[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

WO2014001149A1 - Verfahren zur abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären schicht, strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und optisches element - Google Patents

Verfahren zur abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären schicht, strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und optisches element Download PDF

Info

Publication number
WO2014001149A1
WO2014001149A1 PCT/EP2013/062618 EP2013062618W WO2014001149A1 WO 2014001149 A1 WO2014001149 A1 WO 2014001149A1 EP 2013062618 W EP2013062618 W EP 2013062618W WO 2014001149 A1 WO2014001149 A1 WO 2014001149A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrically conductive
conductive layer
layer
substrate
radiation
Prior art date
Application number
PCT/EP2013/062618
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ion Stoll
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors Gmbh filed Critical Osram Opto Semiconductors Gmbh
Publication of WO2014001149A1 publication Critical patent/WO2014001149A1/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/02—Electrophoretic coating characterised by the process with inorganic material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25D—PROCESSES FOR THE ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PRODUCTION OF COATINGS; ELECTROFORMING; APPARATUS THEREFOR
    • C25D13/00—Electrophoretic coating characterised by the process
    • C25D13/12—Electrophoretic coating characterised by the process characterised by the article coated
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805—Shape
    • H01L2224/4809—Loop shape
    • H01L2224/48091—Arched
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/80—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected
    • H01L2224/85—Methods for connecting semiconductor or other solid state bodies using means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected using a wire connector
    • H01L2224/85909—Post-treatment of the connector or wire bonding area
    • H01L2224/8592—Applying permanent coating, e.g. protective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0041—Processes relating to semiconductor body packages relating to wavelength conversion elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating

