WO2018109060A1 - Component having an optoelectronic part - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a component with an optoelectronic component, to a method for producing a component and to a method for producing a component.
- the object of the invention is to create a component prepared ⁇ which has lower optical losses.
- the object of the invention is to create a simple method for producing a component and a component prepared ⁇ .
- An advantage of the component described is that radiation losses of the radiation which is emitted via a lower side of the component are reduced.
- a first conversion layer is vorgese ⁇ hen between the optoelectronic component and the support.
- the first conversion layer changes the output ⁇ wavelength of the radiation.
- the radiation with the changed wavelength undergoes lower radiation losses in the case of reflection on a carrier and in the component.
- a component is provided with an optoelectronic component, wherein the component is designed to generate an electromagnetic radiation.
- the device is adapted to ERS radiation over an emission give ⁇ .
- the device has an underside over which a part of the radiation is emitted.
- the device is arranged on a support.
- a first conversion layer with a first conversion material is arranged between the carrier and the component.
- the first conversion ⁇ layer absorbs the radiation of the component with the output wavelength and is a 29o ⁇ surrounded in the wavelength of radiation having a first wavelength from. The first wavelength is greater than the output wavelength.
- the first conversion layer between the component and the substrate applies less electromagnetic radiation of the component with the unchanged Trustwel ⁇ lenin on the support meet.
- Supports with, for example, a silver layer have a reflectivity which likewise increases with increasing wavelength.
- Strahlungsverlus ⁇ te be reduced in the reflection on the carrier characterized in that at least part of the radiation before impinging on the carrier in the wavelength is postponed to a longer wavelength.
- the first conversion layer emits at least a portion of the absorbed and wavelength-shifted radiation back towards the device. This part can be up to 50% of the emitted radiation, which does not hit the carrier or a mirror. This also reduces radiation losses.
- a second conversion layer is arranged above the component.
- the second Konversi ⁇ onsmaterial absorbs the radiation of the component with the output wavelength and emits a radiation having a second wavelength.
- the first wavelength is greater than the second wavelength.
- the arrangement described is particularly suitable for construction ⁇ elements that emit blue light.
- the first Konversi ⁇ ons slaughter may be formed, for example, to move the blue light in the wavelength to red light.
- the second conversion layer can be formed to electro ⁇ magnetic radiation, in particular blue light, to move in the Wel ⁇ lenide to green light.
- white light can be generated ⁇ SLI.
- the electromagnetic radiation having the first wavelength can be irradiated without substantial absorption by the second conversion layer.
- the first conversion layer has a thickness that is less than 20 ym. In this way, a good thermal coupling between the underside of the device and the carrier is achieved.
- the first Konversi ⁇ ons Mrs may also be formed thinner than 20 ym to achieve a better thermal coupling.
- the first conversion layer may be thinner than 15 ym or twisted ⁇ ner than 10 ym, and in particular thinner than 5ym.
- a ge ⁇ certain minimum thickness, for example 1 ym or 3YM may be for the stability of the first conversion layer is advantageous. With the same phosphor and with the same particle size, the thinner the first conversion layer is formed, the lower the proportion of the radiation which is shifted in the first conversion layer to the second wavelength. Depending ⁇ but increases the thermal contact between the component and the carrier with decrease in the thickness of the first conversion ⁇ layer.
- the first conversion layer has first conversion particles which have a size, in particular a mean size, which ner than 10 ym.
- the first conversion particles may be less than 5 ym, in particular the mean size of the first conversion Parti ⁇ cle may be less than 5 ym.
- the small particle size makes it possible to produce a thin first conversion layer with a high packing density.
- ⁇ ßere in the use of small particles and converting the same volume or weight fraction, a higher reflectivity.
- the diffuse reflectivity is thus increased by the greater scattering on the larger number of small conversion particles.
- the high reflectivity is advantageous since reflection of the radiation on the carrier is avoided in the case of reflection in the first conversion layer. Upon reflection on the carrier, further radiation losses may occur.
- the first conversion layer comprises a matrix material and first conversion particles.
- the conversion particles have at least 50% of the volume of the first conversion layer, depending on the selected embodiment. Depending on the embodiment chosen, the conversion particles may represent at least 70% of the volume of the first conversion layer. Due to the high packing density, a high thermal conductivity is achieved. The high thermal conductivity is good for a good heat dissipation to the carrier. The conversion particles have a higher thermal conductivity than the Matrixma ⁇ TERIAL. In this respect, it is desirable to introduce as much conversion material as possible into the first conversion layer, since this increases the thermal conductivity of the first conversion layer.
- the matrix material of the first conversion layer has an optical refractive index which is less than 1.45.
- an increased degree of reflection is achieved for the radiation during a transition between the component and the first conversion layer.
- the adhesive layer can beispielswei ⁇ se made of silicone.
- the adhesive layer has an optical refractive index that is less than 1.45. As a result, an increased reflectance can be achieved.
- a mirror layer is arranged on the carrier.
- the mirror layer increases the degree of reflection of the radiation back in the direction of the component and thus back in the direction of the emission surface of the component.
- the mirror layer may comprise metal, in particular silver or consist of metal and in particular consist of silver.
- the first conversion layer is also arranged laterally next to the component on the carrier.
- electromagnetic radiation which is directed laterally from the component in the direction of the carrier, shifted in wavelength.
- this also increases the reflectance on the carrier.
- the second conversion layer is arranged ⁇ laterally of the component on the carrier. This can also emitted laterally from the component radiation in the wavelength to the second wavelength strigo ⁇ ben. This achieves a more homogeneous distribution of the same wavelength distribution over an enlarged radiating surface, which encompasses the component and the carrier.
- a further first conversion layer between the radiating surface of the building ⁇ element and the second conversion layer may be arranged.
- a desired wavelength shift toward the first wavelength can be achieved.
- the first conversion layer can be formed with a small thickness. Even the low thickness ensures Zvi ⁇ rule the component and the support for a good thermal coupling.
- the construction of the first conversion layer can be restricted solely to the function of reducing the radiation losses of Strah ⁇ development that is blasted down to the support and back to the device in this way.
- the desired waves ⁇ length distribution can be adjusted with the further first conversion layer.
- the thickness of the first conversion layer and the packing thickness of the scattering particles of the first conversion layer can be optimized for the reduction of the radiation losses and / or the thermal conductivity.
- the second conversion layer can also have first conversion particles.
- a shift of the wavelength of a portion of the electromagnetic radiation in the first wavelength can also be achieved by means of the second conversion layer.
- This feature is also adapted to form the first Konversi ⁇ ons slaughter thin, so that a good thermal Kopp ⁇ lung is present between the component and the support.
- the first and / or the second conversion layer have conversion particles with different emission wavelengths.
- the first and / or the second conversion layer can have different conversion particles , which essentially emit light of the same color but with different wavelengths.
- the first and second conversion layer may have different convergence ⁇ sion particle, the different colored light such as red light, green light and / or yellow light emittie ⁇ ren.
- the first and / or the second conversion ⁇ layer can be up to five different Conversion particles sen, wherein the different conversion particles emit radiation, in particular light with different wavelengths.
- the various conversion particles can emit five different wavelengths of light, ie in particular five different colors, such as red light, green light and / or yellow light.
- a component with an optoelectronic component the device being adapted to generate electromagnetic radiation having an output wavelength
- the device is adapted to deliver the radiation on a radiation surface
- a carrier is provided with a frame, wherein the frame surrounds a receiving space
- the component is arranged in the receiving ⁇ space on the support in such a way that a first conversion layer between an underside of the ⁇ construction and ⁇ the carrier is arranged wherein the component is formed from ⁇ to deliver a portion of the radiation over the bottom, wherein the first conversion layer at least partially absorbs the radiation of the component and emits at ei ⁇ ner first wavelength, wherein the first wavelength is greater than the output wavelength, wherein in the Recordin ⁇ mera in order to fill a liquid matrix material with second conversion particles, during a settling process the second conversion particles settle on the component and form a second conversion layer.
- a simple and inexpensive method for producing a component is proposed, wherein a wafer having a semiconductor layer structure for generating electromagnetic radiation is provided, wherein predetermined breaking points are introduced into the wafer with laser beams, wherein a first conversion layer is sprayed onto one side of the wafer is, and after curing of the first conversion layer, the wafer is divided into individual components based on the predetermined breaking points.
- FIG. 1 shows a cross section through a first embodiment of a component
- Fig. 1 shows a cross section through a schematic Dar ⁇ position of a component 1 comprising a carrier 2.
- An optoelectronic component 3 is arranged on the carrier 2.
- the optoelectronic component 3 is designed to generate electromagnetic radiation, in particular visible light.
- the optoelectronic component 3 may be formed, for example, as a semiconductor chip in the form of a laser diode or a light emitting diode.
- the optoelectronic component 3 can have an active zone with a pn
- the optoelectronic component 3 can be formed out to produce blue light.
- the carrier 2 may be formed, for example, in the form of a printed circuit board.
- the carrier 2 may also be made of other materials, in particular of a film, a ceramic, a plastic, egg nem mold material, a sapphire or silicon or comprise at least one of said materials.
- the carrier 2 may also be formed of metal, in particular from a metal ⁇ metallic leadframe section.
- the carrier 2 may consist in particular of copper.
- the component 3 is designed to be electromagnetic
- the Ab ⁇ jet surface 5 is arranged opposite to the support 2 in the illustrated embodiment.
- the component 3 has the active region for generating the radiation in an upper region which is adjacent, for example, directly to the Obersei ⁇ te 16 of the component. 3 As a result, the majority of the radiation is emitted via the upper side 16. Furthermore, the component 3 is designed to deliver a portion of the radiation 4 laterally and downwardly in the direction of the carrier 2. This situation is shown schematically in the form of arrows in the figure.
- the device 3 may comprise a semiconductor ⁇ layer, examples on a transparent substrate is arranged play of sapphire. Thus can be a light-emitting sapphire chip that Bauele ⁇ ment. 3
- the component 3 has electrical contacts 6, 7 on an upper side 16, which forms the emission surface 5.
- the electrical contacts 6,7 are connected to electrical lines 8, 9.
- the electrical lines 8, 9 are provided in order to apply an electrical voltage via the electrical contacts 6, 7 to the component 3, in particular to the active zone with the pn layer.
- the illustrated electrical contact is only an example. Instead of the arrangement of the electrical contacts 6, 7 on the radiating surface 5, the electrical contacts 6, 7 may also be provided on an underside 10 of the component 3 or on side surfaces of the component 3.
- solder balls or electrical conductor tracks can be provided instead of the illustrated bonding wires as electrical lines.
- a flip-chip assembly may be provided at the component 3 with the emitting surface 5 is mounted on the carrier 2.
- the first conversion ⁇ layer 11 has first conversion material, the forming being ⁇ in order to emit the electromagnetic radiation of Bauele ⁇ member 3, having an output wavelength to absorbie ⁇ ren and having a first wavelength.
- the first wavelength is greater than the output wavelength.
- the first conversion layer 11 is arranged on an underside 10 of the component 3 ⁇ .
- the component 3 may, for example, have a rectangular or square base surface and thus a rectangular or square bottom 10.
- the adhesive layer 13 may for example comprise silicone or consist of silicone. Depending on the selected embodiment 13 has the adhesive layer to a low refractive index insbeson ⁇ particular is less than 1.45. Depending on the selected embodiment, the adhesive layer 13 may have a layer thickness of, for example, 0.5 .mu.m to 1 .mu.m. The adhesive layer 13 can also be made thicker, but a small thickness of the adhesive layer 13 is preferred. The adhesive layer 13 is formed so thick that long-term stable buildin ⁇ account the component is achieved in the carrier 2. 3 Depending on the chosen embodiment, the first
- Conversion layer 11 may also be arranged directly on the support 2 and the adhesive layer 13 between the first conversion ⁇ layer 11 and the bottom 10 of the device 3 angeord ⁇ net be. In addition, can also be dispensed onto the adhesive layer 13, wherein the component 3 ⁇ layer over the first conversion 11 is connected with the carrier. 2
- the first conversion layer 11 has for example a di ⁇ bridge, which is thinner than 20 ym, and in particular thinner than 10 ym.
