CN110010506B - 用于将光电子器件嵌入层中的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种成型工具和用于将光电子器件嵌入层中的方法，其中，器件以一定间距彼此并排地布置在载体上，其中，设置有具有支承板的成型工具，其中，支承板在下侧上具有弹性支承区域，其中，支承板以弹性支承区域安置在器件的上侧上，其中，利用成型材料填充器件、载体和支承板之间的中间空间，其中，成型材料硬化成层，并且其中，将成型工具从具有嵌入的器件的层移除。

Description

用于将光电子器件嵌入层中的方法
技术领域
本发明涉及一种用于将光电子器件嵌入层中的方法和一种用于执行该方法的成型工具。
背景技术
从现有技术中已知：将光电子器件借助注塑方法或薄膜辅助成型方法嵌入到层中。然而在此，可能造成器件的损坏或造成器件上侧的过度成型。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种将光电子器件嵌入层中的改进的方法。此外，本发明的目的在于：提供一种用于将光电子器件嵌入层中的改进的成型工具。
所述目的通过独立权利要求来实现。
所提出的方法的优点在于：降低了对器件的挤压力并且尽管如此还可靠地防止器件上侧被施加成型材料。这通过如下方式来实现：成型工具设置有支承板，其中，支承板在下侧上具有弹性支承区域。支承板的弹性支承区域安置在器件的上侧上。器件布置在载体上。器件、和载体、以及支承板之间的中间空间随后利用成型材料填充。成型材料硬化成层。随后移除成型工具。具有器件的层例如能够分割成单个的器件。光电子器件例如能够以发光器件的形式、尤其以发光二极管的形式构造。通过支承板的弹性支承区域能够利用支承板更可靠地覆盖不同高度的器件或也更可靠地覆盖具有倾斜地布置的上侧的器件，并且防止成型材料的影响。因此，成型工具能够以更小的压力安置到器件上。由此降低损害器件的危险。
在一种实施方式中，成型工具具有压板，其中，压板在下侧上具有支承元件。支承元件彼此间隔开。例如，支承元件以第二网格的方式布置。压板以支承元件安置在支承板的上侧上。在将成型材料填充到中间空间中时，以支承元件将压板压向支承板的上侧。支承元件至少部分侧向地布置在器件旁边。以该方式，压板能够将较高的压力借助于支承元件施加到支承板上。压力能够通过支承元件在器件之间的区域中传递到支承板上。由此，能够减小作用于器件上的直接压力。因此，降低器件损坏的危险。
在一种实施方式中，支承板由弹性材料制成。因此，支承板的下侧提供为弹性支承区域。例如，压板的支承元件能够至少部分侧向地布置在器件旁边。例如，全部支承区域侧向地布置在器件旁边。因此，在压板和支承板之间的力传递能够在器件之间进行。由于支承板的弹性构造，压力能够更均匀地传递到器件上。例如，支撑板能够在器件之间的区域中弯曲。由此，能够借助对各个器件的较小负荷来补偿器件之间的高度差和器件的倾斜地布置的上侧。
在一种实施方式中，支承板在下侧上具有支承块。支承块从支承板的基板中向下方伸出。支承块以与器件相同的网格的方式设置。支承块具有支承面，其中，支承面设置用于支承在器件上。支承块例如具有与器件上侧近似相同的形状和/或近似相同的大小。然而有利的是，支承块至少完全地覆盖器件的上侧。以该方式，避免以成型材料过度遮盖器件。通过设置支承块，能够将支承压力从支承板直接地传递到器件上侧上。尤其在基板和/或支承块由弹性材料制成的情况下，能够以该方式实现支承压力到各个器件上的良好的分布，而不损坏器件。
在一种实施方式中，支承块弹性地与支承板连接。该实施方式也在基板为刚性的情况中提供了支承块的一定的可移动性。如果支承板本身由弹性材料形成，那么支承块与支撑板的弹性的连接能够使支承块的柔性进一步提高。因此，能够更好地匹配支承块的高度位置和/或支承块相对于器件的倾斜。
在一种实施方式中，支承块能够通过弹簧元件与支承板连接。弹簧元件例如能够以板簧形式或盘式弹簧形式构造。弹簧元件能够与支承块和支承板经由粘接或焊接来连接。
