CN101128750A - 制造光学部件和发射辐射的部件的方法，以及光学部件和发射辐射的部件 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助模制工艺制造光学部件和发射辐射的部件的方法，以及一种光学部件和具有限定的粘度的发射辐射的部件。

Description

制造光学部件和发射辐射的部件的方法，以及光学部件和发射辐射的部件
本发明涉及一种用于借助模塑工艺(Molding Prozess)制造光学部件和发射辐射的部件的方法，以及一种光学部件和发射辐射的部件。
在GB 1 423 013中说明了一种发光二极管，其半导体芯片在使用传递模塑工艺(Transfer-Molding-Prozess)的情况下嵌入透明的树脂中。在其中还提及用硅树脂包封芯片的可能性。
在US 4,198,131中说明了一种用于隐形眼镜的由硅树脂制造的光学元件。在那里强调了通过使用硅树脂来提高佩戴舒适性。
在EP 1 424 363A1中说明了将具有低于一帕斯卡秒的粘度的不同硅树脂与发光二极管结合的使用。
在WO 01/50540A1中说明了一种可表面安装的发光二极管源，其中发射辐射的半导体芯片在引线框架上通过传递模塑工艺用合成树脂挤压包封。在此，合成树脂材料形成发光二极管光源的壳。
当光学元件处于发射辐射的电子部件(例如在紫外光谱区或者蓝色光谱区域中发射的发光二极管(LED))的光路中时，经常显现材料退化。由于富有能量的紫外或者蓝色辐射的影响引起的材料退化导致这样的光学部件具有受限的使用寿命，其中使用寿命通过这样的时间来给出，即在该时间之后通过光学部件传输的辐射的强度下降到其开始值的一半。材料退化例如可以通过处于发射辐射的电子部件的光路中的光学部件的变色、尤其是通过变黄或者变褐色(Braunfaerbung)，以及通过变脆和形成裂缝而显现出来。由于温度提高和/或附加的湿度影响还会加速材料退化。在此，由于LED半导体材料在提高LED半导体材料的辐射功率的方面技术上继续深入发展，光学部件的使用寿命进一步降低。
迄今为止，在制造发射辐射的部件或者光学部件时，一直使用透明的热塑性塑料、树脂或者玻璃。
热塑性塑料特色在于处理成本低且简单。然而，它具有对短波辐射低的辐射耐受性和具有受限的工作温度。
相反，热固性塑料特色在于相对高的温度耐受性和良好的成形特性以及形状精确性。但是，热固性塑料同样具有对短波辐射的低辐射耐受性。处理过程昂贵并且具有相对高的材料成本。
玻璃的特色在于良好的老化稳定性以及良好的温度稳定性，然而产生材料和处理工艺的高费用。
迄今为止，仅可以受限地使用硅树脂。尽管硅树脂辐射稳定或老化稳定，然而对硅树脂的模制工艺(注塑工艺或模塑)比较耗时且成本高。根据迄今为止已知的方法制造的部件具有对实际使用过小的形状稳定性。
本发明的任务在于，说明一种光学部件以及一种发射辐射的部件和用于制造它们的方法，其中在使用硅树脂和模塑工艺的情况下进行改进。
此外，本发明的任务还在于，说明一种光学部件以及一种发射辐射的部件和用于制造它们的方法，其中环氧树脂使用在成型工艺中。
此外，本发明的任务在于，说明一种光学部件以及一种发射辐射的部件和用于制造它们的方法，其中使用由合适的其它树脂的混合物和硅树脂构成的混合材料。
此外，本发明还涉及一种光学部件和发射辐射的部件，它们通过根据本发明的方法来制造。
本发明通过独立权利要求来解决该任务。在从属权利要求中说明了本方法和部件的有利的实施形式和改进方案。
根据本发明的用于通过使用注塑方法(Injection Molding)制造光学部件以及发射辐射的部件的方法尤其是具有这样的特点，即使用具有在室温下所测量的范围从4.5至20帕斯卡秒(Pa·s)粘度的硅树脂作为造型材料。在此，室温下10Pa·s的粘度证明是有利的。
在使用室温下为液态的硅树脂作为造型材料的情况下，使用注塑方法证明是特别有利的。
优选地，使用明透的硅树脂，例如硅氧烷，它在商业上可从Dow-Corning获得，以便保证光学部件以及发射辐射的部件的合适透明度。尤其是，所使用的硅树脂这样地与造型工艺相配合，使得通过短的机器循环时间能够实现用于老化稳定的部件的有效且低成本的制造方法。
在此，当通过更高的粘度降低所谓溢料(Flash)的形成时，是有利的。溢料对专业人员而言理解为不希望的效应，其中例如通过蠕变过程，造型材料将这样的区域润湿，这些区域有利地没有造型材料。
在本发明的一种实施形式中，针对注塑方法(Injection Molding)应用100到220摄氏度之间、优选130到180摄氏度之间的工艺温度。在一种优选的实施形式中工艺温度为150摄氏度。
在本发明的另一种实施形式中，使用达到1000巴，尤其是50到100巴之间的注入压力。
此外，当造型材料包含用于脱模或者分离的混合物时，对本发明是有利的。对此，在具有长链的羧酸(Carbonsaeuren)的金属皂或生长基(Wachsbasis)上的材料是特别有利的。这样的用于脱模或者分离的混合物不仅可以与硅树脂结合使用，而且可以和其它造型材料、尤其是与硬化的造型材料结合使用，这些造型材料例如具有环氧树脂或者混合材料。
在本发明的另一种实施形式中，所使用的造型材料具有转换材料。在造型材料中所分散的转换材料可以是无机发光材料色素粉末，该无机发光材料色素粉末包含具有通式A3B5X12:M的发光材料。尤其是，来自铈掺杂的石榴石的基(Gruppe)的颗粒可以作为发光材料色素，其中尤其是铈掺杂的钇铝石榴石(Y3Al5O12:Ce，YAG:Ce)、铈掺杂的铽铝石榴石(TAG:Ce)、铈掺杂的铽钇铝石榴石(TbYAG:Ce)、铈掺杂的钆钇铝石榴石(GdYAG:Ce)和铈掺杂的钆铽钇铝石榴石(GdTbYAG:Ce)。其它可能的发光材料是在硫化物和硫氧化物基上的基质晶格(Wirtsgitter)、具有相应能在短波区域激发的金属中心的铝酸盐或者硼酸盐。也可以使用金属有机发光材料系。在此，发光材料色素也可以包含多种不同的发光材料，而转换材料可以包含多种不同的发光材料色素。此外，转换材料还可以包含可溶的和难溶的有机颜料和发光材料混合物。
当优选预干燥的转换材料被混入优选是液体形式的增附剂，以便改进转换材料与造型材料的粘附能力时，可以是有利的。尤其有利的是，在使用无机发光材料色素的情况下，增附剂具有3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan)和/或三烷氧基硅烷(Trialkoxysilan)基的其它衍生物。在此，增附剂的使用不限于使用在具有硅树脂的化合物中。尤其是，这样的增附剂也可以用于改进转换材料与可硬化的造型材料的粘附性，这些造型材料例如具有环氧化物或者混合材料。
此外，可以有利的是，为了改变发光材料表面，使用单功能和/或多功能的具有羧酸、羧酸酯、乙醚基团和/或乙醇基团的极性试剂。在此，特别有利的是使用乙二醇单丁醚。通过这种改变，可以提高高能量的发光材料表面的可润湿性，并且由此改进在用造型材料处理时的相容性和分散性。
当造型材料混入填料用于提高折射率时，产生根据本发明的方法的另一有利的实施形式。填料尤其可以包含玻璃颗粒、TiO2、ZrO2、αAl2O3或者其它金属氧化物。此外，填料还可以与具有高折射率的非含氧化合物的材料混合，例如氮化镓。
在本发明的另一种实施形式中，造型工艺(molding-Prozess)的循环时间在30秒到2分钟之间。在此，循环时间包含喷射时间和造型材料在造型工具中的硬化时间。尤其是，喷射时间可以达到25秒的范围，优选是小于25秒，使得避免如在过高的传送速度或者高粘度时出现的所谓的线偏移(Wire Sweep)。
