-
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements angegeben. Ferner wird eine Vorrichtung angegeben, mit der ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement hergestellt werden kann. Schließlich wird ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement angegeben.
-
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements anzugeben, welches Licht mit einem vorgegebenen Farbort emittiert.
-
Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements angegeben. Bei dem strahlungsemittierenden Halbleiterbauelement kann es sich beispielsweise um eine Leuchtdiode handeln, die dazu geeignet ist, Mischlicht zu emittieren. Das Verfahren kann einen Verfahrensschritt umfassen, bei dem ein Leuchtdiodenchip bereitgestellt wird, der eine Strahlungsaustrittsfläche aufweist. Der Leuchtdiodenchip umfasst beispielsweise eine aktive Zone, die dazu vorgesehen ist, im Betrieb des strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements elektromagnetische Primärstrahlung zu erzeugen. Die im Leuchtdiodenchip erzeugte Primärstrahlung verlässt diesen zumindest zum Teil durch die Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips, die durch einen Teil der Außenfläche des Leuchtdiodenchips gebildet ist.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt kann auf zumindest Teile der Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips ein Konversionselement aufgebracht werden. Die Strahlungsaustrittsfläche kann dabei vollständig oder teilweise vom Konversionselement bedeckt werden. Das Konversionselement kann sich in direktem Kontakt mit der Strahlungsaustrittsfläche befinden.
-
Beispielsweise umfasst das Konversionselement Partikel zumindest eines Lumineszenzkonversionsmaterials. Das Konversionselement kann ferner ein Matrixmaterial umfassen, das die Partikel des Lumineszenzkonversionsmaterials zumindest teilweise umgibt. Das Matrixmaterial kann eine Haftung zwischen der Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips und den Partikeln des Lumineszenzkonversionsmaterials vermitteln.
-
Beispielsweise kann das Konversionselement mittels eines Siebdruckverfahrens, mittels Aufschleuderns oder mittels Aufrakelns auf die Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips aufgebracht werden. Ferner ist es möglich, dass die Partikel des Lumineszenzkonversionsmaterials mittels Elektrophorese auf die Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips aufgebracht werden. Anschließend können die derart aufgebrachten Partikel eines Lumineszenzkonversionsmaterials mittels des Matrixmaterials an der Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips befestigt werden. Es ist auch möglich, dass das Konversionselement durch ein dünnes Plättchen gebildet ist, das an der Strahlungsdurchtrittsfläche des Leuchtdiodenchips befestigt, zum Beispiel auf diese geklebt ist. Das Plättchen kann zum Beispiel ein keramisches Material als Matrixmaterial für das Lumineszenzkonversionsmaterial umfassen. Ferner ist es möglich, dass das Plättchen aus einem keramischen Lumineszenzkonversionsmaterial besteht.
-
In einem weiteren Verfahrensschritt eines hier beschriebenen Verfahrens kann das Konversionselement zumindest stellenweise mittels Laserstrahlung abgetragen werden. Das heißt, das Konversionselement kann mittels Laserstrahlung stellenweise in seiner Dicke reduziert werden oder stellenweise entfernt werden. Beispielsweise kann die Dicke des Konversionselements, das auf die Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips aufgebracht ist, gleichmäßig oder an vorgegebenen Stellen mittels der Laserstrahlung verringert werden.
-
Gemäß einem hier beschriebenen Verfahren kann das Verfahren die folgenden Schritte umfassen:
- – Bereitstellen eines Leuchtdiodenchips mit einer Strahlungsaustrittsfläche,
- – Aufbringen eines Konversionselements auf zumindest Teile der Strahlungsaustrittsfläche, und
- – zumindest stellenweises Abtragen des Konversionselements mittels Laserstrahlung.