Definitions

  • a process for the deposition of an electrophoretically deposited particulate layer is given. Furthermore, a radiation-emitting semiconductor component and an optical element are specified.
  • the substrate is provided with an electrically conductive layer around the surface to which the electrophoretically deposited particulate layer
  • the electrically conductive layer remains unchanged in the later component. This can lead to short circuits during later operation of the component. Furthermore, due to the electrically conductive layer, it may become a
  • the object of the present invention is to provide an improved process for the electrophoretic deposition of a
  • Patent Prize 15 solved. Advantageous embodiments and further developments of the method, of the semiconductor component and of the optical element are dependent in each case
  • a substrate is provided in a first step. On the substrate at least partially an electrically conductive layer
  • the electrically conductive layer is suitable in this case, in particular, with a protic
  • Reactant at least partially form a salt.
  • On the electrically conductive layer is a
  • Electrophoretic particulate layer is then at least the electrically conductive layer in the protic
  • Reactant introduced so that the electrically conductive layer at least partially forms a salt with a component of the protic reactant.
  • the material M of the electrically conductive layer is in this case reacted as follows with a protic reaction partner of the general formula ROH as follows:
  • the aluminum forms with water as a protic reactant as follows a salt:
  • the water as a protic reactant can be present as liquid or gaseous as water vapor.
  • hydrochloric acid as
  • electrically conductive layer can be used.
  • the salt formation would then proceed according to the following scheme, for example:
  • the electrically conductive layer has sodium
  • the sodium forms protic with water
  • Reactant usually a salt from as follows:
  • the silicon generally forms a salt with hydrochloric acid as the protic reactant, as follows:
  • the chemical reaction between the material of the electrically conductive layer and the protic reactant can usually by addition of bases or alkalis
  • Reaction between the material of the electrically conductive Layer and the protic reactant can continue to take place directly in the protic reactant or in an aprotic solvent, the
  • protic reactant is added in an appropriate amount.
  • Electrophoretic particulate layer has the advantage that it usually no longer comes to an inhomogeneous electrophoretic deposition due to different materials of the substrate. Furthermore, non-conductive substrates with the aid of the electrically conductive layer with an electrophoretically deposited
  • Another advantage of the method described here is that due to the
  • the present method is based in particular on the idea that the electrically conductive layer is at least partially converted into a salt after the electrophoretic deposition.
  • a salt typically has a comparatively low electrical conductivity over other materials, such as a metal, a metal alloy, a semimetal, or a semiconductor. In this way, the electrical conductivity of the electrically conductive layer, and thus the
  • Probability of short circuits within the later component at least reduced.
  • the substrate it is possible to coat the substrate to be coated over its entire area with the electrically conductive layer. It is with Advantage further possible to apply the electrically conductive layer contiguous over electrical contacts of the substrate, which may even have different polarities.
  • Procedure is the electrically conductive layer in the
  • Solvent of the electrophoresis bath By the term “chemically inert” is meant that the electrically conductive layer does not undergo any significant chemical reaction with the organic solvent, and in reality a minor chemical reaction between two materials can not be completely ruled out as a rule.
  • the electrically conductive layer comprises a metal, a metal alloy, a semi-metal or a
  • the electrically conductive layer comprises or is made of one of the following materials
  • the electrically conductive layer particularly preferably has a thickness of between 20 nm and 20 ym inclusive. Particularly preferably, the electrically conductive layer has a thickness between 20 nm and
  • the electrical layer preferably has an electrical conductivity of at least 1 Siemens / meter. Such electrical conductivity advantageously allows sufficient charge transport even with comparatively thin electrically conductive layers having a thickness of between about 20 nm and 300 nm inclusive.
  • the protic reactant is in a liquid or gas
  • the protic reactant is water, an alcohol, a carboxylic acid, a mineral acid, an amine, an amide, or a mixture of at least two
  • the electrically conductive layer may be, for example, by thermal vapor deposition or sputtering on the substrate
  • the electrophoretic particulate layer is targeted only to partial areas of the substrate
  • the electrophoresis bath contains as organic solvent one of the following substances: alcohol, ketone, aromatic, aldehyde. As a rule, these materials do not react, or only to a very limited extent, with a metal, a metal alloy, a semimetal or a semiconductor material, ie the preferred material for the electrically conductive layer.
  • electrically conductive layer preferably partially or completely converted into a salt.
  • the formed salt either remains in the device or is at least partially washed out with a solvent.
  • the electrophoretically applied particulate layer usually has pores through which the protic
  • Reactant in liquid or gaseous form but also the solvent for washing out the salt to the electrically conductive layer or to the
  • Reactants and the electrically conductive layer can also diffuse into the solvent for washing out.
  • the electrophoretically deposited layer can
  • particles of a phosphor or particles of a reflective material or from particles of a phosphor or particles of a reflective material or from particles of a phosphor or particles of a reflective
  • Titanium oxide or alumina used as the phosphor for the electrophoretically deposited particulate layer.
  • the phosphor for the electrophoretically deposited particulate layer for example, one of the following materials may be used: rare earth-doped garnets, rare earth-doped alkaline earth sulfides, rare earth-doped thiogallates, rare earth-doped aluminates, rare-earth-doped silicates, rare earths doped orthosilicates, rare earth doped chlorosilicates, rare earth doped ones
  • Ce 3+ -doped garnets such as YAG: Ce and LuAG: Ce are suitable as phosphors.
  • LuAG Ce
  • Phosphorus is about (Y, Lu) 3 (Al, Ga) 5O12: Ce 3+ .
  • Eu 2+ -doped nitrides such as CaAlSiN 3 : Eu 2+ , (Ba, Sr) 2 Si 5 N 8 : Eu 2+ ; Eu 2+ -doped sulfides, SiONe, SiAlON,
  • Orthosilicates such as (Ba, Sr) 2 S1O 4 : Eu 2+ ,
  • Chlorosilicates Chlorosilicates, chlorophosphates, BAM
  • a carrier with at least one light-emitting diode chip is used as the substrate here.
  • the carrier is, for example, a ceramic element, to which the at least one light-emitting diode chip is applied.
  • the electrically conductive layer is applied over the carrier and / or over the LED chip and For example, a phosphor layer deposited as electrophoretic particulate layer in the Elektrophoresebad.
  • Phosphorus layer is intended to be
  • Electromagnetic radiation of the LED chip at least partially convert into radiation of another wavelength range.
  • Particularly preferred in this case is the electrophoretic particulate phosphor layer at least on the
  • electrophoretic particulate phosphor layer and a glass substrate are used, which is intended to be introduced into the beam path of the LED chip.
  • Phosphor layer for example, on an optical element - such as a lens - are deposited, the
  • electromagnetic radiation within a light emitting diode is used.
  • the optical element may be, for example, a glass lens or a silicone lens.
  • an electrophoretic particulate layer can be deposited on the carrier with the at least one light-emitting diode chip, which comprises a reflective material or is formed from a reflective material.
  • the carrier may be a ceramic substrate act as described above.
  • the carrier it is also possible for the carrier to be formed by a leadframe onto which at least one light-emitting diode chip is applied.
  • the carrier is a
  • Housing body for example with a recess in which the LED chip is mounted.
  • the housing body has, for example, a plastic material or is formed from a plastic material. Also, such a housing body can be at least in places with an electrophoretically deposited by means of the electrically conductive layer
  • FIG. 12 shows a schematic sectional view of a
  • the substrate 1 is shown schematically in Figures 1 and 2, wherein Figure 2 is a schematic sectional view of the substrate 1 along the line A-A 'of Figure 1 shows.
  • the substrate 1 is a carrier 2, on which a multiplicity of light-emitting diode chips 3 are applied.
  • the carrier 2 has first metallic contact regions 4 and second metallic contact regions 5 which are intended for
  • Each LED chip 3 is at a first
  • connection area 4 and connected electrically conductively by means of a bonding wire 6 with a second connection region 5.
  • the light-emitting diode chips 3 are arranged on the carrier 2 in the form of a matrix.
  • Each light-emitting diode chip 3 comprises a radiation-generating active zone, which is suitable during operation of the
  • LED chips 3 visible light of a first
  • an electrically conductive layer 7 is applied to the substrate 1.
  • the electrically conductive layer 7 is applied over the whole area to the carrier 1, for example by vapor deposition or sputtering.
  • the electrically conductive layer 7 is suitable for at least partially forming a salt with a protic reactant.
  • the electrically conductive layer 7 comprises one of the following materials or consists of one of the following materials: lithium,
  • Layer 7 coated substrate 1 is introduced into an electrophoresis bath 8.
  • the Elektrophoresebad 8 is in the present case of an organic solvent 9 and
  • Phosphor particles 10 are intended to be deposited on the electrically conductive layer 7.
  • the electrophoresis bath 8 contains, for example, one of the following substances: alcohol, ketone, aromatic, aldehyde.
  • the coated substrate 1 is taken out of the electrophoresis bath 8 again.
  • the substrate 1 provided with the electrophoretically deposited particulate phosphor layer 11 is shown schematically in FIG. This one
  • electrophoretically deposited phosphor layer 11 is advantageously particularly uniform in thickness. This leads to a particularly homogeneous light emission in the finished components. Furthermore, in the
  • Electrophoresis method with advantage also the side surfaces of the LED chips 3 coated so that light of the
  • LED chips 3 which is emitted via the side surfaces, is also at least partially converted. This also contributes to a more homogeneous color impression of the light emitted by the finished component.
  • the substrate 1 with the electrically conductive layer 7 and the electrophoretically deposited particulate phosphor layer 11 becomes a protic
  • Reactant 12 introduced so that the electrically conductive layer 7 at least partially forms a salt with the protic reactant 12.
  • the protic reactant 12 is a liquid.
  • the protic reactant 12 may also be present in the gas phase.
  • LED chips 3 and the electrophoretically deposited particulate phosphor layer 11 is now a layer 7 ', which is at least partially formed as a salt.
  • the electrically conductive layer 7 is at least partially converted into a salt such that
  • Short circuits for example between the first 4
  • Connection area and the second terminal region 5 of a LED chip 3 can be avoided.
  • the salt formed is now at least partially washed out of the component with a solvent (FIG. 8).
  • Embodiment of Figures 1 to 8 in the substrate 1 to an optical element in the substrate 1 to an optical element.
  • a lens is used as the optical element, which may be made of silicone or glass, for example.
  • the lens is in one
  • the lens has a radiation entrance surface 13 and a
  • an electrically conductive layer 7 is deposited on the radiation exit surface 14 of the lens, for example by sputtering or vapor deposition.
  • the electrically conductive layer 7 comprises, for example, a metal, a Metal alloy, a semi-metal or a semiconductor material.
  • the material of the electrically conductive layer 7 is converted to a salt by means of a protic reaction partner 12 (FIG. IIB).
  • this reaction is particularly preferably carried out as completely as possible, since a salt differs from the electrically conductive one
  • Layer 7 is particularly well transparent to visible light. Furthermore, the salt is particularly preferred in the
  • This embodiment has been washed out of the optical element in order to achieve a particularly good transmission of the optical element for visible light.
  • the components are separated, so that each component has only one LED chip 3 (not shown).
  • Embodiment of Figure 12 has a light-emitting diode chip 3, which is incorporated in a recess 15 of a housing body 16. In the emission direction following the LED chip 3, an optical element is applied to the housing body 16, the radiation exit surface 14 of which has an electrophoretically deposited particulate
  • Phosphor layer 11 is provided.
  • the production of such an optical component has already been described in detail with reference to FIGS. 9 to IIB.
  • the LED chip 3 in the present case transmits radiation of a first one
  • Wavelength range which includes in particular blue light.
  • the blue light emitted by the light-emitting diode chip 3 enters the optical element through the radiation entrance surface 13 and passes through the optical element. After the exit of the light through the
  • the light passes through the electrophoretically deposited particulate phosphor layer 11, which converts part of the blue light emitted by the light-emitting diode chip 3 into yellow light.
  • the optoelectronic component transmits
  • a phosphor but also a reflective material can be deposited on a substrate 1 using the method described here. Two such embodiments of the method are described in
  • a substrate 1 which has a
  • Carrier having a first metallic terminal portion 4 and four second metallic terminal portions 5. On the first connection area 4 is present a
  • connection areas 4, 5 may be, for example, parts of a leadframe and the support 2 may be a housing body, such as plastic, in which the leadframe is embedded.
  • an electrically conductive layer 7 is applied to the substrate 1 (not
  • the light-emitting diode chip 3 is protected by means of a shadow mask or a photoresist layer, so that the surface of the light-emitting diode chip 3 remains free of the electrically conductive layer 7.
  • the electrically conductive layer 7 is thus applied to the substrate in a structured manner.
  • Electrophoretic particle of a reflective material is an electrophoretic particle of a reflective material.
  • the material of the electrically conductive layer 7 is at least partially converted to a salt by means of a protic reactant 12 so that there is no longer any electrically conductive connection through the electrically conductive layer 7 between the electrical connection regions 4, 5 of the substrate 1 (FIG. Not
  • a substrate 1 which comprises a support 2 made, for example, from a ceramic such as aluminum oxide or aluminum nitride.
  • a first metallic connection region 4 and a second metallic connection region 5 are applied.
  • a first metallic terminal portion 4 is a substrate 1 which comprises a support 2 made, for example, from a ceramic such as aluminum oxide or aluminum nitride.
  • an electrically conductive layer 7 is applied (not shown), wherein the surface of the LED chip 3 with a shadow mask or a
  • Photoresist layer is protected, so that the surface of the LED chip 3 remains free of the electrically conductive layer 7.
  • Electrophoretic process an electrophoretic layer 11 deposited on the electrically conductive layer 7, wherein the electrophoretic layer 11 particles of a
  • the material of the electrically conductive layer 7 is again by means of a protic
  • Reactant 12 converted to a salt (not

