DE102008031786B4 - LED-Modul mit einem Kühlkörper - Google Patents

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Abstract

LED-Modul (1), umfassend mindestens eine Leuchtdiode (LED) (3) und mindestens einen Kühlkörper (2) für aktive Kühlung mit mindestens einem von einem Kühlfluid durchströmten Kühlmittelkanal (6), wobei die Abmessungen des mindestens einen Kühlmittelkanals (6) derart gewählt sind, dass sich beim Betrieb des LED-Moduls (1) eine überwiegend laminare Strömung des Fluids in dem mindestens einen Kühlmittelkanal (5) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine von einem Kühlfluid durchströmte Kühlmittelkanal (6) einen hydraulischen Durchmesser zwischen 70 µm und 250 µm aufweist und das Kühlfluid Wasser ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein LED-Modul umfassend mindestens eine Leuchtdiode (LED) und mindestens einen Kühlkörper für aktive Kühlung mit mindestens einem von einem Kühlfluid durchströmten Kühlmittelkanal, wobei die Abmessungen des mindestens einen Kühlmittelkanals derart gewählt sind, dass sich beim Betrieb des LED-Moduls eine überwiegend laminare Strömung des Fluids in dem mindestens einen Kühlmittelkanal einstellt, sowie ein Verfahren zur Herstellung eines derartigen Moduls.
  • Leuchtdioden finden aufgrund ihres guten Wirkungsgrades und der langen Lebensdauer zunehmend Verwendung für Beleuchtungszwecke, beispielsweise in der Allgemeinbeleuchtung. Dazu werden diese häufig auf so genannten LED-Modulen angeordnet, die neben dem eigentlichen Leuchtdiodenchip und einem möglicherweise diesen umgebenden Gehäuse noch andere Komponenten umfassen können, insbesondere ein Trägerbauteil, auf dem elektrische Leitungen und weitere elektrischen Bauelemente angeordnet sind, die beispielsweise von einfachen Widerständen bis zu komplexen Integrierten Schaltkreisen reichen können. Häufig umfassen LED-Module auch noch Kühlvorrichtungen, mit denen die LEDs, aber unter Umständen auch die weiteren elektrischen Bauelemente des Moduls, gekühlt werden können.
  • Derartige Kühlvorrichtungen sind von besonderer Bedeutung, da Leuchtdioden im Betrieb einerseits viel Wärme entwickeln können, andererseits aber hohe Temperaturen zu Wirkungsgradverschlechterung, Lebensdauerverkürzung oder gar Zerstörung der Leuchtdiode führen können.
  • Demzufolge wurden verschiedene Konzepte entwickelt, um die Wärmeabfuhr von einem LED-Modul sicherzustellen. Weit verbreitet sind passive Kühlkörper, die die Wärme an die Umgebungsluft abführen, wobei zur Oberflächenvergrößerung und damit Steigerung des Wirkungsgrades des Kühlkörpers beispielsweise Kühlrippen angebracht sein können.
  • Weiterhin sind Kühlkörper mit geschlossenen Kanälen bekannt, die mit einem Fluid gefüllt sind, das eine Abfuhr der Wärme bewirken soll. Hierbei gibt es passive Lösungen, bei denen durch Ausnutzung von Konvektionsbewegung oder durch Verdampfung eines flüssigen Kühlfluids, wie bei so genannten Heat pipes oder Thermosyphons, das erwärmte Medium abgeführt wird, sowie Systeme mit aktiver Kühlung, bei denen der Durchsatz des Kühlmediums im Kühlkörper und damit die Wärmeabfuhr erhöht wird, indem eine Umwälzung des Kühlmediums beispielsweise über Pumpen vorgenommen wird.