- the first conversion layer 11 may comprise a matrix material and conversion particles.
- the matrix material may be a silicone.
- the first conversion layer 11 is made as thin as possible.
- the first conversion layer 11 has a high thermal conductivity ⁇ ness. The thermal conductivity can be improved such that the particles are present at a high conversion Pa ⁇ packing density in the first conversion layer. 11
- the conversion particles may more than
- An upper side 14 of the carrier 2 may have a mirror layer 15.
- the mirror layer 15 may for example comprise metal, in particular consist of metal.
- the mirror layer 15 may comprise silver, in particular consist of silver.
- the mirror layer can have a reflectivity which is greater for electromagnetic radiation having a longer wavelength than for a shorter one
- the mirror layer 15 may reflect blue light less than red light.
- a second conversion ⁇ layer 12 is provided on the upper side 16 of the component 3, which is arranged opposite to the carrier 2, a second conversion ⁇ layer 12 is provided.
- the second conversion layer 12 may be arranged directly on the upper side 16 of the component 3.
- additional layers may also be provided between the upper side 16 of the component 3 and the second conversion layer 12.
- the second conversion layer 12 has a second Konversi ⁇ onsmaterial.
- the second conversion material is det to absorb the radiation 4 of the device 3 and emit at a second wavelength.
- the second Wel ⁇ lenmother is greater than the first wavelength emitted from the first conversion layer 11 radiation.
- the second wavelength may be in the green visible range.
- the first wavelength may be in the red sichtba ⁇ ren area. This embodiment is particularly advantageous when the component 1 is to deliver a total of white light.
- the second conversion layer 12 may also comprise a matrix material and second conversion particles.
- a further second conversion layer 20 also be arranged laterally next to the Bauele ⁇ element 3 on the top 14 of the carrier.
- the further second conversion layer 20 may consist of the moving ⁇ chen material as the second conversion layer 12th
- the arrangement, in particular the second Konversi ⁇ ons slaughter 12 may as illustrated, a transparent cover layer 17 cover ⁇ .
- the cover layer 17 can also be dispensed with.
- the second conversion layer 12 can be dispensed with.
- the electromagnetic radiation of the component 3, which has the output wavelength and is radiated in the direction of the carrier 2 can, in various ways scattered Bezie ⁇ hung, be reflected. Part of the radiation can be reflected back by a total reflection at the interface between the lower side 10 of the component 3 and the first conversion layer 11.
- the reflected back radiation with the output wavelength has a high probability ⁇ probability that the radiation in the active zone of the device 3 is absorbed again.
- the radiation 4 having the output wavelength has a higher probability of being absorbed at the electrical contacts 6, 7, as compared to radiation having a longer wavelength. This is especially true for blue light generated by the device 3.
- a further mirror layer for example in the form of a dielectric layer structure or a semiconductor layer structure, may be provided on the underside 10 of the component 3. However, this additional mirror layer can also be dispensed with.
- the proportion of the radiation that is at the interface between the first conversion layer 11 and the bottom 10 of the component 3 can be increased by the fact that the first Kon ⁇ version layer has a high refractive index.
- the matrix material of the first conversion layer have a high refractive index which is about 1.45. As a result, an emission of the light output via the emission surface 5 is improved.
- a further portion of the radiation 4, which penetrates into the first conversion layer 11 is absorbed in the first conversion ⁇ layer 11 and re-emitted at the first wavelength.
- the emission of the electromagnetic radiation with the first wavelength is approximately 50% in the direction of the emission surface 5.
- the other 50% of the radiation having the first wavelength are emitted in the direction of the carrier 2.
- the adhesive layer 13 which has a low refractive index, which is in the direction of the
- Carrier 2 emitted radiation at the interface between the first conversion layer 11 and the adhesive layer 13 in Rich ⁇ tion on the emission surface 5 backscattered. Also by the proportion of the radiation is reduced, in fact, the mirror layer of Trä ⁇ gers 2 impinges on the support 2 and 15 °.
- the proportion of the electromagnetic radiation which impinges on the carrier 2 or on the mirror layer 15 of the carrier 2 is due to the first conversion ⁇ layer 11 only to a certain extent from the radiation with the output wavelength and additionally from a share of the electromagnetic Radiation of the first wavelength.
- the higher the proportion of the radiation having the first wavelength the higher will be the reflectance at the mirror layer 15. This is especially true when the mirror ⁇ layer 15 has silver or consisting of silver, and the first wavelength is longer than the output wavelength of the radiation of the component 3. Silver has a higher re flektrios for longer wavelengths.
- the proportion 11 15 reflected by the arrangement of the first conversion layer between the lower surface of the component 3 and the mirror layer of the mirror layer 15 in the direction of the jet area From ⁇ 5 back electromagnetic
- FIG. 2 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 1, which is formed substantially in accordance with the embodiment of FIG. 1.
- the second conversion layer 12 and / or the further second conversion layer 20 additionally comprise first conversion material, for example in the form of first conversion particles 18.
- Fig. 3 shows a cross section through a further exporting ⁇ approximate shape of a component 1, which is constructed substantially in accordance with the embodiment of Fig. 1, but in this embodiment is additionally provided between the support 2 and the second conversion layer 12, another first convergence ⁇ immersion layer 19 is arranged.
- the further first conversion layer 19 which is arranged laterally next to the component 3 on the support 2, a thickness which is greater than the thickness of the first Kon ⁇ version layer 11, which is disposed under the component 3 ,
- the further first conversion layer 19 thus extends to side surfaces of the component 3.
- the other second conversion layers 20, which are arranged laterally next to the component 3, extend in the dargestell ⁇ th embodiment except for a top 16 of the component 3.
- the further first conversion layer 19 and the additional first conversion layer 21 may be formed of the same material as the first conversion layer ⁇ . 11
- the further first Kon ⁇ version layer 19 or the additional first Kon ⁇ version layer 21 in front of the other second conversion ⁇ layer 20 or in front of the second conversion layer 12 is arranged in the emission direction of the component 1, an absorption of the radiation having the first wavelength in the second Conversion layer 12 be ⁇ tion as reduced in the other second conversion layer 20, in particular avoided.
- the second conversion layer 12 are formed in the manner of ⁇ that the electromagnetic radiation of the ers ⁇ th wavelength is hardly or not absorbed. In this way it is easier to actually from ⁇ blasted wavelength distribution gen from the component 1 by the Schichtanordnun- set.
- an adhesive layer 13 for fastening the first conversion layer 11 to the component 3 on the carrier 2 can also be provided in the embodiments of FIGS. 2 and 3.
- the adhesive layer 13 may also be arranged between the first conversion layer 11 and the component 3.
- the following phosphors may e.g. are used for the conversion layers, in particular the conversion particles, the listing not being conclusive:
- Ratio of 1 1, the compensation for charge compensation e.g. by a simultaneous exchange of N by O or by Ca, Sr by Li can take place)
- M2 (Si, Al) 5 (N, O) 8 : Eu2 + with M Ca, Sr, Ba (alone or in combination))
- Nitridoorthosilicates M 2 - x Lu x Si0 4 - x N x : Eu 2+ with M Ba, Sr, Ca, Mg (alone or in combination) 12. KSF and related phosphors: K 2 SiF 6 : Mn 4+ and (K, Na) 2 (Si, Ti) F 6 : Mn 4+
- FIGS. 4 to 7 show method steps for the production of a component 1 comprising a support 2 in the form of a metalli ⁇ rule lead frame portion.
- a second carrier 22 is also provided in the form of a further metallic conductor frame section.
- the carrier 2 and the second carrier 22 are embedded in a molding material 23 and form a support structure.
- the molding material 23 is made of an electrically insulating material, for example Epoxyma- material or silicone.
- the mold material 23 mechanically connects the first and the second carrier 2, 22.
- Mold material 23 has a peripheral frame 24, which surrounds a receiving space 25.
- a component 3 is arranged.
- the component 3 is designed in accordance with the component 3 of FIG.
- the component 3 has on the upper side 16 a first and a second electrical contact 6, 7.
- a first conversion layer 11 is arranged ⁇ .
- an adhesive layer 13 may be provided.
- the support 2 can have an upper surface 14 a mirror layer 15 on ⁇ .
- the mirror layer 15 can, as already stated for FIG. 1, have metal or be formed from metal.
- the mirror layer 15 may comprise silver or be formed in particular from silver.
- the carrier 2, the first conversion layer 11 and the component 3 may be formed according to the described embodiments of FIG.
- the receiving space 25 may have a rectangular or square base.
- the bonding wires as the first and second electrical leads 8, 9 with the electrical contacts ⁇ rule 6,7 and the support 2 and the second support 22 are electrically conductively connected.
- the carrier 2 and the second carrier 22 are designed as Lei ⁇ terrahmenabête and thus from a
- a flüssi ⁇ ges matrix material is filled 28 with the second conversion particles 34 in the receiving space 25 .
- a first conversion material can also be contained in the matrix material.
- the matrix material may be, for example, liquid silicone.
- the second conversion particles 34 settle with time and thus form the second conversion layer 12 shown in FIG. 1 on the upper side of the component 3 and the further second conversion layer 20 on the support 2 and the second support 22 next to the component 3.
- the matrix material 28 without saving ⁇ second conversion Tikel 34 or low concentration of the second conversion particles 34 forms the top layer 17. This process step is shown in Fig. 7. In this way, an arrangement according to FIG. 1 can be obtained.
- FIGS. 8 to 10 show method steps for a simple production of a component 3 with a first conversion layer 11.
- FIG. 8 shows a wafer 29 which has already been thinned, moreover electrical contacts 6, 7 on one side of the wafer 29 are arranged.
- the wafer may constitute a sapphire wafer having a semiconductor layer structure with an active zone for generating electromagnetic radiation.
- the contacts 6,7 are connected to the p-side and to the n-side of the pn structure of the active zone.
- the semiconductor layer structure can be a light-emitting diode odentechnik, for example, based on a GaN or InGaN material system.
- predetermined breaking points 31 are introduced into the wafer 29 by means of laser beams 30.
- a first conversion ⁇ layer on a second side 32 of the wafer 29th The conversion layer 11 can be applied at ⁇ example, with a spray process.
- the first conversion layer 11 can for example have as Matrixma ⁇ TERIAL silicone, are embedded in the first conversion particle.
- an adhesive layer depending on the chosen embodiment can be applied to the first Konversi ⁇ ons slaughter 11. 13
- the adhesive layer 13 can, as already explained to Fig. 1, are made of silicone and have ei ⁇ NEN low refractive index. The refractive index may be below 1.45, for example.
- the adhesive layer 13 is transparent in this embodiment
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Abstract
Description
BAUTEIL MIT EINEM OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENT COMPONENT WITH AN OPTOELECTRONIC COMPONENT
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Bauteil mit einem optoelektronischen Bauelement, ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils und ein Verfahren zum Herstellen eines Bauelementes. The invention relates to a component with an optoelectronic component, to a method for producing a component and to a method for producing a component.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 124 526.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. This patent application claims the priority of German Patent Application DE 10 2016 124 526.7, the disclosure of which is hereby incorporated by reference.