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretischen Schicht (11) mit den folgenden Schritten angegeben : Bereitstellen eines Substrates (1), zumindest teilweises Aufbringen einer elektrisch leitenden Schicht (7) auf das Substrat (1), die dazu geeignet ist, mit einem protischen Reaktionspartner (12) zumindest teilweise ein Salz auszubilden, Abscheiden einer elektrophoretischen Schicht (11) auf der elektrisch leitenden Schicht (7) in einem Elektrophoresebad (8), und Einbringen zumindest der elektrisch leitenden Schicht (7) in den protischen Reaktionspartner (8), so dass die elektrisch leitende Schicht (7) zumindest teilweise ein Salz mit dem protischen Reaktionspartner (12) ausbildet. Weiterhin werden ein optoelektronisches Bauelement und ein optisches Element angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretisch
abgeschiedenen partikulären Schicht, strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und optisches Element
Es wird ein Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären Schicht angegeben. Weiterhin werden ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und ein optisches Element angegeben.
Ein Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretischen
Schicht ist beispielsweise in der Druckschrift US 6,576,488 beschrieben. Hierbei wird das Substrat mit einer elektrisch leitenden Schicht versehen, um die Oberfläche, auf die die elektrophoretisch abgeschiedene partikuläre Schicht
aufgebracht werden soll, elektrisch leitend auszubilden. Die elektrisch leitende Schicht verbleibt hierbei unverändert in dem späteren Bauelement. Hierdurch kann es beim späteren Betrieb des Bauteils zu Kurzschlüssen kommen. Weiterhin kann es aufgrund der elektrisch leitenden Schicht zu einer
zusätzlichen unerwünschten Lichtabsorption kommen. Auch
Materialien mit einem hohen Absorptionskoeffizienten für sichtbares Licht sind nicht für die elektrisch leitende
Schicht geeignet.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung einer
elektrophoretischen Schicht anzugeben. Weiterhin sollen ein verbessertes strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären Schicht und ein optisches Element mit einer elektrophoretisch
abgeschiedenen partikulären Schicht angegeben werden. Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 1, durch ein Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 13 und durch ein optisches Element mit den Merkmalen des
Patentspruchs 15 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen sowie Weiterbildungen des Verfahrens, des Halbleiterbauelements und des optischen Elements sind in den jeweils abhängigen
Ansprüchen angegeben. Bei einem Verfahren zur elektrophoretischen Abscheidung einer elektrophoretischen partikulären Schicht wird in einem ersten Schritt ein Substrat bereitgestellt. Auf das Substrat wird zumindest teilweise eine elektrisch leitende Schicht
aufgebracht. Die elektrisch leitende Schicht ist hierbei insbesondere dazu geeignet, mit einem protischen
Reaktionspartner zumindest teilweise ein Salz auszubilden. Auf die elektrisch leitende Schicht wird eine
elektrophoretische partikuläre Schicht in einem
Elektrophoresebad abgeschieden.
Nach dem elektrophoretischen Abscheiden der
elektrophoretischen partikulären Schicht wird dann zumindest die elektrisch leitende Schicht in den protischen
Reaktionspartner eingebracht, sodass die elektrisch leitende Schicht zumindest teilweise ein Salz mit einem Bestandteil des protischen Reaktionspartner ausbildet.
Das Material M der elektrisch leitenden Schicht wird hierbei mit einem protischen Reaktionspartner der allgemeinen Formel ROH in der Regel wie folgt umgesetzt:
M+ROH^M (OR) +H2 Weist die elektrisch leitende Schicht beispielsweise
Aluminium auf, so bildet das Aluminium mit Wasser als protischen Reaktionspartner wie folgt ein Salz aus:
2A1+ 6H20^2AL (OH) 3+2H
Das Wasser als protischer Reaktionspartner kann hierbei als Flüssigkeit oder gasförmig als Wasserdampf vorliegen.
Alternativ könnte beispielsweise auch Salzsäure als
protischer Reaktionspartner für eine Aluminum-haltige
elektrisch leitende Schicht verwendet werden. Die Salzbildung würde dann beispielsweise nach folgendem Schema ablaufen:
A1+HC1^A1C13+H2
Weist die elektrisch leitende Schicht beispielsweise Natrium auf, so bildet das Natrium mit Wasser als protischen
Reaktionspartner in der Regel wie folgt ein Salz aus:
2Na+4H20^2Na (OH) 2+2H
Weist die elektrisch leitende Schicht beispielsweise Sili auf, so bildet das Silizium mit Salzsäure als protischen Reaktionspartner in der Regel wie folgt ein Salz aus:
Si+3HCl^HSiCl3+H2
Die chemische Reaktion zwischen dem Material der elektrisch leitenden Schicht und dem protischen Reaktionspartner kann in der Regel durch Zugabe von Basen oder Laugen
vorteilhafterweise beschleunigt werden. Die chemische
Reaktion zwischen dem Material der elektrisch leitenden Schicht und dem protischen Reaktionspartner kann weiterhin direkt in dem protischen Reaktionspartner stattfinden oder aber auch in einem aprotischen Lösungsmittel, dem der
protische Reaktionspartner in einer entsprechenden Menge hinzugefügt ist.
Die Verwendung einer elektrisch leitenden Schicht zur
nachfolgenden elektrophoretischen Abscheidung einer
elektrophoretischen partikulären Schicht weist den Vorteil auf, dass es in der Regel nicht mehr zu einer inhomogenen elektrophoretischen Abscheidung aufgrund unterschiedlicher Materialien des Substrats kommt. Weiterhin können auch nichtleitende Substrate mit Hilfe der elektrisch leitenden Schicht mit einer elektrophoretisch abgeschiedenen
partikulären Schicht versehen werden. Ein weiterer Vorteil des hier beschriebenen Verfahrens ist, dass durch die
Umsetzung des Materials der elektrisch leitenden Schicht zu einem Salz auch die Verwendung optisch stark absorbierender Materialien für die elektrisch leitende Schicht möglich ist.
Dem vorliegenden Verfahren liegt insbesondere die Idee zugrunde, dass die elektrisch leitende Schicht nach der elektrophoretischen Abscheidung zumindest teilweise in ein Salz umgewandelt wird. Ein Salz weist in der Regel eine vergleichsweise niedrige elektrische Leitfähigkeit gegenüber anderen Materialien, wie beispielsweise einem Metall, einer Metalllegierung, einem Halbmetall oder einem Halbleiter, auf. Auf diese Art und Weise werden die elektrische Leitfähigkeit der elektrisch leitenden Schicht, und damit auch die
Wahrscheinlichkeit für Kurzschlüsse innerhalb des späteren Bauelementes zumindest verringert. Insbesondere ist es möglich, das zu beschichtende Substrat vollflächig mit der elektrisch leitenden Schicht zu beschichten. Es ist mit Vorteil weiterhin möglich, die elektrisch leitende Schicht zusammenhängend über elektrischen Kontakten des Substrats aufzubringen, die sogar unterschiedliche Polaritäten haben können .
Bei einer besonders bevorzugten Ausführungsform des
