发光器件和用于制造发光器件的方法与流程

文档序号:21048460发布日期:2020-06-09 21:03阅读:176来源:国知局
发光器件和用于制造发光器件的方法与流程

本发明涉及一种发光器件和一种用于制造发光器件的方法。

本专利申请要求德国专利申请102017120385.0的优先权,其公开内容通过参引结合于此。



背景技术:

对于多个照明应用而言如下光源是必需的,所述光源具有紧凑的构型。这例如可以通过应用发光二极管芯片来实现。尤其可以期望的是,这种光源具有已经集成的透镜,所述透镜然而为了提高光学效率应当经由气隙光学耦合到发光二极管芯片上,而没有过大的错位并且没有过高的散射光放射。为了表面安装还应当刚好在透镜的区域中存在适合于拾取与放置安装的表面。



技术实现要素:

特定的实施方式的至少一个目的是,提出一种发光器件。特定的实施方式的至少一个另外的目的是,提出一种用于制造发光器件的方法。

这些目的通过根据独立权利要求的物体和方法来实现。

物体和方法的有利的实施方式和改进方案的特征在于从属权利要求并且此外从下述的说明书和附图中得出。

根据至少一个实施方式,发光器件具有发光半导体芯片。发光半导体芯片尤其具有半导体层序列,所述半导体层序列具有用于产生光的有源区域。有源区域尤其可以具有有源层,在所述有源层中在运行中产生光。特别优选地,半导体层序列可以借助于外延法,例如借助于金属有机气相外延(movpe)或分子束外延(mbe)在生长衬底上生长。半导体层序列由此具有半导体层,所述半导体层沿着如下设置方向上下相叠地设置,所述设置方向通过生长方向给出。垂直于设置方向,半导体层序列的层分别具有主延伸平面。平行于半导体层的主延伸平面的方向在下文中称作为横向方向。

根据至少一个另外的实施方式,在用于制造发光器件的方法中提供至少一个发光半导体芯片。之前或随后描述的特征和实施方式同样适用于发光器件,也适用于用于制造发光器件的方法。

发光半导体芯片具有光耦合输出面,经由所述光耦合输出面放射在发光器件的运行中产生的光。尤其,光耦合输出面可以是半导体芯片的主表面,所述主表面垂直于半导体层序列的生长方向设置。此外,半导体芯片具有与光耦合输出面相对置的背侧。光耦合输出面和背侧经由侧面彼此连接。对于光穿过光耦合输出面的放射附加地,在运行中在有源层中产生的光也可以至少部分地经由侧面和/或背侧放射。

发光半导体芯片可以根据要产生的光具有基于不同的半导体材料体系的半导体层序列。对于长波的、红外的至红色的辐射而言例如适合的是基于inxgayal1-x-yas的半导体层序列,对于红色的至绿色的辐射而言例如适合的是基于inxgayal1-x-yp的半导体层序列,并且对于更短波的可见的辐射,即尤其对于绿色的至蓝色的辐射,和/或对于uv辐射而言例如适合的是基于inxgayal1-x-yn的半导体层序列,其中分别适用0≤x≤1并且0≤y≤1。

生长衬底可以包括或者是绝缘材料或半导体材料,例如上述化合物半导体材料体系。尤其,生长衬底可以包括蓝宝石、gaas、gap、gan、inp、sic、si和/或ge或者由这些材料构成。生长过程尤其可以在晶片复合件中发生。换言之,提供一种呈晶片形式的生长衬底,半导体层序列大面积地生长到所述生长衬底上。生长的半导体层序列可以在另外的方法步骤中分割成各个半导体芯片,其中通过分割可以形成半导体芯片的侧面。此外,半导体层序列可以传递到承载衬底上并且生长衬底可以至少部分地或完全地移除。