Im Stand der Technik sind Bauteile mit optoelektronischen Bauelementen bekannt, wobei die Bauelemente ausgebildet sind, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Zudem ist es bekannt, eine Konversionsschicht über dem Bauelement vor¬ zusehen, um die Wellenlänge der elektromagnetischen Strahlung des Bauelementes zu verschieben. In the prior art components with optoelectronic components are known, wherein the components are designed to generate an electromagnetic radiation. In addition, it is known to provide a conversion layer over the component before ¬ to move the wavelength of the electromagnetic radiation of the device.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Bauteil bereit¬ zustellen, das geringere optische Verluste aufweist. Zudem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, einfache Verfahren zum Herstellen eines Bauteils und eines Bauelementes bereit¬ zustellen . The object of the invention is to create a component prepared ¬ which has lower optical losses. There is also the object of the invention is to create a simple method for producing a component and a component prepared ¬.
Die Aufgaben der Erfindung wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind Wei¬ terbildungen des Bauteils angegeben. The objects of the invention will be solved by the independent claims. In the dependent claims, Wei ¬ terbildungen of the component are given.
Ein Vorteil des beschriebenen Bauteils besteht darin, dass Strahlungsverluste der Strahlung, die über eine Unterseite des Bauelementes abgegeben wird, reduziert werden. Dies wird dadurch erreicht, dass zwischen dem optoelektronischen Bauelement und dem Träger eine erste Konversionsschicht vorgese¬ hen ist. Die erste Konversionsschicht verändert die Ausgangs¬ wellenlänge der Strahlung. Die Strahlung mit der veränderten Wellenlänge erfährt bei einer Reflexion an einem Träger und im Bauelement geringere Strahlungsverluste. Dazu ist ein Bauteil mit einem optoelektronischen Bauelement vorgesehen, wobei das Bauelement ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Das Bauelement ist ausgebildet, um die Strahlung über eine Abstrahlfläche abzu¬ geben. Weiterhin weist das Bauelement eine Unterseite auf, über die ein Teil der Strahlung abgebeben wird. Das Bauelement ist auf einem Träger angeordnet. Zwischen dem Träger und dem Bauelement ist eine erste Konversionsschicht mit einem ersten Konversionsmaterial angeordnet. Die erste Konversions¬ schicht absorbiert die Strahlung des Bauelementes mit der Ausgangswellenlänge und gibt eine in der Wellenlänge verscho¬ bene Strahlung mit einer ersten Wellenlänge aus. Die erste Wellenlänge ist größer als die Ausgangswellenlänge. An advantage of the component described is that radiation losses of the radiation which is emitted via a lower side of the component are reduced. This is achieved in that a first conversion layer is vorgese ¬ hen between the optoelectronic component and the support. The first conversion layer changes the output ¬ wavelength of the radiation. The radiation with the changed wavelength undergoes lower radiation losses in the case of reflection on a carrier and in the component. For this purpose, a component is provided with an optoelectronic component, wherein the component is designed to generate an electromagnetic radiation. The device is adapted to ERS radiation over an emission give ¬. Furthermore, the device has an underside over which a part of the radiation is emitted. The device is arranged on a support. Between the carrier and the component, a first conversion layer with a first conversion material is arranged. The first conversion ¬ layer absorbs the radiation of the component with the output wavelength and is a verscho ¬ surrounded in the wavelength of radiation having a first wavelength from. The first wavelength is greater than the output wavelength.
Da die erste Konversionsschicht zwischen dem Bauelement und dem Träger angeordnet ist, trifft weniger elektromagnetische Strahlung des Bauelementes mit der unveränderten Ausgangswel¬ lenlänge auf den Träger treffen. Träger mit z.B. einer Sil- berschicht weisen eine Reflektivität auf, die mit Zunahme der Wellenlänge ebenfalls zunimmt. Somit werden Strahlungsverlus¬ te bei der Reflexion am Träger dadurch reduziert, dass wenigstens ein Teil der Strahlung vor dem Auftreffen auf den Träger in der Wellenlänge zu einer längeren Wellenlänge ver- schoben wird. Zudem emittiert die erste Konversionsschicht wenigstens ein Teil der absorbierten und in der Wellenlänge verschobenen Strahlung wieder in Richtung auf das Bauelement. Dieser Teil kann bis zu 50% der emittierten Strahlung sein, der nicht auf den Träger bzw. einen Spiegel trifft. Auch dadurch werden Strahlungsverluste reduziert. Since the first conversion layer between the component and the substrate is disposed, applies less electromagnetic radiation of the component with the unchanged Ausgangswel ¬ lenlänge on the support meet. Supports with, for example, a silver layer have a reflectivity which likewise increases with increasing wavelength. Thus Strahlungsverlus ¬ te be reduced in the reflection on the carrier characterized in that at least part of the radiation before impinging on the carrier in the wavelength is postponed to a longer wavelength. In addition, the first conversion layer emits at least a portion of the absorbed and wavelength-shifted radiation back towards the device. This part can be up to 50% of the emitted radiation, which does not hit the carrier or a mirror. This also reduces radiation losses.
In einer weiteren Ausführungsform ist über dem Bauelement eine zweite Konversionsschicht angeordnet. Das zweite Konversi¬ onsmaterial absorbiert die Strahlung des Bauelementes mit der Ausgangswellenlänge und gibt eine Strahlung mit einer zweiten Wellenlänge ab. Die erste Wellenlänge ist größer als die zweite Wellenlänge. Mithilfe der zweiten Konversionsschicht kann eine gewünschte Wellenlängenverteilung der vom Bauteil abgegebenen Strahlung erreicht werden. In a further embodiment, a second conversion layer is arranged above the component. The second Konversi ¬ onsmaterial absorbs the radiation of the component with the output wavelength and emits a radiation having a second wavelength. The first wavelength is greater than the second wavelength. Using the second conversion layer a desired wavelength distribution of the radiation emitted by the component can be achieved.
Die beschriebene Anordnung eignet sich insbesondere für Bau¬ elemente, die blaues Licht ausstrahlen. Die erste Konversi¬ onsschicht kann beispielsweise ausgebildet sein, um das blaue Licht in der Wellenlänge zu rotem Licht zu verschieben. Die zweite Konversionsschicht kann ausgebildet sein, um elektro¬ magnetische Strahlung, insbesondere blaues Licht, in der Wel¬ lenlänge zu grünem Licht zu verschieben. Somit kann z.B. wei¬ ßes Licht erzeugt werden. The arrangement described is particularly suitable for construction ¬ elements that emit blue light. The first Konversi ¬ onsschicht may be formed, for example, to move the blue light in the wavelength to red light. The second conversion layer can be formed to electro ¬ magnetic radiation, in particular blue light, to move in the Wel ¬ lenlänge to green light. Thus, for example, white light can be generated ¬ SLI.
Da die erste Konversionsschicht unterhalb des Bauelementes angeordnet ist, kann die elektromagnetische Strahlung mit der ersten Wellenlänge ohne wesentliche Absorption durch die zweite Konversionsschicht gestrahlt werden. Since the first conversion layer is disposed below the device, the electromagnetic radiation having the first wavelength can be irradiated without substantial absorption by the second conversion layer.
In einer Ausführungsform weist die erste Konversionsschicht eine Dicke auf, die kleiner als 20 ym ist. Auf diese Weise wird eine gute thermische Kopplung zwischen der Unterseite des Bauelementes und dem Träger erreicht. Die erste Konversi¬ onsschicht kann auch dünner als 20 ym ausgebildet werden, um eine bessere thermische Kopplung zu erreichen. Beispielsweise kann die erste Konversionsschicht dünner als 15 ym oder dün¬ ner als 10 ym und insbesondere dünner als 5ym sein. Eine ge¬ wisse Mindestdicke von beispielsweise 1 ym oder 3ym kann für die Stabilität der ersten Konversionsschicht von Vorteil sein. Bei gleichem Leuchtstoff und bei gleicher Korngröße ist je dünner die erste Konversionsschicht ausgebildet ist, umso geringer der Anteil der Strahlung, der in der ersten Konversionsschicht zu der zweiten Wellenlänge verschoben wird. Je¬ doch nimmt der thermische Kontakt zwischen dem Bauelement und dem Träger mit Abnahme der Dicke der ersten Konversions¬ schicht zu. In one embodiment, the first conversion layer has a thickness that is less than 20 ym. In this way, a good thermal coupling between the underside of the device and the carrier is achieved. The first Konversi ¬ onsschicht may also be formed thinner than 20 ym to achieve a better thermal coupling. For example, the first conversion layer may be thinner than 15 ym or dün ¬ ner than 10 ym, and in particular thinner than 5ym. A ge ¬ certain minimum thickness, for example 1 ym or 3YM may be for the stability of the first conversion layer is advantageous. With the same phosphor and with the same particle size, the thinner the first conversion layer is formed, the lower the proportion of the radiation which is shifted in the first conversion layer to the second wavelength. Depending ¬ but increases the thermal contact between the component and the carrier with decrease in the thickness of the first conversion ¬ layer.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform weist die erste Konversionsschicht erste Konversionspartikel auf, die eine Größe, insbesondere eine mittlere Größe aufweisen, die klei- ner als 10 ym ist. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die ersten Konversionspartikel kleiner als 5 ym sein, insbesondere die mittlere Größe der ersten Konversionsparti¬ kel kann kleiner als 5 ym sein. Mithilfe der kleinen Parti- kelgröße kann eine dünne erste Konversionsschicht mit hoher Packungsdichte hergestellt werden. Zudem wird durch eine grö¬ ßere Anzahl bei der Verwendung von kleinen Konversionspartikeln und gleichem Volumen- oder Gewichtsanteil eine höhere Reflektivität erreicht. Die diffuse Reflektivität wird somit durch die stärkere Streuung an der größeren Anzahl der kleinen Konversionspartikeln erhöht. Die hohe Reflektivität ist von Vorteil, da bei einer Reflexion in der ersten Konversionsschicht ein Auftreffen der Strahlung auf den Träger vermieden wird. Bei einer Reflexion am Träger können weitere Strahlungsverluste auftreten. Depending on the selected embodiment, the first conversion layer has first conversion particles which have a size, in particular a mean size, which ner than 10 ym. Depending on the selected embodiment, the first conversion particles may be less than 5 ym, in particular the mean size of the first conversion Parti ¬ cle may be less than 5 ym. The small particle size makes it possible to produce a thin first conversion layer with a high packing density. In addition is achieved by a large number ¬ ßere in the use of small particles and converting the same volume or weight fraction, a higher reflectivity. The diffuse reflectivity is thus increased by the greater scattering on the larger number of small conversion particles. The high reflectivity is advantageous since reflection of the radiation on the carrier is avoided in the case of reflection in the first conversion layer. Upon reflection on the carrier, further radiation losses may occur.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erste Konversionsschicht ein Matrixmaterial und erste Konversionspartikel auf. Die Konversionspartikel weisen abhängig von der gewähl- ten Ausführungsform wenigstens 50 % an Volumen der ersten Konversionsschicht auf. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Konversionspartikel wenigstens 70 % an Volumen der ersten Konversionsschicht darstellen. Aufgrund der hohen Packungsdichte wird eine hohe thermische Leitfähig- keit erreicht. Die hohe thermische Leitfähigkeit ist gut für eine gute Wärmeabfuhr zum Träger. Die Konversionspartikel weisen eine höhere thermische Leitfähigkeit als das Matrixma¬ terial auf. Insofern ist es wünschenswert, möglichst viel Konversionsmaterial in die erste Konversionsschicht einzu- bringen, da dadurch die thermische Leitfähigkeit der ersten Konversionsschicht steigt. In a further embodiment, the first conversion layer comprises a matrix material and first conversion particles. The conversion particles have at least 50% of the volume of the first conversion layer, depending on the selected embodiment. Depending on the embodiment chosen, the conversion particles may represent at least 70% of the volume of the first conversion layer. Due to the high packing density, a high thermal conductivity is achieved. The high thermal conductivity is good for a good heat dissipation to the carrier. The conversion particles have a higher thermal conductivity than the Matrixma ¬ TERIAL. In this respect, it is desirable to introduce as much conversion material as possible into the first conversion layer, since this increases the thermal conductivity of the first conversion layer.