线偏移对技术人员理解为在成形工艺，例如注塑方法、加压注塑方法或者模压方法中，造型材料尤其是对电子部件的电接触、例如对接合线的不希望的作用，其中例如通过接合线实现与发射辐射的电子部件的电接触。例如由高喷射压力或者高挤压速度引起的造型材料的高输送速度和造型材料的高粘度会造成接合线的不利的变形，直至由于中断经接合线的线路而引起电子部件的脱离接触。
在光学部件的一种实施形式中，根据上述方法之一制造光学部件。
根据本发明的用于制造发射辐射的部件的另一种方法特征在于，在加压注塑方法(Transfer Molding)中使用具有在150摄氏度下测量到4至35Pa·s的粘度的环氧树脂，或者使用具有范围在30到80％的环氧树脂的混合物的、并且粘度为室温下测量为0.9到12Pa·s的硅树脂(混合材料)。
在此，当在加压注塑方法的情况下使用固体材料、尤其是药片状的材料时，是有利的。
在本方法的一种实施形式中，借助加压注塑方法预制的部件、例如电子部件至少在部分区域中设置和/或喷涂有造型材料。
在本方法的一种实施形式中，使用环氧基的明透的造型材料(Moldcompound)，优选地使用环氧树脂，该环氧树脂成分为10-20％三-(2，3-环氧丙基)-1，3，5-异氰脲酸三缩水甘油脂(Triglycidyl-Isocyanurat)，20-35％四氢苯酐(Tetrahydrophthalsaeureanhydrid)，45-60％双酚-A-环氧树脂和2-3％石英玻璃，其例如可由商标为Nitto NT 300H-10025的环氧树脂得到。
在一种优选的实施形式中，环氧树脂具有在150摄氏度时测量为10Pa·s的粘度。以这样的方式，在造型材料具有良好的可加工性的同时减小了对于待包封的电子部件的影响，尤其以这样的方式，使得避免了特别是从150摄氏度时测量为50Pa·s的粘度起会出现的线偏移(Wire Sweep)。
在一种优选的实施形式中，混合材料具有硅树脂，硅树脂具有50％的环氧树脂的混合物。
在本方法的一种实施形式中，工艺温度在加压注塑方法(TransferMolding)中在100到220摄氏度之间，优选在130到180摄氏度之间。在此，当工艺温度在150摄氏度时会是特别有利的。
在本方法的另一种实施形式中，在加压注塑方法中使用50到100巴的喷射压力。
在用于制造发射辐射的半导体部件的方法的另一种实施形式中，所使用的造型材料包含用于脱模或者分离的混合物，尤其是在生长基上的材料或者具有长链羧酸的金属皂。
在用于制造发射辐射的半导体部件的方法的另一种实施形式中，所使用的造型材料具有转换材料。在造型材料中所分散的转换材料可以是无机发光材料色素粉末，该发光材料色素粉末包含具有通式A3B5X12:M的发光材料。尤其是，来自铈掺杂的石榴石的基的颗粒可以作为发光材料色素，其中尤其是铈掺杂的钇铝石榴石(Y3Al5O12:Ce，YAG:Ce)、铈掺杂的铽铝石榴石(TAG:Ce)、铈掺杂的铽钇铝石榴石(TbYAG:Ce)、铈掺杂的钆钇铝石榴石(GdYAG:Ce)和铈掺杂的钆铽钇铝石榴石(GdTbYAG:Ce)。其它可能的发光材料是在硫化物和硫氧化物基上的基质晶格(Wirtsgitter)、具有相应能在短波区域激发的金属中心的铝酸盐或者硼酸盐。也可以使用金属有机发光材料系。在此，发光材料色素也可以包含多种不同的发光材料，而转换材料可以包含多种不同的发光材料色素。此外，转换材料还可以包含可溶的和难溶的有机颜料和发光材料混合物。
此外，当优选预干燥的转换材料混入液态形式的增附剂，以便改进转换材料与塑料压制材料的粘附性时，这会是有利的。尤其有利的是，在使用无机发光材料色素的情况下，使用3-缩水甘油醚氧丙基三甲氧基硅烷(3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan)和/或在三烷氧基硅烷(Trialkoxysilan)基上的其它衍生物作为增附剂。
此外，可以有利的是，为了改变发光材料表面，使用单功能和/或多功能的具有羧酸、羧酸酯、乙醚基团和/或乙醇基团的极性试剂。在此，特别有利的是使用乙二醇单丁醚。通过使用这种添加剂，可以提高高能量的发光材料表面的可润湿性，并且由此改进在用造型材料处理时的相容性和分散性。
当造型材料混入有填料用于提高折射率时，则形成了根据本方法的另一种有利的实施形式。填料尤其可以包含玻璃颗粒、TiO2、ZrO2、αAl2O3或者其它金属氧化物。此外，填料可以与具有高折射率的非氧化物材料例如氮化镓混合。
根据本方法的另一种实施形式，加压注塑方法具有两分钟到八分钟之间的循环时间，尤其是当本方法具有五分钟的循环时间时，会是有利的，此外当本方法具有达到三分钟尤其是小于三分钟的循环时间时这是特别有利的，因为更长的循环时间通常降低了本方法的经济性。在此，循环时间包含喷入时间和造型材料在造型工具中的硬化时间。尤其是，喷入时间可以在达到25秒钟的范围内，优选小于25秒钟。
当在加压注塑方法中应用三分钟到五分中之间的硬化时间时，是有利的，因为具有在模制工具中的短停留时间或硬化时间的造型材料与自动化的处理工艺的匹配，能够实现经济的方法。
短硬化时间和短处理时间对于制造方法是有利的，由此产量、即生产量不会过低，使得部件的制造成本保持在经济的范围内。
在发射辐射的部件的一种实施形式中，按照根据本发明的方法中的一种制造发射辐射的半导体部件。
在发射辐射的部件的一种实施形式中，制造发射辐射的部件，该部件具有光学部件，光学部件按照根据本发明的方法中的一种制造。
在发射辐射的部件的一种实施形式中，在光电子半导体部件之后设置有按照根据本发明的方法中的一种制造的光学部件。
在此，“之后设置”在此和以下表示：光学元件位于发射辐射的半导体元件的光路中。
在发射辐射的半导体元件的一种实施形式中，预成形的壳(PremoldedPackage)具有根据本发明的方法的半导体芯片的挤压包封。
在发射辐射的半导体部件的另一种实施形式中，在按照根据本发明的方法的预成形的壳内，预成形的壳具有半导体芯片的挤压包封以及设置在半导体芯片之后的光学部件。
在发射辐射的半导体部件的一种实施形式中，按照根据本发明的方法用硅树脂混合物挤压包封在基本体(Basis-Package)上的半导体芯片。
在发射辐射的半导体部件的另一种实施形式中，在所挤压包封的半导体芯片之后在辐射方向上设置有光学部件，其中按照根据本发明的方法制造光学部件。
在发射辐射的半导体部件的另一种实施形式中，与设置在之后的光学部件的硅树脂混合物的形状稳定性相比，挤压包封半导体部件的硅树脂混合物具有更低的形状稳定性。该实施形式尤其是对功率构型(Leistungsform)是有利的。
在另一种实施形式中，本发明包括一种用于制造光学部件的方法，其中光学部件由包含混合材料的材料制造，其中混合材料
-具有至少一个包含硅氧烷基团的化合物作为第一成分，以及
-具有其功能基团选自环氧基团、亚胺基团和丙烯酸酯基团的化合物作为第二成分。
使用用于制造光学部件的混合材料能够实现，含有硅氧烷基团的化合物(例如硅树脂)的、对光学部件有利的特性，与具有环氧基团、亚胺基团和丙烯酸酯基团的化合物、尤其是热固性塑料例如环氧树脂、聚酰亚胺树脂和丙烯酸树脂的对光学部件有利的特征相结合。含有硅氧烷基团的化合物的有利特性例如是温度耐受性和老化稳定性。具有环氧基团、亚胺基团和丙烯酸酯基团的化合物的有利特性(如光学透明的聚合体所具有的特性一样)例如是短硬化时间和材料在表面上的良好粘附，其中该表面具有例如铜、银或者硅。此外，混合材料可以具有有利特性，诸如高硬度和高弹性，并且尤其是具有比硅树脂更低的易碎性和脆性，其中硅树脂在硬化的状态下具有高硬度。尤其是，混合材料可以具有良好的光学特征，尤其是对至少一个波长范围的电磁辐射的高透明度，并且因此可以有利地用于制造光学部件。