发光半导体芯片的半导体层序列可以具有用于产生光的有源区域,例如传统的pn结、双异质结构、单量子阱结构(sqw结构)或多量子阱结构(mqw结构)。半导体层序列除了有源区域以外可以包括其他功能层和功能区域,例如p型掺杂的或n型掺杂的载流子运输层、未掺杂的或p型掺杂的或n型掺杂的约束层、包覆层或波导层、阻挡层、平坦化层、缓冲层、保护层和/或电极以及由其构成的组合。尤其,发光半导体芯片为了电接触在与光耦合输出面相对置的背侧上具有电接触部,例如呈电极层的形式。发光半导体芯片尤其可以构成为所谓的倒装芯片,所述倒装芯片可以借助设置在背离衬底的侧上的接触部在连接载体上、如例如壳体或电路板上安装并且电接触,使得光耦合输出面背离连接载体设置,所述光耦合输出面优选可以由衬底的背离半导体层序列的面形成。在此所描述的涉及发光半导体芯片的结构对于本领域技术人员而言尤其在构造、功能和结构方面是已知的并且因此在该处不详细阐述。

根据另一实施方式,发光器件具有第一反射材料,所述第一反射材料将发光半导体芯片形状配合地横向包围。为此,第一反射材料可以形成成型体,所述成型体形状配合地且直接地覆盖半导体芯片的侧面。第一反射材料尤其模制到发光半导体芯片上并且沿横向方向从四周环绕发光半导体芯片。换言之,第一反射材料可以形成成型体,所述成型体在半导体芯片的光耦合输出面的俯视图中围绕半导体芯片设置并且尤其模制到发光半导体芯片的所有侧面上。尤其,第一反射材料构成为,使得发光半导体芯片的光耦合输出面不被覆盖。发光半导体芯片的侧面可以优选完全用第一反射材料覆盖,使得由第一反射材料形成的成型体具有上侧,所述上侧可以与光耦合输出面齐平。此外,发光半导体芯片的背侧也可以至少部分地不具有第一反射材料,尤其在背侧上可以不具有用于电连接发光半导体芯片的接触部。

第一反射材料尤其可以具有基体材料,优选塑料材料,如硅树脂、环氧化物或环氧化物-硅树脂杂化材料。此外,第一反射材料可以具有附加材料,如例如在基体材料中的颗粒。例如,第一反射材料可以具有用颗粒、如例如tio2和/或sio2颗粒填充的硅树脂和/或环氧化物或由其构成。通过基体材料中的附加材料,第一反射材料构成为对于在发光半导体芯片中在运行中产生的光是至少部分光学反射的。在发光半导体芯片的侧面上射出的光由此可以至少部分地由第一反射材料反射。此外,具有背离半导体芯片的侧面的第一反射材料可以形成机械稳定的元件,所述元件促进发光器件的稳定性或者也基本上引起发光器件的稳定性。

第一反射材料尤其可以在成型工艺(“moldingprocess”)中制造,其中在此和在下文中在术语成型工艺中可以包含如下方法,如例如浇注(“casting”)、喷射、挤压、层压薄膜等。例如,成型体可以通过压注(“transfermolding”),例如薄膜压注工艺,或模压工艺(“compressionmolding”)或通过浇注(“casting”)形成。

根据另一实施方式,发光器件在发光半导体芯片上具有薄膜元件。薄膜元件尤其可以直接设置在发光半导体芯片的光耦合输出面上。在此特别有利的能够是,薄膜元件至少部分地借助于粘接力在光耦合输出面上附着。薄膜元件尤其优选可以侧向地伸出光耦合输出面并且也直接施加在第一反射材料上并且优选至少部分地附着在所述第一反射材料上。尤其,薄膜元件可以侧向地伸展至第一反射材料的背离发光半导体芯片的侧面。

根据另一实施方式,薄膜元件具有塑料材料。塑料材料尤其可以对于在发光半导体芯片中在运行中产生的光而言是至少部分透明的,使得薄膜元件能够相应地是至少部分透明的。例如,薄膜元件可以是光学清晰的从而是基本上完全透明的。塑料材料例如可以具有硅氧烷、环氧化物、丙烯酸脂、甲基丙烯酸甲酯、酰亚胺、碳酸酯、烯烃、苯乙烯、尿烷或其形式为单体、低聚物或聚合物的衍生物以及此外还有与其的混合物、共聚物或化合物。例如,基体材料可以具有或是环氧树脂、聚甲基丙烯酸甲酯(pmma)、聚苯乙烯、聚碳酸酯、聚丙烯酸酯、聚氨酯或硅树脂,如例如聚硅氧烷或由其构成的混合物。