Verfahrens ist die elektrisch leitende Schicht im
Wesentlichen chemisch inert gegenüber einem organischen
Lösungsmittel des Elektrophoresebads. Mit dem Begriff „chemisch inert" ist hierbei gemeint, dass die elektrisch leitende Schicht keine wesentliche chemische Reaktion mit dem organischen Lösungsmittel eingeht, wobei in der Realität eine geringfügige chemische Reaktion zwischen zwei Materialien in der Regel nicht vollständig ausgeschlossen werden kann.
Besonders bevorzugt weist die elektrisch leitende Schicht ein Metall, eine Metalllegierung, ein Halbmetall oder ein
Halbleitermaterial auf oder ist aus einem Metall, einem
Halbmetall oder einem Halbleitermaterial gebildet.
Beispielsweise weist die elektrisch leitende Schicht eines der folgenden Materialien auf oder ist aus einem der
folgenden Materialien gebildet: Lithium, Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Beryllium, Calcium, Magnesium, Strontium, Barium, Scandium, Titan, Aluminium, Silizium, Gallium, Zinn, Zirkonium, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkselenid, Zinktellurid, Zinnoxid .
Die elektrisch leitende Schicht weist besonders bevorzugt eine Dicke zwischen einschließlich 20 nm und einschließlich 20 ym auf. Besonders bevorzugt weist die elektrisch leitende Schicht eine Dicke zwischen einschließlich 20 nm und
einschließlich 300 nm auf. Bevorzugt weist die elektrische Schicht eine elektrische Leitfähigkeit von mindestens 1 Siemens/Meter auf. Eine derartige elektrische Leitfähigkeit ermöglicht mit Vorteil einen ausreichenden Ladungstransport auch bei vergleichsweise dünnen elektrisch leitenden Schichten, die etwa eine Dicke zwischen einschließlich 20 nm und einschließlich 300 nm aufweisen .
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens ist der protische Reaktionspartner in einer Flüssigkeit oder einem Gas
enthalten oder liegt als Flüssigkeit oder als Gas vor.
Beispielsweise ist der protische Reaktionspartner Wasser, ein Alkohol, eine Carbonsäure, eine Mineralsäure, ein Amin, ein Amid oder eine Mischung mindestens zweier solcher
Materialien .
Die elektrisch leitende Schicht kann beispielsweise durch thermisches Aufdampfen oder Sputtern auf das Substrat
aufgebracht werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die
elektrisch leitende Schicht strukturiert auf das Substrat aufgebracht. Unter Verwendung eines elektrisch isolierenden Substrats wird auf diese Art und Weise die elektrophoretische partikuläre Schicht gezielt nur auf Teilbereichen des
Substrats, nämlich auf denen, die mit der elektrisch
leitenden Schicht versehen sind, abgeschieden. Die Bereiche des Substrats, die nicht mit der elektrisch leitenden Schicht versehen werden sollen, können beim Abscheiden der elektrisch leitenden Schicht beispielsweise mittels Schattenmasken oder einer Fotolackschicht geschützt werden. Gemäß einer Ausführungsform weist das Elektrophoresebad als organisches Lösungsmittel eines der folgenden Stoffe auf: Alkohol, Keton, Aromat, Aldehyd. Diese Materialien reagieren in der Regel mit Vorteil nicht oder nur in sehr geringem Maße mit einem Metall, einer Metalllegierung, einem Halbmetall oder einem Halbleitermaterial, also dem bevorzugten Material für die elektrisch leitende Schicht.
Bei dem vorliegenden Verfahren wird das Material der
elektrisch leitenden Schicht bevorzugt teilweise oder vollständig in ein Salz umgewandelt. Das gebildete Salz verbleibt entweder in dem Bauelement oder wird zumindest teilweise mit einem Lösungsmittel herausgewaschen. Die elektrophoretisch aufgebrachte partikuläre Schicht weist in der Regel Poren auf, durch die der protische
Reaktionspartner in flüssiger oder gasförmiger Form, aber auch das Lösungsmittel zum Herauswaschen des Salzes zu der elektrisch leitenden Schicht beziehungsweise zu dem
gebildeten Salz gelangen kann. Auf diese Art und Weise kann die chemische Reaktion zwischen dem protischen
Reaktionspartner und der elektrisch leitenden Schicht erfolgen. Weiterhin kann auch das gebildete Salz in das Lösungsmittel zum Auswaschen hinein diffundieren.
Die elektrophoretisch abgeschiedene Schicht kann
beispielsweise Partikel eines Leuchtstoffs oder Partikel eines reflektierenden Materials aufweisen oder aus Partikeln eines Leuchtstoffs oder Partikel eines reflektierenden
Materials gebildet sein.
Als reflektierendes Material wird besonders bevorzugt
Titanoxid oder Aluminiumoxid verwendet. Als Leuchtstoff für die elektrophoretisch abgeschiedene partikuläre Schicht kann beispielsweise eines der folgenden Materialien verwendet werden: mit seltenen Erden dotierte Granate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit seltenen Erden dotierte Aluminate, mit seltenen Erden dotierte Silikate, mit seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit seltenen Erden dotierte
Erdalkalisiliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte
Oxynitride, mit seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Sialone.
Insbesondere sind Ce3+-dotierte Granate, etwa YAG:Ce und LuAG:Ce als Leuchtstoffe geeignet. Als geeigneter LuAG:Ce
Leuchtstoff sei etwa (Y, Lu) 3 (AI , Ga) 5O12 : Ce3+ genannt. Weiterhin sind insbesondere Eu2+-dotierte Nitride, wie CaAlSiN3 : Eu2+, (Ba, Sr) 2Si5N8 :Eu2+; Eu2+-dotierte Sulfide, SiONe, SiAlON,
Orthosilikate, wie beispielsweise (Ba, Sr) 2S1O4 : Eu2+,
Chlorosilikate, Chlorophosphate, BAM
(Bariummagnesiumaluminat : Eu) und/oder SCAP, Halophosphate als Leuchtstoffe geeignet.
Mit dem vorliegenden Verfahren kann insbesondere ein
strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement hergestellt werden. Gemäß einer Ausführungsform wird hierbei als Substrat ein Träger mit mindestens einem Leuchtdiodenchip verwendet.
Der Träger ist beispielsweise ein Keramikelement, auf das der mindestens eine Leuchtdiodenchip aufgebracht ist. Bei dem vorliegenden Verfahren wird dann entweder vollflächig oder strukturiert die elektrisch leitende Schicht über dem Träger und/oder über dem Leuchtdiodenchip aufgebracht und beispielsweise eine LeuchtstoffSchicht als elektrophoretische partikuläre Schicht in dem Elektrophoresebad abgeschieden.
Die elektrophoretisch abgeschiedene partikuläre
LeuchtstoffSchicht ist hierbei dazu vorgesehen,
elektromagnetische Strahlung des Leuchtdiodenchips zumindest teilweise in Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs umzuwandeln . Besonders bevorzugt wird hierbei die elektrophoretische partikuläre LeuchtstoffSchicht zumindest auf der
Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips abgeschieden.
Weiterhin kann als Substrat zur Abscheidung der
elektrophoretischen partikulären LeuchtstoffSchicht auch ein Glasträger verwendet werden, der dazu vorgesehen ist, in den Strahlengang des Leuchtdiodenchips eingebracht zu werden.
Weiterhin kann die elektrophoretische partikuläre
