DE102017103328A1 - Method for producing a conversion device with a conversion element and a litter coating - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Konversionsvorrichtung mit einem Konversionselement mit einer Streubeschichtung, wobei auf einer Oberseite eines Trägers mehrere Konversionselemente nebeneinander mit Zwischenräumen zwischen den Konversionselementen aufgebracht werden, wobei die Konversionselemente ausgebildet sind, um elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge zu verschieben, wobei Oberseiten der Konversionselemente und Zwischenräume zwischen den Konversionselementen mit dem Streumaterial aufgefüllt werden, so dass die Konversionselemente in eine Streuschicht eingebettet sind, wobei anschließend Gräben in die Streuschicht im Bereich der Zwischenräume beabstandet von Seitenflächen der Konversionselemente eingebracht werden, wobei die Gräben von einer Oberseite der Streuschicht bis zu einer Oberseite des Trägers ausgebildet werden, wobei die Gräben wenigstens ein Konversionselement mit einer Streubeschichtung umgeben, wobei anschließend die Konversionselemente mit der Streubeschichtung als Konversionsvorrichtung vom Träger gelöst werden.The invention relates to a method for producing a conversion device having a conversion element with a scattering coating, wherein a plurality of conversion elements are applied side by side on a top side of a carrier with spaces between the conversion elements, wherein the conversion elements are adapted to move electromagnetic radiation in the wavelength, wherein top sides the conversion elements and spaces between the conversion elements are filled with the litter material, so that the conversion elements are embedded in a litter layer, wherein subsequently trenches in the litter layer in the region of the spaces spaced from side surfaces of the conversion elements are introduced, the trenches from a top of the litter layer to be formed to a top of the carrier, wherein the trenches surround at least one conversion element with a scattering coating, wherein then the Konv ersionselemente be solved with the scattering coating as a conversion device from the carrier.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Konversionsvorrichtung mit einem Konversionselement mit einer Streumaterialbeschichtung, eine Konversionsvorrichtung und eine Vorrichtung mit einem oberflächenemittierenden Leuchtdiodenchip.The invention relates to a method for producing a conversion device having a conversion element with a scattering material coating, a conversion device and a device having a surface-emitting LED chip.

Im Stand der Technik ist es bekannt, Konversionsvorrichtungen mit einem Konversionselement und mit einer Streumaterialbeschichtung für lichtemittierende Dioden einzusetzen. Dabei ist die Herstellung relativ aufwändig, da ein Rahmen für das Konversionselement in einem separaten Prozessschritt erzeugt wird.In the prior art, it is known to use conversion devices with a conversion element and with a scattering material coating for light-emitting diodes. In this case, the production is relatively complicated, since a frame for the conversion element is generated in a separate process step.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein vereinfachtes Verfahren zur Herstellung einer Konversionsvorrichtung bereitzustellen. Zudem besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine einfach herzustellende Konversionsvorrichtung bereitzustellen. Weiterhin besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Vorrichtung mit einem oberflächenemittierenden Leuchtdiodenchip bereitzustellen.The object of the invention is to provide a simplified method for producing a conversion device. In addition, the object of the invention is to provide a conversion device that is easy to produce. Furthermore, the object of the invention is to provide an improved device with a surface-emitting LED chip.

Die Aufgaben der Erfindung werden durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst.The objects of the invention are solved by the independent claims.

Ein Vorteil des vorgeschlagenen Verfahrens besteht darin, dass das Konversionselement sowohl auf der Oberseite als auch an Seitenflächen mit einer Streumaterialbeschichtung auf einfache Weise versehen wird. Dadurch kann ein Prozessschritt eingespart werden. Dies wird dadurch erreicht, dass auf eine Oberseite eines Trägers mehrere Konversionselemente nebeneinander mit Zwischenräumen zwischen den Konversionselementen aufgebracht werden. Die Konversionselemente sind ausgebildet, um eine elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge zu verschieben. Die Konversionselemente werden mit einem Streumaterial bedeckt, wobei Oberseiten der Konversionselemente mit dem Streumaterial bedeckt werden und Zwischenräume zwischen den Konversionselementen mit dem Streumaterial aufgefüllt werden. Somit werden die Konversionselemente in eine Streuschicht eingebettet. Anschließend werden Gräben in die Streuschicht im Bereich der Zwischenräume beabstandet von Seitenflächen der Konversionselemente eingebracht. Die Gräben reichen von einer Oberseite der Streuschicht bis zu einer Oberseite des Trägers. Die Gräben umgeben wenigstens ein Konversionselement mit einer Streumaterialbeschichtung. Anschließend werden die Konversionselemente mit der Streumaterialbeschichtung als Konversionsvorrichtung vom Träger gelöst.An advantage of the proposed method is that the conversion element is provided with a scattering material coating in a simple manner both on the top side and on side surfaces. This can save a process step. This is achieved by applying a plurality of conversion elements next to one another with gaps between the conversion elements on an upper side of a carrier. The conversion elements are designed to shift an electromagnetic radiation in the wavelength. The conversion elements are covered with a litter material, wherein top surfaces of the conversion elements are covered with the litter material and gaps between the conversion elements are filled with the litter material. Thus, the conversion elements are embedded in a litter layer. Then trenches are placed in the litter layer in the region of the spaces spaced from side surfaces of the conversion elements. The trenches range from a top of the litter layer to a top of the vehicle. The trenches surround at least one conversion element with a scattering material coating. Subsequently, the conversion elements are solved with the scattering material coating as a conversion device from the carrier.