此外,薄膜元件也可以构成为波长转换元件并且具有至少一种或多种波长转换材料,所述波长转换材料适合于,将由发光半导体芯片在运行中发射的光至少部分地转换为具有其他波长的光,使得发光器件可以放射由初始由半导体芯片发射的光和经转换的次级光构成的混合光,或者在由半导体芯片放射的光完全转换时,可以基本上放射经转换的光。一种或多种波长转换材料例如可以具有一种或多种下述材料:稀土石榴石和碱土金属、氮化物、次氨基硅酸盐、sione、塞隆(sialone)、铝酸盐、氧化物、卤代磷酸盐、正硅酸盐、硫化物、钒酸盐和氯代硅酸盐。此外,一种或多种波长转换材料可以附加地或替选地包括有机材料,所述有机材料可以选自如下材料:苝、苯并芘、香豆素、若丹明和偶氮染料。一种或多种波长转换材料可以均匀地或例如也分层地在塑料材料中分布。相应地,薄膜元件也可以多层地构成并且例如具有如下层,所述层具有一种或多种波长转换材料,并且薄膜元件具有另外的层,所述另外的层不具有波长转换材料。

根据另一实施方式,发光器件具有在薄膜元件上的光学元件。光学元件例如可以是透镜元件并且具有背离发光半导体芯片的上侧,在所述上侧中存在透镜结构。光学元件例如可以具有玻璃和/或塑料并且特别优选是光学清晰的。光学元件特别优选可以至少部分地直接施加在薄膜元件上。在此,光学元件还可以在薄膜元件上借助于粘接力附着。

根据另一实施方式,在薄膜元件和光学元件之间至少在子区域中存在缝隙。尤其,缝隙可以是气体填充的,例如是空气填充的。薄膜元件可以具有背离半导体芯片的上侧并且光学元件可以具有朝向半导体芯片的下侧,其中薄膜元件的上侧和光学元件的下侧至少部分地彼此间隔开以形成缝隙。特别优选地,光学元件为此可以在下侧中具有由边缘环绕的凹陷部。光学元件可以借助边缘平放在薄膜元件上,尤其直接接触,而凹陷部形成薄膜元件和光学元件之间的缝隙。缝隙尤其也可以是无粘接剂的。通过气体填充的缝隙,可以改进从薄膜元件到光学元件中的光耦合输入。

根据另一实施方式,光学元件具有通道,所述通道将缝隙与包围发光器件的环境连接。通道由此也可以称作为通风口。通过通道可以确保在周围环境和缝隙之间的气体交换,使得可以避免在缝隙中形成封闭的微气候。

根据另一实施方式,发光器件具有第二反射材料。第二反射材料可以形状配合地横向包围光学元件。为此,第二反射材料可以形成成型体,所述成型体形状配合地并且直接地覆盖光学元件的侧面。第二反射材料尤其模制到光学元件上并且沿横向方向从四周环绕光学元件。换言之,第二反射材料可以形成成型体,所述成型体在半导体芯片的光耦合输出面的俯视图中从而也在光学元件的上侧上围绕光学元件设置并且尤其模制到光学元件的所有侧面上。第二反射材料尤其也可以构成为和设置成用于将光学元件固定在薄膜元件上,所述第二反射材料可以直接施加在薄膜元件上并且所述第二反射材料具有背离光学元件的侧面。此外,第二反射材料可以具有之前结合第一反射材料所描述的特征。第一和第二反射材料可以是相同的或不同的。

根据另一实施方式,光学元件在一个或优选所有侧面中具有阶梯,所述侧面沿横向方向对光学元件限界并且第二反射材料模制到所述侧面上。阶梯例如可以由第二反射材料覆盖,使得阶梯可以用作为锚固元件。此外,阶梯也可以构成为停止结构,所述停止结构限定上棱边,第二反射材料从薄膜元件起观察向上伸展直至所述上棱边。