Leuchtstoffschicht beispielsweise auch auf einem optischen Element - etwa einer Linse - abgeschieden werden, die
beispielsweise ebenfalls zur Umwandlung von
elektromagnetischer Strahlung innerhalb einer Leuchtdiode dient .
Bei dem optischen Element kann es sich beispielsweise um eine Glaslinse oder um eine Silikonlinse handeln.
Weiterhin kann eine elektrophoretische partikuläre Schicht auf dem Träger mit dem mindestens einen Leuchtdiodenchip abgeschieden werden, die ein reflektierendes Material umfasst oder aus einem reflektierenden Material gebildet ist. Bei dem Träger kann es sich beispielsweise um ein Keramiksubstrat handeln, wie oben beschrieben. Weiterhin ist es auch möglich, dass der Träger durch einen Leadframe gebildet ist, auf den mindestens ein Leuchtdiodenchip aufgebracht ist. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist der Träger ein
Gehäusekörper, beispielsweise mit einer Ausnehmung, in die der Leuchtdiodenchip montiert ist. Der Gehäusekörper weist beispielsweise ein Kunststoffmaterial auf oder ist aus einem Kunststoffmaterial gebildet. Auch ein solcher Gehäusekörper kann mit Hilfe der elektrisch leitenden Schicht zumindest stellenweise mit einem elektrophoretisch abgeschiedenen
Material, insbesondere mit einem reflektierenden Material, versehen werden. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Anhand der schematischen Darstellungen der Figuren 1 bis 8 wird ein Verfahren gemäß einem ersten
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 9 bis 11 B wird ein Verfahren gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel beschrieben.
Figur 12 zeigt eine schematische Schnittdarstellung eines
Strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel.
Anhand der Figuren 13 und 14 sowie 15 und 16 wird jeweils ein
Verfahren gemäß zweier weiterer
Ausführungsbeispiele beschrieben . Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 8 wird in einem ersten Schritt ein Substrat 1
bereitgestellt. Das Substrat 1 ist in den Figuren 1 und 2 schematisch dargestellt, wobei Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung des Substrats 1 entlang der Linie A-A' der Figur 1 zeigt.
Bei dem Substrat 1 handelt es sich vorliegend um einen Träger 2, auf den eine Vielzahl an Leuchtdiodenchips 3 aufgebracht ist. Der Träger 2 weist erste metallische Kontaktbereiche 4 und zweite metallische Kontaktbereiche 5 auf, die zur
elektrischen Kontaktierung der Leuchtdiodenchips 3 dienen. Jeder Leuchtdiodenchip 3 ist auf einen ersten
Anschlussbereich 4 aufgebracht und mittels eines Bonddrahtes 6 mit einem zweiten Anschlussbereich 5 elektrisch leitend verbunden. Die Leuchtdiodenchips 3 sind vorliegend in Form einer Matrix auf dem Träger 2 angeordnet.
Jeder Leuchtdiodenchip 3 umfasst eine Strahlungserzeugende aktive Zone, die dazu geeignet ist, im Betrieb des
Leuchtdiodenchips 3 sichtbares Licht eines ersten
Wellenlängenbereichs auszusenden. Besonders bevorzugt sendet der Leuchtdiodenchip 3 blaues Licht aus. In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 3 dargestellt ist, wird auf das Substrat 1 eine elektrisch leitende Schicht 7 aufgebracht. Die elektrisch leitende Schicht 7 wird bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ganzflächig auf den Träger 1 aufgebracht, beispielsweise durch Aufdampfen oder Sputtern.
Die elektrisch leitende Schicht 7 ist dazu geeignet, mit einem protischen Reaktionspartner zumindest teilweise ein Salz auszubilden. Beispielsweise weist die elektrisch leitende Schicht 7 eines der folgenden Materialien auf oder besteht aus einem der folgenden Materialien: Lithium,
Natrium, Kalium, Rubidium, Cäsium, Beryllium, Calcium, Magnesium, Strontium, Barium, Scandium, Titan, Aluminium, Silizium, Gallium, Zinn, Zirkonium, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkselenid, Zinktellurid, Zinnoxid.
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 4 dargestellt ist, wird das mit der elektrisch leitenden
Schicht 7 beschichtete Substrat 1 in ein Elektrophoresebad 8 eingebracht. Das Elektrophoresebad 8 setzt sich vorliegend aus einem organischen Lösungsmittel 9 und
LeuchtstoffPartikeln 10 zusammen, wobei die
Leuchtstoffpartikel 10 dafür vorgesehen sind, auf der elektrisch leitenden Schicht 7 abgeschieden zu werden. Als organisches Lösungsmittel 9 enthält das Elektrophoresebad 8 beispielsweise eines der folgenden Stoffe: Alkohol, Keton, Aromat, Aldehyd. Durch Anlegen einer elektrischen Spannung an das
Elektrophoresebad 8 wandern die abzuscheidenden
Leuchtstoffpartikel 10 in dem Elektrophoresebad 8 zu dem beschichteten Substrat 1 und lagern sich auf der elektrisch leitenden Schicht 7 ab, so dass eine elektrophoretisch abgeschiedene Schicht 11 aus LeuchtstoffPartikeln 10
entsteht. Nach der elektrophoretischen Abscheidung wird das beschichtete Substrat 1 wieder aus dem Elektrophoresebad 8 herausgenommen. Das mit der elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären LeuchtstoffSchicht 11 versehene Substrat 1 ist schematisch in Figur 5 dargestellt. Die hier
elektrophoretisch abgeschiedene LeuchtstoffSchicht 11 ist mit Vorteil besonders gleichmäßig in der Dicke ausgebildet. Dies führt bei den fertigen Bauteilen zu einer besonders homogenen Lichtabstrahlung . Weiterhin werden bei dem
Elektrophoreseverfahren mit Vorteil auch die Seitenflächen der Leuchtdiodenchips 3 beschichtet, so dass Licht des
Leuchtdiodenchips 3, das über die Seitenflächen abgestrahlt wird, ebenfalls zumindest teilweise konvertiert wird. Auch dies trägt zu einem homogeneren Farbeindruck des von dem fertigen Bauteil ausgesandten Lichts bei.
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 6 dargestellt ist, wird das Substrat 1 mit der elektrisch leitenden Schicht 7 und der elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären LeuchtstoffSchicht 11 in einen protischen
Reaktionspartner 12 eingebracht, sodass die elektrisch leitende Schicht 7 zumindest teilweise ein Salz mit dem protischen Reaktionspartner 12 ausbildet. Bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem protischen Reaktionspartner 12 um eine Flüssigkeit.
Alternativ kann der protische Reaktionspartner 12 auch in der Gasphase vorliegen.
Bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die
elektrophoretisch abgeschiedene partikuläre
LeuchtstoffSchicht 11 Poren auf, so dass der protische Reaktionspartner 12 durch die Poren hindurch zu der elektrisch leitenden Schicht 7 gelangt und zumindest
teilweise ein Salz mit der elektrisch leitenden Schicht 7 ausbildet (Figur 7) . Zwischen dem Substrat 1 mit den
Leuchtdiodenchips 3 und der elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären LeuchtstoffSchicht 11 befindet sich nun eine Schicht 7', die zumindest teilweise als Salz ausgebildet ist. Insbesondere ist die elektrisch leitende Schicht 7 derart zumindest teilweise in ein Salz umgewandelt, dass
Kurzschlüsse, beispielsweise zwischen dem ersten 4
