DE102009027977A1 - Light-emitting diode and method for producing a light-emitting diode - Google Patents
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Abstract
Es wird eine Leuchtdiode angegeben, mit - einem Halbleiterkörper (1), umfassend zumindest eine aktive Zone (2), die zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, - einem keramischen Abdeckkörper (7), umfassend einen Leuchtstoff (8), der vorgesehen ist, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu emittieren, und - einer glashaltigen Haftvermittlungsschicht (6), wobei - der Abdeckkörper (7) an einer Strahlungsaustrittsfläche (1a) des Halbleiterkörpers (1) befestigt ist und - die glashaltige Haftvermittlungsschicht (6) zwischen der Strahlungsaustrittsfläche (1a) und dem Abdeckkörper (7) angeordnet ist und eine Haftung zwischen dem Halbleiterkörper (1) und dem Abdeckkörper (7) vermittelt.A light-emitting diode is specified with - a semiconductor body (1) comprising at least one active zone (2) which is provided for generating electromagnetic radiation, - a ceramic cover body (7) comprising a phosphor (8) which is provided , to absorb electromagnetic radiation and to emit electromagnetic radiation of a different wavelength, and - a glass-containing adhesion promoting layer (6), wherein - the cover body (7) is attached to a radiation exit surface (1a) of the semiconductor body (1) and - the glass-containing adhesion promoting layer (6 ) is arranged between the radiation exit surface (1a) and the cover body (7) and provides an adhesion between the semiconductor body (1) and the cover body (7).
Description
Es wird eine Leuchtdiode angegeben. Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode angegeben.It a light-emitting diode is specified. In addition, a will Specified method for producing a light-emitting diode.
Die
Druckschrift
Die
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Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Leuchtdiode anzugeben, die verbesserte thermische Eigenschaften aufweist.A The problem to be solved is to specify a light-emitting diode which has improved thermal properties.
Es wird eine Leuchtdiode angegeben. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode umfasst die Leuchtdiode einen Halbleiterkörper, der zumindest eine aktive Zone aufweist, die zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Der Halbleiterkörper umfasst beispielsweise epitaktisch abgeschiedene Schichten, die aus anorganischen Halbleitermaterialien gebildet sind. Die epitaktisch abgeschiedenen Schichten sind auf ein Aufwachssubstrat abgeschieden, das Bestandteil des Halbleiterkörpers sein kann. Ferner ist es möglich, dass das Substrat vom Halbleiterkörper entfernt ist. Der Halbleiterkörper besteht in diesem Fall lediglich aus den epitaktisch abgeschiedenen Halbleiterschichten. Die aktive Zone ist beispielsweise zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung aus dem Spektralbereich von UV-Strahlung und/oder blauem Licht vorgesehen, das heißt, im Betrieb der Leuchtdiode wird in der aktiven Zone diese elektromagnetische Strahlung erzeugt.It a light-emitting diode is specified. At least An embodiment of the light emitting diode comprises the light emitting diode a semiconductor body having at least one active zone provided for generating electromagnetic radiation is. The semiconductor body comprises, for example, epitaxially deposited layers made of inorganic semiconductor materials are formed. The epitaxially deposited layers are on a growth substrate deposited, the component of the semiconductor body can be. Furthermore, it is possible that the substrate from Semiconductor body is removed. The semiconductor body consists in this case only of the epitaxially deposited Semiconductor layers. The active zone is for example for generation of electromagnetic radiation from the spectral range of UV radiation and / or blue light, that is, in operation the LED becomes electromagnetic in the active zone Radiation generated.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode umfasst die Leuchtdiode einen keramischen Abdeckkörper. Der keramische Abdeckkörper ist beispielsweise als Plättchen ausgebildet, dessen Abmessung in vertikaler Richtung – das ist beispielsweise die Richtung, die parallel zu einer Wachstumsrichtung der epitaktisch abgeschiedenen Schichten des Halbleiterkörpers verläuft – kleiner ist als die Abmessung in lateraler Richtung – das ist diejenige Richtung, die senkrecht zur vertikalen Richtung verläuft.At least An embodiment of the light emitting diode comprises the light emitting diode a ceramic cover body. The ceramic cover body is formed, for example, as platelets whose dimensions in the vertical direction - that's the direction, for example parallel to a growth direction of the epitaxially deposited layers of the semiconductor body runs - smaller is the dimension in the lateral direction - that's the one Direction that is perpendicular to the vertical direction.