在一种实施方式中，模制材料(Moldmaterial)作为成型材料填充到中间空间中。例如能够将硅树脂-玻璃-复合材料(Silikon-Glas-Komposit)用作为模制材料。借助模制材料能够使用模制方法来制造层。
在一种实施方式中，在成型工具和器件之间或在成型工具和中间空间之间布置有薄膜。薄膜保护成型工具以防被成型材料浸润。此外，薄膜由弹性材料制成进而是成型工具和器件之间的弹性部件。例如，薄膜能够具有40μm的厚度。
为了执行该方法，提出一种成型工具，其在一个简单的实施方式中具有支承板，其中支承板具有弹性支承区域。弹性支承区域设置为安置在器件上。器件能够布置在载体上。支承板还设计用于限定出支承板、器件和载体之间的中间空间。通过设置弹性支承区域，能够以更小的压力以及以更大的可靠性覆盖器件的不同的高度位置或器件上侧的不同程度的倾斜。因此，能够可靠地避免成型材料施加到器件上侧上。
在一种实施方式中，成型工具具有压板，其中，压板在下侧上具有支承元件。支承元件彼此间隔地布置。压板以支承元件安置在支承板的上侧上。压力通过支承元件传递到支承板上。通过支承元件能够补偿支承板的不平坦性，以使压力均匀地分布。支承板的下侧具有弹性支承区域。支承区域设置为安置到器件上。此外，支承板能够设计为在器件之间的区域中弯曲。
在一种实施方式中，支承板在下侧上具有支承块。支承块彼此间隔开地布置。支承块具有用于支承在器件上的支承面。
在一种实施方式中，支承块弹性地与支承板连接。由此能够提高支承块的柔性。因此，能够以对于各个器件较小的压力峰值来补偿器件上侧之间的更大的不平坦性或更大的高度差。
在另一实施方式中，支承板由弹性材料制成，尤其由弹簧钢制成。通过将支承板设计为弹性的，改进了对施加到不同高度的器件和/或器件的不同程度地倾斜的表面的压力补偿。
根据所选择的实施方式，成型工具能够具有薄膜，薄膜设置在成型工具和器件之间或设置在成型工具和中间空间之间。以该方式，防止成型工具被成型材料浸润。此外，薄膜能够由弹性材料制成，弹性材料附加地提高成型工具的弹性特性。
附图说明
本发明的上面描述的特性、特征和优点以及如何实现其的方式和方法结合对实施例的下面的描述理解上将变得更加清晰和明确，结合附图详细来阐明实施例。
图1示出贯穿用于将器件嵌入层中的设备的示意性截面图，
图2示出成型工具的压板的示意性局部视图，
图3示出支承板的下侧的示意性俯视图，
图4示出图1的压板的支承元件和器件的布置的示意图，
图5示出贯穿用于将器件嵌入层中的设备的另一实施方式的示意横截面图，
图6示出图5的支承板的下侧的示意性局部视图，
图7示出贯穿用于将器件嵌入层中的设备的另一实施方式的示意性截面图，
图8示出图7的支承板的下侧的示意性局部视图，
图9示出贯穿用于将器件嵌入层中的设备的另一实施方式的示意性截面图，
图10示出图9的压板的示意性局部视图，
图11示出贯穿用于将器件嵌入层中的设备的另一实施方式的示意性截面图，
图12示出贯穿具有嵌入的器件的层的示意性部分剖面图，
图13示出图12的层的上侧的示意性局部视图，以及
图14示出贯穿具有嵌入的器件的另一层的示意性部分剖面图。
具体实施方式
图1示出贯穿用于将光电子器件1嵌入层中的设备的示意性截面图。设置有成型工具2，其在所示出的实施例中具有盖板3和支承板4。此外，在支承板4的下侧上布置有薄膜5。薄膜5在此覆盖支承板4的整个下侧进而布置在支承板4和器件1之间。根据所选择的实施方式，可以弃用薄膜5。光电子器件1例如设计为辐射器件。例如，光电子器件1能够以发光二极管的形式设计。器件1布置在载体6上。支承板4在所示出的实施例中由弹性材料制成。例如，支承板4能够由弹簧钢制成。支承板4具有在没有负荷下基本上平面的下侧7。支承板4的下侧7布置在器件1的上侧8上。在支承板4和器件1之间根据所选择的实施方式布置有薄膜5。薄膜5能够由弹性材料制成。
