CN107924971A - 光电子组件和用于制造光电子组件的方法 - Google Patents

Abstract

光电子组件包括发出红外辐射的半导体芯片、反射来自半导体芯片的红外辐射的反射器，以及滤光器。滤光器以涂层的形式加以设计，并且对半导体芯片的红外辐射是透明的。入射在光电子组件上的可见光被滤光器吸收，至少直到75%。一种用于制造光电子组件的方法包括步骤：将光电子半导体芯片放置在载体上，电接触半导体芯片，将反射器放置在载体上以及通过所施加的涂层来施加滤光器。

Description

光电子组件和用于制造光电子组件的方法

技术领域

本发明涉及光电子组件。本发明此外涉及用于制造光电子组件的方法。

本专利申请要求德国专利申请10 2015 114 661.4的优先权，所述德国专利申请的公开内容通过引用结合于此。

背景技术

诸如例如内置到智能电话或平板PC中的发出红外辐射的组件在组件被施加在玻璃板（例如设备的盖板）之下时通过内置到该组件中的反射器而可见。

发明内容

本发明的目的是提供改进的光电子组件。本发明的另一目的是提供针对这样的组件的改进的制造方法。所陈述的目的通过独立权利要求的光电子组件和用于制造光电子组件的方法来实现。

光电子组件包括半导体芯片，该半导体芯片发出红外辐射。光电子组件此外包括反射半导体芯片的红外辐射的反射器。此外提供滤光器，该滤光器以涂层的形式加以配置。滤光器对于半导体芯片的红外辐射而言是透明的。照到光电子组件上的可见光被吸收到至少75%。优选地，当可见光照到该组件上时，可见光被该组件吸收到85%，特别优选地到95%。以涂层的形式配置的滤光器使得具有光电子红外组件成为可能，所述光电子红外组件易于制造并且满足该组件例如在智能电话中或在平板PC中尽可能不可见的要求。照到该组件上的可见光被吸收得越多，所述目的就被实现得越好。

在一个实施例中，形成滤光器的涂层的厚度是最多50µm。这样薄的涂层可以被简单地制造，例如通过喷涂过程制造。

在一个实施例中，由半导体芯片发出的红外辐射中的至少90%穿过滤光器。由红外辐射通过滤光器的高透射可实现的效果是大部分红外光离开组件并且因此在组件外部可用。

在一个实施例中，滤光器包括具有着色剂的基体材料。混合多种着色剂并且将它们引入到基体材料中也是可能的。

在一个实施例中，基体材料包括环氧树脂、硅树脂、塑料或漆。将执行可见光的吸收的着色剂引入到这些所述材料中是容易的。

在一个实施例中，反射器涂有银或铝。银或铝是良好的反射器材料，其良好地反射红外辐射。然而，另一方面，银和铝也良好地反射可见光。通过可见光在银或铝层上的反射，组件的反射器是可见的。为了避免这一点，提供了附加的滤光器涂层。银和铝在该情况下反射可见光的光谱范围。因此，滤光器应当吸收可见光的光谱范围。

在一个实施例中，反射器涂有金。金适合于对反射器涂层，因为它在红外光谱范围中具有良好的反射性质。金比银或铝更好地反射具有小于1µm的波长的红外辐射。

在一个实施例中，反射器涂有金，并且滤光器仅吸收由金反射的光谱范围。金层本身强烈地吸收绿光和蓝光。因此不需要规定滤光器完全吸收绿光或蓝光。由滤光器吸收的可见光的光谱范围可以以仅红光和黄光几乎完全被滤光器吸收的方式来加以选择。在该情况下，以照到光电子组件上的可见光被吸收到至少75%、优选地到85%并且特别优选地到95%的方式来配置由滤光器以及反射器的金涂层组成的组合系统。

在一个实施例中，半导体芯片被滤光器覆盖。特别当初始将半导体芯片安装到具有反射器的组件中并且随后将由基体元件和着色剂组成的涂层施加到组件上时就是这种情况。通过将滤光器施加在半导体芯片上，除了可见光在反射器上的反射之外，在半导体芯片上滤光器还可以吸收大部分可见光。

在一个实施例中，半导体芯片没有被滤光器覆盖而仅被反射器覆盖。在该情况下，有利的是以可见光被吸收到75%、优选地到85%、并且特别优选地到95%的方式来选择反射器和滤光器的组合系统的吸收。如果反射器具有金涂层，则在该情况下为滤光器仅提供可见光的更窄光谱范围（特别针对红光和黄光）可能是容易的。以该方式，可以制造非常经济的组件。