在本方法的另一种实施形式中，由混合材料形成光学部件。
在本方法的另一种实施形式中，混合材料的第一成分和第二成分具有单体。在单体交联时，在聚合过程的框架中第一和第二成分的单体形成共聚体。
在本方法的另一种实施形式中，混合材料的第一成分和第二成分具有聚合体。尤其是，第一成分具有聚硅氧烷而第二成分具有聚合体，该聚合体选自环氧树脂、聚酰亚胺和聚丙烯酸酯。在硬化过程中聚合体彼此交联时，聚合体形成聚合体混合物，其中单个聚合体彼此交联。
在本方法的另一种实施形式中，混合材料的第二成分具有附加的硅氧烷基团。
在另外的实施形式中，混合材料具有从10％到90％重量百分比(Gew％)范围的硅氧烷成分。优选地，混合材料具有从40％到60％重量百分比范围的硅氧烷成分，尤其是40％或者50％重量百分比。
在另一种实施形式中，混合材料在硬化之前(即未交联时)具有室温下测量的0.5至200Pa·s的粘度。
在本方法的一种优选的实施形式中，混合材料一方面预硬化成为室温下固态的初级产品。在此，未交联的混合材料暴露于合适的条件，例如温度、压力、电磁辐射(例如紫外或者红外波长范围中的辐射)或者上面的组合，使得开始混合材料的第一成分和第二成分之间的交联反应。通过相应调节交联的条件，例如提前改变压力或者改变温度，或者提前停止电磁辐射，可以使交联反应停顿，并且现在具有第一成分和第二成分的部分交联的混合材料形成室温下固态的初级产品。这样获得的初级产品可以以任意的固态形状、例如以板状或者块状地存在。此外，当这样获得的初级产品被碾碎时(例如通过磨碎或者研碎)并且例如被转变成颗粒状或者粉末状时，可以是有利的。初级产品的粉末状是特别适合的，以便将其它粉末状的材料、例如填料或者波长转换材料，添加到初级产品中。此外，有利的是，被碾碎的初级产品例如通过凝聚、压在一起或者成一体，优选通过挤压来成形。有利的是，以粉末状存在的初级产品被挤压成形，例如挤压成药片状或者药丸状。以这样的方式，有利地可以实现在重量方面精确对初级产品确定剂量，并且实现例如在形状的尺寸方面精确的几何匹配。因此，针对其它方法可以以合适的量和尺度提供初级产品。
此外，混合材料可以通过成形工艺，例如通过浇注以及随后的部分硬化形成一体形状，如药丸状或者药片状。
此外，在硬化成初级产品并且成形之后，初级产品的第一成分和第二成分可以继续交联，即初级产品被进一步硬化。在此的条件可以与制造初级产品时的条件相同或者不同。
在本方法的另一种实施形式中，由混合材料或者初级产品构造光学部件作为成形体。该成形体有利地在成形工具的腔中形成，其中光学部件借助与腔的形状相应的模具生成。在此，尤其是可以使用模压、压铸或者注塑方法。在此，成形体可以具有任何适于光学部件的形状。
在本方法的另一种特别优选的实施形式中，成形体由初级产品以压铸方法构成。在此，固体形式的初级产品(例如挤压成药片的粉末状初级产品)输送给压铸机。在此，当压铸方法在100到220摄氏度之间的温度下，优选在范围从130到180摄氏度的温度下实施时，可以是有利的，其中初级产品优选又变为液体。在此，这样变成液体的初级产品借助浇口系统被喷入成形工具的腔中，其中压力可为50至100巴。
在另一种实施形式中，初级产品具有温度150摄氏度时范围从1mPa·s到30Pa·s的粘度。优选地，初级产品在150摄氏度时具有与在环氧基上的造型材料类似的或者比其更大的粘度，尤其是优选具有大于4Pa·s的粘度，特别优选具有大于10Pa·s的粘度。以这样的方式，可以以传统的压铸方法处理初级产品，其中不需要或者只需很小的喷射工具的匹配，尤其是腔的气孔或者浇口系统方面、在喷射点方面或者在脱模斜面方面。此外，较高的粘度还降低了形成溢料(所谓的Flash)的倾向。在衬底上或者绕衬底(尤其是其上设置有光电子部件的衬底)形成光学部件的情况下，通过较高的粘度可以降低本方法对衬底的厚度公差或者不平坦性的敏感性。
在另一种实施形式中，借助硬化将混合材料或者初级产品处理成变硬的混合材料。在合适条件例如温度、压力、电磁辐射或者以上组合的条件下，通过第一成分和第二成分的交联反应来实现混合材料的硬化。初级产品的硬化通过在合适条件如温度、压力、电磁辐射或者上面的组合的条件下继续交联反应来实现。在此，这些初级产品硬化时的条件可以与由混合材料制造初级产品时的条件相同或者不同。
在一种优选的实施形式中，混合材料或者初级产品硬化成变硬的混合材料作为成形体至少部分地在成形工具的腔中进行。混合材料或者初级产品的完全硬化成为硬化的混合材料同样可以在成形工具的腔中进行，或者替换地在成形工具的腔之外进行。在此，可以保持硬化过程中的条件恒定或者变化这些条件。优选的是，完全硬化意味着第一成分和第二成分的尽可能最大程度的交联。
在一种优选的实施形式中，混合材料或者初级产品具有小于5分钟的硬化时间。短的硬化时间对短的机器时钟时间(Maschinentaktzeiten)会是有利的，这会对本方法的经济性产生积极影响。
在另一种优选的实施形式中，硬化的混合材料具有范围从80邵尔(Shore)A到80邵尔D的硬度，优选具有大于60邵尔D的硬度。处于硬化状态的具有环氧基团、亚胺基团和丙烯酸酯基团的化合物可以实现高硬度，这对部件的稳定性和可进一步加工性会是有利的。与纯硅树脂相反，混合材料由此可以具有更高的硬度和更小的易碎性。高硬度与成形体的高刚性结合会是有利的，例如就在将混合材料或者初级产品喷入成形工具的腔中之后更容易分开成形工具的浇口系统方面而言。通过这样的方式，能够有利地实现减小由于限定地中断浇口系统而引起的工具沾污。尤其是，以这样的方式得到了更低的清洗费用，这可以对该方法的经济性有积极影响。此外，在硬化的混合材料的高硬度的情况下，有利的是，光学部件可以具有相对于机械影响高的强度。高硬度在光学部件的进一步机械加工(例如通过锯)时是特别有利的。相反，由于过小的硬度，光学部件在机械加工期间会受到出现的过大张力而扭曲，并且在在机械加工之后由于过大张力而变形，这会导致光学部件的不利的和不希望的形状偏差。
在一种特别优选的实施形式中，用于制造光学部件的方法包括以下步骤(其中光学部件由包括混合材料的材料制造)：
A)将由混合材料借助预先硬化获得的初级产品转变成液体的或者松软的状态，
B)将来自方法步骤A)的初级产品引入成形工具的腔中，其中腔具有确定的形状，以及
C)将初级产品硬化成固态的混合材料，其中产生具有很大程度上与腔的形状相应的形状的光学部件。
由混合材料借助硬化获得的初级产品转变成液体或者松软的状态在此可以通过热作用和/或施加压力来实现。尤其是，初级产品转变成液体或者松软的状态在压铸工具或者注塑工具的浇口系统中进行。通过浇口系统，可以将液体或者松软状态的初级产品引入成形工具的腔中。在此，初级产品可至少部分地填充腔内的空腔并且占据相应的形状。通过将初级产品硬化成变硬的混合材料，可以获得变硬的混合材料的、很大程度上与腔的形状相应的形状。
在另一种实施形式中，用于制造光学部件的方法包括附加的、在方法步骤A)之前实施的方法步骤：
A1)将混合材料预先硬化成室温下固态的初级产品，
A2)将固态的初级产品碾碎成粉末或者颗粒形的状态，
A3)将被碾碎的初级产品转变成紧密的形式。
被碾碎的例如以粉末或者颗粒形式存在的初级产品的转变可以通过凝聚或者压在一起、优选通过挤压来实现。紧密的形式在此可以是药片状或者药丸状。