在承载板4的上侧9上布置有压板3的支承元件10。支承元件10以销的形式从压板3的下侧中引出。支承元件10具有相同的长度并且以预设的网格形式设置。支承元件10能够以预设的网格形式来布置。压板3设置在支承板4的上侧上，使得至少一部分支承元件10、尤其全部的支承元件10在器件1侧向布置在器件1之间的区域中。
压力在朝向支承板4的方向上被施加到压板3上。支承元件10将支承板4压向器件1的上侧8。由于支承板4由弹性材料支承，支承板4的下侧7能够在器件1之间在朝向中间空间11的方向上弯曲。弯曲例如能够对应于支承板厚度的1％至5％或更大。通过将支承板4制成弹性的，能够更好地利用支承板4覆盖器件1的上侧8的高度差或器件1的不同程度倾斜的上侧8。为了形成层，将成型材料引入、尤其注入器件1和载体和支承板4之间的中间空间11中。根据所选择的实施方式，注塑方法、尤其模制方法能够用于将成型材料引入中间空间11中。此外，支承板4能够具有环绕的框架12，其置于载体6上并且在侧面密封中间空间11。然而，在载体6中或在框架12中设置有未示出的开口，经由该开口能够引入成型材料。例如能够使用塑料或模制材料、尤其为硅树脂-玻璃-复合材料-混合物作为成型材料。在层硬化之后，能够从具有嵌入的器件1的层中移除成型工具2与薄膜5。
图2示出压板3的下侧的示意性局部视图。在此，示意性地示出支承元件10，其从压板3的下侧伸出。
图3示出具有透视地示出的薄膜5的压板4的下侧的示意图，该薄膜覆盖整个支承板4。
图4示出器件1以较大的方形的形式布置以及支承元件19以较小的方形布置的示意图。在所示出的实施方式中，器件1以第一均匀网格形式布置。支承元件10以第二均匀网格形式布置，其中，支承元件10分别布置在器件1之间。以该方式，能够实现压力在支承板4上的均匀分布进而实现压力在器件1的上侧上的均匀分布。
图5示出贯穿另一设备的示意性截面图，该另一设备能够用于将光电子器件嵌入层中。这种布置基本上对应于图1的设置，其中，然而在该实施方式中支承板4相比于图1的实施方案在下侧上具有支承块13。支承块13设置在器件1的上侧8上。支承块13具有支承面17，其至少覆盖器件1的整个上侧8。此外，根据所选择的实施方式，在支承块13和器件1之间如所示出的那样设置有薄膜5。
图6示出具有支承块13的支承板4的下侧的示意性局部视图。在该实施方式中，支承板4由弹性的或由刚性的材料形成。支承块13能够弹性地与支承板4的基板14连接。因此，在该实施方式中，支承板4具有基板14，支承块13在基板的下侧上伸出。支承块13因此将压板3的压力直接传递到器件1的上侧8上。根据所选择的实施方式，支承块13能够弹性地与基板14连接。对此，支承块13能够至少在到基板14的过渡区域中具有相应较薄的截面，使得支承块13能够相对于基板14偏斜。由此，能够以简单的方式补偿器件1的上侧8的不同的倾斜。支承块13以与载体6上的器件1相同的网格形式布置。根据实施方案，支承块13的支承面17也能够覆盖多个器件1。
图7示出用于将光电子器件1嵌入层中的设备另一实施方式，其中，该设备基本上根据图5来构造。该设备与图5的设备以支承板4的结构来区分。在该支承板4的实施方式中，支承块13经由弹簧元件15与基板14连接。弹簧元件15例如能够以盘式弹簧、片式弹簧或镜片式弹簧(Linsenfeder)的形式或也以其他形式构成。通过将弹簧元件15布置在支承块13和基板14之间来改进支承块13的弹性支承。因此，能够补偿器件1的上侧8之间的较大的倾斜和/或较大的高度差。弹簧元件15能够与基板14和/或与支承块13粘接和/或焊接。
图8示出图7的支承板4的下侧的示意性局部视图。为了更好地示出，弹簧元件15被显示得比支承块13更大。该视图不强制性地对应于支承块13和弹簧元件15的现实的实施方式。
图9示出贯穿用于将光电子器件嵌入层中的设备的另一实施方式的示意性截面图，其中，该设备基本上对应于图5的设备。然而，该设备相对于图5的设备的区别在于，压板3不具有支承元件10，而是具有平坦的下侧。
