WO2019162080A1 - Strahlungsemittierendes bauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauteils - Google Patents
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Definitions
- the radiation-emitting semiconductor chip may be
- volume emitter for example, to trade a volume emitter.
- the first reflector layer it is possible for the first reflector layer to be only partially reflective and to pass through the first reflector layer, even if a small proportion of the primary electromagnetic radiation emitted by the semiconductor chip, for example at most 15%.
- Electromagnetic primary radiation coupled out through the top surface of the first reflector layer.
- the conversion layer converts, for example, the
- reflective part of the support has a sidewall and a bottom and a top surface of the side wall of the reflective part of the support extends obliquely to a bottom surface of the bottom of the reflective part of the support, wherein the parts are formed integrally with each other. That is, the bottom of the carrier and a part of the at least one side wall of the carrier are reflective of the
- the second reflector layer covers, for example, the
- the bottom surface of the semiconductor chip 3 is arranged on the cover surface on one of the contact surfaces 7 and electrically conductively connected. About these contact surfaces, the radiation-emitting semiconductor chip 3 of the
- a top surface of the second reflector layer 4 terminates flush with a first step.
- the transparent carrier 2 is provided, which has the cavity 9.
- the bottom 2a of the carrier comprises two
- FIGS. 4C to 4F further method steps analogous to those in FIGS. 2B to 2E are shown.
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Abstract
Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil (1) angegeben mit einem Träger (2), der eine Kavität (9) aufweist, einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (3), der an einer die Kavität (9) begrenzenden Bodenfläche angeordnet ist und der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist, und einer ersten Reflektorschicht (6), die über einer Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (3) angeordnet ist, wobei der Träger (2) stellenweise transparent für die elektromagnetische Primärstrahlung ist, und der strahlungsemittierende Halbleiterchip (3) beabstandet zu zumindest einer die Kavität (9) begrenzenden Seitenfläche ist.
Description
Beschreibung
STRAHLUNGSEMITTIERENDES BAUTEIL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STRAHLUNGSEMITTIERENDEN BAUTEILS
Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein
strahlungsemittierendes Bauteil anzugeben, das mechanisch besonders stabil ist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen
strahlungsemittierenden Bauteils anzugeben.
Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben. Bei dem strahlungsemittierenden Bauteil handelt es sich
beispielsweise um ein Bauteil, das im Betrieb
elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, emittiert. Zum Beispiel handelt es sich bei dem
strahlungsemittierenden Bauteil um eine Leuchtdiode.
Das strahlungsemittierende Bauteil weist eine
Haupterstreckungsebene auf. Die lateralen Richtungen sind hierbei parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet und die vertikale Richtung ist senkrecht zur
Haupterstreckungsebene ausgerichtet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil einen Träger, der eine Kavität aufweist. Die Kavität durchdringt den Träger beispielsweise teilweise, insbesondere nicht vollständig. Das heißt, die Kavität ist beispielsweise durch zumindest eine Seitenwand
und einen Boden gebildet, die jeweils Teil des Trägers sind. Die zumindest eine Seitenwand und der Boden des Trägers sind beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet.
Eine der Kavität zugewandte Deckfläche des Bodens des Trägers ist beispielsweise plan ausgebildet. Die Deckfläche kann parallel zur Haupterstreckungsebene des Bauteils verlaufen. Zumindest eine der Kavität zugewandte Seitenfläche der
Seitenwand des Trägers verläuft beispielsweise quer oder senkrecht zur Deckfläche des Bodens des Trägers. Die
zumindest eine Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist, kann beispielsweise einen stumpfen Winkel mit der Deckfläche des Bodens des Trägers einschließen. Der stumpfe Winkel zwischen der zumindest einen Seitenfläche und der Deckfläche des Bodens kann beispielsweise größer als 90° und kleiner als 180° sein. Bevorzugt ist der Winkel kleiner als 135°.
Des Weiteren kann die zumindest eine Seitenfläche, die der Kavität zugewandt ist, zumindest eine Stufe umfassen. Das heißt, dass die zumindest eine Seitenfläche des Trägers beispielsweise bereichsweise parallel zur Deckfläche des Bodens des Trägers verlaufen kann. Durch die zumindest eine Stufe weist die Kavität beispielsweise eine aufweitende Form in vertikaler Richtung auf, die der Deckfläche des Bodens des Trägers abgewandt ist. Das heißt, dass eine
Querschnittsfläche der Kavität, die parallel zum Boden des Trägers verläuft, an einer Position unterhalb der zumindest einen Stufe, die näher an dem Boden des Trägers ist, kleiner ist als eine Querschnittsfläche oberhalb der zumindest einen Stufe, die weiter weg vom Boden des Trägers ist. Weist die zumindest eine Seitenfläche beispielsweise zwei Stufen auf, so ist die Querschnittsfläche der Kavität auf Höhe einer
ersten Stufe, die näher am Boden des Trägers angeordnet ist als eine zweite Stufe, kleiner als die Querschnittsfläche der Kavität auf Höhe der zweiten Stufe. Jede Stufe weist zum Beispiel eine horizontale Fläche auf, die von der Vorderkante einer Stufe bis zur Vorderkante ihrer Stoß- oder Setzstufe hin reicht und die zum Beispiel parallel zur
Haupterstreckungsebene des Bauteils verläuft.
Der Träger enthält beispielsweise ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, oder ein
Keramikmaterial oder besteht aus einem dieser Materialien.
Der Träger ist beispielsweise eine mechanisch stabilisierende Komponente des strahlungsemittierenden Bauteils, welche weitere Komponenten des Bauteils mechanisch trägt und stützt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der an der die Kavität begrenzenden
Bodenfläche angeordnet ist und der zur Erzeugung von
elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist. Bei dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip kann es sich
beispielsweise um einen Volumenemitter handeln.