在本方法的另一种实施形式中，在将混合材料或者初级产品添加进成形工具的腔内之前，在腔的内壁上至少部分设有薄膜(Foliemolding)。在此，这样地设置该薄膜，使得它在接下来的成形工艺中位于混合材料或者初级产品与腔内壁之间，由此可以避免腔内壁的润湿和混合材料或者初级产品与此关联的在腔内壁上的粘附。在此，特别有利的是热阻薄膜的使用，该薄膜受到温度影响而膨胀。尤其在使用具有低粘度的混合材料或者初级材料的情况下，薄膜的使用会是特别有利的。以这样的方式，可以降低在成形工艺之后必需成形工具的清洗工艺的必要性。在此，当薄膜不影响腔的造型时，例如当薄膜很薄时，是有利的。当薄膜不厚于40微米时，是特别有利的。
此外，当薄膜完全设在腔的内壁上并且这样地适应于腔内壁的形状时，是特别有利的。这例如可以通过借助腔内壁的合适结构将薄膜吸到腔内壁上来实现。内壁的合适结构例如可以具有多个开口和/或具有多孔材料的区域，通过这些区域可以由过真空系统吸薄膜，该真空系统至少在内壁附近产生负压。在此，当薄膜受到附加的温度影响而伸展时，可以是有利的。以这样的方式可以有利地影响薄膜在腔内壁上的完整贴附。
此外有利的是，混合材料或者初级产品没有或者仅仅很少地粘附在薄膜上，使得在成形工艺之后，可以在影响至少部分硬化的混合材料的表面很小的情况下实现容易地去除薄膜。
此外，通过使用薄膜可以实现改进的腔和/或待包围的区域的密封。因此在使用具有合适粘度的初级产品或者混合材料的情况下，使用薄膜会是有利的，因为可以显著降低应该没有混合材料或者初级产品的(例如成形工具的)区域的润湿，并且因此出现较少的溢料(Flash)。以这样的方式可以有利地避免后面的清洗工艺。
在本方法的另一种实施形式中，混合材料或者初级产品还混入有脱模剂。在此，当脱模剂没有显著影响待制造的光学部件的光学特征并且额外地是抗老化的时，这是有利的。在制造光学部件时使用脱模剂可以证明是特别有利的，因为在使用脱模剂的情况下，使至少部分硬化的混合材料容易从成形工具中分开。当由于待制造的光学部件的特殊特征(尤其是当待制造的光学部件包含很小的结构时)而使得其它使脱模容易的可能性(例如通过将薄膜安装在成形工具的腔内壁上)是不可能时，这可以是特别有利的。
在本方法的一种实施形式中，混合材料或者初级产品混入有波长转换材料。波长转换材料适于吸收穿过光学部件的在第一波长范围中的辐射的至少一部分，并且发射具有不同于第一波长范围的、在第二波长范围的电磁辐射。就此而言，波长转换材料尤其可以是无机发光材料粉末，其具有氮化物和/或硅酸盐，以及例如具有铈掺杂的钇铝石榴石粉末和铈掺杂的铽铝石榴石粉末以及以上的组合。合适的有机和无机发光物质例如在出版物WO 01/50540 A1和WO 98/12757 A1中介绍，其关于发光材料的公开内容通过引用结合于此。
在本方法的一种实施形式中，波长转换材料被混入混合材料。接着，混合材料被预先硬化成初级产品，由此获得由初级产品和波长转换材料构成的混合物，该混合物例如以板状的形式存在。所获得的由初级产品和波长转换材料构成的混合物可以被碾碎，在此优选磨碎成粉末，这样所获得的粉末混合物可以形成紧密的形式，在此优选挤压成药片状。
在本方法的另一种实施形式中，波长转换材料被混入初级产品，初级产品例如作为粘在一起的固体存在，尤其是作为板或者作为块。替换地，初级产品可以作为颗粒存在。初级产品与所添加的波长转换材料被碾碎成粉末，并且所获得的粉末混合物被成形，优选挤压成药片状。以这样的方式可以有利地实现初级产品与波长转换材料的均匀混合。
在本方法的另一种实施形式中，优选以粉末状形式存在的波长转换材料被混入以粉末形式存在的初级产品，并且这样所获得的粉末混合物被成形，优选被挤压成药片状。
光学部件的出射辐射的色度坐标和饱和度的精确调节可以通过波长转换材料的精确混合的可能性来实现。可以通过避免由于混合材料的短的硬化时间而造成的波长转换材料沉淀，从而能够实现出射辐射的均匀色觉。
在本方法的一种优选的实施形式中，这样地选择波长转换材料，使得射入光学部件中的辐射的至少一部分向另一波长转换。在此，射入光学部件中的辐射可以具有紫外到绿色辐射范围中的波长，并且转换过的辐射具有绿色至红色辐射范围中的波长。如果射入光学部件中的辐射的仅仅一部分转换到另一波长和/或射入光学部件中的辐射的至少一部分转换成至少两种波长，则可以产生出射辐射的混合颜色的出射光谱。在此，波长转换材料的选择根据射入光学部件中的辐射的波长谱和所要求的出射光谱进行。
在本方法的另一种优选的实施形式中，这样地选择波长转换材料，使得射入光学部件中的辐射具有蓝色辐射范围中的波长，并且从光学部件射出的辐射具有多个波长范围的混合，使得产生白色光的感觉。
在本方法的另一种实施形式中，混合材料或者初级产品混入添加有用于提高折射率的材料。对制造透镜或者其它折射光的光学部件，提高折射率例如可以是有利的。在此，用于提高折射率的材料可以与混合材料化合，尤其是它可以具有化合的钛、锆和/或硫。此外，用于提高折射率的材料可以以氧化物的形式被混入混合材料或者初级产品，在此，尤其是涉及金属氧化物，例如TiO2、ZrO2、αAl2O3。此外，尤其是玻璃颗粒可以作为用于提高折射率的材料可以被混入混合材料或者初级产品。此外，例如氮化镓还可以混入具有高折射率的非氧化物材料的材料。
在本方法的另一种实施形式中，光电子部件通过包括硬化的混合材料或初级产品的光学部件来封装，其中光学部件和光电子部件这样地相互设置，使得光学部件包围光电子部件。在此，光电子部件可以设置在衬底上或者不设置在衬底上。
在本方法的一种优选的实施形式中，光学部件这样地实施，使得其至少部分这样地模制到光电子部件上，使得光电子部件与光学部件形成接触。特别有利的是，光学部件至少部分形状配合地包封光电子部件。
在本方法的另一种实施形式中，光电子部件通过光学部件封装，其中光电子部件设置在衬底上，并且光学部件这样地设置在光电子部件之上，使得光电子部件被衬底和光学部件包围。因此，光学部件也可以是光电子部件的封装的一部分。
在本方法的另一种实施形式中，在衬底上的光电子部件在混合材料或者初级产品硬化期间至少部分被它包围。在此混合材料或者初级产品可以至少部分或者完全硬化。
在本方法的另一种实施形式中，在衬底上的光电子部件这样地安装在成形工具的腔中，使得混合材料或者初级产品在喷入腔中时至少部分模制到光电子部件上。在此，混合材料或者初级产品可以完全或者至少部分地包围光电子部件和衬底。当硬化的混合材料具有低的硬度时，衬底的合适几何形状证明是有利的。尤其是，由此可以有利地影响光学部件的形状稳定性，尤其是例如提高了形状稳定性。
在本方法的另一种实施形式中，发射辐射的光电子部件用作光电子部件。在此优选的是，涉及发射辐射的半导体芯片，例如光发射二极管芯片诸如发光二极管芯片、半导体芯片、薄膜发光二极管芯片、或者有机电致发光的发光二极管芯片(OLED)。
薄膜发光二极管芯片的特色还可以是以下典型特点：
-在产生辐射的外延层序列的朝支承元件的第一主面上施加或者构造有反射层，反射层将在外延层序列中所产生的电磁辐射中的至少一部分反射回外延层序列中；
-外延层序列具有在20μm或者更小范围中的厚度，尤其是在10μm范围中的厚度，以及
-外延层序列包含至少一个半导体层，半导体层具有至少一个面，该面具有混匀结构，混匀结构在理想情况下引起光在外延层序列中的近似各态历经的分布，即混合结构具有尽可能各态历经的随机散射特性。
例如在1993年10月18日I.Schnitzer等人所著的Appl.Phys.Lett.63(16)，2174-2176页中描述了薄膜发光二极管芯片的基本原理，其关于此的公开内容通过引用结合于此。