Die Gräben können beispielsweise mithilfe eines Sägeverfahrens in die Streumaterialschicht eingebracht werden.For example, the trenches may be introduced into the bedding layer using a sawing process.

In einer Ausführungsform wird als Träger eine Thermoreleasefolie verwendet, auf der die Konversionselemente aufgebracht werden. Anschließend wird die Streumaterialbeschichtung auf die Konversionselemente und die Thermorelaesefolie aufgebracht. Dann werden die Gräben in die Streumaterialschicht eingebracht und die Konversionsvorrichtungen von der Thermoreleasefolie abgelöst.In one embodiment, the carrier used is a thermorelease film on which the conversion elements are applied. Subsequently, the scattering material coating is applied to the conversion elements and the Thermorelaesefolie. Then the trenches are introduced into the litter material layer and the conversion devices are detached from the thermorelease film.

In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die Konversionselemente zuerst auf einem temporären Träger aufgebracht. Nach dem Aufbringen der Streuschicht und vor dem Einbringen der Gräben in die Streuschicht, wird die Streuschicht mit den Konversionselementen von dem temporären Träger gelöst und auf einen zweiten Träger übertragen. Anschließend werden die Gräben in die Streuschicht eingebracht. Daraufhin werden die Konversionselemente mit der Streubeschichtung vom Träger gelöst. Durch die Verwendung eines temporären Trägers können die einzelnen Prozessschritte optimiert werden. Beispielsweise kann der temporäre Träger auf die Abscheidung der Konversionselemente und das Aufbringen der Streuschicht angepasst sein. Zudem kann der zweite Träger auf das Einbringen der Gräben in die Streuschicht angepasst sein. Beispielsweise kann der temporäre Träger als Folie ausgebildet sein, wobei die Folie sich für ein Aufbringen der Konversionselemente und der Streuschicht besser eignet als ein stabiler plattenförmiger Träger. Zudem kann die temporäre Folie beispielsweise als Teflonfolie ausgebildet sein.In one embodiment of the method, the conversion elements are first applied to a temporary carrier. After application of the litter layer and before the trenches are introduced into the litter layer, the litter layer with the conversion elements is detached from the temporary carrier and transferred to a second carrier. Subsequently, the trenches are introduced into the litter layer. Then the conversion elements are solved with the scattering coating from the carrier. By using a temporary carrier, the individual process steps can be optimized. For example, the temporary carrier may be adapted to the deposition of the conversion elements and the application of the scattering layer. In addition, the second carrier may be adapted to the introduction of the trenches in the litter layer. For example, the temporary carrier may be formed as a film, wherein the film is better suited for applying the conversion elements and the scattering layer than a stable plate-shaped carrier. In addition, the temporary film may be formed, for example, as a Teflon film.

Der zweite Träger kann beispielsweise als Sägefolie ausgebildet sein, die sich für das Einbringen der Gräben in die Streuschicht in Form eines Sägeverfahrens besonders eignet.The second carrier may for example be formed as a sawing foil, which is particularly suitable for the introduction of the trenches in the litter layer in the form of a sawing process.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Konversionselement mithilfe eines Siebdruckverfahrens auf den Träger aufgebracht. Das Siebdruckverfahren ermöglicht eine schnelle und einfache Herstellung des Konversionselementes, insbesondere bei einer Vielzahl von Konversionselementen.In a further embodiment, the conversion element is applied to the carrier by means of a screen printing process. The screen printing method allows a quick and easy production of the conversion element, especially in a variety of conversion elements.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Streumaterial in flüssiger oder pastöser Form aufgebracht. Somit können die Konversionselemente an den freien Seitenflächen und an den Oberseiten schnell und einfach mit dem Streumaterial bedeckt werden. Somit kann die Streuschicht auf einfache Weise hergestellt werden.In a further embodiment, the scattering material is applied in liquid or pasty form. Thus, the conversion elements on the free side surfaces and on the tops can be quickly and easily covered with the litter material. Thus, the litter layer can be easily produced.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Streumaterial mithilfe eines Formpressverfahrens aufgebracht. Dadurch kann die Streuschicht beispielsweise mit einer hohen Dichte an Streupartikeln aufgebracht werden. In a further embodiment, the scattering material is applied by means of a compression molding process. As a result, the litter layer can be applied, for example, with a high density of scattering particles.