Ein volumenemittierender, strahlungsemittierender
Halbleiterchip weist beispielsweise ein Substrat auf, auf dem beispielsweise ein Halbleiterkörper epitaktisch gewachsen oder aufgebracht ist. Das Substrat kann beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden Materialien bestehen: Saphir, Siliziumcarbid, Glas. Volumenemittierende, strahlungsemittierende Halbleiterchips emittieren die erzeugte Strahlung nicht nur über eine einzige Lichtaustrittsfläche aus, sondern auch über zumindest eine Seitenfläche. Zum Beispiel treten beim Volumenemitter
wenigstens 30 % der emittierten Strahlung durch die zumindest eine Seitenfläche aus. Beispielsweise kann es sich bei dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip um einen
Leuchtdiodenchip handeln.
Der Halbleiterkörper des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips ist beispielsweise zur Erzeugung der
elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet. Bei dem Halbleiterkörper handelt es sich beispielsweise um einen epitaktisch gewachsenen Halbleiterkörper. Der
Halbleiterkörper kann auf einem III-V-
Verbindungshalbleitermaterial basieren. Der Halbleiterkörper umfasst einen aktiven Bereich, der eine QuantentopfStruktur oder eine MehrfachquantentopfStruktur umfassen kann. Der aktive Bereich ist beispielsweise dazu ausgebildet, die elektromagnetische Primärstrahlung zu erzeugen.
Der strahlungsemittierende Halbleiterchip umfasst
beispielsweise eine Bodenfläche, die einer Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips gegenüberliegt und die durch zumindest eine Seitenfläche verbunden sind. Die Bodenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist beispielsweise auf der Deckfläche des Bodens des Trägers angeordnet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil eine erste Reflektorschicht, die über einer Deckfläche des Halbleiterchips angeordnet ist. Die erste Reflektorschicht überdeckt die Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips beispielsweise vollständig. Zudem kann die erste Reflektorschicht
beispielsweise den strahlungsemittierenden Halbleiterchip in lateralen Richtungen überragen. Die erste Reflektorschicht
umfasst beispielsweise eine Bodenfläche, die einer Deckfläche gegenüberliegt und die durch zumindest eine Seitenfläche miteinander verbunden sind.
Die zumindest eine Seitenfläche der ersten Reflektorschicht ist beispielsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt mit der zumindest einen Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist. Zudem kann beispielsweise die Bodenfläche der ersten Reflektorschicht, die der Deckfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips zugewandt ist, bereichsweise mit der zumindest einen Seitenfläche des
Trägers, die der Kavität zugewandt ist, in direktem und unmittelbarem Kontakt stehen. Dies ist beispielsweise
möglich, da die zumindest eine Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist, beispielsweise zumindest eine Stufe aufweisen kann. Das heißt, die Bodenfläche der ersten Reflektorschicht kann beispielsweise auf der bereichsweise parallel verlaufenden zumindest einen Seitenfläche des
Trägers angeordnet sein.
Die Bodenfläche der ersten Reflektorschicht kann
beispielsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zur Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips stehen. Alternativ ist es möglich, dass die erste
Reflektorschicht in vertikaler Richtung beabstandet zu dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip angeordnet ist.
Die erste Reflektorschicht ist beispielsweise dazu
ausgebildet, die im Betrieb des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips emittierte elektromagnetische Primärstrahlung zu reflektieren. Die Primärstrahlung, die beispielsweise im Betrieb aus der Deckfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips ausgekoppelt, kann beispielsweise in Richtung
der zumindest einen Seitenfläche des Trägers beziehungsweise in Richtung der zumindest einen Seitenwand des Trägers reflektiert werden.
Die erste Reflektorschicht kann beispielsweise durch einen mit strahlungsstreuenden und/oder strahlungsreflektierenden Partikeln gefüllten Kunststoff oder Silikon gebildet sein.
Die Partikel der ersten Reflektorschicht sind beispielsweise Titanoxidpartikel .
Alternativ ist es möglich, dass die erste Reflektorschicht nur teilweise reflektierend ausgebildet ist und ein, wenn auch geringer Anteil der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Primärstrahlung, zum Beispiel höchstens 15 %, durch die erste Reflektorschicht tritt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Träger
stellenweise transparent für die elektromagnetische
Primärstrahlung. Der Träger enthält beispielsweise ein transparentes Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Epoxid, ein Silikon, oder ein transparentes Keramikmaterial oder besteht aus einem dieser Materialien.
Die im Betrieb des strahlungsemittierenden Halbleiterchips emittierte elektromagnetische Primärstrahlung, die an der ersten Reflektorschicht der zumindest einen Seitenwand des Trägers reflektiert wird, kann beispielsweise durch die zumindest eine transparente Seitenwand des Trägers austreten.
Ist die erste Reflektorschicht beispielsweise reflektierend ausgebildet, stellt das strahlungsemittierende Bauteil einen Seiten-Emitter dar. Es ist jedoch auch möglich, dass die erste Reflektorschicht nur teilweise reflektierend
ausgebildet ist. In diesem Falle wird die im
strahlungsemittierenden Halbleiterchip emittierte
elektromagnetische Primärstrahlung auch durch die Deckfläche der ersten Reflektorschicht ausgekoppelt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip beabstandet zu zumindest einer die Kavität begrenzenden
Seitenfläche. Die die Kavität begrenzende Seitenfläche ist beispielsweise die zumindest eine Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist. Der Halbleiterchip steht beispielsweise nicht in direktem Kontakt mit der zumindest einen die Kavität begrenzenden Seitenfläche. Zwischen dem Halbleiterchip und der zumindest einen Seitenfläche des Trägers kann beispielsweise ein weiteres Material angeordnet sein. Das weitere Material kann beispielsweise ein
Festkörper, eine Flüssigkeit oder ein Gas oder ein
Gasgemisch, beispielsweise Luft, sein.
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil einen Träger, der eine Kavität aufweist, einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der an einer die Kavität begrenzenden Bodenfläche angeordnet ist und der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist. Zudem umfasst das strahlungsemittierende Bauteil eine erste Reflektorschicht, die über eine Deckfläche des Halbleiterchips angeordnet ist. Der Träger ist
stellenweise transparent für elektromagnetische Strahlung und der Halbleiterchip ist beabstandet zu zumindest einer die Kavität begrenzenden Seitenfläche.
Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip, der auf einer Trägerplatte angeordnet ist, kann von verschiedenen
Umhüllungskörpern bedeckt sein. Eine Verbindungsfläche der
verschiedenen Umhüllungskörper erstreckt sich beispielsweise in lateralen Richtungen. Dieser Verbund kann durch
auftretende Scherkräfte, die in die lateralen Richtungen wirken, leicht beschädigt werden. Ferner können bei solch einem Verbund beispielsweise durch auftretende Scherkräfte Dislokationen zwischen den Umhüllungskörpern erzeugt werden. An solchen Dislokationen kann im Betrieb ein Wärmestau induziert werden. Dies wirkt sich neben der mechanischen Stabilität negativ auf die thermische Stabilität des
strahlungsemittierenden Bauteils aus.
Eine Idee des hier beschriebenen strahlungsemittierenden Bauteils ist unter anderem, den strahlungsemittierenden
Halbleiterchip, sowie die Umhüllungskörper, umfassend
Reflektor- und Konversionsschichten, innerhalb der Kavität des Trägers anzuordnen. Der Träger ist dabei transparent ausgebildet. Auftretende Scherkräfte in lateralen Richtungen wirken somit nicht direkt auf die Verbindungsflächen der Umhüllungskörper in lateralen Richtungen. Die Seitenwände des Trägers absorbieren die Scherkräfte und schützen die
Umhüllungskörper vor Dislokationen. Zudem können die
verschiedenen Umhüllungskörper in der Kavität des Trägers ohne Verwendung von aufwendigen Moldprozessen angeordnet werden. Vorteilhafterweise lassen sich die
strahlungsemittierenden Bauteile so effizient hersteilen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der Halbleiterchip und die erste Reflektorschicht innerhalb der Kavität
angeordnet. Das heißt, der strahlungsemittierende
Halbleiterchip und die erste Reflektorschicht überragen den Träger in vertikaler Richtung nicht. Eine die Kavität
begrenzende Deckfläche ist beispielsweise die Deckfläche der ersten Reflektorschicht. Zudem ist die die Kavität
begrenzende Bodenfläche teilweise durch die Bodenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips gebildet. Das heißt, die die Kavität begrenzende Bodenfläche, die die Kavität begrenzende Deckfläche und die zumindest eine die Kavität begrenzende Seitenfläche schließen den
strahlungsemittierenden Halbleiterchip und die erste
Reflektorschicht vollständig ein.
Auftretende Scherkräfte, die aus lateralen Richtungen auf das strahlungsemittierende Bauteil wirken, verschieben die erste Reflektorschicht im Bezug zum strahlungsemittierenden
Halbleiterchip daher nicht, da die Scherkräfte durch die Seitenwand des Trägers absorbiert werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine
Konversionsschicht zwischen dem Halbleiterchip und der ersten Reflektorschicht angeordnet und dazu ausgebildet, einen Teil der Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung zu
konvertieren. Die Konversionsschicht weist beispielsweise eine Deckfläche, die einer Bodenfläche gegenüberliegt, auf, die über zumindest eine Seitenfläche verbunden ist. Die
Deckfläche der Konversionsschicht steht beispielsweise bereichsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Bodenfläche der ersten Reflektorschicht. Die zumindest eine Seitenfläche der Konversionsschicht steht beispielsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der zumindest einen Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist.
Zudem kann die Bodenfläche der Konversionsschicht
beispielsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips stehen. Die Bodenfläche der Konversionsschicht ist
beispielsweise eben ausgebildet und schließt somit plan mit der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips
ab. Alternativ ist es möglich, dass auch die zumindest eine Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips von der Konversionsschicht bedeckt ist.
Die Bodenfläche der Konversionsschicht kann beispielsweise bereichsweise mit der zumindest einen Seitenfläche des
Trägers, die der Kavität zugewandt ist, in direktem und unmittelbarem Kontakt stehen. Dies ist möglich, da die zumindest eine Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist, zumindest eine Stufe aufweisen kann. Das heißt, die Bodenfläche der Konversionsschicht kann
beispielsweise auf der bereichsweise parallel verlaufenden zumindest einen Seitenfläche des Trägers angeordnet sein.
Die Konversionsschicht wandelt beispielsweise die
elektromagnetische Primärstrahlung in elektromagnetische Sekundärstrahlung um. Die Konversionsschicht umfasst zum Beispiel ein Matrixmaterial, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind. Bei dem Matrixmaterial kann es sich zum Beispiel um ein Harz, etwa wie um ein Epoxid oder um ein Silikon oder um eine Mischung dieser Materialien, handeln oder um ein keramisches Material. Die Leuchtstoffpartikel verleihen der Konversionsschicht die
längenwellenkonvertierenden Eigenschaften .
Für die Leuchtstoffpartikel ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: 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, Quantum dots. Diese Materialien können auch ohne Matrixmaterial Verwendung finden. Die
Konversionsschicht kann dann aus einem der Materialien bestehen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umgibt eine zweite Reflektorschicht zumindest eine Seitenfläche des
Halbleiterchips vollständig. Die zweite Reflektorschicht steht dabei beispielsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der zumindest einen Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt ist. Zudem kann eine Deckfläche der zweiten Reflektorschicht, die einer Bodenfläche
gegenüberliegt, in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Bodenfläche der Konversionsschicht stehen. Die Bodenfläche der zweiten Reflektorschicht kann beispielsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Bodenfläche des Trägers stehen .
Die zweite Reflektorschicht kann beispielsweise durch einen mit strahlungsstreuenden und/oder strahlungsreflektierenden Partikeln gefüllten Kunststoff oder Silikon gebildet sein.
Die Partikel der zweiten Reflektorschicht sind beispielsweise Titanoxidpartikel .
Alternativ ist es möglich, dass die zweite Reflektorschicht nur teilweise reflektierend ausgebildet ist und ein, wenn auch geringer Anteil, zum Beispiel höchstens 15 %, der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen
Primärstrahlung durch die zweite Reflektorschicht tritt.