-
Dem hier beschriebenen Verfahren liegt dabei unter anderem die folgende Idee zugrunde: Das Konversionselement kann als dünne Schicht beispielsweise auf Leuchtdiodenchips aufgebracht werden, die im Verbund vorliegen. Das heißt, es wird dann eine Vielzahl von Leuchtdiodenchips bereitgestellt, die jeweils mit einem Konversionselement versehen sind, wobei die Vielzahl der Leuchtdiodenchips in einem Verbund, beispielsweise im Waferverbund vorliegt. Leuchtdiodenchips, die im Verbund vorliegen, können sich – selbst wenn sie gemeinsam gefertigt sind – hinsichtlich der Peakwellenlänge der von ihnen im Betrieb emittierten Primärstrahlung voneinander unterscheiden. Selbst wenn das Konversionselement als gleichmäßig dicke Schicht auf die Vielzahl von Leuchtdiodenchips im Verbund aufgebracht wird, resultiert daraus eine breite Verteilung der Farborte des von den einzelnen Leuchtdioden und ihrem Konversionselement emittierten Mischlichts. Gemäß dem Verfahren kann die Dicke des Konversionselements, insgesamt oder stellenweise, durch Abtragung des Konversionselements mittels Laserstrahlung eingestellt werden, so dass der Farbort des Mischlichts nach dem Aufbringen des Konversionselements verändert wird und sich beispielsweise einem vorgegeben Ziel-Farbort annähert.
-
Das hier beschriebene Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements kann nach dem Aufbringen des Konversionselements auf zumindest Teile der Strahlungsaustrittsfläche die folgenden Verfahrensschritte umfassen, die beispielsweise in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden:
- a. Es wird der Farbort des vom Leuchtdiodenchip und dem Konversionselement emittierten Mischlichts gemessen. Die Messung kann beispielsweise mittels einer Messvorrichtung erfolgen, die zumindest eine Photodiode und/oder zumindest einen CCD(charge-coupled device)-Sensor umfasst.
- b. In einem weiteren Verfahrensschritt kann die Differenz zwischen dem gemessenen Farbort des Mischlichts und einem vorgegebenen Ziel-Farbort bestimmt werden. Die Bestimmung der Differenz, kann beispielsweise mittels einer Steuereinheit erfolgen, die zumindest einen Mikroprozessor umfassen kann.
- c. In einem weiteren Verfahrensschritt kann das zumindest stellenweise Abtragen des Konversionselements mittels Laserstrahlung erfolgen, derart, dass sich der Farbort des vom Leuchtdiodenchip und dem Konversionselement emittierten Mischlichts in Richtung des Ziel-Farborts verändert. Dazu kann die ermittelte Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und dem Ziel-Farbort Verwendung finden. Das heißt, Laserparameter und/oder Ort der Abtragung werden in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz festgesetzt, derart, dass sich der gemessene Farbort in Richtung des Ziel-Farborts verändert. Die Steuerung des Lasers kann dabei wiederum durch eine Steuereinheit erfolgen.
- d. Die Schritte a, b, und c können bei Bedarf wiederholt werden, bis der gemessene Farbort in etwa gleich dem Ziel-Farbort ist. Der Farbort wird dabei beispielsweise mittels seiner Koordinaten Cx, Cy in der CIE-Normfarbtafel betrachtet. Der gemessene Farbort entspricht ”in etwa” gleich dem Ziel-Farbort, wenn vom menschlichen Standardbeobachter kein Unterschied zwischen den beiden Farborten mehr wahrnehmbar ist.
-
Zum Beispiel kann der gemessene Farbort ”in etwa” gleich dem Ziel-Farbort sein, wenn der Abstand zwischen dem gemessenen Farbort und dem Ziel-Farbort in der CIE-Normfarbtafel einen vorgegebenen Abstand unterschreitet. Beispielsweise ist der gemessene Farbort ”in etwa” gleich dem Ziel-Farbort, wenn der Abstand zwischen den beiden Farborten in der CIE-Normfarbtafel kleiner 0,05, vorzugsweise kleiner 0,025, besonders bevorzugt kleiner 0,01 ist.
-
Bei dem hier beschriebenen Verfahren ist es möglich, dass der Farbort während der Bestrahlung des Konversionselements mit Laserstrahlung bestimmt wird. Die Einstellung des Farbortes kann dann mit einem Regelkreis erfolgen, in dem die Änderung im Farbort in veränderten Parametern für die Laserstrahlung resultiert und umgekehrt. Das heißt, die Schritte a, b und c können gleichzeitig durchgeführt werden.
-
Bei den hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements kann das Konversionselement derart auf zumindest Teile der Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips aufgebracht werden, dass das Konversionselement mit dem Leuchtdiodenchip in direkter Berührung steht. Das heißt, zwischen Konversionselement und Leuchtdiodenchip befindet sich kein weiteres Element, insbesondere kein Luftspalt.