In einer weiteren Ausführungsform weist das Matrixmaterial der ersten Konversionsschicht einen optischen Brechungsindex auf, der kleiner ist als 1,45. Dadurch wird eine erhöhter Re¬ flexionsgrad für die Strahlung bei einem Übergang zwischen dem Bauelement und ersten Konversionsschicht erreicht. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann zwischen der ersten Konversionsschicht und dem Träger oder zwischen der ersten Konversionsschicht und dem Bauelement eine Klebe¬ schicht ausgebildet sein. Die Klebeschicht kann beispielswei¬ se aus Silikon bestehen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform weist die Klebeschicht einen optischen Brechungsindex auf, der kleiner als 1,45 ist. Dadurch kann auch ein erhöhter Reflexionsgrad erreicht werden. In a further embodiment, the matrix material of the first conversion layer has an optical refractive index which is less than 1.45. As a result, an increased degree of reflection is achieved for the radiation during a transition between the component and the first conversion layer. Depending on the selected embodiment, may be formed an adhesive layer between the first ¬ conversion layer and the support or between the first conversion layer and the component. The adhesive layer can beispielswei ¬ se made of silicone. Depending on the chosen embodiment, the adhesive layer has an optical refractive index that is less than 1.45. As a result, an increased reflectance can be achieved.
In einer weiteren Ausführungsform ist auf dem Träger eine Spiegelschicht angeordnet. Die Spiegelschicht erhöht den Re¬ flexionsgrad der Strahlung zurück in Richtung auf das Bauelement und damit zurück in Richtung auf die Abstrahlfläche des Bauelementes. Die Spiegelschicht kann Metall, insbesondere Silber aufweisen oder aus Metall bestehen und insbesondere aus Silber bestehen. In a further embodiment, a mirror layer is arranged on the carrier. The mirror layer increases the degree of reflection of the radiation back in the direction of the component and thus back in the direction of the emission surface of the component. The mirror layer may comprise metal, in particular silver or consist of metal and in particular consist of silver.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform ist die erste Konversionsschicht auch seitlich neben dem Bauelement auf dem Träger angeordnet. Dadurch wird elektromagnetische Strahlung, die seitlich vom Bauelement in Richtung auf den Träger gerichtet ist, in der Wellenlänge verschoben. Somit wird auch dadurch der Reflexionsgrad am Träger erhöht. Depending on the selected embodiment, the first conversion layer is also arranged laterally next to the component on the carrier. As a result, electromagnetic radiation, which is directed laterally from the component in the direction of the carrier, shifted in wavelength. Thus, this also increases the reflectance on the carrier.
In einer weiteren Ausführungsform ist die zweite Konversionsschicht auch seitlich des Bauelementes auf dem Träger ange¬ ordnet. Dadurch kann auch seitlich vom Bauelement abgegebene Strahlung in der Wellenlänge zur zweiten Wellenlänge verscho¬ ben werden. Dadurch wird eine homogenere Verteilung einer gleichen Wellenlängenverteilung über eine vergrößerte Abstrahlfläche erreicht, die das Bauelement und den Träger um- fasst . In a further embodiment, the second conversion layer is arranged ¬ laterally of the component on the carrier. This can also emitted laterally from the component radiation in the wavelength to the second wavelength verscho ¬ ben. This achieves a more homogeneous distribution of the same wavelength distribution over an enlarged radiating surface, which encompasses the component and the carrier.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann eine weitere erste Konversionsschicht zwischen der Abstrahlfläche des Bau¬ elementes und der zweiten Konversionsschicht angeordnet sein. Dadurch kann eine gewünschte Wellenlängenverschiebung in Richtung auf die erste Wellenlänge erreicht werden. Somit ist es nicht erforderlich, die gesamte gewünschte Wellenlän¬ genverschiebung in Richtung auf die erste Wellenlänge in der ersten Konversionsschicht zwischen dem Bauelement und dem Träger zu erreichen. Dadurch kann die erste Konversionsschicht mit einer geringen Dicke ausgebildet werden. Auch die geringe Dicke sorgt für eine gute thermische Kopplung zwi¬ schen dem Bauelement und dem Träger. Zudem kann auf diese Weise der Aufbau der ersten Konversionsschicht allein auf die Funktion beschränkt werden, die Strahlungsverluste der Strah¬ lung zu reduzieren, die nach unten auf den Träger und wieder zurück zum Bauelement gestrahlt wird. Die gewünschte Wellen¬ längenverteilung kann mit der weiteren ersten Konversionsschicht eingestellt werden. Somit kann die Dicke der ersten Konversionsschicht und die Packungsdicke der Streupartikel der ersten Konversionsschicht auf die Reduzierung der Strahlungsverluste und/oder die thermische Leitfähigkeit optimiert werden . Depending on the selected embodiment, a further first conversion layer between the radiating surface of the building ¬ element and the second conversion layer may be arranged. Thereby, a desired wavelength shift toward the first wavelength can be achieved. Thus is it is not necessary to achieve the total desired Wellenlän ¬ genverschiebung in the direction of the first wavelength in the first conversion layer between the component and the support. Thereby, the first conversion layer can be formed with a small thickness. Even the low thickness ensures Zvi ¬ rule the component and the support for a good thermal coupling. In addition, the construction of the first conversion layer can be restricted solely to the function of reducing the radiation losses of Strah ¬ development that is blasted down to the support and back to the device in this way. The desired waves ¬ length distribution can be adjusted with the further first conversion layer. Thus, the thickness of the first conversion layer and the packing thickness of the scattering particles of the first conversion layer can be optimized for the reduction of the radiation losses and / or the thermal conductivity.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die zweite Konversionsschicht auch erste Konversionspartikel aufweisen. Somit kann eine Verschiebung der Wellenlänge eines Anteils der elektromagnetischen Strahlung in die erste Wellenlänge auch mithilfe der zweiten Konversionsschicht erreicht werden. Auch dieses Merkmal ist dazu geeignet, um die erste Konversi¬ onsschicht dünn auszubilden, damit eine gute thermische Kopp¬ lung zwischen dem Bauelement und dem Träger vorliegt. Depending on the selected embodiment, the second conversion layer can also have first conversion particles. Thus, a shift of the wavelength of a portion of the electromagnetic radiation in the first wavelength can also be achieved by means of the second conversion layer. This feature is also adapted to form the first Konversi ¬ onsschicht thin, so that a good thermal Kopp ¬ lung is present between the component and the support.
In einer Ausführungsform weisen die erste und/oder die zweite Konversionsschicht Konversionspartikel mit unterschiedlichen Emissionswellenlängen auf. Die erste und/oder die zweite Konversionsschicht können verschiedene Konversionspartikel auf¬ weisen, die im Wesentlichen Licht mit gleicher Farbe aber mit unterschiedlichen Wellenlängen emittiert. Zudem können die erste und die zweite Konversionsschicht verschiedene Konver¬ sionspartikel aufweisen, die verschieden farbiges Licht wie z.B. rotes Licht, grünes Licht und/oder gelbes Licht emittie¬ ren. Zudem können die erste und/oder die zweite Konversions¬ schicht bis zu fünf verschiedene Konversionspartikel aufwei- sen, wobei die verschiedenen Konversionspartikel Strahlung, insbesondere Licht mit verschiedenen Wellenlängen emittieren. Die verschiedene Konversionspartikel können fünf verschiedene Wellenlängen an Licht, d.h. insbesondere fünf verschiedene Farben wie z.B. rotes Licht, grünes Licht und/oder gelbes Licht emittieren. In one embodiment, the first and / or the second conversion layer have conversion particles with different emission wavelengths. The first and / or the second conversion layer can have different conversion particles , which essentially emit light of the same color but with different wavelengths. In addition, the first and second conversion layer may have different convergence ¬ sion particle, the different colored light such as red light, green light and / or yellow light emittie ¬ ren. In addition, the first and / or the second conversion ¬ layer can be up to five different Conversion particles sen, wherein the different conversion particles emit radiation, in particular light with different wavelengths. The various conversion particles can emit five different wavelengths of light, ie in particular five different colors, such as red light, green light and / or yellow light.
Es wird ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Her¬ stellen eines Bauteils mit einem optoelektronischen Bauele- ment vorgeschlagen, wobei das Bauelement ausgebildet ist, um eine elektromagnetische Strahlung mit einer Ausgangswellenlänge zu erzeugen, wobei das Bauelement ausgebildet ist, um die Strahlung über eine Abstrahlfläche abzugeben, wobei ein Träger mit einem Rahmen bereitgestellt wird, wobei der Rahmen einen Aufnahmeraum umgibt, wobei das Bauteil in den Aufnahme¬ raum auf dem Träger in der Weise angeordnet wird, dass eine erste Konversionsschicht zwischen einer Unterseite des Bau¬ teils und dem Träger angeordnet wird, wobei das Bauteil aus¬ gebildet ist, um einen Teil der Strahlung über die Unterseite abzugeben, wobei die erste Konversionsschicht die Strahlung des Bauelementes wenigstens teilweise absorbiert und mit ei¬ ner ersten Wellenlänge emittiert, wobei die erste Wellenlänge größer als die Ausgangswellenlänge ist, wobei in den Aufnah¬ meraum ein flüssiges Matrixmaterial mit zweiten Konversions- partikeln eingefüllt wird, wobei bei einem Absetzvorgang sich die zweiten Konversionspartikel auf dem Bauelement absetzen und eine zweite Konversionsschicht ausbilden. It is proposed a simple and inexpensive method for Her provide ¬ a component with an optoelectronic component, the device being adapted to generate electromagnetic radiation having an output wavelength, wherein the device is adapted to deliver the radiation on a radiation surface wherein a carrier is provided with a frame, wherein the frame surrounds a receiving space, wherein the component is arranged in the receiving ¬ space on the support in such a way that a first conversion layer between an underside of the ¬ construction and ¬ the carrier is arranged wherein the component is formed from ¬ to deliver a portion of the radiation over the bottom, wherein the first conversion layer at least partially absorbs the radiation of the component and emits at ei ¬ ner first wavelength, wherein the first wavelength is greater than the output wavelength, wherein in the Recordin ¬ mera in order to fill a liquid matrix material with second conversion particles, during a settling process the second conversion particles settle on the component and form a second conversion layer.
Es wird ein einfaches und kostengünstiges Verfahren zum Her- stellen eines Bauelementes vorgeschlagen, wobei ein Wafer mit einer Halbleiterschichtstruktur zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung bereitgestellt wird, wobei in den Wafer mit Laserstrahlen Sollbruchstellen eingebracht werden, wobei auf eine Seite des Wafers eine erste Konversionsschicht aufge- sprüht wird, und wobei nach einem Aushärten der ersten Konversionsschicht der Wafer anhand der Sollbruchstellen in einzelne Bauelemente aufgeteilt wird. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und einfacher in Verbindung mit der Beschreibung der folgenden Ausführungsbeispiele verstanden, die mit detaillierteren Ausführungen in Verbindung mit den Figuren erläutert werden. Es zeigen A simple and inexpensive method for producing a component is proposed, wherein a wafer having a semiconductor layer structure for generating electromagnetic radiation is provided, wherein predetermined breaking points are introduced into the wafer with laser beams, wherein a first conversion layer is sprayed onto one side of the wafer is, and after curing of the first conversion layer, the wafer is divided into individual components based on the predetermined breaking points. The above-described characteristics, features and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will be understood more clearly and simply in connection with the description of the following embodiments, which will be explained in more detail with reference to the figures. Show it
Fig. 1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform eines Bauteils, 1 shows a cross section through a first embodiment of a component,
Fig. 2 einen Querschnitt durch eine zweite Ausführungsform eines Bauteils, 2 shows a cross section through a second embodiment of a component,
Fig. 3 einen Querschnitt durch eine dritte Ausfüh- rungsform eines Bauteils, 3 shows a cross section through a third embodiment of a component,
Fig. 4 bis 7 ein Verfahren zum Herstellen eines Bauteils, 4 to 7 a method for producing a component,
Fig. 8 bis 11 ein Verfahren zur Herstellung eines Bauele- mentes mit einer ersten Konversionsschicht. 8 to 11 a method for producing a component with a first conversion layer.
