УСОВЕРШЕНСТВОВАННАЯ СБОРКА СОЕДИНЕНИЙ LED Российский патент 2014 года по МПК H01L25/16 

Настоящее изобретение, в общем, относится к устройству, системе, способу и компьютерной программе, которые дают возможность термически усовершенствованной сборки многочисленных светоизлучающих диодов (LED). В частности, оно относится к устройству, системе, способу и компьютерной программе, которые дают возможность термически усовершенствованной сборки многочисленных LED и интегральной схемы (ИС).

ОСНОВЫ ТЕХНИКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

При сборке красных (R), зеленых (G) и синих (B) LED (light emitting diodes-светоизлучающие диоды) вместе в узко расположенной ультратонкой сборке без выводов (UTLP) (ultra-thin leadless package-ультратонкая сборка без выводов) или другой небольшой сборке (предпочтительна миниатюризация, поскольку она приводит к хорошему диапазону RGB источника света), LED будут оказывать термическое воздействие друг на друга. Это, в частности, является проблемой для красного LED, поскольку LED этого типа является чувствительным к высокой температуре. Таким образом, было бы полезно иметь технологию сборки, позволяющую защитить чувствительные к температуре LED, в случае высокой температуры, полученной, например, при возбуждении LED при большом токе.

Если идти далее по маршруту функционального интегрирования, то было бы целесообразно включить в сборку LED драйвер ИС (именуемый оптическим SiP). ИС обычно страдают от очень высокой температуры окружающей среды. Если требуется IC, работающая при высоких температурах, то стоимость значительно возрастает. Следовательно, в этом случае было бы полезным иметь технологию сборки, которая позволяет LED функционировать при высокой температуре (которая может быть результатом возбуждения LED при большом токе), в то время как ИС (или несколько ИС) внутри этой же сборки сохраняется при низкой (более низкой) температуре (в рамках рабочей температуры по техническим условиям).

Вышесказанное применяется также к сборке LED, излучающих свет одинакового цвета, например, когда собирают только красные LED, зеленые LED, синие LED или LED некоторого другого вида, такие как, например, LED прямого преобразования белого, генерирующие белый свет, используя люминофорное вещество для преобразования монохроматического света, излучаемого синим или ультрафиолетовым LED, в белый свет широкого спектра. При соединении LED, излучающих свет одинакового цвета, и драйвера ИС, LED должны обладать одинаковыми температурными характеристиками, а ИС все равно должна оставаться на более низком температурном уровне.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является упрощение, по меньшей мере, некоторых из перечисленных выше проблем.

Эта задача достигается посредством устройства по п.1, системы по п.13, способа по п.14 и компьютерной программы по п.15.

Соответственно в первом аспекте настоящего изобретения представляется устройство. Устройство может содержать, по меньшей мере, одну монтажную область, множество светоизлучающих диодов, монтируемых соответственно на, по меньшей мере, одну монтажную область, и сконфигурировано для излучения света конкретного цвета и, по меньшей мере, одну интегральную схему, монтируемую, по меньшей мере, на одну монтажную область и сконфигурированную для возбуждения, по меньшей мере, одного из множества светоизлучающих диодов. Наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод из множества светоизлучающих диодов может быть расположен между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами из множества светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой. Таким образом, можно предотвратить то, что, по меньшей мере, одна интегральная схема располагается вблизи тех светоизлучающих диодов, которые обладают более высокими температурными пределами и которые работают при более высоких температурах. Следовательно, по меньшей мере, одна интегральная схема может быть защищена и может оставаться на более низких температурах в рамках ее рабочей температуры по техническим условиям.

Во втором аспекте настоящего изобретения множество светоизлучающих диодов можно монтировать, по меньшей мере, на две монтажные области различного размера. Посредством монтажа светоизлучающих диодов, работающих при более высоких температурах, на монтажные области большего размера, допускающие улучшенное термическое рассеяние, тепло, выделяемое посредством каждого светоизлучающего диода, можно эффективно рассеивать. Второй аспект можно объединить с первым аспектом.