Die erste Reflektorschicht und die zweite Reflektorschicht sind beispielsweise dazu ausgebildet, einen Teil der
elektromagnetischen Primärstrahlung zu reflektieren. Die erste und die zweite Reflektorschicht weisen dabei für im aktiven Bereich erzeugte elektromagnetische Primärstrahlung, vorzugsweise eine Reflektivität von wenigstens 90 %, auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform steht die zweite
Reflektorschicht in direktem Kontakt mit der zumindest einen Seitenfläche des Halbleiterchips. Handelt es sich
beispielsweise bei dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip um einen volumenemittierenden Halbleiterchip, so wird die im Betrieb emittierte elektromagnetische Primärstrahlung, die aus der zumindest einen Seitenfläche des Halbleiterkörpers austritt, zurückreflektiert und kann beispielsweise in
Richtung der Konversionsschicht reflektiert werden. Das heißt, die elektromagnetische Primärstrahlung, die aus der zumindest einen Seitenfläche des Halbleiterkörpers in
Richtung Deckfläche des Halbleiterkörpers reflektiert wird und aus der Deckfläche des Halbleiterkörpers in die
Konversionsschicht eintritt, wird teilweise zu
Sekundärstrahlung konvertiert. Mittels der ersten
reflektierenden Schicht wird die elektromagnetische Primär- und Sekundärstrahlung wieder reflektiert, sodass die
Primärstrahlung nochmals in die Konversionsschicht eintritt und nochmals teilweise konvertiert werden kann.
Die an der ersten Reflektorschicht reflektierte
Primärstrahlung und Sekundärstrahlung kann beispielsweise wieder an der Deckfläche der zweiten Reflektorschicht reflektiert werden. Das heißt, die Primärstrahlung und
Sekundärstrahlung werden mittels der ersten und der zweiten Reflektorschicht beispielsweise in Richtung der zumindest
einen Seitenfläche des Trägers, die der Kavität zugewandt sind, gelenkt. Dies erhöht vorteilhafterweise die
Lichtauskopplung aus der zumindest einen Seitenwand des Trägers .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Träger an einer Bodenfläche zumindest zwei Kontaktflächen auf und der Halbleiterchip ist über die zumindest zwei Kontaktflächen elektrisch leitfähig kontaktiert. Die zumindest zwei
Kontaktflächen sind beispielsweise in die Bodenfläche des Trägers eingebracht. Die zumindest zwei Kontaktflächen weisen eine Deckfläche auf, die einer Bodenfläche gegenüberliegt und die durch zumindest eine Seitenfläche verbunden sind. Die Deckfläche und die Bodenfläche der zumindest zwei
Kontaktflächen schließen beispielsweise bündig mit der
Deckfläche und der Bodenfläche des Bodens des Trägers ab. Die Bodenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist beispielsweise elektrisch leitfähig mit der Deckfläche einer Kontaktfläche verbunden. Die Deckfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist beispielsweise mittels einer Drahtverbindung mit der Deckfläche einer weiteren Kontaktfläche elektrisch leitend miteinander verbunden. Die Kontaktflächen weisen beispielsweise ein
Metall auf oder bestehen daraus. Das Metall ist
beispielsweise Silber oder Kupfer.
Alternativ ist es möglich, dass es sich bei dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip beispielsweise um einen Flip-Chip handelt. Dieser weist beispielsweise zwei Chipkontaktflächen an der Bodenfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf. Die beiden
Chipkontaktflächen sind dann beispielsweise jeweils auf der Deckfläche einer Kontaktfläche angeordnet. Jede
Chipkontaktflache ist dabei beispielsweise elektrisch leitend mit einer Kontaktflache verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft eine
Deckfläche des Trägers schräg zu einer Bodenfläche des
Trägers. Die Deckfläche des Trägers ist beispielsweise die Deckfläche der zumindest einen Seitenwand des Trägers. Die Bodenfläche des Trägers ist beispielsweise durch die
Bodenfläche des Bodens des Trägers gegeben. Die Bodenfläche des Trägers ist hierbei im Wesentlichen parallel zu der Haupterstreckungsebene ausgebildet. Die Deckfläche des
Trägers steht beispielsweise schräg zu der Bodenfläche des Trägers. Ein Winkel zwischen der Deckfläche des Trägers, die der Bodenfläche des Träger zugewandt ist, und der Bodenfläche des Trägers, die der Deckfläche des Trägers zugewandt ist, kann beispielsweise größer als 0° und kleiner als 90° betragen. Bevorzugt ist der Winkel kleiner 45°.
Bereiche der ersten Reflektorschicht sind beispielsweise auf der schrägen Deckfläche des Trägers angeordnet und stehen in direktem und unmittelbarem Kontakt zu dieser. Die Deckfläche der ersten Reflektorschicht ist beispielsweise weiterhin eben ausgebildet. Das heißt, die Bodenfläche der ersten
Reflektorschicht weist die gleiche Schräge auf wie die
Deckfläche des Trägers. Zudem schließt die Deckfläche der ersten Reflektorschicht beispielsweise bündig mit der
Deckfläche des Trägers ab, wo das strahlungsemittierende Bauteil eine größte vertikale Ausdehnung aufweist.
Die erste Reflektorschicht überdeckt beispielsweise den
Träger vollständig. Dadurch kann keine elektromagnetische Primär- und Sekundärstrahlung durch die Deckfläche des
Trägers austreten. Durch die Schräge ist das
strahlungsemittierende Bauteil gegen auftretende Scherkräfte, die in lateralen Richtungen wirken, geschützt. Wirkt
beispielsweise eine Kraft in lateralen Richtungen auf das strahlungsemittierende Bauteil, so wirkt diese nicht parallel zu einer Verbindungsfläche der zumindest einen Seitenwand des Trägers und der ersten Reflektorschicht. Vorteilhafterweise ist das strahlungsemittierende Bauteil so gegen
Beschädigungen durch Scherkräfte geschützt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der Träger einen reflektierenden Teil und einen transparenten Teil auf. Der Boden des Trägers ist beispielsweise reflektierend für die vom Halbleiterchip emittierte Primärstrahlung ausgebildet.