为了制造发光器件尤其可以提供多个发光半导体芯片,所述发光半导体芯片与第一反射材料一起改型。为此,发光半导体芯片可以在临时载体上设置。尤其地,发光半导体芯片可以构成为倒装芯片并且以设有接触部的背侧设置在载体上,使得发光半导体芯片的光耦合输出面背离临时载体。临时载体例如可以是半导体载体、金属载体、塑料载体和/或陶瓷载体,发光半导体芯片暂时地、即可无损坏地再分离地固定在所述载体上。例如,在临时载体上为此可以施加粘接薄膜,发光半导体芯片为了随后的方法步骤附着在所述粘接薄膜上。通过尤其借助于之前所描述的方法之一用第一反射材料侧向地包裹发光半导体芯片,第一反射材料可以侧向地模制到发光半导体芯片上,使得第一反射材料侧向地形状配合地包围每个发光半导体芯片。由此,第一反射材料在施加和硬化之后在临时载体上形成连续的体部,在所述体部中设置有发光半导体芯片。

接着,可以将连续的薄膜施加到发光半导体芯片的光耦合输出面上,使得光耦合输出面与第一反射材料一起由连续的薄膜覆盖。连续的薄膜尤其可以形成薄膜元件的复合件,使得随后在完成制造方法之后在每个光耦合输出面上设置有薄膜元件。根据针对薄膜元件的上述描述构成的薄膜可以在施加时或在施加之后优选不完全硬化。由此,所述薄膜可以特别优选地作为未完全硬化的薄膜施加并且在该状态中是有粘性的。由此例如可以实现,薄膜从而还有薄膜元件附着在发光半导体芯片的光耦合输出面上以及附着在第一光反射材料上。

此外,多个光学元件可以施加在薄膜上。尤其,薄膜在该方法步骤中如之前所描述的那样可以处于尚未完全硬化的状态中,使得光学元件可以附着在薄膜上。光学元件尤其可以施加为,使得与刚好一个发光半导体芯片关联有刚好一个光学元件。通过应用这里所描述的薄膜可行的是,将薄膜至少暂时地固定在发光半导体芯片上并且将光学元件至少暂时地固定在薄膜上从而固定在薄膜元件上,而不必使用附加的粘接剂。

此外,可以用第二反射材料侧向地包裹光学元件,使得第二反射材料侧向地形状配合地包围每个光学元件。第二反射材料在此优选可以直接施加在薄膜上,其中为此可以使用如下方法步骤,所述方法步骤之前结合第一反射材料描述。由此,第二反射材料可以在施加和硬化之后在薄膜上形成连续的体部,在所述体部中设置有光学元件。与第二反射材料的硬化一起也可以进行薄膜的硬化。

根据另一实施方式,将第一和第二反射材料切断以形成多个分开的发光器件。尤其,在切断第一和第二反射材料时也可以切断连续的薄膜以形成多个薄膜元件。特别优选地,切断可以在共同的锯割步骤中进行,因为尤其在第一和第二反射材料方面特别优选地可以切断相同的材料。通过切断来形成发光器件的侧向限界的侧面。所述侧面可以由第一反射材料的、薄膜元件的和第二反射材料的通过切断形成的侧面来形成。

附加地,可以跟随其他方法步骤,例如将发光器件从临时载体脱离,例如热脱离(“thermaldebonding”)和/或再层压和等离子体处理步骤,如例如等离子体抛光。此外,对器件的测试以及分拣可以在薄膜复合件中进行以及随后常规分拣设置在带上(“taping”)。

在此描述的发光器件由于所描述的构造其特征可以在于非常紧凑的构型,所述构型可以在有效的方法中制造。发光器件可以特别优选地适合于如下应用,在所述应用中小的尺寸和紧凑的形状是有利的。例如,这可以是闪光灯应用,尤其在移动电话中,即用于前侧和背侧闪光灯应用。此外,这可以是所谓的可穿戴式应用,即在健身追踪器和类似的生物监控仪器中的应用,以及还有lcd尾灯应用。