Fig. 1 zeigt einen Querschnitt durch eine schematische Dar¬ stellung eines Bauteils 1, das einen Träger 2 aufweist. Auf dem Träger 2 ist ein optoelektronisches Bauelement 3 angeord- net. Das optoelektronische Bauelement 3 ist ausgebildet, um eine elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht zu erzeugen. Das optoelektronische Bauelement 3 kann beispielsweise als Halbleiterchip in Form einer Laserdiode oder einer Leuchtdiode ausgebildet sein. Das optoelektroni- sehe Bauelement 3 kann eine aktive Zone mit einer p-n-Fig. 1 shows a cross section through a schematic Dar ¬ position of a component 1 comprising a carrier 2. An optoelectronic component 3 is arranged on the carrier 2. The optoelectronic component 3 is designed to generate electromagnetic radiation, in particular visible light. The optoelectronic component 3 may be formed, for example, as a semiconductor chip in the form of a laser diode or a light emitting diode. The optoelectronic component 3 can have an active zone with a pn
Grenzschicht aufweisen, die bei einer Bestromung elektromag¬ netische Strahlung erzeugt. Have boundary layer, which generates electromag ¬ netic radiation when energized.
Beispielsweise kann das optoelektronische Bauelement 3 ausge bildet sein, um blaues Licht zu erzeugen. Der Träger 2 kann beispielsweise in Form einer Leiterplatte ausgebildet sein. Zudem kann der Träger 2 auch aus anderen Materialien, insbesondere aus einer Folie, einer Keramik, einem Kunststoff, ei nem Moldmaterial , einem Saphir oder Silizium bestehen oder wenigstens eines der genannten Materialien aufweisen. Der Träger 2 kann auch aus Metall, insbesondere aus einem metal¬ lischen Leiterrahmenabschnitt gebildet sein. Der Träger 2 kann insbesondere aus Kupfer bestehen. For example, the optoelectronic component 3 can be formed out to produce blue light. The carrier 2 may be formed, for example, in the form of a printed circuit board. In addition, the carrier 2 may also be made of other materials, in particular of a film, a ceramic, a plastic, egg nem mold material, a sapphire or silicon or comprise at least one of said materials. The carrier 2 may also be formed of metal, in particular from a metal ¬ metallic leadframe section. The carrier 2 may consist in particular of copper.
Das Bauelement 3 ist ausgebildet, um elektromagnetische The component 3 is designed to be electromagnetic
Strahlung 4 über eine Abstrahlfläche 5 abzugeben. Die Ab¬ strahlfläche 5 ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel gegenüberliegend zum Träger 2 angeordnet. Das Bauelement 3 weist die aktive Zone zum Erzeugen der Strahlung in einem oberen Bereich auf, der beispielsweise direkt an die Obersei¬ te 16 des Bauelementes 3 angrenzt. Dadurch wird der größte Teil der Strahlung über die Oberseite 16 abgegeben. Weiterhin ist das Bauelement 3 ausgebildet, um einen Teil der Strahlung 4 seitlich und nach unten in Richtung auf den Träger 2 abzugeben. Diese Situation ist schematisch in Form von Pfeilen in der Figur dargestellt. Das Bauelement 3 kann eine Halbleiter¬ schicht aufweisen, die auf einem transparenten Substrat, bei- spielsweise aus Saphir angeordnet ist. Somit kann das Bauele¬ ment 3 einen lichtemittierenden Saphirchip darstellen. To emit radiation 4 via a radiating surface 5. The Ab ¬ jet surface 5 is arranged opposite to the support 2 in the illustrated embodiment. The component 3 has the active region for generating the radiation in an upper region which is adjacent, for example, directly to the Obersei ¬ te 16 of the component. 3 As a result, the majority of the radiation is emitted via the upper side 16. Furthermore, the component 3 is designed to deliver a portion of the radiation 4 laterally and downwardly in the direction of the carrier 2. This situation is shown schematically in the form of arrows in the figure. The device 3 may comprise a semiconductor ¬ layer, examples on a transparent substrate is arranged play of sapphire. Thus can be a light-emitting sapphire chip that Bauele ¬ ment. 3
In der dargestellten Ausführungsform weist das Bauelement 3 auf einer Oberseite 16, die die Abstrahlfläche 5 bildet, elektrische Kontakte 6, 7 auf. Die elektrischen Kontakte 6,7 sind mit elektrischen Leitungen 8, 9 verbunden. Die elektrischen Leitungen 8, 9 sind vorgesehen, um eine elektrische Spannung über die elektrischen Kontakte 6, 7 an das Bauelement 3, insbesondere an die aktive Zone mit der p-n-Schicht anzulegen. Die dargestellte elektrische Kontaktierung ist nur beispielhaft. Anstelle der Anordnung der elektrischen Kontakte 6, 7 auf der Abstrahlfläche 5 können die elektrischen Kontakte 6, 7 auch auf einer Unterseite 10 des Bauelementes 3 oder an Seitenflächen des Bauelementes 3 vorgesehen sein. Zu- dem können anstelle der dargestellten Bonddrähte als elektrische Leitungen auch Lotkugeln oder elektrische Leiterbahnen vorgesehen sein. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform auch eine Flip-Chip-Montage vorgesehen sein, bei der das Bauelement 3 mit der Abstrahlfläche 5 auf dem Träger 2 montiert ist. In the illustrated embodiment, the component 3 has electrical contacts 6, 7 on an upper side 16, which forms the emission surface 5. The electrical contacts 6,7 are connected to electrical lines 8, 9. The electrical lines 8, 9 are provided in order to apply an electrical voltage via the electrical contacts 6, 7 to the component 3, in particular to the active zone with the pn layer. The illustrated electrical contact is only an example. Instead of the arrangement of the electrical contacts 6, 7 on the radiating surface 5, the electrical contacts 6, 7 may also be provided on an underside 10 of the component 3 or on side surfaces of the component 3. In addition, solder balls or electrical conductor tracks can be provided instead of the illustrated bonding wires as electrical lines. In addition, depending on the selected embodiment, a flip-chip assembly may be provided at the component 3 with the emitting surface 5 is mounted on the carrier 2.
Zwischen dem Bauelement 3 und dem Träger 2 ist eine erste Konversionsschicht 11 angeordnet. Die erste Konversions¬ schicht 11 weist erstes Konversionsmaterial auf, das ausge¬ bildet ist, um die elektromagnetische Strahlung des Bauele¬ mentes 3, die eine Ausgangswellenlänge aufweist, zu absorbie¬ ren und mit einer ersten Wellenlänge zu emittieren. Die erste Wellenlänge ist z.B. größer als die Ausgangswellenlänge. Between the component 3 and the carrier 2, a first conversion layer 11 is arranged. The first conversion ¬ layer 11 has first conversion material, the forming being ¬ in order to emit the electromagnetic radiation of Bauele ¬ member 3, having an output wavelength to absorbie ¬ ren and having a first wavelength. For example, the first wavelength is greater than the output wavelength.
In der dargestellten Ausführungsform ist die erste Konversionsschicht 11 auf einer Unterseite 10 des Bauelementes 3 an¬ geordnet. Das Bauelement 3 kann beispielsweise eine rechteck- förmige oder eine quadratische Grundfläche und damit eine rechteckförmige oder quadratische Unterseite 10 aufweisen. In the illustrated embodiment, the first conversion layer 11 is arranged on an underside 10 of the component 3 ¬ . The component 3 may, for example, have a rectangular or square base surface and thus a rectangular or square bottom 10.
Zwischen der ersten Konversionsschicht 11 und dem Träger 2 ist eine Klebeschicht 13 angeordnet. Die Klebeschicht 13 kann beispielsweise Silikon aufweisen oder aus Silikon bestehen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform weist die Klebeschicht 13 einen niedrigen Brechungsindex auf, der insbeson¬ dere unter 1,45 liegt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Klebeschicht 13 eine Schichtdicke von bei- spielsweise 0,5 ym bis 1 ym aufweisen. Die Klebeschicht 13 kann auch dicker ausgebildet werden, wobei jedoch eine geringe Dicke der Klebeschicht 13 bevorzugt wird. Die Klebeschicht 13 wird so dick ausgebildet, dass eine langzeitstabile Befes¬ tigung des Bauelementes 3 auf dem Träger 2 erreicht wird. Ab- hängig von der gewählten Ausführungsform könnte die ersteBetween the first conversion layer 11 and the carrier 2, an adhesive layer 13 is arranged. The adhesive layer 13 may for example comprise silicone or consist of silicone. Depending on the selected embodiment 13 has the adhesive layer to a low refractive index insbeson ¬ particular is less than 1.45. Depending on the selected embodiment, the adhesive layer 13 may have a layer thickness of, for example, 0.5 .mu.m to 1 .mu.m. The adhesive layer 13 can also be made thicker, but a small thickness of the adhesive layer 13 is preferred. The adhesive layer 13 is formed so thick that long-term stable buildin ¬ account the component is achieved in the carrier 2. 3 Depending on the chosen embodiment, the first
Konversionsschicht 11 auch direkt auf dem Träger 2 angeordnet sein und die Klebeschicht 13 zwischen der ersten Konversions¬ schicht 11 und der Unterseite 10 des Bauelementes 3 angeord¬ net sein. Zudem kann auf die Klebeschicht 13 auch verzichtet werden, wobei das Bauelement 3 über die erste Konversions¬ schicht 11 mit dem Träger 2 verbunden ist. Die erste Konversionsschicht 11 weist beispielsweise eine Di¬ cke auf, die dünner als 20 ym, insbesondere dünner als 10 ym ist. Die erste Konversionsschicht 11 kann ein Matrixmaterial und Konversionspartikel aufweisen. Beispielsweise kann das Matrixmaterial ein Silikon sein. Für eine gute thermische An- bindung des Bauelementes 3 ist die erste Konversionsschicht 11 möglichst dünn ausgebildet. Zudem weist vorzugsweise die erste Konversionsschicht 11 eine hohe thermische Leitfähig¬ keit auf. Die thermische Leitfähigkeit kann dadurch verbes- sert werden, dass die Konversionspartikel mit einer hohen Pa¬ ckungsdichte in der ersten Konversionsschicht 11 vorliegen. Beispielsweise können die Konversionspartikel mehr als Conversion layer 11 may also be arranged directly on the support 2 and the adhesive layer 13 between the first conversion ¬ layer 11 and the bottom 10 of the device 3 angeord ¬ net be. In addition, can also be dispensed onto the adhesive layer 13, wherein the component 3 ¬ layer over the first conversion 11 is connected with the carrier. 2 The first conversion layer 11 has for example a di ¬ bridge, which is thinner than 20 ym, and in particular thinner than 10 ym. The first conversion layer 11 may comprise a matrix material and conversion particles. For example, the matrix material may be a silicone. For a good thermal connection of the component 3, the first conversion layer 11 is made as thin as possible. In addition, preferably, the first conversion layer 11 has a high thermal conductivity ¬ ness. The thermal conductivity can be improved such that the particles are present at a high conversion Pa ¬ packing density in the first conversion layer. 11 For example, the conversion particles may more than
50 Vol.-%, insbesondere mehr als 70 Vol.-% der Konversions¬ schicht ausmachen. Je höher die Packungsdichte der Konversi- onspartikel ist, umso höher ist die thermische Leitfähigkeit, da die Konversionspartikel eine höhere thermische Leitfähig¬ keit als das Matrixmaterial aufweisen. 50 vol .-% make up, especially more than 70 vol .-% of the conversion ¬ layer. The higher the packing density of the particles conversion, the higher the thermal conductivity, since the conversion particles have a higher thermal conductivity than the matrix material ¬ ness.