В третьем аспекте настоящего изобретения множество светоизлучающих диодов можно монтировать, по меньшей мере, на одну монтажную область, отделенную от, по меньшей мере, одной монтажной области, на которую монтируют, по меньшей мере, одну интегральную схему. Таким образом, горячая часть устройства, включающая в себя множество светоизлучающих диодов, может быть отделена от холодной части устройства, включающей в себя, по меньшей мере, одну интегральную схему. Следовательно, по меньшей мере, одна интегральная схема может быть защищена от более высоких температур. Третий аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В четвертом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать, по меньшей мере, одну термическую защиту, расположенную между множеством светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой. Такая защита может защищать, по меньшей мере, одну интегральную схему от тепла, выделяемого светоизлучающими диодами. Тем самым, по меньшей мере, одна интегральная схема может быть защищена от тепла. Четвертый аспект можно объединить с любым одним из предшествующих аспектов.

В пятом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать, по меньшей мере, один проводник тепла, расположенный между множеством светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой и сконфигурированный для переноса тепла. Проводник тепла может предоставить дополнительный перенос тепла в устройстве. Следовательно, можно эффективно рассеивать тепло. Пятый аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В шестом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать, по меньшей мере, одну термическую защиту, расположенную между наиболее чувствительным к температуре светоизлучающим диодом и, по меньшей мере, одним из менее чувствительных к температуре светоизлучающих диодов. Таким образом, можно защитить наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод от тепла, выделяемого менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами. Таким образом, термическое влияние последнего на первый можно снизить. Шестой аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В седьмом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать, по меньшей мере, одну термическую защиту, расположенную, по меньшей мере, между двумя менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами. Таким образом, термическое воздействие менее чувствительных к температуре светоизлучающих диодов друг на друга можно снизить. Следовательно, такие светоизлучающие диоды термически можно разъединить. Седьмой аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В восьмом аспекте настоящего изобретения, по меньшей мере, одна из, по меньшей мере, одной монтажной области может быть выполнена асимметрично так, что расстояние между множеством светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой максимизируется. В этом случае, по меньшей мере, одна интегральная схема может быть расположена так далеко от светоизлучающих диодов, насколько это возможно. Таким образом, воздействие тепла, выделяемого светоизлучающими диодами, можно снизить. Восьмой аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В девятом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать структуру, включающую в себя, по меньшей мере, один материал и окружающую множество светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одну интегральную схему, причем структура может содержать, по меньшей мере, две секции, обладающие различными характеристиками передачи тепла. Таким образом, передачу тепла в определенное место можно локально повысить или снизить, в зависимости от того, какой компонент устройства располагается в этом месте. Девятый аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В десятом аспекте настоящего изобретения можно уменьшить, по меньшей мере, локально-поперечное сечение устройства. Следовательно, рассеяние тепла наружу устройства можно улучшить. Десятый аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В одиннадцатом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать, по меньшей мере, одну кольцеобразную структуру, конфигурированную для термической защиты, по меньшей мере, одного из множества светоизлучающих диодов и/или, по меньшей мере, одной интегральной схемы. Тем самым можно защитить конкретные компоненты устройства от тепла, выделяемого другими его компонентами. Одиннадцатый аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В двенадцатом аспекте настоящего изобретения устройство может содержать, по меньшей мере, один кольцеобразный теплоотвод, конфигурированный для рассеяния тепла, выделяемого, по меньшей мере, одним из множества светоизлучающих диодов и/или, по меньшей мере, одной интегральной схемой. Таким образом, тепло, выделяемое компонентом устройства, можно эффективно рассеивать. Двенадцатый аспект может быть объединен с любым одним из предшествующих аспектов.

В тринадцатом аспекте настоящего изобретения представлена система. Система может содержать плату, включающую в себя элементы, улучшающие термическое рассеяние и, по меньшей мере, одно устройство в соответствии с любым одним из предшествующих аспектов. Это, по меньшей мере, одно устройство можно монтировать на плату. Таким образом, можно достичь лучшей передачи тепла, по меньшей мере, от одного устройства к плате и лучших общих термических эксплуатационных характеристик.