OLED原理上由电致发光的有机层构成，这些层设置在两个电极之间。如果电势施加到电极上，则由于电子和注入有机层中的“空穴”之间的复合引起发光。
在本方法的另一种实施形式中，接收辐射的光电子部件例如光电二极管、光电晶体管或者光电IC被用作光电子部件。
在本方法的另一种实施形式中，发射辐射的半导体芯片用作光电子部件，该光电子部件在工作时可以发射具有来自从紫外到绿色的波长范围的波长的辐射。优选地，使用这样的发射辐射的半导体芯片，该半导体芯片工作时可以发射蓝色波长范围中的辐射。
此外，光电子部件可以设置在衬底上，其中该衬底具有引线框架、印刷电路板、基于柔性材料的结构或者基于陶瓷的结构。
此外，衬底和/或光电子部件的与混合材料或者初级产品处于接触的至少一部分可以用这样的材料涂敷，这样的材料适于改进衬底和/或光电子部件与混合材料或者初级产品之间的粘附。优选地，该材料具有硅酸酯，其中尤其是通过煅烧热解硅有机化合物将薄的很密的且粘附紧的硅酸酯层施加在衬底上。硅酸酯层具有高的表面能量，并且由此特别适于提高混合材料或者初级产品在衬底上的粘附。当光学部件不具有与衬底或者光电子部件的锚接，而是仅仅粘附在衬底和/或电子部件上时，本方法的该实施形式是特别有利的。
此外，通过衬底和/或光电子部件的等离子体预处理，可以提高衬底和/或光电子部件与混合材料或者初级产品之间的粘附。
此外，成形工具的腔可以这样地构造，使得在成形工艺中制造多个光学部件。在此，多个光学部件一件式地制造，即这样地制造，使得光学部件在成形工艺之后至少在部分区域中结合在一起。多个光学部件制造在腔中这样地使制造过程变得容易，使得在成形工艺的范围中只有腔必需被排空。这种排空可以针对腔的多个或者所有区域通过在腔中的共同开口进行，其中光学部件形成在这些区域中。同样，可以通过用于多个或者所有区域的共同的浇口系统进行填充，即例如将造型材料喷入腔中，其中在这些区域中形成光学部件。当光学部件具有很小的大小时这可以是特别有利的，因为其中可以形成仅仅一个光学部件的单个腔同样必需具有用于排空腔的开口和浇口系统。
在本方法的另一种实施形式中，腔这样地形成，使得多个光学部件并排地设置成一行。
在本方法的另一种实施形式中，腔这样地形成，使得多个光学部件平面地设置，即光学部件并排地设置在一平面中。
在本方法的另一种实施形式中，多个在共同的腔中形成的部件在成形工艺之后被分开。在此，可通过切、锯、划、折断、磨、激光分离或者以上的组合进行分开。在此有利的是，其中形成光学部件的区域之间的腔具有这样的区域，在这样的区域中形成光学部件之间的连接区域，在连接区域中可以进行分开。这样的连接区域可以有利地实施得薄于光学部件并且例如可以具有额定折断位置。
在本方法的另一种实施形式中，多个光电子部件安装在共同的腔中。通过这样的方式，可以在共同的成形工艺中通过形成多个光学部件形成和/或封装多个光电子部件。
在本方法的另一种实施形式中，每个光电子部件设置在自己的衬底上，并且多个具有光电子部件的衬底在成形工艺之前安装在成形工具的腔中。
在本方法的另一种实施形式中，多个光电子部件安装在共同的衬底上，并且具有多个光电子半导体部件的共同的衬底在成形工艺之前安装在成形工具的腔中。
本发明的一种实施形式的主题也是一种光学部件，该光学部件可通过根据本发明的方法获得。
在另一种实施形式中，光学组件处于电磁辐射的光路中。尤其是光学部件的至少一部分处于电磁辐射的光路中。在此，电磁辐射可以由发射辐射的部件发射。尤其是，光学部件至少具有这样的区域，在这些区域中，光学部件对电磁辐射至少部分是透明的。优选地，这样设计透明性，使得可以减少由于在光学部件中或者在光学部件的边界面上的反射或者吸收过程而导致由光学部件发射的辐射强度的降低。
此外，在一种实施形式中光学部件具有至少一个第一表面，电磁辐射射入该表面中并且该表面被称作入射面。此外，光学部件具有至少一个第二表面，电磁辐射在传播经过光学部件的至少单个区域之后，又从第二表面射出并且第二表面被称作出射面。在此，光学部件的入射面和出射面可以任意成形并且彼此任意定向。此外，射入光学部件中的电磁辐射和从光学部件中射出的电磁辐射在它们的特征方面，例如在强度，方向、波长、极化和相干长度方面还可以不同。
在光学部件的另一种实施形式中，光学部件尤其是偏转辐射的光学部件、折射辐射的光学部件、反射器、波长转换器、壳、壳的一部分、封装、封装的一部分或者以上的组合。
在光学部件的另一种实施形式中，折射辐射的光学部件是透镜，尤其是球形透镜、非球形透镜、圆柱形透镜或者菲涅耳透镜。
本发明的一种实施形式的主题也是一种装置，该装置包括通过根据本发明的方法可得到的光学部件和光电子部件。尤其是，光学部件这样地设置在光电子部件之上，使得光学部件的至少一部分处于光电子部件的光路中。在此，光学部件具有这样的形状，即其至少部分包围光电子部件。尤其是，光学部件通过这样的方式至少部分封装光电子部件。在此，光电子部件可以设置在衬底上，其中光学部件可以这样地成形，使得其至少包围衬底的一部分。
在该装置的另一种实施形式中，该装置具有这样的形状，即它可表面安装。
以下结合图1至8所阐述的实施例得到本发明的其它优点、优选的实施形式和改进方案。
其中：
图1示出了具有根据本发明的光学部件的发射辐射的半导体部件的示意性图，
图2示出了具有根据本发明的光学部件的发射辐射的半导体部件的另一示意性图，
图3a和3b示出了根据本发明的发射辐射的部件的其它示意性图，
图4a和4b示出了根据本发明的发射辐射的半导体部件的其它示意性图，
图5示出了发射辐射的半导体部件的另一示意性图，
图6示出了具有光学部件的装置的另一示意性图，
图7a至7e示出了具有光学部件的装置的制造方法的另一示意性图，
图8示出了具有光学部件的装置的另一示意性图。
在实施例和附图中相同或者作用相同的部件分别标有相同的参考标记。所述元件及它们彼此间的大小比例基本上不能视为符合比例的，更准确地说，为了更好的可示性和/或为了更好的理解而在尺寸上夸大地表示。
在根据图1的实施例中，按照根据本发明的方法制造的光学部件1设置在半导体芯片2上，该半导体芯片安装在衬底3上。光学部件1是所谓抛物线聚光器(compound parabolic concentrator，CPC)。
根据本发明的实施形式当然也包括光学部件如透镜，衍射光学系统、反射器或者一般地包括所有类型的光学部件。
通过以根据本发明的方法制造光学部件可能的是，硅树脂用于制造所有通常的光学部件。根据本发明的方法提供了制造光学部件的可能性，这些光学部件使硅树脂的抗老化的优点与明显改进了的形状稳定性相结合。
图1中所示的发射辐射的半导体部件的实施例是所谓板上芯片安装(COB：Chip-On-Board-Montage)。
在此，半导体芯片2可以是常规的发光二极管芯片或者也可以是薄膜发光二极管芯片。光学部件1可以承担多个功能。它可以用于射束成形，但是也可以用于转换半导体芯片的发射谱。对此，光学部件1的造型材料被混入有所谓转换材料。转换材料可以是发光材料色素粉末，该发光材料色素粉末例如将某一部分的短波光转送成更长波长的辐射，由此产生多色光源尤其是白色光源的感觉。
其它光学部件可以是椭圆聚光器(Compound Elliptic Concentrator，CEC)或者双曲线聚光器(Compound Hyperbolic Concentrator，CHC)。这些部件可以设置有反射侧壁。在此，聚光器的光入射面和光出射面可以具有任意几何形状，尤其是椭圆形、圆形、正方形以及规则和不规则的多边形。
优选地，聚光器设置在半导体芯片和其主辐射方向之后，即聚光器位于半导体芯片的光路中。