Eine Oberseite 14 des Trägers 2 kann eine Spiegelschicht 15 aufweisen. Die Spiegelschicht 15 kann beispielsweise Metall aufweisen, insbesondere aus Metall bestehen. Beispielsweise kann die Spiegelschicht 15 Silber aufweisen, insbesondere aus Silber bestehen. Zudem kann die Spiegelschicht eine Reflekti- vität aufweisen, die für elektromagnetische Strahlung mit ei- ner längeren Wellenlängen größer ist als für eine kürzereAn upper side 14 of the carrier 2 may have a mirror layer 15. The mirror layer 15 may for example comprise metal, in particular consist of metal. For example, the mirror layer 15 may comprise silver, in particular consist of silver. In addition, the mirror layer can have a reflectivity which is greater for electromagnetic radiation having a longer wavelength than for a shorter one
Wellenlänge. Beispielsweise kann die Spiegelschicht 15 blaues Licht weniger stark reflektieren wie rotes Licht. Wavelength. For example, the mirror layer 15 may reflect blue light less than red light.
Auf der Oberseite 16 des Bauelementes 3, die gegenüberliegend zum Träger 2 angeordnet ist, ist eine zweite Konversions¬ schicht 12 vorgesehen. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die zweite Konversionsschicht 12 direkt auf der Oberseite 16 des Bauelementes 3 angeordnet sein. Zudem können abhängig von der gewählten Ausführungsform auch zu- sätzliche Schichten zwischen der Oberseite 16 des Bauelementes 3 und der zweiten Konversionsschicht 12 vorgesehen sein. Die zweite Konversionsschicht 12 weist ein zweites Konversi¬ onsmaterial auf. Das zweite Konversionsmaterial ist ausgebil- det, um die Strahlung 4 des Bauelementes 3 zu absorbieren und mit einer zweiten Wellenlänge zu emittieren. Die zweite Wel¬ lenlänge ist größer als die erste Wellenlänge der von der ersten Konversionsschicht 11 emittierten Strahlung. Bei- spielsweise kann die zweite Wellenlänge im grünen sichtbaren Bereich liegen. Die erste Wellenlänge kann im roten sichtba¬ ren Bereich liegen. Diese Ausführungsform ist insbesondere von Vorteil, wenn das Bauteil 1 insgesamt ein weißes Licht abgeben soll. Die zweite Konversionsschicht 12 kann ebenfalls ein Matrixmaterial und zweite Konversionspartikel aufweisen. On the upper side 16 of the component 3, which is arranged opposite to the carrier 2, a second conversion ¬ layer 12 is provided. Depending on the selected embodiment, the second conversion layer 12 may be arranged directly on the upper side 16 of the component 3. In addition, depending on the selected embodiment, additional layers may also be provided between the upper side 16 of the component 3 and the second conversion layer 12. The second conversion layer 12 has a second Konversi ¬ onsmaterial. The second conversion material is det to absorb the radiation 4 of the device 3 and emit at a second wavelength. The second Wel ¬ lenlänge is greater than the first wavelength emitted from the first conversion layer 11 radiation. For example, the second wavelength may be in the green visible range. The first wavelength may be in the red sichtba ¬ ren area. This embodiment is particularly advantageous when the component 1 is to deliver a total of white light. The second conversion layer 12 may also comprise a matrix material and second conversion particles.
Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann eine weitere zweite Konversionsschicht 20 auch seitlich neben dem Bauele¬ ment 3 auf der Oberseite 14 des Trägers 2 angeordnet sein. Die weitere zweite Konversionsschicht 20 kann aus dem glei¬ chen Material wie die zweite Konversionsschicht 12 bestehen. Weiterhin kann, wie dargestellt, eine transparente Deck¬ schicht 17 die Anordnung, insbesondere die zweite Konversi¬ onsschicht 12 abdecken. Abhängig von der gewählten Ausfüh- rungsform kann auf die Deckschicht 17 auch verzichtet werden. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführung auf die zweite Konversionsschicht 12 verzichtet werden. Depending on the chosen embodiment, a further second conversion layer 20 also be arranged laterally next to the Bauele ¬ element 3 on the top 14 of the carrier. 2 The further second conversion layer 20 may consist of the moving ¬ chen material as the second conversion layer 12th Furthermore, the arrangement, in particular the second Konversi ¬ onsschicht 12 may as illustrated, a transparent cover layer 17 cover ¬. Depending on the selected embodiment, the cover layer 17 can also be dispensed with. In addition, depending on the selected embodiment, the second conversion layer 12 can be dispensed with.
Die elektromagnetische Strahlung des Bauelementes 3, die die Ausgangswellenlänge aufweist und in Richtung auf den Träger 2 abgestrahlt wird, kann auf verschiedene Arten gestreut bezie¬ hungsweise reflektiert werden. Ein Teil der Strahlung kann über eine Totalreflexion an der Grenzfläche zwischen der Unterseite 10 des Bauelementes 3 und der ersten Konversions- schicht 11 zurück reflektiert werden. Die zurück reflektierte Strahlung mit der Ausgangswellenlänge hat eine hohe Wahr¬ scheinlichkeit dafür, dass die Strahlung in der aktiven Zone des Bauelementes 3 wieder absorbiert wird. Zudem hat die Strahlung 4 mit der Ausgangswellenlänge eine höhere Wahrscheinlichkeit dafür an den elektrischen Kontakten 6, 7 absorbiert zu werden, im Vergleich zu einer Strahlung mit einer längeren Wellenlänge. Dies trifft insbesondere für blaues Licht zu, das vom Bauelement 3 erzeugt wird. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann auf der Unterseite 10 des Bauelementes 3 eine weitere Spiegelschicht beispielsweise in Form einer dielektrischen Schichtstruktur oder einer Halb- leiterschichtstruktur vorgesehen sein. Auf diese weitere Spiegelschicht kann jedoch auch verzichtet werden. The electromagnetic radiation of the component 3, which has the output wavelength and is radiated in the direction of the carrier 2 can, in various ways scattered Bezie ¬ hung, be reflected. Part of the radiation can be reflected back by a total reflection at the interface between the lower side 10 of the component 3 and the first conversion layer 11. The reflected back radiation with the output wavelength has a high probability ¬ probability that the radiation in the active zone of the device 3 is absorbed again. In addition, the radiation 4 having the output wavelength has a higher probability of being absorbed at the electrical contacts 6, 7, as compared to radiation having a longer wavelength. This is especially true for blue light generated by the device 3. Depending on the selected embodiment, a further mirror layer, for example in the form of a dielectric layer structure or a semiconductor layer structure, may be provided on the underside 10 of the component 3. However, this additional mirror layer can also be dispensed with.
Der Anteil der Strahlung, der an der Grenzfläche zwischen der ersten Konversionsschicht 11 und der Unterseite 10 des Bau- elementes 3 kann dadurch erhöht werden, dass die erste Kon¬ versionsschicht einen hohen Brechungsindex aufweist. Insbe¬ sondere kann das Matrixmaterial der ersten Konversionsschicht einen hohen Brechungsindex aufweisen, der über 1,45 liegt. Dadurch wird eine Abstrahlung der Lichtleistung über die Ab- strahlfläche 5 verbessert. The proportion of the radiation that is at the interface between the first conversion layer 11 and the bottom 10 of the component 3 can be increased by the fact that the first Kon ¬ version layer has a high refractive index. In particular ¬ sondere, the matrix material of the first conversion layer have a high refractive index which is about 1.45. As a result, an emission of the light output via the emission surface 5 is improved.
Ein weiterer Anteil der Strahlung 4, der in die erste Konversionsschicht 11 eindringt, wird in der ersten Konversions¬ schicht 11 absorbiert und mit der ersten Wellenlänge wieder emittiert. Die Emission der elektromagnetischen Strahlung mit der ersten Wellenlänge erfolgt zu ungefähr 50 % in Richtung der Abstrahlfläche 5. Die anderen 50 % der Strahlung mit der ersten Wellenlänge werden in Richtung auf den Träger 2 abgegeben. Bei Vorhandensein der Klebeschicht 13, die einen nied- rigen Brechungsindex aufweist, wird die in Richtung auf denA further portion of the radiation 4, which penetrates into the first conversion layer 11 is absorbed in the first conversion ¬ layer 11 and re-emitted at the first wavelength. The emission of the electromagnetic radiation with the first wavelength is approximately 50% in the direction of the emission surface 5. The other 50% of the radiation having the first wavelength are emitted in the direction of the carrier 2. In the presence of the adhesive layer 13, which has a low refractive index, which is in the direction of the
Träger 2 emittierte Strahlung an der Grenzfläche zwischen der ersten Konversionsschicht 11 und der Klebeschicht 13 in Rich¬ tung auf die Abstrahlfläche 5 zurückgestreut. Auch dadurch wird der Anteil der Strahlung reduziert, der tatsächlich auf den Träger 2 beziehungsweise die Spiegelschicht 15 des Trä¬ gers 2 auftrifft. Carrier 2 emitted radiation at the interface between the first conversion layer 11 and the adhesive layer 13 in Rich ¬ tion on the emission surface 5 backscattered. Also by the proportion of the radiation is reduced, in fact, the mirror layer of Trä ¬ gers 2 impinges on the support 2 and 15 °.
Der Anteil der elektromagnetischen Strahlung, der auf den Träger 2 beziehungsweise auf die Spiegelschicht 15 des Trä- gers 2 auftrifft, besteht aufgrund der ersten Konversions¬ schicht 11 nur zu einem gewissen Anteil aus der Strahlung mit der Ausgangswellenlänge und zusätzlich aus einem Anteil aus der elektromagnetischen Strahlung mit der ersten Wellenlänge. Je höher der Anteil der Strahlung mit der ersten Wellenlänge ist, umso höher ist der Reflexionsgrad an der Spiegelschicht 15 sein. Dies trifft insbesondere dann zu, wenn die Spiegel¬ schicht 15 Silber aufweist oder aus Silber besteht und die erste Wellenlänge länger ist als die Ausgangswellenlänge der Strahlung des Bauelementes 3. Silber weist eine höhere Re- flektivität für längere Wellenlängen auf. Dadurch wird durch die Anordnung der ersten Konversionsschicht 11 zwischen der Unterseite des Bauelementes 3 und der Spiegelschicht 15 der Anteil der von der Spiegelschicht 15 in Richtung auf die Ab¬ strahlfläche 5 zurück reflektierten elektromagnetischen The proportion of the electromagnetic radiation which impinges on the carrier 2 or on the mirror layer 15 of the carrier 2 is due to the first conversion ¬ layer 11 only to a certain extent from the radiation with the output wavelength and additionally from a share of the electromagnetic Radiation of the first wavelength. The higher the proportion of the radiation having the first wavelength, the higher will be the reflectance at the mirror layer 15. This is especially true when the mirror ¬ layer 15 has silver or consisting of silver, and the first wavelength is longer than the output wavelength of the radiation of the component 3. Silver has a higher re flektivität for longer wavelengths. As a result, the proportion 11 15 reflected by the arrangement of the first conversion layer between the lower surface of the component 3 and the mirror layer of the mirror layer 15 in the direction of the jet area From ¬ 5 back electromagnetic
Strahlung erhöht. Radiation increases.
Fig. 2 zeigt einen schematischen Querschnitt durch eine wei- tere Ausführungsform eines Bauteils 1, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 ausgebildet ist. Bei dieser Ausführungsform weisen jedoch die zweite Konversionsschicht 12 und/oder die weitere zweite Konversionsschicht 20 zusätzlich erstes Konversionsmaterial beispielsweise in Form von ersten Konversionspartikeln 18 auf. FIG. 2 shows a schematic cross section through a further embodiment of a component 1, which is formed substantially in accordance with the embodiment of FIG. 1. In this embodiment, however, the second conversion layer 12 and / or the further second conversion layer 20 additionally comprise first conversion material, for example in the form of first conversion particles 18.