В четырнадцатом аспекте настоящего изобретения представлен способ. Способ может содержать монтаж, по меньшей мере, на одну монтажную область множества светоизлучающих диодов, соответственно конфигурированных, чтобы излучать свет конкретного цвета, и монтаж, по меньшей мере, на одну монтажную область, по меньшей мере, одной интегральной схемы, конфигурированной для возбуждения, по меньшей мере, одного из множества светоизлучающих диодов. Наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод из множества светоизлучающих диодов можно расположить между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами из множества светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой. Тем самым можно предупредить такую ситуацию, что, по меньшей мере, одну интегральную схему размещают около тех светоизлучающих диодов, которые имеют более высокие пределы температуры и которые работают при более высоких температурах. Следовательно, по меньшей мере, одну интегральную схему можно защитить и удерживать на более низких температурах в рамках рабочей температуры по техническим условиям.

В пятнадцатом аспекте настоящего изобретения представляют компьютерную программу. Компьютерная программа может содержать средство управляющей программы, для того чтобы заставить компьютер выполнять этапы способа в соответствии с четырнадцатым аспектом, если компьютерную программу осуществляют на компьютере. Тем самым можно достичь таких же преимуществ, что и с помощью способа, соответствующего четырнадцатому аспекту.

Дополнительные преимущественные модификации указывают в зависимых пунктах формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны и разъяснены посредством варианта осуществления, описанного ниже в данном документе, со ссылками на приложенные чертежи, в которых:

фиг.1 показывает блок-схему, иллюстрирующую компоновку примерного устройства в соответствии с вариантом осуществления;

фиг.2 схематично показывает вид сверху примерного устройства в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1;

фиг.3 схематично показывает перспективный вид примерного устройства, которое в соответствии с вариантом осуществления монтируют на плату;

фиг.4 показывает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую основные этапы примерного способа в соответствии с вариантом осуществления; и

фиг.5 показывает пример реализации варианта осуществления на базе программного обеспечения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТА ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Фиг.1 показывает блок-схему, иллюстрирующую компоновку примерного устройства 100 в соответствии с вариантом осуществления. Устройство 100 может быть некоторым видом ультратонкой сборки без выводов (UTLP) или другой небольшой сборкой. Оно может содержать первую монтажную область 102, вторую монтажную область 104, третью монтажную область 106 и четвертую монтажную область 108. Дополнительно оно может содержать красный (R) светоизлучающий диод (LED) 110, зеленый (G) LED 112, синий (B) LED 114 и интегральную схему (ИС) 116. ИС может быть, например, специализированной интегральной схемой (ASIC), которая может содержать термодатчик. Кроме того, устройство 100 может включать защиту 118, множество контактных площадок 120, множество соединителей 122 и структуру 124, включающую в себя, по меньшей мере, один материал, такой, например, как кремний.

Красный LED 110, зеленый LED 112 и синий LED 114 можно монтировать на первую, вторую и третью области 102, 104, 106 соответственно. Эти монтажные области можно называть контактными площадками кристалла LED. ИС 116 можно монтировать на четвертую монтажную область 108. Эту монтажную область можно называть контактной площадкой ИС. Каждый из LED 110, 112, 114 и ИС 116 можно присоединить к контактным площадкам 120 посредством соединителей 122, таких, например, как тонкие проволоки. На фиг.1 показана только часть таких компонентов.

Хотя на фиг.1 показаны отдельные монтажные области для каждого из LED 110, 112, 114 и ИС 116, другие конфигурации также возможны. Например, два или больше LED 110, 112, 114 можно монтировать на общую монтажную область. Дополнительно один или больше LED 110, 112, 114 и ИС 116 можно монтировать на общую монтажную область. Кроме этого, может быть больше, чем три LED и/или многочисленные ИС.