通过第一和第二反射材料一方面可以形成器件的稳定的壳体体部,尤其借助在半导体芯片和光学元件之间的鲁棒的连接。另一方面可以防止,侧向地,即沿横向方向,光可以从发光半导体芯片和光学元件中射出。此外,器件可以借助如下侧面制造,所述侧面尤其在光学器件的区域中是平坦的,使得可以使用拾取与放置工艺。此外由于不需要用于固定光学元件的附加的粘接剂可以容易地确保,在薄膜元件和光学元件之间的缝隙保持没有粘接剂,由此可以得出提高的光学效率。此外,可以更容易地实现在半导体芯片和光学元件之间的正确的定线,因为存在光学元件与半导体芯片的侧向错位的较小的风险。

附图说明

从在下文中结合附图所描述的实施例中得出其他优点、有利的实施方式和改进方案。

附图示出:

图1示出根据一个实施例的发光器件的示意图;

图2a至2g示出用于制造根据另一实施例的发光器件的方法的方法步骤的示意图;以及

图3至8示出根据其他实施例的发光器件的示意图。

具体实施方式

在实施例和附图中,相同的、同类的或起相同作用的元件分别设有相同的附图标记。示出的元件及其彼此间的大小关系不应视为是符合比例的,更确切地说为了更好的可视性和/或为了更好的理解可以夸大地示出个别元件,如例如层、构件、器件和区域。

在图1中示出发光器件100的一个实施例,所述发光器件具有发光半导体芯片1。发光半导体芯片1具有半导体本体11,所述半导体本体具有带有用于产生光的有源区域的半导体层序列,所述光可以经由光耦合输出面10放射。此外,也可能的是,在运行中可以将光经由与光耦合输出面相对置的背侧和/或经由将半导体芯片1沿横向方向限界的侧面13放射。发光半导体芯片1可以根据要产生的光具有基于不同的半导体材料体系的半导体层序列,例如基于inalgan、inalgap和/或inalgaas。发光半导体芯片在示出的实施例中构成为倒装芯片并且在与光耦合输出面10相对置的背侧上具有用于安装和用于电连接的接触部12。光耦合输出面10例如可以是衬底的、如例如蓝宝石衬底的表面,在所述衬底上施加有半导体层序列。替选地,其他芯片构型也是可行的。

发光器件100还具有第一反射材料2,所述第一反射材料将发光半导体芯片1沿横向方向形状配合地包围。为此,第一反射材料2构成为成型体,所述成型体形状配合地且直接地覆盖半导体芯片1的侧面13。第一反射材料2尤其模制到发光半导体芯片1上并且沿横向方向从四周环绕发光半导体芯片1,其中光耦合输出面10不具有第一反射材料2。在与光耦合输出面10相对置的背侧上,如在图1中所示出,同样可以存在第一反射材料2,其中至少接触部12不具有第一反射材料2,使得发光器件100的电连接和安装是可行的。发光半导体芯片1的侧面13如所示出那样优选完全用第一反射材料2覆盖,使得由第一反射材料2形成的成型体具有上侧,所述上侧优选与光耦合输出面10齐平。

第一反射材料2具有基体材料,所述基体材料在示出的实施例中尤其可以是硅树脂。此外,第一反射材料2具有呈在基体材料中的颗粒的形式的附加材料,借助于所述附加材料可以引起或提高第一反射材料2的反射率。尤其,第一反射材料2在示出的实施例中可以是用tio2颗粒填充的硅树脂。

在发光器件100的运行中在发光半导体芯片1的侧面13和/或与光耦合输出面10相对置的背侧上射出的光可以通过第一反射材料2散射并且至少部分地反射,使得可以减少或完全阻止沿横向方向射出的散射辐射。为此,在此尤其有利的可以是,第一反射材料2沿横向方向的厚度大于或等于200μm。

此外,发光器件100在发光半导体芯片1上具有薄膜元件3,所述薄膜元件特别优选直接设置在发光半导体芯片1的光耦合输出面10上。在此,特别有利的能够是,薄膜元件3借助于粘接力附着在光耦合输出面10上。薄膜元件侧向地伸出光耦合输出面10从而也直接施加在第一反射材料2上,使得薄膜元件3侧向地伸展至第一反射材料的背离发光半导体芯片1的侧面23。薄膜元件3具有沿横向方向限界的侧面33,所述侧面与侧面23一起形成发光器件100的横向侧面的一部分。