Fig. 3 zeigt einen Querschnitt durch eine weitere Ausfüh¬ rungsform eines Bauteils 1, das im Wesentlichen gemäß der Ausführungsform der Fig. 1 aufgebaut ist, wobei jedoch bei dieser Ausführungsform zusätzlich zwischen dem Träger 2 und der zweiten Konversionsschicht 12 eine weitere erste Konver¬ sionsschicht 19 angeordnet ist. In der dargestellten Ausfüh¬ rungsform weist die weitere erste Konversionsschicht 19, die seitlich neben dem Bauelement 3 auf dem Träger 2 angeordnet ist, eine Dicke auf, die größer als die Dicke der ersten Kon¬ versionsschicht 11 ist, die unter dem Bauelement 3 angeordnet ist. Die weitere erste Konversionsschicht 19 erstreckt sich somit bis an Seitenflächen des Bauelementes 3. Die weiteren zweiten Konversionsschichten 20, die seitlich neben dem Bau- element 3 angeordnet sind, erstrecken sich in der dargestell¬ ten Ausführungsform bis auf eine Oberseite 16 des Bauelementes 3. Zudem ist eine zusätzliche erste Konversionsschicht 21 zwischen dem Bauelement 3 und der zweiten Konversionsschicht 12 angeordnet. Die weitere erste Konversionsschicht 19 und die zusätzliche erste Konversionsschicht 21 können aus dem gleichen Material gebildet sein, wie die erste Konversions¬ schicht 11. Fig. 3 shows a cross section through a further exporting ¬ approximate shape of a component 1, which is constructed substantially in accordance with the embodiment of Fig. 1, but in this embodiment is additionally provided between the support 2 and the second conversion layer 12, another first convergence ¬ immersion layer 19 is arranged. In the illustrated exporting ¬ approximate shape, the further first conversion layer 19, which is arranged laterally next to the component 3 on the support 2, a thickness which is greater than the thickness of the first Kon ¬ version layer 11, which is disposed under the component 3 , The further first conversion layer 19 thus extends to side surfaces of the component 3. The other second conversion layers 20, which are arranged laterally next to the component 3, extend in the dargestell ¬ th embodiment except for a top 16 of the component 3. In addition is an additional first conversion layer 21 between the device 3 and the second conversion layer 12 arranged. The further first conversion layer 19 and the additional first conversion layer 21 may be formed of the same material as the first conversion layer ¬. 11
Da in Abstrahlrichtung des Bauteils 1 die weitere erste Kon¬ versionsschicht 19 beziehungsweise die zusätzliche erste Kon¬ versionsschicht 21 vor der weiteren zweiten Konversions¬ schicht 20 beziehungsweise vor der zweiten Konversionsschicht 12 angeordnet ist, wird eine Absorption der Strahlung mit der ersten Wellenlänge in der zweiten Konversionsschicht 12 be¬ ziehungsweise in der weiteren zweiten Konversionsschicht 20 reduziert, insbesondere vermieden. Dies wird dadurch er¬ reicht, dass die weitere zweite Konversionsschicht 20 bezie- hungsweise die zweite Konversionsschicht 12 in der Weise aus¬ gebildet sind, dass die elektromagnetische Strahlung der ers¬ ten Wellenlänge kaum oder nicht absorbiert wird. Auf diese Weise ist es einfacher, die tatsächlich vom Bauelement 1 ab¬ gestrahlte Wellenlängenverteilung durch die Schichtanordnun- gen festzulegen. Since the further first Kon ¬ version layer 19 or the additional first Kon ¬ version layer 21 in front of the other second conversion ¬ layer 20 or in front of the second conversion layer 12 is arranged in the emission direction of the component 1, an absorption of the radiation having the first wavelength in the second Conversion layer 12 be ¬ tion as reduced in the other second conversion layer 20, in particular avoided. This is he ¬ sufficient that the further second conversion layer hung relate example 20, the second conversion layer 12 are formed in the manner of ¬ that the electromagnetic radiation of the ers ¬ th wavelength is hardly or not absorbed. In this way it is easier to actually from ¬ blasted wavelength distribution gen from the component 1 by the Schichtanordnun- set.
Wie bereits ausgeführt, kann auch bei den Ausführungsformen der Fig. 2 und 3 eine Kleberschicht 13 zur Befestigung der ersten Konversionsschicht 11 mit dem Bauelement 3 auf dem Träger 2 vorgesehen sein. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Kleberschicht 13 auch zwischen der ersten Konversionsschicht 11 und dem Bauelement 3 angeordnet sein. As already stated, an adhesive layer 13 for fastening the first conversion layer 11 to the component 3 on the carrier 2 can also be provided in the embodiments of FIGS. 2 and 3. Depending on the selected embodiment, the adhesive layer 13 may also be arranged between the first conversion layer 11 and the component 3.
Folgende Leuchtstoffe können z.B. für die Konversionsschich- ten, insbesondere die Konversionspartikel verwendet werden, wobei die Auflistung nicht abschließend ist: The following phosphors may e.g. are used for the conversion layers, in particular the conversion particles, the listing not being conclusive:
1. Granate (Y, Lu, Tb) 3 (AI , Ga) 5O12 : Ce3+ 1. Grenade (Y, Lu, Tb) 3 (Al, Ga) 5 O 12: Ce 3+
Alternative Schreibweise A3B50i2:Ce3+ mit A=Y, Lu, Tb al- leine oder in Kombination, B= AI alleine oder in Kombination mit Ga 2. b-SiA10N EuxSi6-zAlzOzN8-z Alternative notation A3B 5 0i2: Ce 3+ with A = Y, Lu, Tb alone or in combination, B = Al alone or in combination with Ga 2. b-SiA10N Eu x Si 6 - z Al z O z N 8 - z
(Beschreibung: von der Struktur des b-Si3 4 abgeleitet durch partielle Substitution von Si-N durch Al-O) (Description: derived from the structure of b-Si 3 4 by partial substitution of Si-N by Al-O)
3. a-SiAlON MxSii2-m-nAlm+nOnNi6-n : Eu (x=m/v, v=Wertigkeit des Metalls M) 3. a-SiAlON M x Sii 2 - m - n Al m + n O n Ni 6 - n: Eu (x = m / v, v = valence of the metal M)
Beschreibung: feste Lösungen im System a-Si3N4-Al203-AlN- MOv/2 mit M = Ca, Li, Y alleine oder in Kombination, nicht beschränkt auf diese M) Description: solid solutions in the system a-Si 3 N 4 -Al 2 O 3 -AlN-MO v / 2 with M = Ca, Li, Y alone or in combination, not limited to these M)
4. 222-SiONe EASi2N202 : Eu2+ mit EA = Sr, Ba, Ca und/oder Mg 5. CASN, SCASN und verwandte Leuchtstoffe: 4. 222-Sione EASi 2 N 2 0 2: Eu 2+ = EA Sr, Ba, Ca and / or Mg 5. CASN, SCASN and related phosphors:
CaAlSiN3 :Eu2+ (CASN) CaAlSiN 3 : Eu 2+ (CASN)
(Ca, Sr) AlSiN3 :Eu2+ (SCASN) (alternativ MAlSiN3:Eu2+ mit M=Ca, Sr (alleine oder in Kombination; optional kann M auch zum Teil durch Ba besetzt sein; optional kann das AI : Si-Verhältnis von 1:1 abweichen, wobei die Kompensa¬ tion zum Ladungsausgleich z.B. durch einen gleichzeitigen Austausch von N durch O oder von Ca, Sr durch Li erfolgen kann) (Ca, Sr) AlSiN 3 : Eu 2+ (SCASN) (alternatively MAlSiN3: Eu2 + with M = Ca, Sr (alone or in combination, optionally M may also be partially occupied by Ba, optionally the AI: Si ratio differ from 1: 1, wherein the Kompensa ¬ tion for charge compensation can be done for example by a simultaneous exchange of N by O or Ca, Sr by Li)
(Sr, Ca) AlSiN3*Si2N20:Eu2+ (Sr, Ca) AlSiN 3 * Si 2 N 2 O: Eu 2+
6. Sr (Ca, Sr) Si2Al2N6:Eu2+ (optional kann das Al:Si-6. Sr (Ca, Sr) Si 2 Al 2 N 6 : Eu 2+ (optionally, the Al: Si
Verhältnis von 1:1 abweichen, wobei die Kompensation zum Ladungsausgleich z.B. durch einen gleichzeitigen Austausch von N durch O oder von Ca, Sr durch Li erfolgen kann) Ratio of 1: 1, the compensation for charge compensation e.g. by a simultaneous exchange of N by O or by Ca, Sr by Li can take place)
7. 258-Leuchtstoffe 7. 258 phosphors
(Ca, Ba, Sr) 2Si5N8 :Eu2+ (alternativ M2Si5N8:Eu2+ mit M=Ca, Sr, Ba (alleine oder in Kombination) ) (Ca, Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ (alternatively M 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ with M = Ca, Sr, Ba (alone or in combination))
(Ca, Ba, Sr) 2 (Si, AI) s (N, O) 8 :Eu2+ (alternativ (Ca, Ba, Sr) 2 (Si, Al) s (N, O) 8 : Eu 2+ (alternatively
M2 (Si, AI) 5 (N, O) 8 :Eu2+ mit M=Ca, Sr, Ba (alleine oder in Kombination) ) M2 (Si, Al) 5 (N, O) 8 : Eu2 + with M = Ca, Sr, Ba (alone or in combination))
8. SLA (Sr,Ca) [LiAl3N4] :Eu2+ 8. SLA (Sr, Ca) [LiAl 3 N 4 ]: Eu 2+
9. AE4A114025 :Eu2+ mit AE = Sr, Ba, Ca, Mg (alleine oder in Kombination) 9. AE 4 Al 14 O 25 : Eu 2+ with AE = Sr, Ba, Ca, Mg (alone or in combination)
10. Orthosilikate M2Si04:Eu2+ mit M=Ba, Sr, Ca, Mg (al- leine oder in Kombination) 10. Orthosilicates M 2 Si0 4 : Eu 2+ with M = Ba, Sr, Ca, Mg (alone or in combination)
11. Nitridoorthosilikate M2_xLuxSi04_xNx : Eu2+ mit M=Ba, Sr, Ca, Mg (alleine oder in Kombination) 12. KSF und verwandte Leuchtstoffe: K2SiF6:Mn4+ und (K, Na) 2 (Si, Ti) F6:Mn4+ 11. Nitridoorthosilicates M 2 - x Lu x Si0 4 - x N x : Eu 2+ with M = Ba, Sr, Ca, Mg (alone or in combination) 12. KSF and related phosphors: K 2 SiF 6 : Mn 4+ and (K, Na) 2 (Si, Ti) F 6 : Mn 4+
13. Quantendots Generell sind bei den Leuchtstoffen in dieser Liste leichte stöchiometrische Abweichungen im Maße wie sie dem Fachmann bekannt sind, möglich; weitere Co-Dotierungen mit anderen als den genannten Aktivatoren sind im Stand der Technik bekannt und können ebenfalls vorliegen. 13. Quantum Dots In general, light stoichiometric deviations are possible for the phosphors in this list to the extent known to the person skilled in the art; Further co-doping with activators other than those mentioned are known in the art and may also be present.