  • Die Gestaltung der Kühlkanäle erfolgte bei Kühlkörpern nach dem Stand der Technik bisher hauptsächlich unter den Gesichtspunkten einer einfachen Fertigung des Kühlkörpers sowie der Bereitstellung einer möglichst großen Oberfläche zwischen Kühlkörper und Kühlfluid. Nachteilig daran ist jedoch der hohe Energieaufwand für die Förderung des Kühlfluids, wodurch der Wirkungsgrad des LED-Moduls gemindert wird. Auch benötigen Pumpen abhängig von der Leistung mehr Einbauraum und der Geräuschpegel der Gesamtvorrichtung aus LED-Modul und Kühlmittelkreislauf erhöht sich.
  • Die US 2004/0135482 A1 schildert einen Kühlkörper für ein Display, bei dem ein Kühlkanal so ausgebildet ist, dass turbulente oder laminare Strömung begünstigt wird, ohne auf besondere Vor- oder Nachteile der Strömungstypen einzugehen oder gar die Auswirkungen auf das Kühlverhalten zu erwähnen.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein LED-Modul, umfassend mindestens eine Leuchtdiode (LED) und mindestens einen Kühlkörper für aktive Kühlung mit mindestens einem von einem Kühlfluid durchströmten Kühlmittelkanal zu schaffen, wobei die Abmessungen des mindestens einen Kühlmittelkanals derart gewählt sind, dass sich beim Betrieb des LED-Moduls eine überwiegend laminare Strömung des Fluids in dem mindestens einen Kühlmittelkanal einstellt, bei dem die Kühlwirkung optimiert und gleichzeitig der Energieverbrauch für die Förderung des Kühlmittels sowie die Geräuschentwicklung im Betrieb minimiert wird.
  • Diese Aufgabe wird gelöst durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1.
  • Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen finden sich in den abhängigen Ansprüchen.
  • Indem die Abmessungen des mindestens einen Kühlmittelkanals derart gewählt sind, dass sich beim Betrieb des LED-Moduls eine überwiegend laminare Strömung des Fluids in dem mindestens einen Kühlmittelkanal einstellt, wird der Strömungswiderstand minimiert und gleichzeitig der Wärmeübergang vom Kühlkörper auf das Kühlmedium optimiert. Das Fehlen schädlicher Verwirbelungen führt auch dazu, dass das Geräuschniveau des Moduls reduziert wird. Bei gleicher Kühlleistung wie bei einem Modul nach dem Stand der Technik kann somit der Kühlmitteldurchfluss reduziert werden, was es wiederum ermöglicht, eine kleinere Kühlmittelpumpe mit niedrigerem Energieverbrauch zu installieren und auch den Geräuschpegel der Pumpe zu reduzieren. Ebenso können die übrigen Komponenten wie Zuleitungen, Schläuche, Verbindungen etc. kompakter und damit weniger aufwändig ausgeführt werden.
  • Es hat sich gezeigt, dass sich bei Verwendung üblicher Kühlmittel eine laminare Strömung in dem mindestens einen von einem Kühlfluid durchströmten Kühlmittelkanal einstellt, wenn dieser eine Breite zwischen 100 μm und 400 μm, vorzugsweise zwischen 200 μm und 300 μm, aufweist, und sich damit die mit der laminaren Strömung verbundenen Vorteile ergeben.
  • Weiterhin hat sich ergeben, dass der mindestens eine von einem Kühlfluid durchströmte Kühlmittelkanal eine Höhe zwischen 25 μm und 175 μm, vorzugsweise zwischen 50 μm und 120 μm, aufweisen sollte, um das Entstehen einer laminaren Strömung zu begünstigen.
  • Eine auch für unregelmäßige Querschnitte gültige Größe, um den Strömungswiderstand eines geschlossenen Kühlmittelkanals zu charakterisieren, ist der so genannte hydraulische Durchmesser. Es handelt sich dabei um den Quotienten aus vierfachem Strömungsquerschnitt und dem vom Fluid benetzten Umfang. Kanäle mit gleichem hydraulischem Durchmesser verhalten sich identisch und insbesondere so wie ein Rohr mit kreisförmigem Querschnitt mit identischem Durchmesser.