Die zumindest eine Seitenwand des Trägers ist beispielsweise für die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung transparent ausgebildet. Die Teile können beispielsweise einstückig miteinander ausgebildet sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
reflektierende Teil des Trägers eine Seitenwand und einen Boden und eine Deckfläche der Seitenwand des reflektierenden Teils des Trägers verläuft schräg zu einer Bodenfläche des Bodens des reflektierenden Teils des Trägers, wobei die Teile einstückig miteinander ausgebildet sind. Das heißt, der Boden des Trägers und ein Teil der zumindest einen Seitenwand des Trägers sind reflektierend für die vom
strahlungsemittierenden Halbleiterchip emittierte
Primärstrahlung ausgebildet. Der reflektierende Boden des Trägers und die zumindest eine reflektierende Seitenwand des Trägers sind dabei einstückig miteinander verbunden.
Die Deckfläche der zumindest einen reflektierenden Seitenwand steht beispielsweise schräg zu der Bodenfläche des Trägers.
Ein Winkel zwischen der Deckfläche des reflektierenden Teils des Trägers und der Bodenfläche des Trägers kann
beispielsweise größer als 0° und kleiner als 90° sein.
Bevorzugt ist der Winkel kleiner als 45°.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft eine
Deckfläche des transparenten Teils des Trägers schräg zu der Bodenfläche des Bodens des reflektierenden Trägers. Ein weiterer Teil der zumindest einen Seitenwand des Trägers ist beispielsweise transparent für die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung ausgebildet und ist auf dem Teil der
Seitenwand des Trägers angeordnet, der reflektierend
ausgebildet ist.
Die Deckfläche des transparenten Teils des Trägers ist beispielsweise die Deckfläche des transparenten Teils der zumindest einen Seitenwand des Trägers. Diese Deckfläche steht beispielsweise schräg zu der Bodenfläche des Trägers. Ein Winkel zwischen der Deckfläche des transparenten Teils des Trägers, die der Bodenfläche des Trägers zugewandt ist, und der Bodenfläche des Trägers, die der Deckfläche des transparenten Teils des Trägers zugewandt ist, kann
beispielsweise größer als 0° und kleiner als 90° sein.
Bevorzugt ist der Winkel kleiner als 45°.
Eine der Deckfläche der zumindest einen Seitenwand des transparenten Teils gegenüberliegende Bodenfläche weist bevorzugt die gleiche Schräge auf und steht in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der schrägen Deckfläche der
zumindest einen reflektierenden Seitenwand des Trägers. Die beiden Schrägen sind dabei beispielsweise gleich groß.
Der Träger ist hier beispielsweise nicht einstückig
ausgebildet. Durch die schräge Verbindung der zumindest einen reflektierenden und transparenten Seitenwand des Trägers ist das strahlungsemittierende Bauteil gegen auftretende
Scherkräfte, die in die lateralen Richtungen wirken,
geschützt. Wirkt beispielsweise eine Kraft in lateralen
Richtungen auf das strahlungsemittierende Bauteil, so wirkt diese nicht parallel zu einer Verbindungsfläche der zumindest einen reflektierenden und transparenten Seitenwand des
Trägers. Vorteilhafterweise ist das strahlungsemittierende Bauteil so gegen Beschädigungen durch Scherkräfte geschützt.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben. Vorzugsweise eignet sich das Verfahren zur Herstellung eines hier
beschriebenen strahlungsemittierenden Bauteils. Das heißt, ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil ist mit dem beschriebenen Verfahren herstellbar oder wird mit dem beschriebenen Verfahren hergestellt. Sämtliche in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Bauteil offenbarten Merkmale sind daher auch in Verbindung mit dem Verfahren offenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Trägers, der eine
Kavität aufweist. Die Kavität kann beispielsweise durch
Materialabtrag des Trägermaterials erzeugt werden. Alternativ wird die Kavität beispielsweise mittels eines geeigneten Gussprozesses als Aussparung erzeugt.
Es ist möglich, dass in einem ersten Schritt ein Boden des Trägers, der beispielsweise reflektierend ausgebildet ist, bereitgestellt wird. Zumindest eine Seitenwand des Trägers,
die beispielsweise transparent ausgebildet ist, wird in einem nächsten Schritt bereichsweise auf eine Deckfläche des reflektierenden Bodens des Trägers aufgebracht.
Alternativ ist es möglich, dass in einem ersten
Verfahrensschritt ein reflektierender Boden des Trägers und ein reflektierender Teil der zumindest einen Seitenwand des Trägers bereitgestellt wird. In einem nächsten Schritt wird dann beispielsweise der weitere reflektierende Teil der zumindest einen Seitenwand des Trägers auf eine Deckfläche der reflektierenden zumindest einen Seitenwand des Trägers aufgebracht .
Die zumindest eine transparente Seitenwand wird
beispielsweise mittels eines Spritz- oder Gussprozesses auf den reflektierenden Boden oder auf die zumindest eine
reflektierende Seitenwand aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf den Träger, an einer die Kavität
begrenzenden Bodenfläche, wobei der Halbleiterchip
beabstandet zu einer die Kavität begrenzenden Seitenfläche ist. Der Träger umfasst beispielsweise zumindest zwei
Kontaktflächen, die beispielsweise ein Metall enthalten oder aus diesem bestehen. Zudem umfasst der Halbleiterchip
zumindest zwei Chipkontaktflächen, die beispielsweise ein Metall enthalten oder aus diesem bestehen. Die
Chipkontaktflächen können beispielsweise durch Kleben, Bonden oder Löten auf jeweils eine Kontaktfläche aufgebracht werden. Diese Verbindung befestigt den Halbleiterchip auf dem Träger.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer ersten Reflektorschicht über den Halbleiterchip.