Anschlussbereich und dem zweiten Anschlussbereich 5 eines Leuchtdiodenchips 3 vermieden werden.
In einem nächsten Schritt wird nun das gebildete Salz mit einem Lösungsmittel zumindest teilweise aus dem Bauteil herausgewaschen (Figur 8) .
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 9 bis 11 handelt es sich im Unterschied zu dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 8 bei dem Substrat 1 um ein optisches Element. Vorliegend wird als optisches Element eine Linse verwendet, die beispielsweise aus Silikon oder Glas hergestellt sein kann. Die Linse ist in einer
schematischen Schnittdarstellung in Figur 9 gezeigt. Die Linse weist eine Strahlungseintrittsfläche 13 und eine
Strahlungsaustrittsfläche 14 auf.
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 10 dargestellt ist, wird eine elektrisch leitende Schicht 7 auf der Strahlungsaustrittsfläche 14 der Linse abgeschieden, beispielsweise durch Sputtern oder Aufdampfen. Die elektrisch leitende Schicht 7 weist beispielsweise ein Metall, eine Metalllegierung, ein Halbmetall oder ein Halbleitermaterial auf .
I n einem weiteren Schritt, der schematisch in Figur IIA dargestellt ist, wird nun eine LeuchtstoffSchicht 11 mit
LeuchtstoffPartikeln auf der elektrisch leitenden Schicht 7 elektrophoretisch abgeschieden.
I n einem weiteren Schritt wird das Material der elektrisch leitenden Schicht 7 mittels einem protischen Reaktionspartner 12 zu einem Salz umgesetzt (Figur IIB) . Diese Umsetzung erfolgt vorliegend besonders bevorzugt möglichst vollständig, da ein Salz im Unterschied zu der elektrisch leitenden
Schicht 7 besonders gut durchlässig für sichtbares Licht ist. Weiterhin wird das Salz besonders bevorzugt bei dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel aus dem optischen Element herausgewaschen, um eine besonders gute Durchlässigkeit des optischen Elements für sichtbares Licht zu erzielen. I n einem weiteren Schritt werden die Bauteile vereinzelt, so dass jedes Bauteil nur einen Leuchtdiodenchip 3 aufweist (nicht dargestellt) .
Das optoelektronische Bauelement gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 12 weist einen Leuchtdiodenchip 3 auf, der in eine Ausnehmung 15 eines Gehäusekörpers 16 eingebracht ist. I n Abstrahlrichtung nachfolgend auf den Leuchtdiodenchip 3 ist auf dem Gehäusekörper 16 ein optisches Element aufgebracht, dessen Strahlungsaustrittsfläche 14 mit einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären
LeuchtstoffSchicht 11 versehen ist. Die Herstellung eines derartigen optischen Bauelements wurde bereits anhand der Figuren 9 bis IIB im Detail beschrieben. Im Betrieb des optoelektronischen Bauelements sendet der Leuchtdiodenchip 3 vorliegend Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs aus, der insbesondere blaues Licht umfasst. Das von dem Leuchtdiodenchip 3 ausgesandte blaue Licht tritt durch die Strahlungseintrittsfläche 13 in das optische Element hinein und durchläuft das optische Element. Nach dem Austritt des Lichts durch die
Strahlungsaustrittsfläche 14 des optischen Elements
durchläuft das Licht die elektrophoretisch abgeschiedene partikuläre LeuchtstoffSchicht 11, die einen Teil des von dem Leuchtdiodenchip 3 ausgesandten blauen Lichts in gelbes Licht umwandelt. Das optoelektronische Bauelement sendet
mischfarbiges Licht aus blauem Licht des Leuchtdiodenchips 3 und gelbem Lichts des Leuchtstoffs aus.
Mit dem vorliegend beschriebenen Verfahren kann weiterhin nicht nur ein Leuchtstoff, sondern auch ein reflektierendes Material auf einem Substrat 1 abgeschieden werden. Zwei derartige Ausführungsformen des Verfahrens werden im
Folgenden anhand der Figuren 13 und 14 sowie 15 und 16 beschrieben .
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 13 und 14 wird ein Substrat 1 bereitgestellt, das einen
Träger mit einem ersten metallischen Anschlussbereich 4 und vier zweiten metallischen Anschlussbereichen 5 aufweist. Auf den ersten Anschlussbereich 4 ist vorliegend ein
Leuchtdiodenchip 3 aufgebracht. Bei den Anschlussbereichen 4, 5 kann es sich beispielsweise um Teile eines Leadframes handeln und bei dem Träger 2 um einen Gehäusekörper, etwa aus Kunststoff, in den der Leadframe eingebettet ist. In einem weiteren Schritt wird auf dem Substrat 1 eine elektrisch leitende Schicht 7 aufgebracht (nicht
dargestellt) . Hierbei wird der Leuchtdiodenchip 3 mittels einer Schattenmaske oder einer Fotolackschicht geschützt, sodass die Oberfläche des Leuchtdiodenchips 3 frei bleibt von der elektrisch leitenden Schicht 7. Die elektrisch leitende Schicht 7 wird somit vorliegend strukturiert auf das Substrat aufgebracht . In einem nächsten Schritt werden nun mittels eines
Elektrophoreseverfahrens Partikel eines reflektierenden
Materials in Form einer Schicht 11 auf der elektrisch
leitenden Schicht 7 abgeschieden (Figur 14) . In einem weiteren Schritt wird das Material der elektrisch leitenden Schicht 7 mittels einem protischen Reaktionspartner 12 zumindest teilweise zu einem Salz umgesetzt, so dass zumindest zwischen den elektrischen Anschlussbereichen 4, 5 des Substrats 1 keine elektrisch leitende Verbindung durch die elektrisch leitende Schicht 7 mehr besteht (nicht
dargestellt) .
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 15 und 16 wird im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel der Figuren 13 und 14 ein Substrat 1 bereitgestellt, das einen Träger 2 umfasst, der beispielsweise aus einer Keramik, wie Aluminiumoxid oder Aluminiumnitrid, gefertigt ist. Auf dem Träger 2 sind ein erster metallischer Anschlussbereich 4 und ein zweiter metallischer Anschlussbereich 5 aufgebracht. Auf dem ersten metallischen Anschlussbereich 4 ist ein
Leuchtdiodenchip 3 aufgebracht. Auf dem Substrat 1 wird eine elektrisch leitende Schicht 7 aufgebracht (nicht dargestellt) , wobei die Oberfläche des Leuchtdiodenchips 3 mit einer Schattenmaske oder einer
Fotolackschicht geschützt wird, so dass die Oberfläche des Leuchtdiodenchips 3 frei von der elektrisch leitenden Schicht 7 bleibt.
In einem weiteren Schritt wird mittels eines
Elektrophoreseverfahrens eine elektrophoretische Schicht 11 auf der elektrisch leitenden Schicht 7 abgeschieden, wobei die elektrophoretische Schicht 11 Partikel eines
reflektierenden Materials umfasst oder aus Partikeln eines reflektierenden Materials gebildet sind. In einem weiteren Schritt wird das Material der elektrisch leitenden Schicht 7 wiederum mittels einem protischen
Reaktionspartner 12 zu einem Salz umgesetzt (nicht
dargestellt) , so dass zumindest zwischen den elektrischen Anschlussbereichen 4, 5 des Substrats 1 keine elektrisch leitende Verbindung durch die elektrisch leitende Schicht 7 mehr besteht.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 10 2012 105 691, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.