Каждая из LED 110, 112, 114 может излучать свет конкретного цвета. Вместе они могут образовать RGB источник света. LED 110, 112, 114 можно возбуждать посредством ИС 116. То есть ИС 116 может управлять токами, используемыми для возбуждения LED 110, 112, 114. Могут быть многочисленные ИС, причем каждая из них может возбуждать один или более LED.

Как показано на фиг.1, красный LED 110 можно расположить между зеленым и синим LED 112, 114 с одной стороны и ИС 116 с другой стороны. Красный LED 110 чувствителен к высоким температурам. Т.е. красный LED 110 является самым чувствительным к температуре LED из множества LED 110, 112, 114, а зеленый и синий LED 112, 114 являются менее чувствительными к температуре LED из множества LED 110, 112, 114.

Если ИС 116 не является какой-либо ИС работающей при высоких температурах, то она страдает от слишком высоких температур окружающей среды. Размещая красный LED 110, эксплуатируемый при более низких температурах между другими LED 112, 114, работающими при более высоких температурах и ИС 116, можно защитить ИС 116 и поддерживать при более низких температурах в рамках рабочей температуры по техническим условиям.

UTLP уже является сборкой, которая обладает лучшей передачей тепла к плате (благодаря непосредственному прикреплению LED к (большой) части посадочного места). Однако описанная выше сборка дает возможность термически усовершенствованного устройства или сборки.

Можно применить различные другие меры для дополнительного улучшения сборок, т.е. термической оптимизации сборки. Например, в рамках правил конструирования технологии сборки UTLP контактные площадки кристалла, посадочные места и дополнительные (возможно, эквиваленты) контактные площадки можно модифицировать/сконструировать так, что термическую защиту между компонентами в сборке можно усовершенствовать. Дальше описывают конкретные меры более подробно.

Как показано на фиг.1, первая, вторая, третья и четвертая монтажные области 102, 104, 106 и 108, т.е. контактные площадки кристалла LED и контактные площадки ИС, могут быть выполнены асимметрично так, что расстояние от каждого LED до “чувствительной” части оптимизируют. Таким образом, чувствительный к температуре компонент, такой как, например, ИС 116, может быть защищен от тепла, выделяемого LED 110, 112, 114. Обычные композиции полупроводников являются односторонними симметричными композициями. Они не предоставляют такого эффекта.

Как также показано на фиг.1, конкретные контактные площадки кристалла LED можно сделать больше, чем остальные, так что тепло, выделяемое в одном месте, меньше/не влияет на другие части устройства 100. То есть первая монтажная область 102 для наиболее чувствительного к температуре красного LED 110 может быть больше, чем вторая и третья монтажные области 104, 106 для менее чувствительных к температуре зеленого и синего LED 112, 114. Таким образом, первая монтажная область 102 может предоставить улучшенное рассеяние тепла по сравнению со второй и третьей монтажными областями 104, 106. Следовательно, чувствительный к температуре красный LED 110 можно защитить и поддерживать при температурах в рамках его рабочей температуры по техническим условиям. То есть посадочные места можно модифицировать/конструировать так, что термическую защиту между компонентами устройства 100 можно улучшить.

Дополнительные контактные площадки (которые не заняты, или на которые монтируют “эквивалент”, защиту кристалла или теплоотвод) можно предусмотреть так, что тепло, выделяемое в одном месте, меньше/не влияет на остальные части устройства 100. Например, защита 118 может быть предоставлена между горячей частью устройства 100, содержащей первую, вторую и третью монтажную области 102, 104, 106, красный, зеленый и синий LED и связанные с ними контактные площадки 120 и соединители 122, и холодной частью устройства 100, содержащей четвертую монтажную область 108, ИС 116 и связанные с ними контактные площадки 120 и соединители 122. Защитой 118 может быть, например, металлический вытянутый “кристалл”, действующий как термическая “стена”. Он может отделять горячую часть устройства 100 от его холодной части, т.е. “термически разъединять” такие части. Следовательно, ИС 116 можно защитить от очень высоких температур. Защита 118 может также состоять из или содержать какой-либо проводник тепла для переноса тепла, например, выступающий проводник тепла или эквивалент кристалла. Такой проводник тепла может предоставить дополнительный перенос тепла в устройстве 100, т.е. дает возможность эффективного рассеяния тепла. То есть одну или обе термические стены и проводник тепла можно размещать между горячей частью и холодной частью устройства 100. Термическая стена может защищать холодную часть от тепла, а проводник тепла может рассеивать тепло.