In einer weiteren Ausführungsform wird das Streumaterial mithilfe eines Spritzpressverfahrens aufgebracht. Dabei kann insbesondere ein folienunterstütztes Spritzpressverfahren eingesetzt werden. Mithilfe des Spritzpressverfahrens kann das Streumaterial auch in geringe seitliche Abstände zwischen den Konversionselementen zuverlässig eingebracht werden.In a further embodiment, the scattering material is applied by means of a transfer molding process. In particular, a film-assisted transfer molding process can be used. By means of the transfer molding process, the scattering material can be reliably introduced even in small lateral distances between the conversion elements.

In einer Ausführungsform wird als Streumaterial Silikon mit Streupartikeln verwendet. Beispielsweise können Streupartikel aus Titanoxid verwendet werden. Mithilfe von Titanoxid wird ein weißes Erscheinungsbild für die Streuschicht erreicht.In one embodiment, the scattering material used is silicone with scattering particles. For example, scattering particles of titanium oxide can be used. Using titanium oxide, a white appearance is achieved for the litter layer.

Es wird eine Konversionsvorrichtung mit einem Konversionselement mit einer Streumaterialbeschichtung vorgeschlagen, wobei die Konversionsvorrichtung nach einem der oben genannten Verfahren hergestellt wurde.It is proposed a conversion device with a conversion element with a scattering material coating, wherein the conversion device was prepared according to one of the above-mentioned method.

Die beschriebene Konversionsvorrichtung eignet sich insbesondere für eine Montage auf einer Abstrahlseite eines Leuchtdiodenchips.The conversion device described is particularly suitable for mounting on a radiating side of a light-emitting diode chip.

Mithilfe der beschriebenen Konversionsvorrichtung kann auf einfache Weise eine Vorrichtung mit einem oberflächenemittierenden Leuchtdiodenchip hergestellt werden.With the aid of the described conversion device, a device having a surface-emitting light-emitting diode chip can be produced in a simple manner.

In einer Ausführungsform weist der Leuchtdiodenchip eine Halbleiterschichtstruktur auf, die eine aktive Zone zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung aufweist. Die Halbleiterschichtstruktur weist eine Fläche auf, die im Wesentlichen der Fläche der Konversionsvorrichtung entspricht. Die Konversionsvorrichtung ist über oder auf der Oberseite der Halbleiterschichtstruktur angeordnet. Auf diese Weise kann eine kompakte Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung bereitgestellt werden.In one embodiment, the light-emitting diode chip has a semiconductor layer structure which has an active zone for generating electromagnetic radiation. The semiconductor layer structure has a surface which substantially corresponds to the surface of the conversion device. The conversion device is arranged above or on top of the semiconductor layer structure. In this way, a compact device for generating electromagnetic radiation can be provided.

In einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtstruktur auf einem Substrat angeordnet. Das Substrat weist eine Fläche auf, die im Wesentlichen der Fläche der Konversionsvorrichtung entspricht. Auch dadurch wird die Bereitstellung einer kompakten Vorrichtung ermöglicht. Beispielsweise kann der Leuchtdiodenchip als Flipchip ausgebildet sein.In an embodiment, the semiconductor layer structure is arranged on a substrate. The substrate has an area that substantially corresponds to the area of the conversion device. This also makes it possible to provide a compact device. For example, the LED chip may be formed as a flip chip.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen

  • 1 einen schematischen Querschnitt durch eine Anordnung von Konversionselementen auf einer temporären Folie,
  • 2 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der 1,
  • 3 einen Querschnitt durch die Anordnung der 1, mit einer Streuschicht,
  • 4 einen Querschnitt durch die Anordnung der 3 nach dem Einbringen von Gräben in die Streuschicht,
  • 5 eine schematische Draufsicht auf die Anordnung der 4,
  • 6 einen schematischen Querschnitt durch eine Konversionsvorrichtung,
  • 7 eine schematische Draufsicht auf eine Unterseite der Konversionsvorrichtung,
  • 8 einen Querschnitt durch eine Vorrichtung mit einem Leuchtdiodenchip, einer Konversionsvorrichtung und einem Träger,
  • 9 eine Draufsicht auf eine Unterseite der Anordnung der 8,
  • 10 eine Draufsicht auf die Anordnung der 8, und
  • 11 einen schematischen Querschnitt durch die Anordnung der 8 mit einer Linse.
The above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they will be achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments, which will be described in connection with the drawings. Show it
  • 1 a schematic cross section through an arrangement of conversion elements on a temporary film,
  • 2 a schematic plan view of the arrangement of 1 .
  • 3 a cross section through the arrangement of 1 , with a litter layer,
  • 4 a cross section through the arrangement of 3 after the introduction of trenches into the litter layer,
  • 5 a schematic plan view of the arrangement of 4 .
  • 6 a schematic cross section through a conversion device,
  • 7 a schematic plan view of an underside of the conversion device,
  • 8th a cross section through a device with a LED chip, a conversion device and a carrier,
  • 9 a plan view of an underside of the arrangement of 8th .
  • 10 a plan view of the arrangement of 8th , and
  • 11 a schematic cross section through the arrangement of 8th with a lens.