Ein Material der ersten Reflektorschicht wird beispielsweise in die Kavität eingebracht. Hierbei liegt das Material der ersten Reflektorschicht beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material der ersten
Reflektorschicht nach dem Aufbringen zur ersten
Reflektorschicht ausgehärtet. Ferner kann das Material der ersten Reflektorschicht beispielsweise mittels Sprühen,
Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt, nach dem Aufbringen des Halbleiterchips eine zweite Reflektorschicht aufzubringen, wobei die zweite
Reflektorschicht eine Seitenfläche des Halbleiterchips bedeckt .
Ein Material der zweiten Reflektorschicht wird beispielsweise in die Kavität eingebracht. Hierbei liegt das Material der zweiten Reflektorschicht beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material der zweiten
Reflektorschicht nach dem Aufbringen zur zweiten
Reflektorschicht ausgehärtet. Ferner kann das Material der zweiten Reflektorschicht beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Die zweite Reflektorschicht bedeckt beispielsweise die
Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips nicht. Das heißt, die Deckfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips ist im Wesentlichen frei von der zweiten Reflektorschicht. Im Wesentlichen frei heißt, dass
herstellungsbedingt kleine Mengen der zweiten
Reflektorschicht auf der Deckfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt, nach dem Aufbringen der zweiten Reflektorschicht eine Konversionsschicht auf den Halbleiterchip und auf die zweite Reflektorschicht aufzubringen.
Ein Konversionsmaterial der Konversionsschicht wird
beispielsweise in die Kavität eingebracht. Hierbei liegt das Konversionsmaterial beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Konversionsmaterial nach dem Aufbringen zur Konversionsschicht ausgehärtet. Ferner kann das Konversionsmaterial beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Im Folgenden werden das hier beschriebene
strahlungsemittierende Bauteil sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den
zugehörigen Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils ,
Figuren 2A, 2B, 2C, 2D und 2E schematische
Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils,
Figur 3 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils ,
Figuren 4A, 4B, 4C, 4D, 4E und 4F schematische
Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils,
Figur 5 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils ,
Figuren 6A, 6B, 6C, 6D, 6E und 6F schematische
Schnittdarstellungen von Verfahrensschritten eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils .
Das strahlungsemittierende Bauteil 1 umfasst einen Träger 2, der eine Kavität 9 aufweist. Der Träger 2 weist
beispielsweise einen Boden und eine Seitenwand auf. Der Boden
2a und die Seitenwand 2b des Trägers 2 sind dabei einstückig ausgebildet. Eine Seitenfläche der Seitenwand 2b des Trägers 2, die der Kavität 9 zugewandt ist, weist zwei Stufen 22 auf. Der Boden 2a des Trägers 2 umfasst eine Deckfläche und eine gegenüberliegende Bodenfläche. Zwei Kontaktflächen 7 sind in den Boden 2a des Trägers 2 eingebracht. Die Kontaktflächen 7 weisen ebenfalls eine Deckfläche, die einer Bodenfläche gegenüberliegt auf, die über eine Seitenfläche miteinander verbunden sind. Die Deckflächen der Kontaktflächen 7
schließen dabei bündig mit der Deckfläche des Bodens 2a des Trägers 2 ab. Auch die Bodenflächen der Kontaktflächen 7 schließen bündig mit der Bodenfläche des Bodens 2a des
Trägers 2 ab.
Zudem umfasst das strahlungsemittierende Bauteil 1 einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip 3. Der Halbleiterchip 3 umfasst eine Deckfläche, die einer Bodenfläche
gegenüberliegt, die über eine Seitenfläche miteinander verbunden sind. Die Bodenfläche des Halbleiterchips 3 ist auf der Deckfläche an einer der Kontaktflächen 7 angeordnet und elektrisch leitend verbunden. Über diese Kontaktflächen kann der strahlungsemittierende Halbleiterchip 3 von der
Bodenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3 bestromt werden. Des Weiteren ist die Deckfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips mit der Deckfläche der anderen Kontaktfläche 7 mittels eines Bonddrahts 8 elektrisch leitend miteinander verbunden.
Eine zweite Reflektorschicht 4 umgibt die zumindest eine Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3 dabei vollständig. Die zumindest eine Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3 steht dabei in direktem und unmittelbarem Kontakt mit der zweiten
Reflektorschicht 4. Zudem ist die zweite Reflektorschicht 4 in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Deckfläche des Bodens 2a des Trägers 2 und den Deckflächen der
Kontaktflächen 7. Weiter steht die zumindest eine
Seitenfläche der Seitenwand 2b des Trägers 2, die der Kavität 9 zugewandt ist, bereichsweise mit der zweiten
Reflektorschicht 4 in direktem und unmittelbarem Kontakt.
Eine Deckfläche der zweiten Reflektorschicht 4 schließt bündig mit einer ersten Stufe ab.
Über der Deckfläche der zweiten Reflektorschicht 4 und der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3 ist eine Konversionsschicht 5 angeordnet. Die Konversionsschicht
5 steht in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der
Deckfläche der zweiten Reflektorschicht 4 und der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3. Zudem steht die Konversionsschicht 5 bereichsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Seitenfläche der Seitenwand 2b des Trägers 2, die der Kavität 9 zugewandt ist. Eine
Deckfläche der Konversionsschicht 5 schließt bündig mit einer zweiten Stufe ab.
Über der Konversionsschicht 5 ist eine erste Reflektorschicht
6 angeordnet. Die erste Reflektorschicht 6 steht in
unmittelbarem und direktem Kontakt zu der Deckfläche der Konversionsschicht 5. Zudem steht die erste Reflektorschicht 6 bereichsweise in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Seitenfläche der Seitenwand 2b des Trägers 2, die der Kavität 9 zugewandt ist. Eine Deckfläche der ersten Reflektorschicht
6 schließt bündig mit einer Deckfläche der Seitenwand 2b des Trägers 2 ab. Die erste Reflektorschicht 6, die
Konversionsschicht 5, der strahlungsemittierende
Halbleiterchip 3 und die zweite Reflektorschicht 4 sind dabei innerhalb der Kavität 9 angeordnet.