Фиг.2 схематично показывает вид сверху примерного устройства в соответствии с вариантом осуществления, показанным на фиг.1. На фиг.2 обозначена защита 126, предоставленная между монтируемым на первую монтажную область 102 красным LED 110 и монтируемыми на вторую и третью монтажные области 104, 106 соответственно зеленым и синим LED 112, 114. Защита 126 может защищать наиболее чувствительный к температуре LED, т.е. красный LED 110, от тепла, выделяемого менее чувствительными к температуре LED, т.е. зеленым и синим LED 112, 114. Таким образом, термическое воздействие последних на первый можно снизить. Хотя на фиг.2 обозначают защиту, охватывающую как зеленый, так и синий LED 112, 114, другие конфигурации также осуществимы. Например, может быть предоставлена защита между красным LED 110 и только одним из зеленого и синего LED 112, 114.

На фиг.2 обозначена также защита 128, предоставленная между зеленым LED 112, монтируемым на вторую монтажную область 104, и синим LED 114, монтируемым на третью монтажную область 106. Защита 128 может снижать термическое воздействие менее чувствительных к температуре LED, т.е. LED 112, 114, друг на друга. Следовательно, эти LEDs могут быть термически разъединены.

В рамках граничных условий материала и проектных норм возможно также проектировать/профилировать “кольцеобразные” структуры для определенных частей защиты. В устройстве 100 даже могут быть предоставлены кольцевидные “эквиваленты” теплоотводов. Например, частью устройства 100 может быть кольцеобразная структура 130, окружающая ИС 116, как показано на фиг.2. Кольцеобразная структура 130 может защищать ИС 116 от тепла, выделяемого посредством LED 110, 112, 114. Дополнительно частью устройства 100 может быть кольцеобразный теплоотвод 132, окружающий зеленый и синий LED 112, 114, что также показано на фиг.2. Кольцеобразный теплоотвод 132 может эффективно рассеивать тепло, выделяемое посредством таких менее чувствительных к температуре LED 112, 114.

Хотя на фиг.2 около ИС 116 обозначена только кольцеобразная структура 130, возможны альтернативные конфигурации. Например, может быть предоставлена кольцеобразная структура, окружающая красный LED 110. Такая кольцеобразная структура может предохранить красный LED 110 от воздействия слишком высокой температуры, создаваемой зеленым и синим LED 112, 114. Дополнительно около зеленого и синего LED 112, 114 можно рассматривать другие виды теплоотводов, отличные от кольцеобразного теплоотвода 132. Например, можно предоставить кольцеобразный теплоотвод, окружающий красный LED 110. Такой кольцеобразный теплоотвод может эффективно рассеивать тепло, выделяемое красным LED 110.

Другой подход состоит в адаптации (возможно, локально) структуры 124, которая окружает LED 110, 112, 114 и ИС 116 так, что передачу тепла локально увеличивают или уменьшают. То есть структура 124 может содержать, по меньшей мере, две секции, имеющие различные характеристики передачи тепла. Таким образом, передача тепла около определенного места может быть локально снижена или увеличена, в зависимости от того, какой компонент устройства расположен около этого места. Например, структуру 124 можно спроектировать таким образом, что передача тепла около зеленого и синего LED 112, 114 увеличивается. С другой стороны, структура 124 может иметь секцию с низкой теплопроводностью над “термически разъединяющей контактной площадкой”, такой, например, как защита 118. Для практических применений LED можно использовать локально адаптируемую структуру 124, поскольку функциональность требует, чтобы устройство или сборка была открытой или прозрачной около местоположения LED, а ИС предпочтительно защищают от света.