一种用于制造光电子组件的方法包括以下步骤：

- 将光电子半导体芯片放置在载体上，

- 电接触该半导体芯片，

- 将反射器放置在该载体上，以及

- 通过施加涂层来施加滤光器。

可以通过该方法来制造有利的光电子组件。

在一个实施例中，在半导体芯片的放置和接触之后施加滤光器。在该情况下，滤光器覆盖半导体芯片。照到半导体芯片上的可见光同样被吸收，以致在半导体芯片上没有发生可见光的反射。因此，半导体芯片的轮廓是不可见的。

在一个实施例中，在半导体芯片的放置和接触之前施加滤光器。因此滤光器不覆盖半导体芯片，但可以预先制造具有所施加的滤光器的反射器和载体。以该方式可以实现成本节约。

在一个实施例中，配置具有着色剂的基体材料以便使反射器的金属表面、特别是反射器的铝或银表面钝化。这意味着反射器的金属表面完全被基体材料覆盖，以致铝或银表面的腐蚀变得更加困难。具有着色剂的基体材料因此可以被用于金属反射器层的防腐蚀。

在一个实施例中，发出光或发出红外辐射的半导体芯片的波长是810nm。滤光器将在400和780nm之间的光谱范围中的可见光吸收到75%、优选地到85%，并且特别优选地到95%。

在一个实施例中，半导体芯片的波长比800nm大得多，例如是950nm。在该情况下，滤光器可以被配置成将在400和800nm之间的光谱范围中的可见光吸收到75%、优选地到85%，并且特别优选地到95%。

附图说明

连同将结合附图更详细地解释的示例性实施例的以下描述，本发明的上面描述的性质、特征和优点以及实现它们的方式将变得更清楚和更容易理解。分别在概要表示中，

图1示出了一个光电子组件的横截面；

图2示出了另一光电子组件的横截面；

图3示出了光电子组件的平面图；以及

图4示出了光电子组件的另一横截面。

具体实施方式

图1示出了光电子组件100的横截面。在材料102中存在凹部101，材料102形成光电子组件100的外壳。凹部101被金属层121覆盖，从而形成反射器120。反射器120被滤光器130覆盖。发出红外辐射的半导体芯片被布置在滤光器130上。滤光器130被配置成将照到光电子组件100上的可见光吸收到至少75%。滤光器130防止在光电子组件100外部看到反射器120在可见波长范围中的反射。

可以规定滤光器130未覆盖反射器120的子区域以及半导体芯片110被布置在该子区域内部（即直接在反射器120上）。这允许较低侧（即半导体芯片背对着反射器120的侧）的电接触。

同样可设想的是，反射器120在子区域中也具有开口并且半导体芯片110被布置在反射器120和滤光器130的开口中。

图2示出了光电子组件100的另一示例性实施例的横截面。材料102中的凹部101再次形成光电子组件100的外壳的基本形状。凹部101被金属层121覆盖，而金属层121再次形成反射器120。发出红外辐射的半导体芯片110被施加在材料102上。滤光器130被施加在反射器120上和半导体芯片110上。滤光器130因此也覆盖半导体芯片110。在该示例性实施例中，除了抑制可见光在反射器120上的反射之外，还吸收了照到半导体芯片110上的可见光。

图3示出了光电子组件100的平面图，半导体芯片110被施加在圆形反射器120的中间。图3因此与不具有滤光器130的光电子组件对应，并且反射器120和半导体芯片110是可见的。通过在整个光电子组件100上施加滤光器130可实现的效果是可见光不再在半导体芯片110上或反射器120上被反射，从而光电子组件100的轮廓对人眼不可见，因为照到光电子组件100上的可见光没有被光电子组件100反射。

在一个示例性实施例中，滤光器130的厚度是最多50µm。通过使用50µm厚的滤光器130，可以制造吸收可见光的光电子组件。

在一个示例性实施例中，由半导体芯片发出的红外辐射中的至少90%穿过滤光器130。这在图2的示例性实施例中是有利的，而且在图1的示例性实施例中是有用的，因为从半导体芯片110出现且照到反射器120上的红外辐射必须首先穿过滤光器层130。

在一个示例性实施例中，滤光器包括具有着色剂的基体材料。基体材料在该情况下提供滤光器层的结构，而着色剂执行可见光的吸收。在一个示例性实施例中，基体材料是环氧树脂、硅树脂、塑料或漆。在一个示例性实施例中，基体材料是减小反射器120的表面的腐蚀的材料。

在一个示例性实施例中，反射器涂有银或铝。银和铝非常适合作为针对红外辐射的反射器，而且反射整个可见波长范围。滤光器130被施加在反射器120的银或铝涂层上。

在一个示例性实施例中，反射器120涂有金。反射器120的金涂层非常适合于反射从发光半导体芯片110出现的红外辐射。然而，金主要反射红和黄波长范围中的光，而绿光和蓝光主要被金吸收。滤光器130因此可以被配置成使得仅黄和红波长范围中的光由滤光器130吸收。