In Verbindung mit den Figuren 2A bis 2E ist ein
Ausführungsbeispiel für ein Herstellungsverfahren für ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel dargestellt.
Gemäß Figur 2A wird in einem ersten Verfahrensschritt der transparente Träger 2 bereitgestellt, der die Kavität 9 aufweist. Der Boden 2a des Trägers umfasst zwei
Kontaktflächen 7. Die Seitenwand 2b und der Boden 2a des Trägers 2 sind einstückig.
Gemäß Figur 2B wird in einem nächsten Verfahrensschritt der strahlungsemittierende Halbleiterchip 3 an einer die Kavität 9 begrenzenden Bodenfläche angeordnet. Der Halbleiterchip 3 ist hier mit seiner Bodenfläche an der Deckfläche einer
Kontaktfläche 7 angeordnet und elektrisch leitend verbunden. Die Deckfläche des Halbleiterchips 3 ist mittels einer
Drahtverbindung 8 mit der Deckfläche einer anderen
Kontaktfläche 7 elektrisch leitend verbunden.
Gemäß Figur 2C wird in einem nächsten Verfahrensschritt eine zweite Reflexionsschicht 4 seitlich des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3 und an einer die Kavität 9 begrenzenden Bodenfläche angeordnet. Die Deckfläche der zweiten Reflexionsschicht 4 schließt dabei bündig mit der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 3 ab.
Gemäß Figur 2D wird in einem nächsten Verfahrensschritt eine Konversionsschicht 5 über der zweiten Reflexionsschicht 4 und dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip 3 angeordnet.
Gemäß Figur 2E wird in einem nächsten Verfahrensschritt eine erste Reflektorschicht 6 über der Konversionsschicht 5 angeordnet .
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 3 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel, das in der Figur 1 dargestellt ist, weist der Träger 2 einen reflektierenden Boden 2c und eine transparente Seitenwand 2d auf.
In Verbindung mit den Figuren 4A bis 4F ist ein
Ausführungsbeispiel für ein Herstellungsverfahren für ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel dargestellt.
Gemäß Figur 4A wird in einem ersten Verfahrensschritt der reflektierende Boden 2c des Trägers 2 bereitgestellt. Dieser umfasst zwei Kontaktflächen 7.
Gemäß Figur 4B wird in einem nächsten Verfahrensschritt eine transparente Seitenwand 2d auf den reflektierenden Boden 2c des Trägers 2 aufgebracht. Die transparente Seitenwand 2d kann mittels eines Vergussprozesses aufgebracht werden.
Gemäß Figur 4C bis 4F sind weitere Verfahrensschritte analog zu denen in Figur 2B bis 2E dargestellt.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 5 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils. Im Unterschied zu dem Ausführungsbeispiel, das in der Figur 3 dargestellt ist,
weist der Träger 2 einen reflektierenden Boden 2c auf und eine Seitenwand, die teilweise reflektierend ausgebildet ist. Der reflektierende Boden 2c und der reflektierende Teil der Seitenwand sind einstückig ausgebildet. Zudem weist die
Deckfläche des reflektierenden Teils der Seitenwand eine Schräge zur Deckfläche des Bodens des Trägers 2 auf. Über dem reflektierenden Teil der Seitenwand ist eine transparente Seitenwand 2d angeordnet. Diese weist ebenfalls eine
Deckfläche auf, die schräg zur Deckfläche des Bodens des Trägers 2 verläuft.
In Verbindung mit den Figuren 6A bis 6F ist ein
Ausführungsbeispiel für ein Herstellungsverfahren für ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil gemäß dem vorherigen Ausführungsbeispiel dargestellt. Gemäß Figur 6A bis 6F sind weitere Verfahrensschritte analog zu denen in Figur 4A bis 4F dargestellt.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102018103748.1, 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.
Bezugszeichenliste
1 strahlungsemittierendes Bauteil
2 Träger
2a Boden des Trägers
2b Seitenwand des Trägers
22 Stufe
2c reflektierender Boden des Trägers
2d transparente Seitenwand des Trägers 3 strahlungsemittierender Halbleiterchip
4 zweite Reflektorschicht
5 KonversionsSchicht
6 erste Reflektorschicht
7 Kontaktfläche
8 Drahtverbindung
9 Kavität
Claims
1. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) mit
- einem Träger (2), der eine Kavität (9) aufweist,
- einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (3) , der an einer die Kavität (9) begrenzenden Bodenfläche angeordnet ist und der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist, und
- einer ersten Reflektorschicht (6), die über einer
Deckfläche des Halbleiterchips (3) angeordnet ist, wobei
- der Träger (2) stellenweise transparent für die
elektromagnetische Primärstrahlung ist, und
- der Halbleiterchip (3) beabstandet zu zumindest einer die Kavität (9) begrenzenden Seitenfläche ist.
2. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem der Halbleiterchip (3) und die erste Reflektorschicht (6) innerhalb der Kavität (9) angeordnet sind.
3. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem eine Konversionsschicht (5) zwischen dem
Halbleiterchip (3) und der ersten Reflektorschicht (6) angeordnet ist und dazu ausgebildet ist, einen Teil der
Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung zu konvertieren.
4. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem eine zweite Reflektorschicht (4) zumindest eine
Seitenfläche des Halbleiterchips (3) vollständig umgibt.
5. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die zweite Reflektorschicht (4) in direktem Kontakt mit der zumindest einen Seitenfläche des Halbleiterchips (3) steht .
6. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der Träger (2) an einer Bodenfläche zumindest zwei Kontaktflächen (7) aufweist und der Halbleiterchip (3) über die zumindest zwei Kontaktflächen (7) elektrisch leitfähig kontaktiert ist.
7. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem eine Deckfläche des Trägers (2) schräg zu einer Bodenfläche des Trägers (2) verläuft.
8. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der Träger (2) einen reflektierend Teil und einen transparenten Teil aufweist.
9. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem
- der reflektierende Teil des Trägers (2) eine Seitenwand und einen Boden umfasst, und
- eine Deckfläche der Seitenwand des reflektierenden Teils des Trägers (2) schräg zu einer Bodenfläche des Bodens des reflektierenden Teils des Trägers (2) verläuft, wobei die Teile einstückig miteinander ausgebildet sind.