Der Abdeckkörper weist in lateraler Richtung vorzugsweise die gleichen Abmessungen wie der der Halbleiterkörper auf oder überragt diesen. In jedem Fall weist die dem Halbleiterkörper zugewandete Fläche des Abdeckkörpers dann einen Flächeninhalt auf, der wenigstens 25%, vorzugsweise wenigstens 50%, besonders bevorzugt wenigstens 95% des Flächeninhalts der Fläche des Halbleiterkörpers beträgt, die dem Abdeckkörper zugewandt ist. Das heißt, der Abdeckkörper bedeckt den Halbleiterkörper vorzugsweise zu einem großen oder überwiegenden Teil.Of the Cover body preferably has in the lateral direction the same dimensions as that of the semiconductor body or surmounted this. In any case, that faces the semiconductor body Surface of the cover body then on an area, at least 25%, preferably at least 50%, more preferably at least 95% of the surface area of the area Semiconductor body is equal to the cover body is facing. That is, the cover body covered the semiconductor body preferably to a large or overwhelming part.
Der Abdeckkörper besteht aus einem keramischen Material oder enthält ein keramisches Material. Enthält der Abdeckkörper ein keramisches Material, so enthält der Abdeckkörper vorzugsweise überwiegend ein keramisches Material, so dass der Abdeckkörper keramisch ist, also die Eigenschaften einer Keramik aufweist.Of the Cover body consists of a ceramic material or contains a ceramic material. Contains the Cover body containing a ceramic material, so the covering body preferably predominantly one ceramic material, so that the cover body ceramic is, that has the properties of a ceramic.
Der Abdeckkörper umfasst einen Leuchtstoff, der vorgesehen ist, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu emittieren. Bei dem Leuchtstoff handelt es sich beispielsweise um ein Lumineszenzkonversionsmaterial, das elektromagnetische Strahlung aus einem ersten Wellenlängenbereich absorbiert und elektromagnetische Strahlung aus einem zweiten Wellenlängenbereich mit Wellenlängen größer als die Wellenlängen im ersten Wellenlängenbereich emittiert. Bei der elektromagnetischen Strahlung kann es sich beispielsweise zum Teil um die in der aktiven Zone des Halbleiterkörpers erzeugte elektromagnetische Strahlung handeln. Der keramische Abdeckkörper kann dabei aus dem Leuchtstoff bestehen. Ferner ist es möglich, dass Partikel des Leuchtstoffs im Abdeckkörper vorhanden sind.Of the Cover body includes a phosphor provided is to absorb electromagnetic radiation and electromagnetic Emit radiation of a different wavelength. In which Phosphor is, for example, a luminescence conversion material, the electromagnetic radiation from a first wavelength range absorbed and electromagnetic radiation from a second wavelength range with Wavelengths greater than the wavelengths emitted in the first wavelength range. In the electromagnetic Radiation may, for example, in part to those in the active Zone of the semiconductor body generated electromagnetic Act radiation. The ceramic cover body can consist of the phosphor. Furthermore, it is possible that Particles of the phosphor in the cover body are present.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode umfasst die Leuchtdiode eine glashaltige Haftvermittlungsschicht. „Glashaltig” bedeutet dabei, dass die Haftvermittlungsschicht ein Glas enthält oder aus einem Glas besteht. Vorzugsweise ist die Haftvermittlungsschicht zumindest überwiegend aus einem Glas gebildet, so dass die Haftvermittlungsschicht Eigenschaften eines Glases aufweist.At least An embodiment of the light emitting diode comprises the light emitting diode a glass-containing adhesion layer. "Glassy" means that the primer layer contains a glass or consists of a glass. Preferably, the primer layer is at least predominantly formed from a glass, so that the primer layer has properties of a glass.