  • Es hat sich gezeigt, dass eine laminare Strömung bei mindestens einem von einem Kühlfluid durchströmten Kühlmittelkanal dann auftritt, wenn dieser einen hydraulischen Durchmesser zwischen 70 μm und 250 μm aufweist.
  • Es ist von besonderem Vorteil, wenn das Kühlfluid ein bei Raumtemperatur flüssiges Medium, insbesondere Wasser ist. Derartige Medien sind gut handhabbar und bieten, insbesondere im Fall von Wasser oder von Mischungen von Wasser mit anderen Medien, beispielsweise Zusatzstoffen zur Vermeidung von Korrosion, eine hohe Wärmekapazität und eine gute Fließfähigkeit bei den im Betrieb relevanten Temperaturen.
  • Indem die mindestens eine LED direkt auf dem beschichteten oder unbeschichteten Kühlkörper angeordnet ist, ergibt sich ein besonders einfacher und effektiver Aufbau.
  • Eine direkte Anordnung der LED auf dem Kühlkörper im Sinne dieser Anmeldung ist darin zu sehen, dass zwischen LED und Kühlkörper kein eigenständiger Träger, wie beispielsweise eine Leiterplatte oder ein sonstiges Substrat, der als eigenständiges Bauteil betrachtet werden kann bzw. dazu in der Lage wäre, elektrische Bauelemente ohne den Kühlkörper zu tragen und/oder zu handhaben, angeordnet ist. Demzufolge ist bei Modulen, bei denen zwischen dem Kühlkörper und der LED Beschichtungen, Folien oder Lacke auf angebracht sind, noch als Module mit direkter Anordnung der LED auf dem Kühlkörper aufzufassen.
  • Insbesondere wird ein besonders guter Wärmeübergang von der LED auf den Kühlkörper ermöglicht, der bei Modulen nach dem Stand der Technik dadurch erschwert wird, dass die Leuchtdioden und ggf. weitere Bauteile auf einen Träger, beispielsweise eine Leiterplatte oder ein keramisches Substrat, aufgebracht sind und dieser auf der der LED abgewandten Seite mit dem Kühlkörper verbunden ist, d. h. die Wärmeübertragung zunächst von der Leuchtdiode auf den Träger und dann in den Kühlkörper stattfindet.
  • Indem zwischen LED und Kühlkörper mindestens eine Schicht und/oder Beschichtung aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff angeordnet ist, sind diese elektrisch voneinander getrennt. Dies ist insbesondere bei metallischen Kühlkörpern von Vorteil, da hierdurch auch die auf dem Kühlkörper angeordneten elektrischen Bauteile beziehungsweise deren Anschlüsse elektrisch voneinander getrennt sind und der Kühlkörper keine Spannung führt, die möglicherweise auf andere Komponenten des Kühlkreislaufs übertragen werden könnte.
  • Ist der Kühlkörper vollständig oder zumindest auf der der LED zugewandten Seite aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff gebildet, wird ebenfalls die elektrische Isolation der Anschlüsse der LED gegeneinander beziehungsweise gegenüber anderen Bauteilen auf dem Kühlkörper sowie dem Kühlkreislauf erreicht. Der verwendete Werkstoff kann insbesondere ein Keramikwerkstoff wie Aluminiumnitrid sein, aber auch andere thermisch leitfähige Werkstoffe kommen in Frage.
  • Indem die elektrisch isolierende Schicht und/oder Beschichtung aus einem Metalloxid und/oder einem Keramikwerkstoff gebildet ist, wird sowohl eine gute elektrische Isolation als auch eine gute thermische Leitfähigkeit der Schicht erreicht. Diese Werkstoffe können zudem gut als Beschichtung, beispielsweise durch thermisches Spritzen oder aber durch chemische Verfahren, aufgebracht werden.