10. Strahlungsemittierendes Bauteil nach einem der
vorherigen zwei Ansprüche,
bei dem eine Deckfläche des transparenten Teils des Trägers
(2) schräg zu der Bodenfläche des Bodens des reflektierenden Trägers (2) verläuft.
11. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils (1) mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines Trägers (2), der eine Kavität (9) aufweist,
- Aufbringen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips
(3) auf den Träger (2), an einer die Kavität (9) begrenzenden Bodenfläche, wobei der Halbleiterchip (3) beabstandet zu einer die Kavität (9) begrenzenden Seitenfläche ist, und
- Aufbringen einer ersten Reflektorschicht (6) über den
Halbleiterchip (3) .
12. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei nach dem Aufbringen des Halbleiterchips (3) eine zweite Reflektorschicht (4) aufgebracht wird, wobei die zweite
Reflektorschicht (4) eine Seitenfläche des Halbleiterchips (3) bedeckt.
13. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
wobei nach dem Aufbringen der zweiten Reflektorschicht (4) eine Konversionsschicht (5) auf den Halbleiterchip (3) und auf die zweite Reflektorschicht (4) aufgebracht wird.
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US16/969,748 US11824142B2 (en) | 2018-02-20 | 2019-02-05 | Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component |
US18/489,511 US20240047625A1 (en) | 2018-02-20 | 2023-10-18 | Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018103748.1 | 2018-02-20 | ||
DE102018103748.1A DE102018103748A1 (de) | 2018-02-20 | 2018-02-20 | Strahlungsemittierendes bauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauteils |
Related Child Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
US16/969,748 A-371-Of-International US11824142B2 (en) | 2018-02-20 | 2019-02-05 | Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component |
US18/489,511 Continuation US20240047625A1 (en) | 2018-02-20 | 2023-10-18 | Radiation-emitting component and method for producing a radiation-emitting component |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2019162080A1 true WO2019162080A1 (de) | 2019-08-29 |
Family
ID=65411854
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/EP2019/052750 WO2019162080A1 (de) | 2018-02-20 | 2019-02-05 | Strahlungsemittierendes bauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauteils |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
US (2) | US11824142B2 (de) |
DE (1) | DE102018103748A1 (de) |
WO (1) | WO2019162080A1 (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017117488A1 (de) * | 2017-08-02 | 2019-02-07 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Bauelement |
DE102019125411A1 (de) * | 2019-09-20 | 2021-03-25 | OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements |
WO2023241864A1 (en) * | 2022-06-13 | 2023-12-21 | Ams-Osram International Gmbh | Method for producing a radiation emitting semiconductor device and radiation emitting semiconductor device |
DE102022121518A1 (de) | 2022-08-25 | 2024-03-07 | Ams-Osram International Gmbh | Verfahren zur herstellung einer vielzahl strahlungsemittierender bauelemente und strahlungsemittierendes bauelement |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070284600A1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Low Profile Side Emitting LED |
DE102010027253A1 (de) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauteil |
DE102011050450A1 (de) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip, optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements |
WO2013135696A1 (de) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes halbleiterbauteil, beleuchtungsvorrichtung und anzeigevorrichtung |
US20150221835A1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Michael A. Tischler | Light-emitting dies incorporating wavelength-conversion materials and related methods |
Family Cites Families (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7889421B2 (en) * | 2006-11-17 | 2011-02-15 | Rensselaer Polytechnic Institute | High-power white LEDs and manufacturing method thereof |
TW200826311A (en) * | 2006-12-04 | 2008-06-16 | Prolight Opto Technology Corp | Side emitting LED |
EP2228841A1 (de) * | 2009-03-09 | 2010-09-15 | Ledon Lighting Jennersdorf GmbH | LED-Modul mit verbesserter Lichtausgabe |
CN102339935B (zh) * | 2010-07-15 | 2015-07-08 | 展晶科技(深圳)有限公司 | 覆晶式led封装结构 |
JP6121915B2 (ja) * | 2011-03-07 | 2017-04-26 | コーニンクレッカ フィリップス エヌ ヴェKoninklijke Philips N.V. | 発光モジュール、ランプ、照明器具、及び表示装置 |
TWI518948B (zh) * | 2012-06-08 | 2016-01-21 | Unity Opto Technology Co Ltd | To enhance the luminous angle of the small size of the LED package to improve the structure |
TW201519476A (zh) * | 2013-11-08 | 2015-05-16 | Lextar Electronics Corp | 發光二極體封裝 |
KR101691818B1 (ko) * | 2014-06-19 | 2017-01-03 | 삼성디스플레이 주식회사 | 광원모듈 및 이를 포함하는 백라이트 유닛 |
-
2018
- 2018-02-20 DE DE102018103748.1A patent/DE102018103748A1/de active Pending
-
2019
- 2019-02-05 US US16/969,748 patent/US11824142B2/en active Active
- 2019-02-05 WO PCT/EP2019/052750 patent/WO2019162080A1/de active Application Filing
-
2023
- 2023-10-18 US US18/489,511 patent/US20240047625A1/en active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20070284600A1 (en) * | 2006-06-09 | 2007-12-13 | Philips Lumileds Lighting Company, Llc | Low Profile Side Emitting LED |
DE102010027253A1 (de) * | 2010-07-15 | 2012-01-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronisches Halbleiterbauteil |
DE102011050450A1 (de) * | 2011-05-18 | 2012-11-22 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Optoelektronischer Halbleiterchip, optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements |
WO2013135696A1 (de) * | 2012-03-13 | 2013-09-19 | Osram Opto Semiconductors Gmbh | Strahlungsemittierendes halbleiterbauteil, beleuchtungsvorrichtung und anzeigevorrichtung |
US20150221835A1 (en) * | 2014-02-05 | 2015-08-06 | Michael A. Tischler | Light-emitting dies incorporating wavelength-conversion materials and related methods |
Also Published As
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