此外半导体芯片2还可以被一框架包围，光学部件1安装在该框架中或者框架上。该框架可以固定光学部件1和/或相对于芯片耦合输出面调整光学部件。
图2示出了根据本发明的发射辐射的半导体部件的另一种实施例。在半导体部件中，半导体芯片2设置在衬底3上。在半导体芯片2之后设置有根据本发明的光学部件12。光学部件12在此为光学系统，该光学系统在其作用方面类似CPC光学系统。光学系统具有类似的效率并且特色在于简化的制造。所希望的光学特征通过直的侧面结合拱形的出射面来实现。图2中的实施例与图1中的实施例一样涉及所谓板上芯片单元。
图3以两个分图a和b示出了两个根据本发明的发射辐射的半导体部件的实施形式的示意性图。这两个分图a和b共同的是，半导体芯片2设置在预成形的壳4内并且被挤压包封的区域5包围。区域5的挤压包封可以按照根据本发明的方法来进行。在被挤压包封的区域5上方设置有光学系统8或者81。在根据本发明的方法步骤中，光学系统8或81可以与被挤压包封的区域5一起制造，或者按照根据本发明的方法分别地制造并且随后设置在被挤压包封的区域5上。对光学系统8或81的可能例子是菲涅耳透镜、球形透镜、非球形透镜或者衍射光学系统。
图4以分图a和b示出了根据本发明的发射辐射的半导体芯片的两个其它优选的实施形式。在制造时设置在引线框架6上的半导体芯片2以加压注塑方法用于喷射料包封，并且形成注塑壳(molded package)7。这样的技术是已知的，例如Osram公司销售根据这样的技术制造的标有商标SmartLED或者Firefly的产品。迄今为止，针对无硅氧烷(silikonfrei)的树脂可应用这样的制造方法。
根据本发明的方法实现了硅树脂在该区域中的使用。在注塑壳7上可以设置有光学系统82或83。光学系统82或83可以与注塑壳7一起以加压注塑方法制造，或者也可以分开以根据本发明的方法制造并且随后设置在注塑壳7上。硅树脂与环氧树脂混合成混合材料能够实现高形状稳定性，并且使造型材料良好地粘附在引线框架6或者衬底上。引线框架6的自由连接端借助接触13与芯片2电连接。另一电接触在芯片下侧上。
不仅注塑壳7而且光学系统82或83都可以包含转换材料或者发光材料。
引线框架(lead frame)6也可以具有S形的弯曲，由此产生可表面安装的发射辐射的半导体部件。
图4中的分图a示出了具有衍射光学系统的实施形式，而图4中的分图b示出了具有球形透镜的实施形式。
在图5中示出了根据本发明的发射辐射的半导体部件的另一种实施形式。该实施例是所谓的功率结构，在此半导体芯片2设置在基本封装(Basis-Package)9上。半导体芯片2设置有挤压包封10，在该挤压包封之后设置有光学系统11。在功率结构中，半导体芯片2的挤压包封10受到高的辐射强度。因此，重要的是，抗老化的或辐射耐久的材料应用于挤压包封10。因此，挤压包封10有利地由具有高硅树脂成分的造型材料构成。硅树脂满足对老化和辐射稳定性的要求。在该实施形式中，硅树脂的形状稳定性的不足通过设置在之后的形状稳定的光学系统11来补偿。因此，光学系统11包围挤压包封10并且保证了其形状稳定性。由于光学系统11本身具有硅树脂的成分，所以其老化稳定性和辐射耐久性同样被提高，并且产生光学系统11与挤压包封10之间的良好连接。
由于挤压包封10可以由硅树脂构成而光学系统11可由硅氧烷/环氧树脂-混合材料构成，所以在该实施形式中降低了挤压包封与光学系统的折射率的差异。
在根据图6的实施例中，借助根据本发明的方法以加压注塑方法这样地由初级产品形成光学组件21，使得其包围光电子部件2，该光电子部件设置在引线框架上。通过S形弯曲由光学部件21包围的引线框架6，产生引线框架6与光学部件21的机械锚接。这样的设置形成了可表面安装的部件。
初级产品可在加压注塑喷压方法中形成光学部件21之前混入有内部脱模剂，由此得到在成形工艺之后容易脱模。
光学组件例如具有大约1.3mm+/-0.1mm的长度，大约0.8mm+/-0.1mm的宽度和大约0.3mm+/-0.1mm的高度。替换地，光学组件例如具有大约1.7mm+/-0.1mm的长度，大约0.8mm+/-0.1mm的宽度和大约0.65mm+/-0.05mm的高度。光学组件例如也可在侧面22、23倾斜，具有与垂线30成5至7度的角度31，32。该倾斜例如可以使在加压注塑之后的脱模变得容易。替换地，该角度也可以为0度。
光电子部件是LED芯片，LED芯片从背离衬底的侧被借助接合线13接触。例如涉及在InGaN基上的LED芯片，该LED芯片在470nm时具有发射最大值。例如在YAG:Ce基上，通过波长转换材料混合成混合材料或者初级产品，可以实现冷白到暖白的发光感觉。尤其是，该装置的从光学部件射出的辐射例如可以具有白色色觉，其具有根据CIE 1931的色度坐标x＝0.30，y＝0.28。替换地，该装置的从光学部件射出的辐射例如具有这样的白色色觉，其具有根据CIE 1931的色度坐标x＝0.32，y＝0.31。
替换地，混合材料或者初级产品未混入有波长转换材料。在此，从光学部件射出的辐射例如具有由LED芯片发射的470nm附近蓝色辐射。此外，该装置例如具有在光学组件的背离衬底的侧上的、范围从130到170度的辐射角度。
在根据图7a至7d的实施例中，在根据本发明的方法内将光学部件设置在具有光电子部件的衬底之上。
在此，图7a示出了衬底6，在该衬底上沿方向100行状地并排设置有多个光电子部件2。衬底6例如是引线框架。光电子部件2是LED芯片，这些LED芯片例如以0.6mm的距离101有规则地间隔地安装在引线框架6上。发光二极管例如在行方向100上具有小于大约0.4mm的边长102。可以在衬底上设置的LED芯片的数量与所使用的成形工具相关并且例如可以是26(未示出)。引线框架例如具有在垂直于行方向100上的大约2.3mm的宽度。
在根据图7b的另一种方法步骤中，具有发光二极管2的引线框架6安装在加压注塑工具的腔40中。在此，加压注塑工具例如具有至少两个部分41、42，这些部分包围腔40。该腔具有待成形的光学组件的形状，尤其是区域43，这些区域43设置在LED芯片2上方的腔的背离衬底6的侧上。区域43例如根据按照长度方向切开的圆柱体的形状来构成并且例如具有大约0.225mm的半径。通过浇口系统45将变为液体的初级产品引入腔40中。初级产品在腔40中至少部分变硬，有利的是，初级产品被硬化成变硬的混合材料，其中形成光学部件。初级产品包含内部脱模剂。通过内部脱模剂，实现在变硬之后光学组件容易从加压注塑工具的部分41、42中脱模。
通过在加压注塑工具的部分41、42之间的连接面44处打开加压注塑工具，在混合材料或者初级产品变硬之后，可以从光学部件21中取出该装置，其中光学部件使得带有LED芯片2的引线框架6根据图7c成型。在此，该装置具有没有LED芯片2处于其中的区域51和分别有一个LED芯片处于其中的区域54。在此，在LED2上方的背离衬底的侧上的装置的区域54中，光学组件21具有根据按照长度方向切开的圆柱体的形状的区域50。在区域51中可以进行区域54的分离。通过分离，每个区域54获得侧面52。例如，可以利用0.2mm的锯宽度在区域51中通过锯来进行分离。
通过分离，从被分离的区域54中得到了根据图7d和7e的装置，这些装置具有在引线框架6上的LED芯片2，该芯片用光学组件21成型。图7d在此示出了该装置的前视图，图7e示出了该装置的侧视图。该装置例如具有大约0.4mm乘2.3mm的基本面积和大约0.5至0.7mm的高度。光学组件具有侧面52，该侧面通过分离而形成，并且具有根据按照长度方向切开的圆柱体的形状的、弯曲的区域50。通过弯曲的区域50，例如可以实现更好地耦合输出或者聚焦由LED芯片2产生的辐射。