Die Fig. 4 bis 7 zeigen Verfahrensschritte zur Herstellung eines Bauteils 1, das einen Träger 2 in Form eines metalli¬ schen Leiterrahmenabschnittes aufweist. Zudem ist ein zweiter Träger 22 ebenfalls in Form eines weiteren metallischen Lei- terrahmenabschnittes vorgesehen. Der Träger 2 und der zweite Träger 22 sind in ein Moldmaterial 23 eingebettet und bilden eine Trägerstruktur. Das Moldmaterial 23 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise aus Epoxyma- terial oder Silikon. Das Moldmaterial 23 verbindet mechanisch den ersten und den zweiten Träger 2, 22. Zudem bildet dasFIGS. 4 to 7 show method steps for the production of a component 1 comprising a support 2 in the form of a metalli ¬ rule lead frame portion. In addition, a second carrier 22 is also provided in the form of a further metallic conductor frame section. The carrier 2 and the second carrier 22 are embedded in a molding material 23 and form a support structure. The molding material 23 is made of an electrically insulating material, for example Epoxyma- material or silicone. The mold material 23 mechanically connects the first and the second carrier 2, 22. In addition, the
Moldmaterial 23 einen umlaufenden Rahmen 24, der einen Aufnahmeraum 25 umringt. Im Aufnahmeraum 25 ist ein Bauelement 3 angeordnet. Das Bauelement 3 ist entsprechend dem Bauelement 3 der Figur 1 ausgebildet. Das Bauelement 3 weist auf der Oberseite 16 einen ersten und einen zweiten elektrischen Kontakt 6, 7 auf. Zwischen einer Unterseite 10 des Bauelementes 3 und dem Träger 2 ist eine erste Konversionsschicht 11 ange¬ ordnet. Zudem kann abhängig von der gewählten Ausführungsform eine Kleberschicht 13 vorgesehen sein. Weiterhin kann der Träger 2 auf einer Oberseite 14 eine Spiegelschicht 15 auf¬ weisen. Die Spiegelschicht 15 kann, wie bereits zu Fig. 1 ausgeführt, Metall aufweisen oder aus Metall gebildet sein. Insbesondere kann die Spiegelschicht 15 Silber aufweisen oder insbesondere aus Silber gebildet sein. Der Träger 2, die ers- te Konversionsschicht 11 und das Bauelement 3 können gemäß den beschriebenen Ausführungsformen der Fig. 1 ausgebildet sein. Der Aufnahmeraum 25 kann eine rechteckförmige oder quadratische Grundfläche aufweisen. In einem weiteren Verfahrensschritt werden Bonddrähte als erste und zweite elektrische Leitung 8, 9 mit den elektri¬ schen Kontakten 6,7 und dem Träger 2 beziehungsweise dem zweiten Träger 22 elektrisch leitend verbunden. Der Träger 2 und der zweite Träger 22 sind wie bereits ausgeführt als Lei¬ terrahmenabschnitte ausgebildet und somit aus einem Mold material 23 has a peripheral frame 24, which surrounds a receiving space 25. In the receiving space 25, a component 3 is arranged. The component 3 is designed in accordance with the component 3 of FIG. The component 3 has on the upper side 16 a first and a second electrical contact 6, 7. Between a bottom 10 of the component 3 and the carrier 2, a first conversion layer 11 is arranged ¬ . In addition, depending on the selected embodiment, an adhesive layer 13 may be provided. Furthermore, the support 2 can have an upper surface 14 a mirror layer 15 on ¬. The mirror layer 15 can, as already stated for FIG. 1, have metal or be formed from metal. In particular, the mirror layer 15 may comprise silver or be formed in particular from silver. The carrier 2, the first conversion layer 11 and the component 3 may be formed according to the described embodiments of FIG. The receiving space 25 may have a rectangular or square base. In a further method step, the bonding wires as the first and second electrical leads 8, 9 with the electrical contacts ¬ rule 6,7 and the support 2 and the second support 22 are electrically conductively connected. The carrier 2 and the second carrier 22 are designed as Lei ¬ terrahmenabschnitte and thus from a
elektrisch leitenden Material. Der Träger 2 und der zweite Träger 22 grenzen mit Unterseiten an eine Unterseite des Rah- mens 24 und bilden mit den Unterseiten weitere Kontaktflächen 26, 27. In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein flüssi¬ ges Matrixmaterial 28 mit zweiten Konversionspartikeln 34 in den Aufnahmeraum 25 eingefüllt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann in dem Matrixmaterial auch ein erstes Konversionsmaterial enthalten sein. Das Matrixmaterial kann beispielsweise flüssiges Silikon sein. Dieser Verfahrensstand ist in Fig. 6 dargestellt. Die zweiten Konversionspartikel 34 setzen sich mit der Zeit ab und bilden somit die in Fig. 1 dargestellte zweite Konversionsschicht 12 auf der Oberseite des Bauelementes 3 und die weitere zweite Konversionsschicht 20 auf dem Träger 2 und dem zweiten Träger 22 neben dem Bauelement 3. Das Matrixmaterial 28 ohne zweite Konversionspar¬ tikel 34 oder mit geringer Konzentration von zweiten Konversionspartikeln 34 bildet die Deckschicht 17. Dieser Verfah- rensschritt ist in Fig. 7 dargestellt. Auf diese Weise kann eine Anordnung gemäß Fig. 1 erhalten werden. electrically conductive material. The support 2 and the second carrier 22 bordering with subpages to an underside of the framework mens 24 and form with the bottoms of further contact surfaces 26, 27. In a further process step a flüssi ¬ ges matrix material is filled 28 with the second conversion particles 34 in the receiving space 25 , Depending on the chosen embodiment, a first conversion material can also be contained in the matrix material. The matrix material may be, for example, liquid silicone. This process status is shown in FIG. 6. The second conversion particles 34 settle with time and thus form the second conversion layer 12 shown in FIG. 1 on the upper side of the component 3 and the further second conversion layer 20 on the support 2 and the second support 22 next to the component 3. The matrix material 28 without saving ¬ second conversion Tikel 34 or low concentration of the second conversion particles 34 forms the top layer 17. This process step is shown in Fig. 7. In this way, an arrangement according to FIG. 1 can be obtained.
Die Fig. 8 bis 10 zeigen Verfahrensschritte für eine einfache Herstellung eines Bauelementes 3 mit einer ersten Konversi- onsschicht 11. In Fig. 8 ist ein Wafer 29 dargestellt, der bereits gedünnt wurde, wobei zudem elektrische Kontakte 6, 7 auf einer Seite des Wafers 29 angeordnet sind. Der Wafer kann einen Saphirwafer mit einer Halbleiterschichtstruktur mit einer aktiven Zone zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung darstellen. Die Kontakte 6,7 sind mit der p-Seite bzw. mit der n-Seite der pn Struktur der aktiven Zone verbunden. Beispielsweise kann die Halbleiterschichtstruktur eine Leuchtdi- odenstruktur darstellen, die z.B. auf einem GaN oder InGaN Materialsystem basiert. FIGS. 8 to 10 show method steps for a simple production of a component 3 with a first conversion layer 11. FIG. 8 shows a wafer 29 which has already been thinned, moreover electrical contacts 6, 7 on one side of the wafer 29 are arranged. The wafer may constitute a sapphire wafer having a semiconductor layer structure with an active zone for generating electromagnetic radiation. The contacts 6,7 are connected to the p-side and to the n-side of the pn structure of the active zone. For example, the semiconductor layer structure can be a light-emitting diode odenstruktur, for example, based on a GaN or InGaN material system.
In einem folgenden Verfahrensschritt, der in Fig. 9 darge- stellt ist, werden mithilfe von Laserstrahlen 30 Sollbruchstellen 31 in den Wafer 29 eingebracht. Anschließend wird auf eine zweite Seite 32 des Wafers 29 eine erste Konversions¬ schicht 11 aufgebracht. Die Konversionsschicht 11 kann bei¬ spielsweise mit einem Sprühverfahren aufgebracht werden. Die erste Konversionsschicht 11 kann beispielsweise als Matrixma¬ terial Silikon aufweisen, in das erste Konversionspartikel eingebettet sind. Weiterhin kann abhängig von der gewählten Ausführungsform eine Kleberschicht 13 auf die erste Konversi¬ onsschicht 11 aufgebracht werden. Die Kleberschicht 13 kann, wie bereits zu Fig. 1 erläutert, aus Silikon bestehen und ei¬ nen niedrigen Brechungsindex aufweisen. Der Brechungsindex kann beispielsweise unter 1,45 liegen. Die Kleberschicht 13 stellt in diesem Ausführungsbeispiel eine transparente In a following method step, which is illustrated in FIG. 9, predetermined breaking points 31 are introduced into the wafer 29 by means of laser beams 30. Then is applied 11, a first conversion ¬ layer on a second side 32 of the wafer 29th The conversion layer 11 can be applied at ¬ example, with a spray process. The first conversion layer 11 can for example have as Matrixma ¬ TERIAL silicone, are embedded in the first conversion particle. Furthermore, an adhesive layer depending on the chosen embodiment can be applied to the first Konversi ¬ onsschicht 11. 13 The adhesive layer 13 can, as already explained to Fig. 1, are made of silicone and have ei ¬ NEN low refractive index. The refractive index may be below 1.45, for example. The adhesive layer 13 is transparent in this embodiment
Schicht dar, die einen niedrigen Brechungsindex aufweist. Layer which has a low refractive index.
In einem folgenden Verfahrensschritt, der in Fig. 11 dargestellt ist, werden einzelne Bauelemente 3 entlang der Soll¬ bruchstellen 31 aus dem Wafer 29 gebrochen. Aufgrund der geringen Dicke der ersten Konversionsschicht 11 im Bereich zwi- sehen 1 und 20 ym, insbesondere im Bereich zwischen 5 undIn a following process step, shown in Fig. 11, individual devices 3 along the predetermined breaking points 31 ¬ be broken out of the wafer 29th Due to the small thickness of the first conversion layer 11 in the range between see 1 and 20 ym, in particular in the range between 5 and
10 ym ist die Gefahr einer Beschädigung der ersten Konversionsschicht 11 beim Brechen der Bauelemente 3 relativ gering. Die erhaltenen Bauelemente 3 können dann, wie bereits erläu¬ tert, zu einem Bauteil 1 weiter verarbeitet werden. BEZUGSZEICHENLISTE 10 ym, the risk of damage to the first conversion layer 11 when breaking the components 3 is relatively low. The components 3 obtained may then, as already erläu ¬ tert be further processed to form a component. 1 LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 Bauteil 1 component
2 Träger 2 carriers
3 Bauelement 3 component
4 Strahlung 4 radiation
5 Abstrahltlache 5 radiation pool
6 erster elektrischer Kontakt 6 first electrical contact
7 zweiter elektrischer Kontakt 7 second electrical contact
8 erste elektrische Leitung 8 first electrical line
9 zweite elektrische Leitung 9 second electrical line
10 Unterseite Bauelement 10 bottom component
11 erste Konversionsschicht 11 first conversion layer
12 zweite Konversionsschicht 12 second conversion layer
13 Klebeschicht 13 adhesive layer
14 Oberseite Träger 14 top carrier
15 Spiegelschicht 15 mirror layer
16 Oberseite Bauelement 16 top component
17 Deckschicht 17 topcoat
18 erste Konversionspartikel 18 first conversion particles
19 weitere erste Konversionsschicht 19 more first conversion layer
20 weitere zweite Konversionsschicht20 more second conversion layer
21 zusätzliche erste Konversionsschicht21 additional first conversion layer
22 zweiter Träger 22 second carrier
23 Moldmaterial 23 Mold material
24 Rahmen 24 frames
25 Aufnähmeräum 25 recording room
26 erste weitere Kontaktfläche 26 first further contact surface
27 zweite weitere Kontaktfläche 27 second further contact surface
28 Matrixmaterial 28 matrix material
29 Wafer 29 wafers
30 Laserstrahl 30 laser beam
31 Sollbruchstelle 31 predetermined breaking point
32 zweite Seite 32 second page
34 zweite Konversionspartikel 34 second conversion particles
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