯片通常以很高的工作电流来工作，以便实现尽可能高的亮度。然而，高放热与此相关。在紧凑的发光二极管照明装置中经常也集成有射束成形的光学元件，这些光学元件很靠近LED芯片或者甚至设置到LED芯片上。由此额外地使芯片的热辐射变难。本专利技术的任务在于，说明一种LED阵列，其中减小了LED芯片的热过载的危险。该任务通过一种具有权利要求1所述特征的LED阵列来解决。本专利技术的一些有利的扩展方案和改进方案是从属权利要求的主题。根据本专利技术，具有至少两个LED芯片的LED阵列包含温度传感器，并且设置有根据由温度传感器采集的温度来调节LED芯片的工作电流。通过对LED阵列的LED芯片的工作电流进行温度相关的调节，可以避免由于热过载而导致的对功能的影响或者甚至LED芯片故障。例如，优选设置在LED阵列外的分析电路可分析由温度传感器所采集的温度，并且一旦由温度传感器所采集的温度达到临界值，则减小LED芯片的工作电流。以这样的方式，LED芯片可以在其热负载能力的极限范围中有利地工作长的工作时间。在包含多个LED芯片的LED阵列中，可特别有利地应用本专利技术，因为放热随着LED芯片的数量而提高。特别优选地，根据本专利技术的LED阵列包含至少四个LED芯片。为了实现在由温度传感器所采集的温度与LED芯片的发射辐射的有源层的温度之间的尽可能好的一致，有利的是，温度传感器具有距LED芯片中的至少一个尽可能小的间距。优选地，温度传感器与LED阵列的至少一个LED芯片之间的间距为5mm或者更小，特别优选为3mm或者更小。此外，对LED芯片的温度测量有利的是，LED阵列的单独的LED芯片不具有LED壳体。LED阵列优选地包括芯片支承体，LED芯片设置在该芯片支承体上，并且温度传感器固定在芯片支承体上。芯片支承体优选由陶瓷构成。尤其是，芯片支承体可包含AlN。优选地，温度传感器、例如温度相关的电阻，印制在芯片支承体上。以这样的方式可以有利地实现芯片支承体与温度传感器之间比较小的间距。替换地，LED芯片固定在其上的芯片支承体可安装在支承体本体上，并且温度传感器固定在支承体本体上。在此，支承体本体和芯片支承体优选彼此粘合。温度传感器例如通过焊接或者粘合固定在芯片支承体上或者在支承体本体上。由此，尤其是即使在其中LED阵列遭受碰撞或者振动的环境中，例如在应用在车辆中的情况下，也保证了精确限定的温度测量。本专利技术特别有利地适于紧凑LED阵列，在该LED阵列中芯片支承体和/或支承体本体具有300mm2或者更小的基面。芯片支承体优选具有小于1mm的高度，例如大约0.5至0.7mm，并且支承体本体具有大约1mm至1.5mm的高度。温度传感器优选为热电偶。此外，温度传感器也可以是与温度相关的电阻，该电阻可以具有负的温度系数(NTC电阻)或者正的温度系数(PTC电阻)。替换地，也可以将半导体部件例如晶体管或者二极管用作温度传感器，其方式是由分析电路检测这种半导体部件的与温度相关的电特性。对由于LED芯片的损耗功率高而放热很高以及例如受高的环境温度或者LED阵列的构型影响使散热变得困难的LED阵列，本专利技术是特别有利的。特别是，经常由于很靠近LED芯片设置或者甚至设置在LED芯片上的射束成形的光学元件，使得LED阵列中的散热变得困难。例如，光学聚光器可以设置为射束成形的光学元件，利用该聚光器有利地影响LED阵列的辐射特性。光学聚光器优选为CPC-、CEC-或者CHC-型光学聚光器，由此聚光器意味着，其反射的侧壁至少部分和/或至少尽可能具有复合式抛物面聚光器(compound parabolic concentrator，CPC)、复合式椭圆聚光器(compound elliptic concentrator，CEC)和/或复合式双曲线聚光器(compound hyperbolic concentrator，CHC)。根据本专利技术的LED阵列例如可以是照明装置的一部分，特别是汽车前大灯的一部分。因为在照明装置中的LED阵列经常暴露于高的环境温度，例如在汽车前大灯中可为大约125°，所以对这种照明装置，本专利技术是特别有利的。以下，参照附附图说明图1至3结合三个实施例更为详细地阐述本专利技术。其中图1a示出了根据本专利技术的LED阵列的第一实施例的芯片支承体的示意性表示的俯视图，图1b示出了图1a中所示的本专利技术的第一实施例的沿线AB的横截面的示意性图，图2a示出了根据本专利技术的LED阵列的第二实施例的支承体本体的俯视图的示意性图，图2b示出了图2a中所示的本专利技术的第二实施例的沿线CD的横截面的示意性图，以及图3示出了通过根据本专利技术的LED阵列的第三实施例的横截面的示意性图。六个LED芯片2安装在根据本专利技术的LED阵列的第一实施例的、在图1a中以俯视图而在图1b中以横截面表示的芯片支承体1上，其中单独的LED芯片都不具有壳体。LED芯片2例如为发射白光的LED芯片2。芯片支承体1优选由陶瓷制造。芯片支承体1的安装有LED芯片2的基面有利地具有300mm2或者更小的面积。在芯片支承体1上固定有温度传感器3，该温度传感器例如可以为热电偶、温度相关的电阻或者半导体部件。温度传感器3与位于最近的LED芯片2之间的间距d优选为5mm或者更小。通过热电偶与LED芯片2中的至少一个之间的小的间距，并且由于单独的LED芯片都不具有LED壳体，所以温度传感器3的测量点上的温度和LED芯片2的实际温度比较好地彼此关联。通过将温度传感器3以印制方法施加到芯片支承体上，可以实现LED芯片2中的至少一个与温度传感器3之间的有利的小的间距。这尤其是在由陶瓷例如AlN构成的芯片支承体中是有利的。在图2a中以俯视图而在图2b中以横截面示出的根据本专利技术的LED阵列的第二实施例中，多个LED芯片2安装在共同的芯片支承体1上。该芯片支承体1安装在支承体本体4上，在芯片支承体本体上也固定有温度传感器。温度传感器3例如焊接或者粘合到支承体本体4上。在该实施例中，温度传感器3与位于最近的LED芯片2之间的间距有利地不大于5mm。支承体本体4优选由具有良好导热性的材料制造，例如由金属制造。由此，一方面可以通过支承体本体4对由LED芯片2产生的热进行散热，而另一方面也可以保证由温度传感器3所测量的温度与LED芯片2的实际温度相一致。支承体4优选具有300mm2或者更小的基面。例如，支承体本体4具有长1在10mm与15mm之间(包括两端)而高b在15mm与20mm之间(包括两端)的矩形基面。在图3中以横截面表示的根据本专利技术的LED阵列的实施例中，其上固定有具有多个LED芯片2和温度传感器3的芯片支承体1的支承体本体4装入壳体5中。温度传感器3通过两个引线8、9与控制单元7相连，该控制单元设置在壳体5之外。控制单元7包含用于分析本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有至少两个ＬＥＤ芯片（２）的ＬＥＤ阵列，其特征在于，所述ＬＥＤ阵列包含温度传感器（３），并且设置有根据由所述温度传感器（３）采集的温度对ＬＥＤ芯片（２）的工作电流进行的调节。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔治伯格纳，莫里茨恩格尔，马库斯霍夫曼，约阿希姆雷尔，托马斯赖纳斯，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]