-
Beim hier beschriebenen Verfahren kann das Abtragen des Konversionselements mit gepulster Laserstrahlung erfolgen. Das Abtragen des Konversionselements erfolgt dann vorzugsweise mittels Laserablation. Dabei wird das Konversionselement mit gepulster Laserstrahlung beschossen, was zu einer lokalen Aufheizung des Konversionselements an dessen dem Leuchtdiodenchip abgewandten Oberfläche führt. Die Oberfläche des Konversionselements erreicht dadurch lokal eine sehr hohe Temperatur, was zum Verdampfen des Materials des Konversionselements führt. Nicht vom Laserstrahl beleuchtete Stellen des Konversionselements sowie der Leuchtdiodenchip werden durch das Verfahren kaum erhitzt, so dass mittels des Verfahrens eine besonders schonende Abtragung des Konversionselements erfolgen kann. Als Laser für die Materialabtragung kann beispielsweise ein Excimer-Laser, ein NDYAG-Laser, ein Picosekunden-Laser oder ein Femtosekunden-Laser Verwendung finden.
-
Bei dem Verfahren kann die Pulsdauer der Laserstrahlung und/oder die Intensität der Laserstrahlung und/oder der Ort der Abtragung durch die Laserstrahlung und/oder die Dauer der Bestrahlung in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und dem Ziel-Farbort gewählt werden. Das heißt, beispielsweise die Steuereinheit bestimmt in Abhängigkeit der Differenz zwischen gemessenem Farbort und vorgegebenem Ziel-Farbort zumindest einen, vorzugsweise mehrere der genannten Laserparameter.
-
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements kann die Abtragung des Konversionselements durch die Laserstrahlung derart erfolgen, dass die Dicke des Konversionselements gleichmäßig reduziert wird. Das heißt, das gesamte Konversionselement kann in seiner Dicke reduziert werden. Das Konversionselement weist nach dem Abtragen dann eine gleichmäßige Dicke auf, die dünner ist als vor dem Abtragen.
-
Es ist auch möglich, dass bei dem Verfahren beim zumindest stellenweisen Abtragen des Konversionselements zumindest eine Ausnehmung in das Konversionselement eingebracht wird. Das heißt, bei dem Verfahren kann Material des Konversionselements lokal abgetragen werden, so dass das Konversionselement im Bereich der Ausnehmung eine geringere Dicke aufweist als an anderen Stellen.
-
Dabei ist es auch möglich, dass die Ausnehmung das Konversionselement vollständig durchdringt. Das heißt, die Ausnehmung kann sich vollständig durch das Konversionselement hindurch erstrecken. In diesem Fall wird durch das stellenweise Abtragen des Konversionselements zumindest ein Loch oder eine Perforierung im Konversionselement erzeugt, in der beispielsweise der darunter liegende Leuchtdiodenchip freigelegt ist. Durch diese Ausnehmung kann im Leuchtdiodenchip im Betrieb erzeugte Primärstrahlung dann, ohne konvertiert zu werden, durch das Konversionselement treten.
-
Das Konversionselement kann eine Vielzahl von Ausnehmungen aufweisen, die durch das stellenweise Abtragen des Konversionselements erzeugt sind. Dabei können sich manche oder alle der Ausnehmungen vollständig durch das Konversionselement erstrecken.
-
Es wird weiter eine Vorrichtung zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements angegeben. Die Vorrichtung kann eine Messvorrichtung zur Messung eines Farbortes umfassen. In die Vorrichtung kann ein Leuchtdiodenchip mit einem auf die Strahlungsaustrittsfläche des Leuchtdiodenchips aufgebrachten Konversionselements eingebracht werden, der in der Messvorrichtung derart betrieben wird, dass vom Leuchtdiodenchip und dem Konversionselement Mischlicht emittiert wird, dessen Farbort durch die Messvorrichtung gemessen wird. Bei der Messvorrichtung handelt es sich beispielsweise um zumindest eine Photodiode und/oder zumindest einen CCD-Sensor.
-
Die Messvorrichtung kann ferner einen Laser umfassen, der zum zumindest stellenweisen Abtragen des Konversionselements vorgesehen ist. Der Laser ist dabei derart in der Vorrichtung angeordnet, dass vom ihm erzeugte Laserstrahlung auf die dem Leuchtdiodenchip abgewandte Oberfläche des Konversionselements treffen kann.