Кроме того, для целей улучшения передачи тепла/защиты поперечное сечение выводной рамки можно уменьшить (даже локально) либо посредством адаптации материала выводной рамки, либо адаптацией способа изготовления выводной рамки. То есть поперечное сечение устройства 100 можно уменьшить, по меньшей мере, локально. Следовательно, термическое рассеяние наружу устройства 100 может быть улучшено.

Фиг.3 схематично показывает перспективный вид монтируемого на плату 134 примерного устройства в соответствии с вариантом осуществления. Устройство 100, такое, например, как сборка LED, можно монтировать, например, на плату с керамическим основанием, плату с металлическим основанием (которые должны помогать в рассеянии тепла), плату с полимерным основанием, такую, например, как плату с эпоксидным основанием или какого-либо другого вида печатных плат PCB. Хотя на фиг.3 показано только одно примерное устройство 100, может существовать множество примерных устройств 100, монтируемых на плату 134.

Присоединение устройства 100 к плате 134 позволяет получить дополнительные возможности для термической оптимизации, так как соединения передают тепло. Например, определенные контактные площадки такого устройства 100 можно соединять с контактными площадками платы, а другие можно отсоединять (если это позволяет функциональность). Еще одним подходом может быть адаптация контактных площадок для пайки на плате 134. Контактные площадки платы могут быть оснащены теплоотводящими сквозными отверстиями, чтобы допустить еще дополнительно увеличение передачи тепла. Определенные контактные площадки устройства 100 можно присоединить к тем контактным площадкам платы, которые оснащены теплоотводящими сквозными отверстиями. Соединяя только определенные контактные площадки устройства 100 и/или используя контактные площадки платы, оснащенные теплоотводящими сквозными отверстиями, можно регулировать заданным образом передачу тепла от устройства 100 к плате 134. Дополнительно в плате 134 можно использовать другие элементы, улучшающие тепловое рассеяние.

Фиг.4 показывает блок-схему последовательности операций, иллюстрирующую основные этапы примерного способа, соответствующего варианту осуществления. На этапе S402 множество светоизлучающих диодов, соответственно конфигурированных для излучения света конкретного цвета, можно монтировать, по меньшей мере, на одну монтажную область. На этапе S404, по меньшей мере, одну интегральную схему, конфигурированную для возбуждения, по меньшей мере, одного из множества светоизлучающих диодов, можно монтировать, по меньшей мере, на одну монтажную область, причем наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод из множества светоизлучающих диодов может быть размещен между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами из множества светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой.

Фиг.5 показывает пример реализации варианта осуществления на базе программного обеспечения. Здесь устройство 500 может содержать блок обработки (PU) 502, который может быть предоставлен на одном кристалле или модульном кристалле и которым может быть любой процессор или компьютерное устройство с блоком управления, которое выполняет управление, основанное на программном обеспечении управляющей программы, которая хранится в памяти (MEM) 504. Инструкции управляющей программы могут быть выбраны из MEM 504 и загружены в блок управления PU 502 для выполнения этапа обработки, которые описаны, например, в связи с фиг.4. Этапы обработки можно выполнять на основе входных данных DI и можно генерировать выходную информацию DO. Входные данные DI могут, например, представлять информацию о расположениях компонентов и т.д., а выходные данные DO могут, например, представлять инструкции для монтажной машины и т.д.