薄膜元件3具有塑料材料,例如硅树脂或丙烯酸盐或其他在上文中在概述部分中提到的材料。塑料材料对于在发光半导体芯片1中在运行中产生的光是至少部分透明的,使得薄膜元件3相应地可以是至少部分透明的。例如,薄膜元件3可以是光学清晰的从而是基本上完全透明的,使得发光器件100在运行中基本上放射由发光半导体芯片1产生的光。根据由发光半导体芯片1产生的光的光色,这种配置例如对于可穿戴式应用或也对于尾灯应用可以是有利的。

此外,薄膜元件3也可以构成为波长转换元件并且具有至少一种或多种波长转换材料,所述波长转换材料适合于将由发光半导体芯片1发射的光至少部分地转换为具有其他波长的光。在此情况下,发光器件100可以根据转换率放射混合光,所述混合光可以由用半导体芯片1直接产生的光和用薄膜元件3通过转换所述光的一部分产生的转换光组成。在所谓的完全转换的情况下,也可以基本上将所有由半导体芯片1产生的光通过薄膜元件3转换,使得在此情况下在运行中基本上仅转换光由发光器件100放射。具有构成为波长转换元件的薄膜元件3的配置例如对于闪光灯和尾灯应用可以是有利的。例如,发光半导体芯片1可以放射蓝光,而薄膜元件3作为波长转换材料具有至少一种石榴石,如例如钇铝氧化物(yag)和/或氮化物发光材料,以便将蓝光的一部分转换为黄色的至绿色的和/或红色的光,使得发光器件100作为混合光可以放射白光。对此替选地,其他在概述部分中提到的波长转换材料以及与其的组合也是可能的。

发光器件100还具有在薄膜元件3上的光学元件4,所述光学元件在示出的实施例中构成为透镜元件并且所述光学元件具有带有透镜结构的背离发光半导体芯片1的上侧42。可以是一件式的或多件式的光学元件4例如可以具有玻璃和/或塑料材料并且特别优选是光学清晰的。在上侧42上的透镜结构例如可以是微透镜阵列。此外,在透镜结构下方例如可以存在薄膜或覆层,所述薄膜或覆层具有与各个透镜元件相关联的开口,所述开口用作为光阑并且所述开口有利于沿向前方向的光放射。在此情况下,光学元件优选可以具有衬底部分,在所述衬底部分上施加光阑结构。透镜结构例如可以借助于成型工艺设置在所述光阑结构上。

光学元件4还具有朝向薄膜元件3和半导体芯片1的下侧41并且至少部分地直接施加在薄膜元件3的背离半导体芯片1的上侧32上。尤其,光学元件4可以借助于粘接力附着在薄膜元件3上。

在薄膜元件3和光学元件4之间存在缝隙6,所述缝隙是气体填充的。尤其,缝隙6可以是空气填充的。为了形成缝隙6,薄膜元件3的上侧32和光学元件4的下侧41部分地彼此间隔开,因为光学元件4在下侧41中具有由框架形的边缘环绕的凹陷部。借助所述边缘,光学元件4直接平放在薄膜元件3上,所述边缘可以与光学元件4的其余部分一件式地构成或者所述边缘例如也可以是粘贴或模制的。缝隙6通过所述设计方案是没有粘接剂的。通过气体填充的缝隙6可以改进光从薄膜元件3到光学元件4中的耦合输入,所述缝隙在示出的实施例中至少如发光半导体芯片1那么宽。

光学元件4在其侧面43上横向地形状配合地由第二反射材料5包围。第二反射材料5形成成型体,所述成型体形状配合地并且直接地覆盖光学元件4的侧面43,使得第二反射材料5模制到光学元件4上并且将所述光学元件沿横向方向从四周环绕。也直接施加在薄膜元件3上的第二反射材料5尤其也可以贡献于将光学元件4固定在薄膜元件3上。第二反射材料5可以具有其他特征,所述特征在上文中结合第一反射材料2描述。第一和第二反射材料在此可以是相同的或不同的。尤其第二反射材料5可以是用tio2颗粒填充的硅树脂。