-
Die Vorrichtung kann ferner eine Steuereinheit umfassen, die beispielsweise wenigstens einen Mikroprozessor umfasst. Die Steuervorrichtung kann dazu eingerichtet sein, zumindest eines der hier beschriebenen Verfahren zu steuern.
-
Beispielsweise steuert die Steuereinheit folgendes Verfahren:
- a. Messung des Farborts des vom Leuchtdiodenchip und dem Konversionselement emittierten Mischlichts mittels der Messvorrichtung,
- b. Bestimmung der Differenz zwischen dem gemessen Farbort und einem vorgegebenen Ziel-Farbort,
- c. zumindest stellenweises Abtragen des Konversionselements mittels Laserstrahlung des Lasers derart, dass sich der Farbort des vom Leuchtdiodenchip und dem Konversionselement emittierten Mischlichts in Richtung dem Ziel-Farbort verändert und
- d. Wiederholen der Schritte a, b und c, bis der gemessene Farbort in etwa gleich dem Ziel-Farbort ist.
-
Es wird weiter ein strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement angegeben. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement kann einen Leuchtdiodenchip umfassen. Der Leuchtdiodenchip umfasst beispielsweise zumindest eine aktive Zone, die zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung vorgesehen ist. Beispielsweise kann im Betrieb des Leuchtdiodenchips von diesem UV- und/oder blaues Licht erzeugt werden. Der Leuchtdiodenchip umfasst eine Strahlungsdurchtrittsfläche, durch die zumindest ein Teil der im Betrieb im Leuchtdiodenchip erzeugten elektromagnetischen Strahlung den Leuchtdiodenchip verlässt.
-
Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement kann ein Konversionselement umfassen, das sich mit zumindest Teilen der Strahlungsdurchtrittsfläche des Leuchtdiodenchips in direktem Kontakt befindet. Das Konversionselement ist dann dazu vorgesehen, zumindest einen Teil der durch die Strahlungsaustrittsfläche emittierten elektromagnetischen Strahlung zu konvertieren. Beispielsweise wird vom Konversionselement dann gelbes, grünes, blaues oder rotes Licht abgestrahlt.
-
Das Konversionselement kann dabei zumindest stellenweise Spuren eines Materialabtrags durch Laserstrahlung, insbesondere Laserablation, aufweisen. Das heißt, vom Konversionselement sind Teile entfernt durch Bestrahlung mit Laserstrahlung, insbesondere gepulster Laserstrahlung. Spuren eines Materialabtrags durch Laserstrahlung sind dabei charakteristisch im Vergleich zu anderen Methoden des Materialabtrags wie beispielsweise Schleifen, Sägen oder Ätzen. Das heißt, der Materialabtrag durch Laserstrahlung lässt sich – beispielsweise durch mikroskopische Untersuchungen des Konversionselements – von mechanischen und chemischen Abtragetechniken unterscheiden. Bei dem Merkmal, wonach das Konversionselement zumindest stellenweise Spuren eines Materialabtrags durch Laserstrahlung aufweist, handelt es sich folglich um ein gegenständliches Merkmal.
-
Beim strahlungsemittierenden Halbleiterbauelement ist es möglich, dass die gesamte dem Leuchtdiodenchip abgewandte Oberfläche des Konversionselements Spuren des Materialsabtrags durch Laserstrahlung aufweist. Das heißt, die Dicke des Konversionselements kann gleichmäßig reduziert sein. Ferner ist es möglich, dass das Konversionselement zumindest eine Ausnehmung aufweist, die durch Laserstrahlung erzeugt ist. Die Ausnehmung kann beispielsweise in ihrem Querschnitt rechteckig oder kreisförmig sein. Das heißt, die Ausnehmung kann zylinderartig, kegelstumpfartig oder aber streifenartig ausgeführt sein. Zumindest eine der Ausnehmungen im Konversionselement kann sich dabei vollständig durch das Konversionselement erstrecken, so dass der Leuchtdiodenchip in der Ausnehmung freigelegt ist.
-
Im Folgenden werden das hier beschriebene Verfahren, die hier beschriebene Vorrichtung sowie das hier beschriebene strahlungsemittierende Halbleiterbauelement anhand von Figuren und zugehörigen Beispielen näher erläutert.