在一个示例性实施例中，由滤光器130和反射器120的金涂层组成的组合系统被配置成将照到光电子组件100上的可见光吸收到至少75%。这在图1的实施例中特别有利，在图1的实施例中半导体芯片110没有被滤光器130覆盖，从而在蓝和绿波长范围中的可见光由滤光器130的吸收不是必要的，因为该波长范围几乎一点也没有被反射器120反射。

在一个示例性实施例中，半导体芯片110被滤光器130覆盖，如图2中所表示的。

在一个示例性实施例中，反射器120被金覆盖，并且滤光器130被配置成将可见光吸收到至少75%。这特别在光电子组件100被如图2中所示那样配置时是有利的。

图4示出了光电子组件100，其具有对组件100的操作有利的其它特征。凹部101、材料102、半导体芯片110、反射器120和滤光器130在该情况下被如图2中那样布置，所述滤光器130被再次配置为涂层。在半导体芯片110之下，外壳材料102具有第一导电区域141，其毗连半导体芯片110并且确保半导体芯片110的一个电端子的电接触。在材料102中，存在第二导电区域142，其不直接毗邻半导体芯片110，而是通过接合线140连接到半导体芯片110的上侧。半导体芯片110的第二电端子可以借助于第二导电区域142和接合线140而被电接触。类似于半导体芯片110，接合线140可以具有涂层131。接合线140的涂层131与组件110的剩余部分的滤光器130对应。因此，半导体芯片110首先被安装到了光电子组件100中，并且在这之后利用滤光器130进行了涂层。

一种用于制造光电子组件100的方法包括以下步骤：

- 放置半导体芯片110，

- 借助于接合线140和两个导电区域141和142来电接触半导体芯片110，

- 放置反射器120，

- 以涂层的形式来施加滤光器。

在一个实施例中，在半导体芯片110的放置和接触之后施加滤光器130，从而获得如在图4中表示的组件。

在一个示例性实施例中，在半导体芯片110的放置和接触之前将滤光器130施加到反射器120上。特别地，这可以被用于预先制造具有所施加的包含滤光器130的涂层的反射器，并且直到那时才将它们安装到半导体芯片110。

尽管在优选示例性实施例的帮助下详细地图示和描述了本发明，但是本发明不限于所公开的示例，并且本领域技术人员可以从其导出其它变体而不脱离本发明的保护范围。

参考列表

100 光电子组件

101 凹部

102 材料

110 半导体芯片

120 反射器

121 金属层

130 滤光器

131 涂层

140 接合线

141 第一传导区域

142 第二传导区域

Claims (13)

1.一种光电子组件（100），具有半导体芯片（110），所述半导体芯片（110）发出红外辐射，具有反射所述半导体芯片（110）的所述红外辐射的反射器（120），并且具有滤光器（130），所述滤光器（130）以涂层的形式加以配置，所述滤光器（130）对于所述半导体芯片（110）的所述红外辐射而言是透明的，并且其中照到所述光电子组件上的可见光被吸收到至少75%。

2.如权利要求1中要求保护的光电子组件（100），其中所述滤光器（130）的厚度是最多50µm。

3.如前述权利要求之一中要求保护的光电子组件（100），其中由所述半导体芯片（110）发出的所述红外辐射中的至少90%穿过所述滤光器（130）。

4.如前述权利要求之一中要求保护的光电子组件（100），其中所述滤光器（130）包括具有着色剂的基体材料。

5.如权利要求4中要求保护的光电子组件（100），其中所述基体材料包括环氧树脂、硅树脂、塑料或漆。

6.如前述权利要求之一中要求保护的光电子组件（100），其中所述反射器（120）涂有银或铝。

7.如权利要求1至5之一中要求保护的光电子组件（100），其中所述反射器（120）涂有金。

8.如权利要求7中要求保护的光电子组件（100），其中由所述滤光器（130）以及所述反射器（120）的金涂层组成的组合系统将照到所述光电子组件（100）上的可见光吸收到至少75%。

9.如前述权利要求之一中要求保护的光电子组件（100），其中所述半导体芯片（110）被所述滤光器（130）覆盖。

10.如权利要求9中要求保护的光电子组件（100），其中所述反射器（120）涂有金，并且其中所述滤光器（130）将可见光吸收到至少75%。

11.一种用于制造光电子组件（100）的方法，其包括以下步骤：

• 将光电子半导体芯片（110）放置在载体上，

• 电接触所述半导体芯片（110），

• 将反射器（120）放置在所述载体上，

• 通过施加涂层来施加滤光器（130）。

12.如权利要求11中要求保护的方法，其中在所述半导体芯片（110）的所述放置和接触之后施加所述滤光器（130）。

13.如权利要求11中要求保护的方法，其中在所述半导体芯片（110）的所述放置和接触之前施加所述滤光器（130）。