在根据图8的实施例中，将光学部件21模制到具有LED芯片2的衬底60上。衬底2是印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)。光学部件可以通过加压注塑方法在使用用于容易脱模的薄膜(FoilMolding)的情况下模制到衬底60和LED芯片上。光学部件的模制可以在具有多个LED芯片的印刷电路板上进行。为了改进光学部件21到印刷电路板60的表面上的粘附，可在加压注塑方法之前借助煅烧硅化处理对表面进行预处理。在模制光学部件之后，该装置可以被分成多个装置，这些装置具有模制到具有LED芯片的印刷电路板上的光学部件。光学部件在分开之后例如具有1.1mm至1.3mm的长度、0.55mm至0.65mm的厚度和0.3mm至0.7mm的高度。
例如，LED芯片是在InGaN基上的LED芯片，该LED芯片具有470nm附近的发射最大值。例如在YAG:Ce基上，通过混入波长转换材料成为混合材料或者初级产品，该装置的由光学部件发射的辐射例如可以具有白色色觉，其具有强度为200mcd根据CIE 1931的色度坐标为x＝0.30，y＝0.28。在此，可以这样地选择LED芯片，使得平行于表面61进行辐射发射。
在根据图9的实施例中，示出了对用于光学部件的几种材料的老化稳定性的测量。对此，具有405nm波长、20微米射束直径和25mW输出功率的激光束的光强度在穿过具有1mm厚度的光学组件之后，借助光电检测器来测量。在图的水平轴线上以分钟为单位标出时间，在垂直的轴线上以光电流的单位标出所测量到的发射的光强度。对测量91、92，使用具有商业上可获得的环氧树脂的光学部件，而对测量93、94、95使用由根据本发明的混合材料制造的光学部件。通过激光的辐射作用进行例如使光学部件变黄的形式的持续老化，该变黄在较低的发射的光强度中显露出来。对于300微安的光强度，假设光学部件完全透明，对小于50微安的光强度完全变黄。在辐射引起的老化方面，根据测量93、94、95的光学部件显示出比根据测量91、92的光学部件大两个数量级的老化稳定性。

Claims (72)

1.一种使用注塑工艺制造光学部件的方法，其特征在于，硅树脂被用作具有4.5到20Pa·s的粘度的造型材料。
2.根据权利要求1所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，应用130℃到180℃之间的工艺温度。
3.根据上述权利要求中任一项所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，应用50到100巴之间的喷射压力。
4.根据上述权利要求中任一项所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，所述造型材料包含用于脱模或者分离的混合物，尤其是如在生长基上的材料或者具有长链的羧酸的金属皂。
5.根据上述权利要求中任一项所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，所述造型材料包含至少一种转换材料，其中所述转换材料包含有机或者无机发光材料或者它们的混合物。
6.根据上述权利要求中任一项所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，所述造型材料包含至少一种转换材料，其中所述转换材料包含YAG:Ce、TAG:Ce、TbYAG:Ce、GdYAG:Ce或者GdTbYAG:Ce或者由其所构成的混合物。
7.根据上述权利要求中任一项所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，所述造型材料混入有填料用于提高折射率，其中所述填料包含玻璃颗粒、TiO2、ZrO2、αAl2O3、其它金属氧化物和/或包含氮化镓的非氧化物。
8.根据上述权利要求中任一项所述的用于制造光学部件的方法，其特征在于，在所述方法中循环时间在30秒钟到2分钟之间。
9.一种光学部件，其特征在于，所述光学部件根据权利要求1至8的一种方法来制造。
10.一种用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，在传递模塑工艺中使用具有粘度在4至35Pa·s的环氧树脂，或者使用硅树脂，所述硅树脂具有30到80％之间的环氧树脂的混合并且粘度在0.9到12Pa·s之间。
11.根据权利要求10所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，工艺温度在130℃到180℃之间。
12.根据权利要求10或者11所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，在所述方法中的喷射压力在50到100巴之间。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，所述造型材料混入有用于脱模或者分离的混合物，如生长基上的材料、具有长链的羧酸的金属皂。
14.根据权利要求10至13中任一项所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，所述造型材料包含至少一种转换材料，其中所述转换材料包含有机或者无机发光材料或者由它们构成的混合物。
15.根据权利要求10至14中任一项所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，所述造型材料包含至少一种发光材料，其中所述发光材料是YAG:Ce、TAG:Ce、TbYAG:Ce、GdYAG:Ce、GdTbYAG:Ce或者它们所构成的混合物。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，所述造型材料混入有填料用于提高折射率，其中所述填料包含玻璃颗粒、TiO2、ZrO2、αAl2O3、其它金属氧化物和/或包含氮化镓的非氧化物。
17.根据权利要求10至16中任一项所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，在所述方法中循环时间在2分钟到8分钟之间。
18.根据权利要求10至16中任一项所述的用于制造发射辐射的半导体部件的方法，其特征在于，所述硬化时间在3分钟到5分钟之间。
19.一种根据权利要求10至18中任一项所述的方法制造的发射辐射的部件。
20.发射辐射的部件，其特征在于，在光电半导体之后设置有根据权利要求9所述的光学部件。
21.发射辐射的部件，其特征在于，在光电子半导体部件之后设置有根据权利要求9所述的光学部件。
22.发射辐射的半导体部件，其特征在于，在预模制的LED壳中根据所述方法10至18之一进行半导体芯片的挤压包封。
23.根据权利要求22所述的发射辐射的半导体部件，其特征在于，在挤压包封物之后设置光学部件。
24.发射辐射的半导体部件，其特征在于，根据方法10至18之一用硅树脂混合物挤压包封在基本体上的所述半导体芯片。
25.根据权利要求24所述的发射辐射的半导体部件，其特征在于，在挤压包封物之后根据所述方法1至8之一设置光学部件。
26.根据权利要求25所述的发射辐射的半导体部件，其特征在于，所述挤压包封物的硅氧烷混合物具有比所述光学部件的硅氧烷混合物更高的粘度。
27.一种用于制造光学部件的方法，其中所述光学部件由包含混合材料的材料制造，其中所述混合材料