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist der Abdeckkörper an einer Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers befestigt. Bei der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers handelt es sich um jenen Teil der Oberfläche des Halbleiterkörpers, durch den die gesamte oder zumindest ein Großteil der Strahlung, die vom Halbleiterkörper emittiert wird, diesen verlässt. Beispielsweise ist die Strahlungsaustrittsfläche durch eine Hauptfläche des Halbleiterkörpers gebildet, die quer beziehungsweise senkrecht zu einer Wachstumsrichtung der epitaktisch abgeschiedenen Schichten des Halbleiterkörpers verläuft. Der Abdeckkörper ist mechanisch fest mit dem Halbleiterkörper verbunden. Er ist derart auf dem Halbleiterkörper aufgebracht, dass zumindest ein Großteil, das heißt wenigstens 50%, vorzugsweise wenigstens 75%, besonders bevorzugt wenigstens 90% der aus der Strahlungsaustrittsfläche austretenden Strahlung in den Abdeckkörper gelangt.At least an embodiment of the light emitting diode is the cover body at a radiation exit surface of the semiconductor body attached. At the radiation exit surface of the semiconductor body it is that part of the surface of the semiconductor body, through which all or at least a majority of the radiation, which is emitted from the semiconductor body, leaves this. For example, the radiation exit surface is through a main surface of the semiconductor body is formed, the transverse or perpendicular to a growth direction of the epitaxial deposited layers of the semiconductor body runs. The cover body is mechanically fixed to the semiconductor body connected. He is so applied to the semiconductor body, that at least a large part, that is at least 50%, preferably at least 75%, more preferably at least 90% of the emerging from the radiation exit surface Radiation enters the cover body.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode ist die glashaltige Haftvermittlungsschicht zumindest stellenweise zwischen der Strahlungsaustrittsfläche und dem Abdeckkörper angeordnet und vermittelt eine Haftung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Abdeckkörper. Beispielsweise ist die Haftvermittlungsschicht direkt auf die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht und befindet sich daher in direktem Kontakt mit dem Halbleiterkörper. Ferner ist die Haftvermittlungsschicht dann vorzugsweise direkt in Kontakt mit dem Abdeckkörper. Das heißt, die Haftvermittlungsschicht weist sowohl mit dem Abdeckkörper als auch mit dem Halbleiterkörper eine Berührungsfläche auf. Die Abdeckschicht vermittelt diejenige Haftung zwischen Halbleiterkörper und Abdeckkörper, die dafür sorgt, dass der Abdeckkörper an der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers am Halbleiterkörper befestigt ist. Mit anderen Worten ist zwischen dem keramischen Abdeckkörper und dem Halbleiterkörper eine glashaltige Haftvermittlungsschicht angeordnet, die wie ein Klebstoff wirkt, der den Abdeckkörper am Halbleiterkörper hält. Die Haftvermittlungsschicht kann den gesamten Bereich zwischen Halbleiterkörper und Abdeckkörper ausfüllen. Es ist aber auch denkbar, dass die Haftvermittlungsschicht zwischen Halbleiterkörper und Abdeckkörper strukturiert ist und es Bereiche zwischen Halbleiterkörper und Abdeckkörper gibt, die frei von der Haftvermittlungsschicht sind. Diese Bereiche können dann mit Luft gefüllt sein.At least an embodiment of the light-emitting diode is the glass-containing Adhesive layer at least in places between the radiation exit surface and the cover body and gives a liability between the semiconductor body and the cover body. For example, the adhesion-promoting layer is directly on the radiation exit surface the semiconductor body is applied and is therefore located in direct contact with the semiconductor body. Further is the primer layer then preferably in direct contact with the cover body. That is, the bonding layer has both with the cover body and with the semiconductor body a contact surface. The cover layer mediates the adhesion between the semiconductor body and the cover body, which ensures that the cover body on the Radiation exit surface of the semiconductor body is attached to the semiconductor body. In other words between the ceramic cover body and the semiconductor body a glass-containing primer layer arranged like a Adhesive acts, the cover body on the semiconductor body holds. The primer layer can cover the entire area fill in between the semiconductor body and the cover body. But it is also conceivable that the adhesion layer between Semiconductor body and cover body structured is and there are areas between semiconductor body and cover body that are free of the bonding layer. These areas can then be filled with air.