  • Es ist ebenfalls von Vorteil, wenn zwischen der elektrisch isolierenden Schicht und dem Kühlkörper eine, vorzugsweise Aluminium und/oder Nickel beinhaltende, Haftvermittlerschicht angeordnet ist. Eine derartige Schicht dient dazu, die Haftung der isolierenden Schicht auf dem Kühlkörper zu verbessern, indem einerseits die gut auf dem Kühlkörper haftende Haftvermittlerschicht eine definierte Oberflächenrauhigkeit zur Verfügung stellt, was die Haftung der elektrisch isolierenden Schicht verbessert, und andererseits die Schicht auch als Ausgleich für die aufgrund unterschiedlicher thermischer Ausdehnungskoeffizienten auftretende thermische Fehlpassung zwischen elektrisch isolierender Schicht und Kühlkörper dient. Schichten, die Aluminium und Nickel enthalten, vorzugsweise mit einem Nickelanteil von mehr als 85%, besonders bevorzugt nicht weniger als 95%, eignen sich hierfür besonders.
  • Indem zwischen LED und Kühlkörper mindestens eine Schicht und/oder Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff angeordnet ist, ist es möglich, elektrische Verbindungen zwischen den auf dem Kühlkörper angeordneten Bauteilen zu schaffen.
  • Eine Ausbildung der elektrisch leitfähigen Schicht und/oder Beschichtung in Form mindestens einer Leiterbahn ist dabei besonders von Vorteil, da so auf dem Kühlkörper direkt Schaltungen ausgebildet werden können.
  • Weiterhin ist es zweckmäßig, wenn zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht und der LED mindestens eine Lotschicht angeordnet ist. Diese Schicht kann vorteilhaft dazu dienen, elektrische Bauelemente, wie beispielsweise die LEDs auf dem Kühlkörper beispielsweise mittels eines Reflow-Lötverfahrens, zu befestigen und elektrisch zu kontaktieren.
  • Vorteilhafterweise wird ein erfindungsgemäßes LED-Modul mit einem Verfahren gefertigt, bei dem in einem ersten Schritt die Oberfläche des Kühlkörpers aufgeraut wird, in einem zweiten Schritt auf die aufgeraute Oberfläche zumindest teilweise eine Haftvermittlerschicht aufgetragen wird, in einem dritten Schritt auf die Haftvermittlerschicht zumindest teilweise eine elektrisch isolierende Schicht aufgetragen wird, in einem vierten Schritt eine elektrisch leitfähige Schicht zumindest teilweise auf die elektrisch isolierende Schicht aufgebracht wird und in einem letzten Schritt elektrische Bauelemente aufgebracht werden.
  • Durch diese Reihenfolge der Verfahrensschritte wird sichergestellt, dass ein erfindungsgemäßes LED-Modul mit einem vorteilhaften Schichtaufbau mit möglichst geringem Aufwand gefertigt werden kann sowie optimale Haltbarkeit und Gebrauchseigenschaften des LED-Moduls sichergestellt sind.
  • Es ist zweckmäßig, wenn in einem fünften Schritt auf die elektrisch leitfähige Schicht zumindest teilweise eine Lotschicht aufgebracht wird, da so das Aufbringen von Bauteilen, beispielsweise im Reflow-Lötverfahren, vereinfacht wird.
  • Indem die elektrischen Bauteile, insbesondere Leuchtdioden, mittels eines Reflow-Lötprozesses aufgebracht werden, wird eine besonders einfache und zuverlässige elektrische und mechanische Verbindung der Bauteile sichergestellt.
  • Eine weitere vorteilhafte Möglichkeit, elektrische Bauteile, insbesondere ungehäuste LED-Chips, auf den Kühlkörper aufzubringen besteht darin, dass diese aufgeklebt und durch Bonding kontaktiert werden. Dadurch kann auf aufwändige und die Bauteile thermisch belastende Lötprozesse verzichtet werden.
  • Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn mindestens eine der Schichten, insbesondere die Haftvermittlerschicht und/oder die elektrisch isolierende Schicht und/oder die elektrisch leitfähige Schicht und/oder die Lotschicht, mittels eines thermischen Spritzverfahrens aufgebracht werden. Thermische Spritzverfahren, beispielsweise Flammspritzen, Hochgeschwindigkeits-Flammspritzen, Plasmaspritzen oder Kaltgasspritzen, eignen sich besonders gut, um die benötigten Schichten aufzutragen, da hierbei Schichten aus unterschiedlichsten Werkstoffen, die sich mit anderen, beispielsweise elektrochemischen Verfahren nicht auftragen lassen, aufeinander aufgebracht werden können und die Eigenschaften der Schichten, insbesondere hinsichtlich Oberflächenrauhigkeit, Porosität und Schichtdicke einfach eingestellt werden können.
  • Die Lotschicht kann allerdings vorteilhafterweise auch mit elektrochemischen Verfahren aufgetragen werden, da hierbei Metall auf Metall abgeschieden wird.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
  • Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines (von) Ausführungsbeispiels (Ausführungsbeispielen) näher erläutert werden. Die Figur(en) zeigt (zeigen):
  • 1 ein erfindungsgemäßes LED-Modul in Draufsicht,
  • 2 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls in Draufsicht,
  • 3 ein erfindungsgemäßes LED-Modul in einer Schnittbilddarstellung,
  • 4 eine Detaildarstellung eines erfindungsgemäßen LED-Moduls in einer Schnittbilddarstellung.
  • Bevorzugte Ausführung der Erfindung
  • 1 zeigt ein erfindungsgemäßes LED-Modul 1 in Draufsicht. Auf einem quadratischen Kühlkörper 2 ist eine Vielzahl von Leuchtdioden 3 (LEDs) möglichst platzsparend angeordnet, um eine hohe Leuchtdichte zu erzielen. Jede Leuchtdiode 3 verfügt über zwei Anschlüsse 4, die jeweils mit einem elektrisch leitenden Bereich 5 verbunden sind. Wie aus der Detaildarstellung in 2 ersichtlich ist, dienen die elektrisch leitenden Bereiche 5 als Leiterbahnen 5 zur Verbindung der Leuchtdioden 3, die bei diesem Ausführungsbeispiel in Serie geschaltet sind.
  • 3 zeigt das erfindungsgemäße LED-Modul 1 in einer Schnittbilddarstellung, bei der die Anordnung der Kühlmittelkanäle 6 deutlich wird. Durch eine Einströmöffnung 7 gelangt das Kühlmittel, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Wasser, in eine Verteilerkammer 8 und durchströmt dann die Kühlmittelkanäle 6 zu einer Sammelkammer 9 hin, aus der es durch eine Auslassöffnung 10 wieder abgeleitet wird. Die Kühlmittelkanäle 6 weisen jeweils eine rechteckförmigen Querschnitt mit einer Höhe (d. h. senkrecht zur Oberfläche 11, auf der die LEDs 3 angeordnet sind, gemessen) von 100 μm sowie einer Breite von 250 μm auf, was einem hydraulischen Durchmesser von 143 μm2 entspricht. Damit ist sichergestellt, dass sich in den Kühlmittelkanälen 6 eine laminare Strömung einstellt, die allenfalls unmittelbar im Einströmbereich 12 oder im Ausströmbereich 13 noch geringfügige Turbulenzen aufweisen kann.
  • Das Aufbringen der LEDs 3 auf die Oberfläche 11 des Kühlkörpers 2 erfolgt mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens, was ebenso wie der daraus entstehende Aufbau anhand von 4 gezeigt ist:
    Bei der Herstellung des LED-Moduls 1 wird zunächst die Oberfläche 11 des Kühlkörpers 2 durch ein geeignetes Verfahren, hier das Strahlen mit Korund, aufgeraut. Anschließend wird eine Haftvermittlerschicht 14 von ca. 10 μm Dicke im Flammspritzverfahren aufgebracht. Die Haftvermittlerschicht 14 ist aus einem Verbundpulver NiAl 95/5 gebildet, d. h. mit 95 gew.-% Nickelanteil und 5 gew.-% Aluminiumanteil. Es sind aber auch andere Beschichtungen denkbar, beispielsweise auch aus einer Legierung der gleichen Zusammensetzung.