Claims

Patentansprüche :
1. Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretischen
Schicht (11) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Substrates (1),
- zumindest teilweises Aufbringen einer elektrisch leitenden Schicht (7) auf das Substrat (1), die dazu geeignet ist, mit einem protischen Reaktionspartner (12) zumindest teilweise ein Salz auszubilden,
- Abscheiden einer elektrophoretischen Schicht (11) auf der elektrisch leitenden Schicht (7) in einem Elektrophoresebad ( 8 ) , und
- Einbringen zumindest der elektrisch leitenden Schicht (7) in den protischen Reaktionspartner (8), so dass die
elektrisch leitende Schicht (7) zumindest teilweise ein Salz mit dem protischen Reaktionspartner (12) ausbildet.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die elektrisch leitende Schicht (7) chemisch inert ist gegenüber einem organischen Lösungsmittel (9) des
Elektrophoresebads (8).
3. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die elektrisch leitende Schicht (7) ein Metall, eine Metalllegierung, ein Halbmetall oder ein Halbleitermaterial aufweist .
4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem die elektrisch leitende Schicht (7) eines der folgenden Materialien aufweist: Lithium, Natrium, Kalium,
Rubidium, Cäsium, Beryllium, Calcium, Magnesium, Strontium, Barium, Scandium, Titan, Aluminium, Silizium, Gallium, Zinn, Zirkonium, Zinkoxid, Zinksulfid, Zinkselenid, Zinktellurid, Zinnoxid .
5. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem die elektrisch leitende Schicht (7) eine Dicke zwischen einschließlich 20 nm und einschließlich 20 ym aufweist .
6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem der protische Reaktionspartner (12) in einer
Flüssigkeit oder in einem Gas enthalten ist.
7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem der protische Reaktionspartner (12) aus der folgenden Gruppe gewählt ist: Wasser, Alkohole, Carbonsäuren,
Mineralsäuren, Amine, Amide.
8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem das Elektrophoresebad (8) als organisches
Lösungsmittel (9) einen der folgenden Stoffe enthält:
Alkohol, Keton, Aromat, Aldehyd.
9. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem die elektrisch leitende Schicht (7) strukturiert auf das Substrat (1) aufgebracht wird.
10. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem die elektrophoretisch abgeschiedene Schicht (11) Partikel eines Leuchtstoffs oder Partikel eines
reflektierenden Materials aufweist.
11. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem als reflektierendes Material einer der folgenden Stoffe verwendet wird: Titanoxid, Aluminiumoxid.
12. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem das Substrat (1) ein Träger (2) mit mindestens einem Leuchtdiodenchip (3) oder ein optisches Element ist.
13. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement,
das mit einem Verfahren nach einem der obigen Ansprüche hergestellt ist.
14. Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem
- das Substrat (1) einen Träger (2) aufweist, auf den zumindest ein Leuchtdiodenchip (3) aufgebracht ist, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten
Wellenlängenbereichs aussendet, und
- die elektrophoretisch abgeschiedene Schicht (11) eine LeuchtstoffSchicht ist, die dazu geeignet ist, zumindest einen Teil der elektromagnetischen Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines vom ersten verschiedenen zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln .
15. Optisches Element, das nach einem der Ansprüche 1 bis 12 hergestellt ist.
PCT/EP2013/062618 2012-06-28 2013-06-18 Verfahren zur abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären schicht, strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und optisches element WO2014001149A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102012105691.9A DE102012105691B4 (de) 2012-06-28 2012-06-28 Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären Schicht, strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und optisches Element
DE102012105691.9 2012-06-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014001149A1 true WO2014001149A1 (de) 2014-01-03