图10示出压板3的下侧的示意性俯视图。在该实施方式中，由于支承块13弹性地支承在支承板4的基板14上，不需要设置支承元件10。在该实施方式中也能够由弹性材料制成支承板4、尤其基板14。
图11示出贯穿用于将光电子器件嵌入层中的设备的另一实施方式的示意性截面图，其中，该设备基本上对应于图7的设备。相比于图7的实施方式，在该实施方式中，压板3也能够以具有根据图10的平坦的下侧的板的形式构造。借助于弹簧元件15将支承块13弹性地支承在支承板4的基板14上实现了使用更简单地构成的压板12。
图12示出贯穿具有载体6的布置的示意性截面图，在该载体上设置有器件1，其中，器件1嵌入由成型材料制成的层16中。该布置例如借助图1至11的设备来制造。
图13示出具有载体6的布置的部段的示意性俯视图，在该载体上布置有器件1，其中，器件1嵌入由成型材料制成的层16中。
根据所使用的设备，层16也能够突出超过器件1的上侧8。然而，由于所使用的设备而防止了器件1本身的上侧8由层16覆盖。
图14示出贯穿载体6的相应的布置的截面图，在载体上布置器件1有，其中，层16突出超过器件1的上侧8。该布置例如借助根据图5、7、9或13的设备来制造。
根据优选的实施例详细阐述和描述了本发明。然而，本发明不受公开的实例的限制。更确切地说，能够由本领域技术人员从中推导出其他的变型形式，而没有偏离本发明的保护范围。
附图标记列表
1 器件
2 成型工具
3 压板
4 支承板
5 薄膜
6 载体
7 支承板的下侧
8 器件的上侧
9 支承板的上侧
10 支承元件
11 中间空间
12 框架
13 支承块
14 基板
15 弹簧元件
16 层
17 支承块的支承面。

Claims (16)

1.一种用于将光电子器件嵌入层中的方法，其中，所述器件以一距离彼此并排地布置在载体上，其中，设置有具有支承板的成型工具，其中，所述支承板在下侧上具有弹性支承区域，其中，所述支承板以所述弹性支承区域安置在所述器件的上侧上，其中，在所述器件、所述载体以及所述支承板之间的中间空间被填充有成型材料，其中，所述成型材料硬化成所述层，并且其中，所述成型工具与嵌入的所述器件和所述层分离，其中，所述成型工具具有压板，其中，所述压板在下侧上具有支承元件，其中，所述支承元件彼此间隔开，其中，所述支承元件设计成销的形式，其中，所述销从所述压板的下侧伸出，其中，所述压板以所述支承元件安置于所述支承板的上侧上，其中，在将所述成型材料填充到所述中间空间中时，所述压板借助所述支承元件将所述支承板压向所述器件，并且其中，所述压板的所述支承元件相对于所述器件侧向错开地布置在所述器件之间的区域中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支承板由弹性材料形成，并且其中，所述支承板的下侧为所述弹性支承区域，并且其中，所述压板的所述支承元件至少部分地相对于所述器件侧向错开地布置。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述支承板在下侧上具有支承块，其中，所述支承块以与所述器件的相同的网格形式布置，其中，所述支承块具有支承面，其中，所述支承块的所述支承面分别布置在所述器件的上侧之上。
4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述支承块弹性地与所述支承板连接。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述支承块经由弹簧元件与所述支承板连接。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，将模制材料作为所述成型材料填充到所述器件、所述载体与所述支承板之间的所述中间空间内。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，在所述成型工具与所述器件之间布置有薄膜，其中，所述薄膜安置到所述器件的上侧上，其中，所述薄膜布置在所述中间空间与所述成型工具之间，并且其中，所述薄膜防止所述成型工具被所述成型材料浸润。