-
Die 1 zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung eine hier beschriebene Vorrichtung, mit der ein hier beschriebenes Verfahren durchgeführt werden kann.
-
Die 2A, 2B und 3 zeigen schematische Ansichten von hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen.
-
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.
-
Die 1 zeigt eine hier beschriebene Vorrichtung zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements, mit der ein hier beschriebenes Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung umfasst eine Messvorrichtung 3. Die Messvorrichtung ist zur Bestimmung eines Farbortes vorgesehen. Die Messvorrichtung umfasst beispielsweise zumindest eine Photodiode und/oder zumindest einen CCD-Sensor.
-
Die Vorrichtung umfasst ferner zumindest einen Laser 4. Der Laser 4 ist beispielsweise zur Erzeugung von Laserpulsen geeignet. Beim Laser 4 kann es sich beispielsweise um einen Picosekundenlaser oder einen Femtosekundenlaser handeln. Der Laser 4 emittiert Laserstrahlung 41, die zum Materialabtrag vorgesehen ist.
-
Der Materialabtrag durch den Laser 4 wird durch die Steuereinheit 5 der Vorrichtung gesteuert. Die Steuereinheit 5 ist mit der Messvorrichtung 3 und dem Laser 4 verbunden. Die Steuereinheit 5 umfasst beispielsweise zumindest einen Mikroprozessor, der zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens eingerichtet ist.
-
In die Vorrichtung ist ein Leuchtdiodenchip 1 eingebracht. Der Leuchtdiodenchip 1 umfasst eine aktive Zone 10, in der Primärstrahlung 11 erzeugt wird. Beispielsweise wird im Betrieb des Leuchtdiodenchips 1 in der aktiven Zone 10 UV-Strahlung und/oder blaues Licht als Primärstrahlung 11 emittiert. Der Leuchtdiodenchip 1 umfasst ferner eine Strahlungsaustrittsfläche 1a. Durch die Strahlungsaustrittsfläche 1a tritt zumindest ein Teil der in der aktiven Zone 10 erzeugten Primärstrahlung 11.
-
Auf die Strahlungsaustrittsfläche 1a des Leuchtdiodenchips 1 ist ein zunächst unstrukturiertes Konversionselement 2 aufgebracht. Das Konversionselement 2 befindet sich hier in direktem Kontakt mit der Strahlungsaustrittsfläche 1a und daher beispielsweise mit dem anorganischen Halbleitermaterial, aus dem der Leuchtdiodenchip 1 hergestellt sein kann. Das Konversionselement 2 umfasst zum Beispiel Partikel 24 eines Lumineszenzkonversionsmaterials. Als Lumineszenzkonversionsmaterial kommt beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialien in Betracht:
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.
-
Besonders bevorzugt umfasst das Lumineszenzkonversionsmaterial dotierte Granate wie Ce- oder Tb-aktivierte Granate wie YAG:Ce, TAG:Ce, TbYAG:Ce.
-
Weiter ist es möglich, dass das Konversionselement 2 in Form von transparenten, gegebenenfalls leitfähigen Oxiden (TCO – Transparent Conductive Oxide) mit Farbzentren vorliegt. Bei dem Material der Farbzentren kann es sich zum Beispiel um zumindest eines der oben genannten Lumineszenzkonversionsmaterialien handeln.
-
Bei dem TCO kann es sich zum Beispiel um ITO (indium tin Oxide), FTO (fluorine doped tin Oxide) und/oder ZnO (zinc Oxide) handeln. Dabei ist es auch möglich, dass das TCO das Matrixmaterial 25 des Konversionselements 2 bildet.
-
Die Partikel 24 des Lumineszenzkonversionsmaterials sind in ein Matrixmaterial 25 eingebracht. Das Matrixmaterial 25 umfasst beispielsweise ein Silikon. Das Matrixmaterial 25 vermittelt eine mechanisch haftende Verbindung zwischen dem Leuchtdiodenchip 1 und den Partikeln 24 des Lumineszenzkonversionsmaterials.
-
Primärstrahlung 11, die in das Lumineszenzkonversionsmaterial 2 eintritt, wird zumindest teilweise zur konvertierten Strahlung 21 wellenlängenkonvertiert. Aus Primärstrahlung 11 und konvertierter Strahlung 21 resultiert Mischlicht 7. Der Anteil der konvertierten Strahlung 21 im Mischlicht 7 ist dabei unter anderem durch die Dicke des Konversionselements 2 bestimmt.