Family

ID=48628716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2013/062618 WO2014001149A1 (de) 2012-06-28 2013-06-18 Verfahren zur abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären schicht, strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und optisches element

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102012105691B4 (de)
WO (1) WO2014001149A1 (de)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013110114A1 (de) 2013-09-13 2015-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102015107586A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement
WO2016180732A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung optoelektronischer bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches bauelement
DE102022122980A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
DE102022122981A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012108704A1 (de) 2012-09-17 2014-03-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Fixierung einer matrixfreien elektrophoretisch abgeschiedenen Schicht auf einem Halbleiterchip und strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement
DE102013109031B4 (de) 2013-08-21 2021-11-04 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
DE102013112687A1 (de) 2013-11-18 2015-05-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer multifunktionellen Schicht, Elektrophorese-Substrat, Konverterplättchen und optoelektronisches Bauelement
DE102013114466A1 (de) 2013-12-19 2015-06-25 Osram Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102014100542A1 (de) 2014-01-20 2015-07-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer lateral strukturierten Schicht und optoelektronisches Halbleiterbauteil mit einer solchen Schicht

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6576488B2 (en) 2001-06-11 2003-06-10 Lumileds Lighting U.S., Llc Using electrophoresis to produce a conformally coated phosphor-converted light emitting semiconductor
JP2007134378A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその形成方法
JP2007305773A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及びその製造方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6642652B2 (en) * 2001-06-11 2003-11-04 Lumileds Lighting U.S., Llc Phosphor-converted light emitting device

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6576488B2 (en) 2001-06-11 2003-06-10 Lumileds Lighting U.S., Llc Using electrophoresis to produce a conformally coated phosphor-converted light emitting semiconductor
JP2007134378A (ja) * 2005-11-08 2007-05-31 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置およびその形成方法
JP2007305773A (ja) * 2006-05-11 2007-11-22 Nichia Chem Ind Ltd 発光装置及びその製造方法

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102013110114A1 (de) 2013-09-13 2015-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102015107586A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement
WO2016180897A1 (de) * 2015-05-13 2016-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung optoelektronischer bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches bauelement
WO2016180732A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung optoelektronischer bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches bauelement
DE102015107588A1 (de) 2015-05-13 2016-11-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement
JP2018515920A (ja) * 2015-05-13 2018-06-14 オスラム オプト セミコンダクターズ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＯｓｒａｍ Ｏｐｔｏ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｓ ＧｍｂＨ オプトエレクトロニクス部品を製造する方法および表面実装用オプトエレクトロニクス部品
US10243117B2 (en) 2015-05-13 2019-03-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method for producing optoelectronic devices and surface-mountable optoelectronic device
US10490707B2 (en) 2015-05-13 2019-11-26 Osram Opto Semiconductors Gmbh Method of producing optoelectronic components and surface-mounted optoelectronic component
DE102015107588B4 (de) 2015-05-13 2023-08-03 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement
DE102015107586B4 (de) 2015-05-13 2023-10-26 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente und oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement
DE102022122980A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
DE102022122981A1 (de) 2022-09-09 2024-03-14 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement

Also Published As

Publication number Publication date
DE102012105691A1 (de) 2014-01-23
DE102012105691B4 (de) 2018-10-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102012105691B4 (de) Verfahren zur Abscheidung einer elektrophoretisch abgeschiedenen partikulären Schicht, strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und optisches Element
DE102013109031B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterchips
DE102010053362B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips, strahlungsemittierender Halbleiterchip und strahlungsemittierendes Bauelement
DE112013003979B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil, Konversionsmittelplättchen und Verfahren zur Herstellung eines Konversionsmittelplättchens
DE102013100711B4 (de) Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl optoelektronischer Bauelemente
EP2345074B1 (de) Trägerkörper für ein halbleiterbauelement, halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines trägerkörpers
DE112015004068B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE102013207308B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Baugruppe und optoelektronische Baugruppe
EP2652806A1 (de) Verfahren zum erzeugen einer lumineszenzkonversionsstoffschicht, zusammensetzung hierfür und bauelement umfassend eine solche lumineszenzkonversionsstoffschicht
DE102013212247B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102017104127A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
WO2014041165A1 (de) Verfahren zur fixierung einer matrixfreien elektrophoretisch abgeschiedenen schicht auf einem halbleiterchip für die herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes halbleiterbauelement
EP3304605B1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements
WO2013029862A1 (de) Verfahren zur herstellung einer leuchtdiode und leuchtdiode
DE102013106575B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements umfassend ein Konversionselement
EP2064301A1 (de) Strahlungsemittierende vorrichtung
EP2195863B1 (de) Verfahren zum herstellen eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102013101598B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE112019003634T5 (de) Optoelektronisches bauelement und das verfahren zur herstellung eines optoeklektronischen bauelements
DE112018008090T5 (de) Verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauelementen undoptoelektronisches halbleiterbauelement
DE112017007283T5 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
WO2014019816A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils
DE102012109083A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2019011863A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
WO2019170473A1 (de) Bauelement mit elektrisch leitfähiger konverterschicht

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 13729383

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 13729383

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1