  • Auf die Haftvermittlerschicht 14 wird, ebenfalls im Flammspritzverfahren, eine elektrisch isolierende Schicht 15 aus Al2O3 mit einer Dicke von ungefähr 100 μm aufgebracht. Nachfolgend wird der Kühlkörper 2 mittels einer Maske entsprechend dem Schema der gewünschten elektrisch leitenden Bereiche 5 abgedeckt und partiell die elektrisch leitende Schicht aus Kupfer ebenfalls im Flammspritzverfahren aufgetragen. Um eine optimale Lötverbindung der Bauteile mit den Leiterbahnen 5 sicherzustellen, wird auf die Leiterbahnen 5 eine Lotschicht 16 aus einer Zinn-Legierung aufgetragen. Dazu wird eine andere Maske auf den Kühlkörper 2 aufgebracht und die Lotschicht 16 wird ebenfalls mittels Flammspritzen aufgebracht. Je nach Anwendungsfall kann für den Auftrag der Lotschicht 16 selbstverständlich auch die gleiche Maske wie für den Auftrag der Leiterbahnen 5 verwendet werden, wenn diese vollständig beschichtet werden sollen. Auch ein galvanischer Auftrag der Lotschicht 16 ist mit geringem Aufwand möglich, da der Materialauftrag nur auf den metallischen Bereichen 5 stattfindet.
  • Die LED 3 und gegebenenfalls weitere SMD-Bauteile werden anschließend im Reflux-Lötverfahren aufgebracht. Als LED 3 werden so genannte gehäuste LED 3 verwendet, bei denen der eigentliche LED-Chip 17 in einem Gehäuse 18 angeordnet und dort über einen dünnen Zuleitungsdraht 19 mit einem ersten aus dem Gehäuse 18 herausragenden Anschluss 4a sowie über die Unterseite mit einem so genannten heat slug 20 sowie einem zweiten aus dem Gehäuse 18 herausragenden Anschluss 4b verbunden ist.
  • Selbstverständlich sind auch andere als die im Ausführungsbeispiel gezeigte Ausführungen der Erfindung denkbar.
  • So können beispielsweise anstelle der gehäusten LEDs 3 so genannte ungehäuste LED-Chips 17 verwendet werden, die dann direkt auf die Lotschicht 16 geklebt und mittels Bonding kontaktiert werden.
  • Auch bei den verwendeten Beschichtungstechnologie zum Aufbringen der einzelnen Schichten 5, 14, 15, 16 sind dem Fachmann eine Vielzahl von Möglichkeiten bekannt, neben den thermischen Spritzverfahren beispielsweise auch die Abscheidung aus der Gasphase, aber auch galvanische Verfahren oder das Aufbringen von Pasten oder Lacken. Je nach Verfahren wie auch Anforderungen an die Schichten 5, 14, 15 16, können deren Dicken, Zusammensetzungen und Strukturen variieren. Für die elektrisch isolierende Schicht 15 sind anstelle von Al2O3 beispielsweise auch andere elektrisch isolierende Werkstoffe denkbar, insbesondere andere Keramiken. Auch für die elektrisch leitfähigen Bereiche 5 können anstelle von reinem Kupfer andere Werkstoffe verwendet werden, insbesondere Legierungen auf Kupferbasis, wie Messinge oder Bronzen. Für die Lotschicht 16 können ebenfalls andere Legierungen und Metalle verwendet werden, beispielsweise auch Gold.