第二反射材料5具有沿横向方向背离光学元件4的侧面53,所述侧面与第一反射材料2的侧面23和薄膜元件3的侧面33一起形成发光器件100的侧面。所述侧面特别优选如在图1中示出的那样平坦地构成,使得发光器件100例如可以在拾取与放置工艺中加工。

在图2a至2g中示出用于制造在图1中示出的发光器件100的方法的方法步骤。尤其,在此将多个发光器件100同时在复合件工艺中制造。

在第一方法步骤中为此,如在图2a中示出的那样,提供临时载体90。临时载体90例如可以是半导体载体、金属载体、塑料载体和/或陶瓷载体,例如以在半导体技术中常见的具有4英寸的直径的尺寸,在所述临时载体上可以暂时地,即以可无破坏地再次脱离的方式固定多个发光半导体芯片。为此,如在图2b中所示出的那样,在临时载体90上可以施加适合的粘接薄膜91。例如粘接薄膜91可以构成为在两侧上粘接性的薄膜,所述薄膜层压在临时载体90上并且允许器件随后无破坏地脱离。

如在图2c中所示出的那样,在另一方法步骤中,发光半导体芯片100彼此间隔开地设置在临时载体90上。尤其,发光半导体芯片100以设有接触部的背侧施加在载体90或粘接薄膜91上,使得发光半导体芯片100的光耦合输出面背离临时载体90。

在另一方法步骤中,半导体芯片100,如在图2d中所示出的那样,侧向地用第一反射材料2包裹,使得第一反射材料2横向地模制到发光半导体芯片100上。由此,半导体芯片100分别由第一反射材料2横向地形状配合地包围。第一反射材料可以如之前所描述的那样具有硅树脂作为基体材料,在所述基体材料中包含有颗粒,如例如tio2颗粒。此外,其他在概述部分中所描述的材料也是可行的。

第一反射材料2,如在概述部分中所描述的那样,可以借助于浇注、喷射、挤压、层压薄膜等施加。在此,第一反射材料2也可以在半导体芯片100的背侧上施加在粘接薄膜91和半导体芯片100之间的间隙中。在施加第一反射材料2之后,所述第一反射材料硬化,使得第一反射材料2形成在临时载体90上的连续的体部,在所述体部中设置有发光半导体芯片100。

在这样形成的体部上,如在图2e中所示出的那样,连续的薄膜30施加在发光半导体芯片1的光耦合输出面上,使得半导体芯片1与第一反射材料2一起由连续的薄膜30覆盖。连续的薄膜30形成薄膜元件的复合件,使得随后在完成制造方法之后在半导体芯片1的每个光耦合输出面上设置有之前所描述的薄膜元件。根据关于图1中的器件的薄膜元件的上述描述构成的薄膜30在施加时或在施加之后不完全硬化并且在此状态中是有粘性的。由此,薄膜30可以附着在发光半导体芯片1上以及也附着在第一反射材料2上。薄膜30可以根据期望的构成方案如在上文中结合薄膜元件所描述的那样是透光的或者也具有一种或多种波长转换材料。

接着,如在图2f中所示出的那样,将多个光学元件4施加在薄膜30上,所述光学元件附着在还未完全硬化的薄膜30上从而可以至少暂时地固定,而不必使用附加的粘接剂或其他固定机构。每个光学元件4与刚好一个发光半导体芯片1相关联。

接着,用第二反射材料5横向地包裹光学元件4,使得第二反射材料5横向地形状配合地包围每个光学元件4。第二反光材料5优选直接施加在薄膜30上,其中为此可以使用之前结合第一反射材料2所描述的方法步骤和材料。相应地,第二反射材料5在施加和硬化之后形成在薄膜30上的连续的体部,在所述体部中设置有光学元件4。在此,薄膜30也可以硬化。