Как описано выше, устройство 100 может быть UTLP сборкой. То есть могут быть соблюдены нормы проектирования технологии сборки UTLP. Общая ширина устройства 100 может быть, например, 1,65 мм. Толщина контактной площадки кристалла может быть 62 мкм, а толщина контактной площадки может быть, например, 25 мкм. Минимальное расстояние между контактными площадками может быть, например, 100 мкм. С наружной стороны устройства 100 может иметь место эффективный коэффициент теплопередачи, например, 15 Вт/м²К (нормальная атмосфера). Если устройство 100 монтируют на плату, такую как, например, плата 134, то эффективный коэффициент теплопередачи около контактов между устройством 100 и платой зависит от конфигурации платы. С простой, не термически оптимизированной платой эффективный коэффициент теплопередачи может быть, например, 200 Вт/м²К. Для платы с относительно большими медными областями, такой, например, как плата с одним медным слоем, эффективный коэффициент теплопередачи может быть 500 Вт/м²К, например. Для термически улучшенной платы (сквозные отверстия, двухслойная и т.д.) эффективный коэффициент теплопередачи может быть, например, 1000 Вт/м²К. Эти параметры являются только примерами и должны рассматриваться только как иллюстративные, а не ограничительные.

Таким образом, настоящее изобретение относится к устройству, системе, способу и компьютерной программе, которые дают возможность термически усовершенствованной сборки множества светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемы. Наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод из множества светоизлучающих диодов размещают между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами из множества светоизлучающих диодов и, по меньшей мере, одной интегральной схемой. Дополнительно различные дополнительные меры, такие как изменение, по меньшей мере, одной монтажной области из, по меньшей мере, одного светоизлучающего диода, предоставление, по меньшей мере, одной термической защиты и т.д. можно выбрать для того, чтобы термически оптимизировать сборку.

Несмотря на то что настоящее изобретение проиллюстрировано и подробно описано на чертежах и в вышеприведенном описании, такие иллюстрации и описание должны рассматриваться как иллюстративные или примерные, а не ограничительные. Изобретение не ограничивают раскрытым вариантом осуществления.

Квалифицированный специалист в области техники может понять и осуществить на практике изменения раскрытого варианта осуществления заявленного изобретения, изучая чертежи, раскрытие и прилагаемую формулу изобретения.

В формуле изобретения слово “содержит” не исключает другие элементы или этапы, а неопределенный артикль ”a” или “ an ” не исключает множества. Отдельный процессор или другой блок может выполнять функции нескольких элементов, перечисленных в формуле изобретения. Тот факт, что определенные меры перечисляют во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не указывает на то, что сочетание этих мер не может быть использовано для выгоды.

Компьютерную программу, способную управлять процессором для выполнения заявленных свойств, можно хранить/устанавливать на соответствующий носитель, например, оптический носитель для хранения информации или твердотельный носитель, которые поставляют вместе или в виде части других аппаратных средств, но можно также поставлять в других формах, например через Интернет или другие проводные или беспроводные телекоммуникационные системы. Ее можно использовать вместе с новой системой, а также можно применить при актуализации или совершенствовании существующей системы, чтобы дать возможность выполнять заявленные свойства.

Компьютерный программный продукт для компьютера может содержать части программного кода, например, для выполнения этапов обработки, как описано со ссылкой на фиг.4, если компьютерный программный продукт работает на компьютере. Компьютерный программный продукт может дополнительно содержать считываемый компьютером носитель, на котором хранятся части программного кода, например, оптический носитель для хранения информации или твердотельный носитель.

Любые ссылочные обозначения в формуле изобретения не должны быть истолкованы как ограничивающие область вышеупомянутого.

Изобретение относится к светоизлучающему устройству и способу его изготовления. Светоизлучающее устройство содержит по меньшей мере одну монтажную площадку, множество светоизлучающих диодов, смонтированных на упомянутой по меньшей мере одной монтажной площадке и сконфигурированных для излучения конкретного цвета, и по меньшей мере одну интегральную схему, смонтированную на упомянутой по меньшей мере одной монтажной площадке и сконфигурированную для возбуждения по меньшей мере одного из упомянутого множества светоизлучающих диодов, при этом наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод расположен между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами и упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой. Изобретение обеспечивает возможность защитить чувствительные к температуре светоизлучающие диоды в случае высокой температуры, полученной, например, при возбуждении светоизлучающих диодов при большом токе. 3 н. и 11 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Светоизлучающее устройство, содержащее:
по меньшей мере одну монтажную площадку (102, 104, 106, 108);
множество светоизлучающих диодов (110, 112, 114), соответственно смонтированных на упомянутой по меньшей мере одной монтажной площадке и сконфигурированных для излучения света конкретного цвета; и
по меньшей мере одну интегральную схему (116), смонтированную на упомянутой по меньшей мере одной монтажной площадке и сконфигурированную для возбуждения по меньшей мере одного из упомянутого множества светоизлучающих диодов,
при этом наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод (110) из упомянутого множества светоизлучающих диодов расположен между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами (112, 114) из упомянутого множества светоизлучающих диодов и упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой.