  • Auch die Abmessungen der Kühlkanäle 6 wie auch deren Anordnung können im Rahmen der in den Patentansprüchen aufgeführten Grenzen variieren. Im Bereich der Verteilerkammern 8, 9, wo große Querschnitte auftreten, kann auch eine turbulente Strömung tolerierbar sein. Ebenso können direkt im Einströmbereich 12 oder im Ausströmbereich 13 der Kühlmittelkanäle 6 auf einer kurzen Wegstrecke bisweilen Turbulenzen nicht vermieden werden, weshalb diese Bereiche mit einer Größenordnung von ca. 0,5–5 mm nach Möglichkeit nicht zur Wärmeübertragung genutzt werden sollten.
  • Der Kühlkörper 2 kann nach bekannten Herstellungsmethoden gefertigt werden, insbesondere ermöglicht ein Aufbau aus einzelnen Metallfolien, deren Dicke vorteilhafterweise der Höhe der Kühlmittelkanäle 6 entspricht, eine einfache und präzise Fertigung der benötigten Geometrie.

Claims (13)

  1. LED-Modul (1), umfassend mindestens eine Leuchtdiode (LED) (3) und mindestens einen Kühlkörper (2) für aktive Kühlung mit mindestens einem von einem Kühlfluid durchströmten Kühlmittelkanal (6), wobei die Abmessungen des mindestens einen Kühlmittelkanals (6) derart gewählt sind, dass sich beim Betrieb des LED-Moduls (1) eine überwiegend laminare Strömung des Fluids in dem mindestens einen Kühlmittelkanal (5) einstellt, dadurch gekennzeichnet, dass der mindestens eine von einem Kühlfluid durchströmte Kühlmittelkanal (6) einen hydraulischen Durchmesser zwischen 70 µm und 250 µm aufweist und das Kühlfluid Wasser ist.
  2. LED-Modul (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine LED (3) direkt auf dem beschichteten oder unbeschichteten Kühlkörper (2) angeordnet ist.
  3. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen LED (3) und Kühlkörper (2) mindestens eine Schicht (15) und/oder Beschichtung aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff angeordnet ist.
  4. LED-Modul (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch isolierende Schicht (15) und/oder Beschichtung aus einem Metalloxid und/oder einem Keramikwerkstoff gebildet ist.
  5. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der elektrisch isolierenden Schicht (15) und dem Kühlkörper (2) eine, vorzugsweise Aluminium und/oder Nickel beinhaltende, Haftvermittlerschicht (14) angeordnet ist.
  6. LED-Modul (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen LED (3) und Kühlkörper (2) mindestens eine Schicht (5) und/oder Beschichtung aus einem elektrisch leitfähigen Werkstoff angeordnet ist.
  7. LED-Modul (1) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrisch leitfähige Schicht (5) und/oder Beschichtung in Form mindestens einer Leiterbahn (5) ausgebildet ist.
  8. LED-Modul (1) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der elektrisch leitfähigen Schicht (5) und der LED (3) mindestens eine Lotschicht (16) angeordnet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines LED-Moduls (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt die Oberfläche (11) des Kühlkörpers (2) aufgeraut wird, in einem zweiten Schritt auf die aufgeraute Oberfläche (11) zumindest teilweise eine Haftvermittlerschicht (14) aufgetragen wird, in einem dritten Schritt auf die Haftvermittlerschicht (14) zumindest teilweise eine elektrisch isolierende Schicht (15) aufgetragen wird und in einem letzten Schritt elektrische Bauelemente (3), insbesondere Leuchtdioden (3) aufgebracht werden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass in einem fünften Schritt auf die elektrisch leitfähige Schicht (5) zumindest teilweise eine Lotschicht (16) aufgebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauteile (3), insbesondere Leuchtdioden (3), mittels eines Reflow-Lötprozesses aufgebracht werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauteile (3), insbesondere ungehäuste LED-Chips (17), aufgeklebt und durch Bonding kontaktiert werden.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine der Schichten (5, 14, 15, 16), insbesondere die Haftvermittlerschicht (14) und/oder die elektrisch isolierende Schicht (15) und/oder die elektrisch leitfähige Schicht (5) und/oder die Lotschicht (16), mittels eines thermischen Spritzverfahrens aufgebracht werden.
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