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode umfasst die Leuchtdiode einen Halbleiterkörper mit zumindest einer aktiven Zone, die zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist, einen keramischen Abdeckkörper mit einem Leuchtstoff, der vorgesehen ist, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu emittieren, und einer glashaltigen Haftvermittlungsschicht. Der Abdeckkörper ist dabei an einer Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers befestigt und die glashaltige Haftvermittlungsschicht ist zwischen der Strahlungsaustrittsfläche und dem Abdeckkörper angeordnet und vermittelt eine Haftung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Abdeckkörper.At least An embodiment of the light emitting diode comprises the light emitting diode a semiconductor body having at least one active zone, the is provided for generating electromagnetic radiation, a ceramic cover body with a phosphor, the is intended to absorb electromagnetic radiation and electromagnetic radiation of a different wavelength and a glass-containing primer layer. Of the Cover body is at a radiation exit surface attached to the semiconductor body and the glass-containing adhesive layer is between the radiation exit surface and the cover body arranged and mediates adhesion between the semiconductor body and the cover body.
Der hier beschriebenen Leuchtdiode liegt dabei unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass eine glashaltige Haftvermittlungsschicht besonders gut zur Anpassung des optischen Brechungsindex zwischen Halbleiterkörper und keramischem Abdeckkörper geeignet ist. Die glashaltige Haftvermittlungsschicht verfügt beispielsweise über einen größeren optischen Brechungsindex als dies für eine Silikonschicht der Fall wäre, die den keramischen Abdeckkörper und den Halbleiterkörper alternativ als Haftmittel miteinander verbinden könnte. Ferner zeichnet sich eine glashaltige Haftvermittlungsschicht durch eine beispielsweise gegenüber einer Silikonschicht verbesserte Wärmeleitfähigkeit aus. Der Halbleiterkörper ist daher thermisch besonders gut an den Abdeckkörper angeschlossen, so dass der Abdeckkörper zum Abführen von Wärme vom Halbleiterkörper Verwendung finden kann. Die beschriebene Leuchtdiode zeichnet sich daher durch verbesserte optische und thermische Eigenschaften aus.Of the The light-emitting diode described here is, inter alia, the knowledge on the basis that a glass-containing adhesion-promoting layer is particularly good for adjusting the optical refractive index between the semiconductor body and ceramic cover body is suitable. The glassy one Adhesive layer has, for example, over a larger optical refractive index than this for a silicone layer, that would be the case ceramic cover body and the semiconductor body alternatively could connect together as an adhesive. Furthermore, a glass-containing adhesion-promoting layer is characterized an example compared to a silicone layer improved Thermal conductivity. The semiconductor body is therefore thermally particularly well connected to the cover body, so that the cover body for dissipating heat can be used by the semiconductor body. The described Light emitting diode is therefore characterized by improved optical and thermal Properties off.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode enthält die Haftvermittlungsschicht ein Spin-On-Glas oder die Haftvermittlungsschicht besteht aus einem Spin-On-Glas. Wenn die Haftvermittlungsschicht ein Spin-On-Glas enthält, so ist sie vorzugsweise überwiegend aus dem Spin-On-Glas gebildet. Das heißt, das Spin-On-Glas kann beispielsweise als Matrixmaterial für Zusatzstoffe wie Leuchtstoffe oder Diffusorpartikel wirken, die Haftvermittlungsschicht besteht aber zu wenigstens 75%, vorzugsweise zu wenigstens 90% aus dem Spin-On-Glas. Zum Beispiel findet für die Haftvermittlungsschicht das Material XC3150i der Firma Silecs Verwendung. Der Brechungsindex der Haftvermittlungsschicht beträgt zum Beispiel zwischen 1,5 und 2,5, beispielsweise 1,651 bei einer Wellenlänge von 632 nm. Die thermische Leitfähigkeit der Haftvermittlungsschicht liegt zum Beispiel zwischen wenigstens 0,1 W/mK und höchstens 1,0 W/mK.At least an embodiment of the light-emitting diode contains the primer layer is a spin on glass or the primer layer from a spin-on glass. If the primer layer is a spin-on glass contains, it is preferably predominantly from formed the spin-on glass. That is, the spin-on glass For example, as a matrix material for additives how phosphors or diffuser particles act, the primer layer However, it is at least 75%, preferably at least 90% the spin-on glass. For example, takes place for the adhesive layer the material XC3150i from the company Silecs use. The refractive index the bonding layer is between, for example 1.5 and 2.5, for example, 1.651 at one wavelength of 632 nm. The thermal conductivity of the primer layer is for example between at least 0.1 W / mK and at most 1.0 W / mK.