8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述成型工具具有压板，其中，所述压板在下侧上具有支承元件，其中，所述支承元件彼此间隔开，其中，所述压板以所述支承元件置于所述支承板的上侧上，其中，在将所述成型材料填充到所述中间空间时所述压板利用所述支承元件将所述支承板压向所述器件，其中，所述支承板由弹性材料形成，并且其中，所述支承板的下侧为所述弹性支承区域，并且其中，所述压板的所述支承元件以至少部分地相对于所述器件侧向错开地布置，其中，所述支承板在下侧上具有支承块，其中，所述支承块以与所述器件相同的网格形式布置，其中，所述支承块具有支承面，其中，所述支承块的所述支承面分别布置在器件的上侧之上。
9.一种用于将光电子器件(1)嵌入层(16)中的成型工具，所述成型工具具有支承板(4)，其中，所述支承板(4)具有弹性支承区域(7、13)，其中，所述弹性支承区域(7、13)设置为安置在器件(1)上，所述器件布置在载体(6)上，其中，所述支承板(4)设计用于限定出在所述支承板、所述器件与所述载体之间的中间空间(11)，以填充成型材料，所述成型工具还具有压板(3)，其中，所述压板(3)在下侧上具有支承元件(10)，其中，所述支承元件(10)彼此间隔开地布置，其中，所述支承元件(10)设计成销的形式，其中，所述销从所述压板(3)的下侧伸出，其中，所述压板(3)以所述支承元件(10)安置于所述支承板(4)的上侧(9)上，其中，所述支承板(4)的下侧(7)为所述弹性支承区域，所述弹性支承区域安置到所述器件(1)上，其中，所述压板的所述支承元件(10)相对于所述器件(1)侧向错开地布置在所述器件(1)之间的区域中，并且其中，所述支承板(4)设计为在所述器件(1)之间的所述区域中弯曲。
10.根据权利要求9所述的成型工具，其中，所述支承板(4)在下侧(7)上具有支承块(13)，其中，所述支承块(13)彼此间隔开地布置，其中，所述支承块(13)具有支承面(17)以用于支承在所述器件(1)上。
11.根据权利要求10所述的成型工具，其中，所述支承块(13)与所述支承板的基板(14)弹性地连接。
12.根据权利要求9所述的成型工具，其中，所述支承板(4)由弹性材料制成。
13.根据权利要求11所述的成型工具，其中，所述支承块(13)通过所述基板(14)的弹簧元件(15)与所述支承板(4)连接。
14.根据权利要求9所述的成型工具，其中，在所述支承板(4)的下侧(7)上布置有薄膜(5)，其中，所述薄膜(5)设计为安置于所述器件(1)上并防止所述支承板(4)被所述成型材料浸润。
15.根据权利要求9所述的成型工具，具有压板(3)，其中，所述压板在下侧上具有支承元件(10)，其中，所述支承元件(10)彼此间隔开地布置，其中，所述压板(3)以所述支承元件(10)安置于所述支承板(4)的上侧(9)上，其中，所述支承板(4)的下侧(7)为所述弹性支承区域，所述弹性支承区域安置到所述器件(1)上，并且其中，所述支承板(4)设计为在所述器件(1)之间的区域中弯曲，其中，所述支承板(4)在所述下侧(7)上具有支承块(13)，其中，所述支承块(13)彼此间隔开地布置，其中，所述支承块(13)具有支承面(17)以用于支承在所述器件(1)上，其中，所述支承块(13)与所述支承板的基板(14)弹性地连接。
16.根据权利要求15所述的成型工具，其中，所述支承块(13)通过所述基板(14)的弹簧元件(15)与所述支承板(4)连接。
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