-
Mittels der Vorrichtung kann nun beispielsweise folgendes Verfahren am Leuchtdiodenchip 1 mit Konversionselement 2 durchgeführt werden:
Durch Betrieb des Leuchtdiodenchips 1 wird Mischstrahlung 7 erzeugt, die von der Messvorrichtung 3 gemessen wird. Die Messvorrichtung 3 bestimmt aus der Mischstrahlung 7 deren Farbort.
-
Von der Steuereinheit 5 wird der gemessene Farbort mit einem gewünschten Ziel-Farbort verglichen. Aus der Differenz der Farborte berechnet die Steuereinheit Parameter zum Betreiben des Lasers 4.
-
Beispielsweise wird die Pulslänge der Laserstrahlung 41, die Intensität der Laserstrahlung 41, der Ort der Bestrahlung des Konversionselements 2 mit der Laserstrahlung 41 sowie die Dauer der Bestrahlung mit der Laserstrahlung 41 von der Steuereinheit in Abhängigkeit von der ermittelten Differenz der Farborte berechnet. Die Steuereinheit steuert den Laser 4 entsprechend.
-
Beispielsweise wird die Dicke des Konversionselements 2 stellenweise, das heißt lokal, oder gleichmäßig entsprechend der ermittelten Differenz reduziert. Das heißt, ein Teil des Konversionselements 2 wird durch Laserablation abgetragen. Beim Beispiel der 1 werden Ausnehmungen 22 im Konversionselement 2 erzeugt, die das Konversionselement 2 nicht vollständig durchdringen. Im Bereich des Materialabtrags, das heißt hier im Bereich der Ausnehmungen 22, weist das Konversionselement 2 dann charakteristische Spuren eines Materialabtrags durch Laserstrahlung auf.
-
Die 2A zeigt in einer schematischen Draufsicht ein Beispiel eines mittels eines hier beschriebenen Verfahrens hergestellten strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements. Das strahlungsemittierende Halbleiterbauelement umfasst einen Leuchtdiodenchip 1 mit einer Strahlungsaustrittsfläche 1a und ein Konversionselement 2, das auf der Strahlungsaustrittsfläche 1a angeordnet ist. Das Konversionselement 2 weist Ausnehmungen 22, 23 auf, die vorliegend in der Draufsicht kreisförmig ausgebildet sind.
-
Aus der schematischen Schnittdarstellung entlang der Schnittgerade AA' der 2B ist ersichtlich, dass sich die Ausnehmungen 23, im Unterschied zu den Ausnehmungen 22, vollständig durch das Konversionselement 2 hindurch erstrecken können. An der Bodenfläche der Ausnehmung 23 ist die Strahlungsaustrittsfläche 1a des Konversionselements freigelegt.
-
Bei anderen Beispielen des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ist es möglich, dass sich jede Ausnehmung oder keine Ausnehmung vollständig durch das Konversionselement 2 hindurch erstreckt.
-
Die 3 zeigt eine schematische Draufsicht auf ein Beispiel eines hier beschriebenen strahlungsemittierenden Halbleiterbauelements, bei dem die Ausnehmungen 22 als streifenförmige Ausnehmungen ausgebildet sind, welche das Konversionselement 2 nicht vollständig durchdringen. Auch eine solche Strukturierung kann geeignet sein, um den gewünschten Ziel-Farbort des Mischlichts 7 besonders genau einzustellen.
-
Insgesamt ist hier ein Verfahren angegeben, bei dem eine geeignete physikalische Methode – beispielsweise die Laserablation – genutzt wird, um die Dicke eines Konversionselements, das bereits auf die Strahlungsaustrittsfläche eines Leuchtdiodenchips aufgebracht ist, gezielt zu verändern, um so individuell den Farbort einzustellen. Durch das Verfahren lässt sich der gewünschte Ziel-Farbort besonders genau einstellen und der Ausschuss an unerwünschten Halbleiterbauelementen wird gegenüber herkömmlichen Verfahren stark reduziert. Der Materialabtrag am Konversionselement 2 durch die Laserstrahlung 41 erfolgt entsprechend von Messungen des Farbortes, was eine besonders genaue Einstellung des Farbortes ermöglicht.
-
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Beispiele 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 Beispielen angegeben ist.