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode enthält die Haftvermittlungsschicht einen weiteren Leuchtstoff, der vorgesehen ist, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu emittieren. Bei dem weiteren Leuchtstoff kann es sich beispielsweise um den gleichen Leuchtstoff handeln, der auch vom keramischen Abdeckkörper umfasst wird. Darüber hinaus ist es möglich, dass es sich um einen anderen Leuchtstoff handelt, der zur Absorption und/oder Emission von elektromagnetischer Strahlung anderer Wellenlängen oder eines anderen Wellenlängenbereichs als der erste Leuchtstoff vorgesehen ist.At least an embodiment of the light-emitting diode contains the primer layer another phosphor provided is to absorb electromagnetic radiation and electromagnetic Emit radiation of a different wavelength. at the further phosphor may be, for example, the same Fluorescent material that also includes the ceramic cover body becomes. In addition, it is possible that it is is another phosphor which is used for absorption and / or Emission of electromagnetic radiation of other wavelengths or a different wavelength range than the first phosphor is provided.
Beispielsweise kann der weitere Leuchtstoff zur Absorption von UV-Strahlung vorgesehen sein und elektromagnetische Strahlung aus dem Spektralbereich von blauem Licht emittieren. Der Leuchtstoff des keramischen Abdeckkörpers kann dann zur Absorption des blauen Lichts vorgesehen sein und beispielsweise gelbes Licht emittieren. Ferner ist es möglich, dass Leuchtstoff und weiterer Leuchtstoff elektromagnetische Strahlung aus dem gleichen Wellenlängenbereich absorbieren und elektromagnetische Strahlung aus unterschiedlichen Wellenlängenbereichen emittieren. Insgesamt kann die Verwendung eines weiteren Leuchtstoffs dazu beitragen, dass von der Leuchtdiode im Betrieb weißes Licht mit einem besonders hohen Farbwiedergabeindex emittiert wird.For example, the further phosphor can be provided for the absorption of UV radiation and emit electromagnetic radiation from the spectral range of blue light. The phosphor of the ceramic cover body can then be provided for absorbing the blue light and emit yellow light, for example. Furthermore, it is possible for the phosphor and further phosphor to absorb electromagnetic radiation from the same wavelength range and to emit electromagnetic radiation from different wavelength ranges. Overall, the use of another phosphor can help to keep the LED in operation white Light with a particularly high color rendering index is emitted.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode enthält die Haftvermittlungsschicht zumindest eines der folgenden Materialien oder besteht aus einem der folgenden Materialien: Siliziumoxid, insbesondere Siliziumdioxid, einem Metalloxid, insbesondere Zinkoxid, Zinnoxid, Aluminiumoxid, Zirkoniumdioxid, Hafniumdioxid.At least an embodiment of the light-emitting diode contains the primer layer of at least one of the following materials or consists of one of the following materials: silicon oxide, in particular silicon dioxide, a metal oxide, in particular zinc oxide, Tin oxide, alumina, zirconia, hafnia.