-具有至少一个包含硅氧烷基团的化合物作为第一成分，以及
-具有其功能基团选自环氧基团、亚胺基团和丙烯酸酯基团的化合物作为第二成分。
28.根据权利要求27所述的方法，其中所述部件由所述混合材料形成。
29.根据权利要求27或者28所述的方法，其中使用混合材料，所述混合材料具有单体作为第一和第二成分，所述单体被处理成共聚体。
30.根据权利要求27或者28所述的方法，其中使用混合材料，所述混合材料具有聚合体作为第一和第二成分，并且被处理成聚合体混合物。
31.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第二成分附加地具有硅氧烷基团。
32.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料具有10到90的重量百分比的硅氧烷成分。
33.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料具有40到60的重量百分比的硅氧烷成分。
34.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料在室温下具有范围在0.5到200Pa·s之间的粘度。
35.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料被预硬化成初级产品，其中所述初级产品在室温下为固态。
36.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述初级产品被碾碎。
37.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述被碾碎的初级产品被成形。
38.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中由所述混合材料或者所述初级产品构造所述光学部件作为成形体。
39.根据权利要求38所述的方法，其中所述成形体借助一种方法来构造，所述方法选自模压、加压注塑和注塑。
40.根据权利要求38或者39中任一项所述的方法，其中所述成形体构造在成形工具的腔中。
41.根据权利要求38至40中任一项所述的方法，其中以加压注塑方法来处理所述初级产品。
42.根据权利要求38至41中任一项所述的方法，其中所述初级产品具有150℃下范围在1mPa·s到30Pa·s的粘度。
43.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料或者所述初级产品借助硬化被处理成变硬的混合材料。
44.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料具有小于5分钟的硬化时间。
45.根据权利要求43或者44中任一项所述的方法，其中所述变硬的混合材料具有大于60邵尔D的硬度。
46.根据上述用于制造光学部件的权利要求中任一项所述的方法，其中所述光学部件由包括混合材料的材料制造，其中所述方法包括如下方法步骤：
A)将由所述混合材料借助预硬化获得的初级产品转变成液态或者松软的状态，
B)将来自方法步骤A)的所述初级产品引入成形工具的腔中，其中所述腔具有确定的形状，以及
C)将所述初级产品硬化成固态的混合材料，其中生成其形状很大程度上与所述腔的形状相应的光学部件。
47.根据权利要求46所述的方法，具有附加的在所述方法步骤A)之前实施的方法步骤：
A1)将所述混合材料预先硬化成室温下固态的初级产品，
A2)将所述固态的初级产品碾碎成粉末状或者颗粒状，
A3)将被碾碎的所述初级产品转变成紧密的形式。
48.根据权利要求40或者46所述的方法，其中在所述成形工艺之前至少部分地在所述成形工具的腔的表面上安装有薄膜。
49.根据权利要求48所述的方法，其中所述薄膜避免所述腔的表面被所述混合材料或者所述初级产品润湿。
50.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料或者初级产品添加有内部脱模剂。
51.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料或者所述初级产品添加有波长转换材料，其中所述波长转换材料包含YAG:Ce、TAG:Ce、TbYAG:Ce、GdYAG:Ce、GdTbYAG:Ce、氮化物或者硅酸盐或者由其所构成的混合物
52.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中所述混合材料或者所述初级产品添加有用于提高折射率的材料，其中所述材料与所述混合材料化合，作为氧化物、颗粒或者它们构成的化合物存在。
53.根据权利要求52所述的方法，其中所述用于提高折射率的材料具有与所述混合材料或者所述初级产品化合的钛、锆和/或硫。
54.根据权利要求52所述的方法，其中所述材料添加有用于提高折射率的氧化物，所述氧化物选自这样的基团，其中所述基团包括TiO2、ZrO2和αAl2O3、和/或添加有包含氮化镓的非氧化物。
55.根据权利要求54所述的方法，其中材料被混入有用于提高折射率的玻璃颗粒。
56.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中通过所述光学部件在衬底上封装至少一个光电子部件。
57.根据权利要求43至56中任一项所述的方法，其中在所述混合材料或者所述初级产品硬化期间，在衬底上的光电子部件至少被部分包围。
58.根据权利要求57所述的方法，其中所述在衬底上的光电子部件设置在所述成形工具的腔内。
59.根据权利要求56至58中任一项所述的方法，其中发射辐射的半导体芯片被用作光电子部件。
60.根据权利要求59所述的方法，其中使用发射辐射的半导体芯片，所述发射辐射的半导体芯片工作时能够发射辐射，其中所述辐射具有在紫外到绿色波长范围中的波长。
61.根据权利要求56至60中任一项所述的方法，其中使用衬底，所述衬底具有引线框架、印刷电路板、基于柔性材料的结构或者基于陶瓷的结构。
62.根据权利要求56至61中任一项所述的方法，其中在所述成形工艺之前，所述衬底和/或光电子部件的至少部分可以用这样的材料涂敷，该材料适于提高对所述混合材料或初级产品的粘附。
63.根据权利要求62所述的方法，其中所述材料具有硅酸酯。
64.根据权利要求62或者63所述的方法，其中借助煅烧硅化处理进行所述涂敷。
65.根据上述权利要求中任一项所述的方法，其中制造多个光学部件并且随后所述多个光学部件被分开。
66.根据权利要求65所述的方法，其中通过切、锯、划、折断和/或磨来实现所述分开。
67.一种光学部件，其可以按照根据上述权利要求中任一项所述的方法来制造。
68.根据权利要求67所述的光学部件，其中所述光学部件是偏转辐射的光学部件、折射辐射的光学部件、反射器、波长转换器、壳、壳的一部分、封装、封装的一部分或者以上的组合。
69.根据权利要求68所述的光学部件，其中所述折射辐射的光学部件是球形透镜、非球形透镜、圆柱形透镜或者菲涅耳透镜。
70.一种装置，包括：
-按照根据权利要求27至66中任一项所述的方法可得到的光学部件，以及
-光电子部件。
71.根据权利要求70所述的装置，其中所述光学部件至少部分包围所述光电子部件。
72.根据权利要求70或者71所述的装置，其中所述装置可表面安装。
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