2. Светоизлучающее устройство по п.1,
в котором упомянутое множество светоизлучающих диодов смонтированы на по меньшей мере двух монтажных площадках различного размера.

3. Светоизлучающее устройство по п.1,
в котором упомянутое множество светоизлучающих диодов смонтированы на по меньшей мере одной монтажной площадке (102, 104, 106), отделенной от по меньшей мере одной монтажной площадки (108), на которой смонтирована упомянутая по меньшей мере одна интегральная схема.

4. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
по меньшей мере одну тепловую защиту (118), расположенную между упомянутым множеством светоизлучающих диодов и упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой.

5. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
по меньшей мере один проводник (118) тепла, расположенный между упомянутым множеством светоизлучающих диодов и упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой и сконфигурированный для переноса тепла.

6. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
по меньшей мере одну тепловую защиту (126), расположенную между упомянутым наиболее чувствительным к температуре светоизлучающим диодом и по меньшей мере одним из упомянутых менее чувствительных к температуре светоизлучающих диодов.

7. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
по меньшей мере одну тепловую защиту (128), расположенную между по меньшей мере двумя из упомянутых менее чувствительных к температуре светоизлучающих диодов.

8. Светоизлучающее устройство по п.1,
в котором по меньшей мере одна из упомянутой по меньшей мере одной монтажной площадки выполнена асимметрично так, что расстояние между упомянутым множеством светоизлучающих диодов и упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой доведено до максимума.

9. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
структуру (124), включающую в себя по меньшей мере один материал и окружающую упомянутое множество светоизлучающих диодов и упомянутую по меньшей мере одну интегральную схему,
при этом упомянутая структура содержит по меньшей мере две секции, имеющие различные характеристики теплопередачи.

10. Светоизлучающее устройство по п.1,
в котором поперечное сечение упомянутого устройства уменьшают по меньшей мере локально.

11. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
по меньшей мере одну кольцеобразную структуру (130), сконфигурированную для теплового экранирования по меньшей мере одного из упомянутого множества светоизлучающих диодов и/или упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемы.

12. Светоизлучающее устройство по п.1, содержащее:
по меньшей мере один кольцеобразный теплоотвод (132), сконфигурированный для рассеяния тепла, излучаемого по меньшей мере одним из упомянутого множества светоизлучающих диодов и/или упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой.

13. Система, содержащая по меньшей мере одно светоизлучающее устройство по любому одному из предшествующих пунктов и плату (134), включающую в себя улучшающие рассеяние тепла элементы; и при этом упомянутое по меньшей мере одно светоизлучающее устройство смонтировано на упомянутой плате.

14. Способ изготовления светоизлучающего устройства, содержащий:
монтаж (S402) множества светоизлучающих диодов, сконфигурированных соответственно для излучения света конкретного цвета, на по меньшей мере одну монтажную площадку; и
монтаж (S404) по меньшей мере одной интегральной схемы, сконфигурированной для возбуждения по меньшей мере одного из упомянутого множества светоизлучающих диодов, на упомянутую по меньшей мере одну монтажную площадку,
при этом наиболее чувствительный к температуре светоизлучающий диод из упомянутого множества светоизлучающих диодов располагают между менее чувствительными к температуре светоизлучающими диодами из упомянутого множества светоизлучающих диодов и упомянутой по меньшей мере одной интегральной схемой.