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Haftvermittlungsschicht weist die Haftvermittlungsschicht eine gleichmäßige Dicke auf. Das heißt, die Haftvermittlungsschicht ist als ebene oder im Wesentlichen ebene Schicht auf die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht. Die Dicke der Haftvermittlungsschicht beträgt dabei zum Beispiel zwischen wenigstens 1 μm und höchstens 20 μm, bevorzugt zwischen wenigstens 1 μm und höchstens 10 μm.At least an embodiment of the adhesion-promoting layer has the primer layer a uniform Thickness up. That is, the primer layer is as level or substantially flat layer on the radiation exit surface of the semiconductor body applied. The thickness of the primer layer is for example between at least 1 micron and at most 20 microns, preferably between at least 1 μm and at most 10 μm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode besteht der Abdeckkörper aus einem keramischen Leuchtstoff. Das heißt, der keramische Abdeckkörper ist vollständig aus einem keramischen Leuchtstoff gebildet, der beispielsweise mittels eines Spritzgussverfahrens, eines Spritzpressverfahrens oder eines Pulverspritzgussverfahrens in die Form eines Plättchens gebracht ist. Bei dem Leuchtstoff kann es sich beispielsweise um YAG:Ce handeln.At least an embodiment of the light-emitting diode is the cover body from a ceramic phosphor. That is, the ceramic Cover body is completely made of a ceramic Formed phosphor, for example by means of an injection molding process, a transfer molding method or a powder injection molding method is brought into the shape of a small plate. In the case of the phosphor it may be, for example, YAG: Ce.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtdiode besteht der Abdeckkörper und/oder der weitere Leuchtstoff aus einem der folgenden Materialien oder enthält eines der folgenden Materialien: mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxynitride.At least an embodiment of the light-emitting diode is the cover body and / or the further phosphor of any of the following materials or contains one of the following materials: with metals rare earth doped grenade, with rare earth metals doped alkaline earth sulfides doped with rare earth metals Thiogallates, rare earth-doped aluminates, with Rare earth metals doped orthosilicates, with metals of the rare earth doped chlorosilicates, with rare metals Earth doped alkaline earth silicon nitrides, with rare metals Ground doped oxynitrides, doped with rare earth metals Aluminiumoxynitride.
Es wird ferner ein Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode angegeben. Mittels des Verfahrens kann beispielsweise eine hier beschriebene Leuchtdiode hergestellt werden. Das heißt, sämtliche für die Leuchtdiode offenbarten Merkmale sind auch für das Verfahren offenbart und umgekehrt.It Furthermore, a method for producing a light-emitting diode is specified. By means of the method, for example, a light-emitting diode described here getting produced. That is, all for The light-emitting diode disclosed features are also for the Method disclosed and vice versa.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird zunächst ein Halbleiterkörper bereitgestellt, der eine aktive Zone umfasst, die zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung vorgesehen ist. Anschließend wird eine Schicht aus Spin-On-Glas auf die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers aufgebracht. Das Spin-On-Glas wird beispielsweise als Sol-Gel-Material im gelösten Zustand auf die Strahlungsaustrittsfläche aufgebracht. Das Spin-On-Glas kann auf die Strahlungsaustrittsfläche beispielsweise aufgeschleudert, aufgerakelt, aufgesprüht, aufgestempelt, aufdosiert oder mittels Siebdruck aufgebracht werden. Auch andere Verfahren zu Aufbringung des Spin-On-Glases sind möglich.According to one Embodiment of the method is initially a Semiconductor body provided, which comprises an active zone, which is intended to generate electromagnetic radiation. Subsequently, a layer of spin-on-glass is applied to the Radiation exit surface of the semiconductor body applied. For example, the spin-on glass is dissolved as a sol-gel material Condition applied to the radiation exit surface. The spin-on glass can for example on the radiation exit surface spin coated, scrape off, sprayed on, stamped on, be metered or applied by screen printing. Others too Methods for applying the spin-on glass are possible.
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird das Spin-On-Glas an der Strahlungsaustrittsfläche angetrocknet. Durch das Trocknen werden flüchtige Bestandteile aus dem Spin-On-Glas entfernt. Beispielsweise geht das Sol-Gel-Material bei dem Antrocknen in einen Gel-artigen Zustand über.In a subsequent process step, the spin-on glass at the Radiation exit surface dried. By drying Volatiles are removed from the spin-on glass. For example The sol-gel material goes into a gel-like when it dries Condition over.