如在图2g中所示出的那样,接下来切断以形成多个分开的发光器件100。尤其,在此第一和第二反射材料2、5可以与连续的薄膜30一起在共同的锯割步骤中切断。临时载体90为此例如可以具有适合的标记。通过切断来形成发光器件100的在上文中结合图1所描述的横向限界的侧面,所述侧面分别通过第一反射材料的、薄膜元件的和第二反射材料的侧面形成。

接着,可以执行其他方法步骤,例如将发光器件100从临时载体90热脱离和/或再层压和等离子体处理步骤,如例如等离子体抛光以减少第一和第二反射材料的硅树脂的粘性。此外,可以在薄膜复合件中对器件100进行测试以及分拣并且接着编带(taping)。

在下面的图中示出发光器件100的其他实施例,这些实施例是在图1中示出的实施例的改型方案和改进方案并且这些实施例可以借助结合图2a至2g所描述的方法制造。因此,随后的描述基本上涉及与之前的实施例的不同之处。

在图3中示出发光器件100的另一实施例,其中光学元件4与图1的实施例相比沿横向方向是更窄的。由于之前所描述的制造方法,由此通过第二反射材料5形成的侧壁横向地在光学元件4旁边变得更厚,优选如在第一反射材料2具有大于或等于200μm的厚度的情况中,使得可行的可以是,散射光的横向地从第二反射材料5中射出的份额进一步减少。此外,由此可以得出光沿向前方向的改进的放射和/或改进的稳定性。

如在图4中所示出的那样,薄膜元件3可以具有不同地构成的区域,尤其呈不同地构成的子层的形式。纯示例性地示出两个子层34、35,其中朝向发光半导体芯片1的子层34具有波长转换材料,而朝向光学元件4的子层35不具有波长转换材料从而清晰透光地构成。子层34、35可以是薄膜元件3的集成的组成部分。对此替选地,薄膜元件3可以通过由层压的、通过子层34、35形成的薄膜元件的层压件形成。因为可行的可以是,通过添加波长转换材料能够减少薄膜的粘性,所以通过不具有波长转换材料的子层能够实现具有提高的附着性的表面。

在图5中示出的实施例中,光学元件4在侧面43中分别具有阶梯44,所述阶梯用第二反射材料5遮盖。阶梯44由此可以用作为锚固元件,通过所述锚固元件可以改进光学元件4的固定。

为了避免在缝隙6中形成封闭的微气候,光学元件4可以具有通道7,所述通道将缝隙6与发光器件100的周围环境,即与包围发光器件100的环境连接,使得可以在周围环境和缝隙之间发生气体交换和压力交换。如在图6中所示出的那样,通道例如可以通到光学元件4的上侧42中从而通到光学元件4的透镜结构的区域中。对此替选地,通道7也可以通到侧面43中,如在图7和8中所示出的那样。由通道7在侧面43中形成的开口不具有第二反射材料,使得所述第二反射材料同样可以具有相应的开口或者,如在图7和8中所示出的那样,在由通道7形成的开口之下终止。为了可以更好地控制第二反射材料5的高度,有利的可以是,光学元件4在侧面43中具有构成为停止结构45的阶梯,通过所述阶梯可以限定第二反射材料5的最大高度。

结合附图所描述的特征和实施例可以根据其他实施例彼此组合,即使并未详尽描述所有组合也如此。此外,结合附图所描述的实施例可以替选地或附加地具有根据在概述部分中的描述的其他特征。

本发明并不局限于根据实施例的描述。更确切地说,本发明包括任意新特征以及特征的任意组合,这尤其包含权利要求中的特征的任意组合,即使所述特征或所述本身并未详尽地在权利要求或实施例中给出时也如此。

附图标记列表

1发光半导体芯片

2第一反射材料

3薄膜元件

4光学元件

5第二反射材料

6缝隙

7通道

10光耦合输出面

11半导体本体

12接触部

13侧面

23侧面

30薄膜

31下侧

32上侧

33侧面

34部分薄膜

35部分薄膜

41下侧

42上侧

43侧面

44阶梯

45停止结构

53侧面

90载体

91粘接薄膜

100发光器件

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