In einem anzuschließenden Verfahrensschritt wird ein keramischer Abdeckkörper, der einen Leuchtstoff umfasst, der vorgesehen ist, elektromagnetische Strahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu emittieren, auf die Spin-On-Glasschicht aufgebracht.In To be connected to a process step is a ceramic Cover body comprising a phosphor provided is to absorb electromagnetic radiation and electromagnetic Radiation of a different wavelength to emit applied the spin-on glass layer.
Schließlich wird die Spin-On-Glasschicht erwärmt und dabei zur Haftvermittlungsschicht vernetzt. Dabei wird eine mechanisch feste Verbindung zwischen dem Halbleiterkörper und dem Abdeckkörper hergestellt.After all the spin-on glass layer is heated while the adhesion promoting layer networked. This is a mechanically strong connection between the Semiconductor body and the cover body made.
Das Verfahren wird bevorzugt gleichzeitig für eine Vielzahl von Halbleiterkörpern durchgeführt, die beispielsweise im Wafer-Verbund vorliegen können. Dabei kann auf jeden Halbleiterkörper ein zugeordneter, bereits vereinzelter Abdeckkörper aufgebracht werden. Es ist jedoch auch möglich, dass auf die Vielzahl der Halbleiterkörper eine einzige Scheibe aufgebracht wird, die anschließend zusammen mit den Halbleiterkörpern zu einzelnen Leuchtdioden vereinzelt wird.The Method is preferred simultaneously for a variety performed by semiconductor bodies, for example may be present in the wafer composite. It can be on everyone Semiconductor body an associated, already isolated Cover body are applied. However, it is also possible that on the plurality of semiconductor bodies a single Washer is applied, which is subsequently together with isolated the semiconductor bodies to individual light-emitting diodes becomes.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt der Verfahrensschritt des Antrocknens des Spin-On-Glases bei einer Temperatur von wenigstens 100°C und höchstens 180°C innerhalb einer Zeitspanne von wenigstens 3 min und höchstens 15 min.At least In one embodiment of the method, the method step takes place drying the spin-on glass at a temperature of at least 100 ° C and at most 180 ° C within a Time span of at least 3 minutes and at most 15 minutes.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Erwärmen und Vernetzen der Spin-On-Glasschicht bei einer Temperatur von wenigstens 150°C und höchstens 350°C innerhalb einer Zeitspanne von wenigstens 3 min und höchstens 15 min durchgeführt. Allgemein findet das Erwärmen und Vernetzen vorzugsweise bei einer höheren Temperatur statt als das Antrocknen.At least In one embodiment of the method, the heating and crosslinking the spin-on glass layer at a temperature of at least 150 ° C and at most 350 ° C within one Period of at least 3 min and at most 15 min performed. Generally, heating and crosslinking are preferred at a higher temperature than drying.
Im Folgenden wird die hier beschriebene Leuchtdiode sowie das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdiode anhand von Figuren sowie den zugehörigen Ausführungsbeispielen näher erläutert.In the following, the light-emitting diode described here and the method described here for producing a light-emitting diode will be described with reference to FIG Ren and the associated embodiments explained in more detail.
Die
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.Same, similar or equivalent elements are in the figures with provided the same reference numerals. The figures and the proportions the elements shown in the figures with each other are not to be considered to scale. Rather, you can individual elements for better presentation and / or for better Understanding shown exaggeratedly large be.
Die
Der
Halbleiterkörper
Die
Leuchtdiode umfasst ferner eine erste Kontaktstelle
Auf
die Strahlungsaustrittsfläche
Die
Haftvermittlungsschicht
Der
Abdeckkörper
Die
Haftvermittlungsschicht
Abweichend
vom in Verbindung mit der
Ferner
ist es – abweichend vom Ausführungsbeispiel der
In
Verbindung mit der
Im
Ausführungsbeispiel der
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.The invention is not by the description based on the embodiments of this be limits. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the patent claims or exemplary embodiments.
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