1 zeigt in einer schematischen Querschnittsdarstellung einen Träger 2, auf dem mehrere Konversionselemente 1 angeordnet sind. Die Konversionselemente 1 weisen eine Leuchtstoffschicht auf oder bestehen insbesondere aus einer Leuchtstoffschicht. Die Konversionselemente 1 sind ausgebildet, um eine Wellenlänge einer elektromagnetischen Strahlung zu verschieben. Die Konversionselemente 1 können beispielsweise mithilfe eines Spraycoatingverfahrens, eines Siebdruckverfahrens, eines Vergießens oder eines Moldverfahrens hergestellt werden. Als Material eignet sich beispielsweise Silikon, das mit Leuchtstoff gemischt ist. Die Konversionselemente 1 sind seitlich voneinander beabstandet. Der Träger 2 kann in Form einer Platte, eines Substrates oder in Form einer Folie ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Träger 2 in Form einer Trägerfolie ausgebildet sein. Der Träger 2 kann auch als Thermoreleasefolie ausgebildet sein. 1 shows a schematic cross-sectional representation of a carrier 2 on which several conversion elements 1 are arranged. The conversion elements 1 have a phosphor layer or in particular consist of a phosphor layer. The conversion elements 1 are designed to shift a wavelength of electromagnetic radiation. The conversion elements 1 For example, they can be prepared by a spray coating process, a screen printing process, a potting or a molding process. As a material is, for example, silicone, which is mixed with phosphor. The conversion elements 1 are laterally spaced from each other. The carrier 2 may be in the form of a plate, a substrate or in the form of a film. For example, the carrier 2 be formed in the form of a carrier film. The carrier 2 can also be designed as a thermorelease film.

2 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung der 1. Dabei ist zu erkennen, dass die Konversionselemente 1 seitlich voneinander beabstandet sind. 2 shows a plan view of the arrangement of 1 , It can be seen that the conversion elements 1 are laterally spaced from each other.

Bei einem folgenden Verfahrensschritt, der in 3 dargestellt ist, wird auf den Träger 2 und auf die Konversionselemente 1 ein Streumaterial 3 aufgebracht. Das Streumaterial 3 bedeckt sowohl Oberseiten 14 der Konversionselemente 1 als auch alle Seitenflächen 15, 16 der Konversionselemente 1. Dabei sind die Zwischenräume zwischen den Konversionselementen 1 mit Streumaterial 3 bis über eine Ebene der Oberflächen 14 der Konversionselemente 1 aufgefüllt. Das Streumaterial 3 ist ausgebildet, um elektromagnetische Strahlung zu streuen. Beispielsweise weist das Streumaterial 3 ein Matrixmaterial wie zum Beispiel Silikon und Streupartikel beispielsweise aus Titanoxid auf. Das Streumaterial 3 kann beispielsweise mithilfe eines Moldverfahrens aufgebracht werden. Die Konversionselemente 1 sind somit in einer Streuschicht 12 aus Streumaterial 3 eingebettet, wobei nicht nur die Seitenflächen 15, 16 der Konversionselemente 1, sondern auch die Oberseiten 14 der Konversionselemente 1 mit der Streuschicht bedeckt sind. Nur Unterseiten der Konversionselemente 1, die auf dem Träger 2 aufliegen, sind nicht mit Streumaterial 3 bedeckt. Das Streumaterial 3 wird beispielsweise in flüssiger Form oder in pastöser Form auf die Konversionselemente 1 und den Träger 2 aufgebracht. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann das Streumaterial 3 auch mithilfe eines Formpressverfahrens auf die Konversionselemente 1 und den Träger 2 aufgebracht werden.In a following process step, which is described in 3 is shown on the carrier 2 and on the conversion elements 1 a litter material 3 applied. The litter material 3 covered both tops 14 the conversion elements 1 as well as all side surfaces 15 . 16 the conversion elements 1 , The spaces between the conversion elements 1 with litter material 3 to over one level of surfaces 14 the conversion elements 1 refilled. The litter material 3 is designed to scatter electromagnetic radiation. For example, the litter material 3 a matrix material such as silicone and scattering particles of, for example, titanium oxide. The litter material 3 can be applied using a molding process, for example. The conversion elements 1 are thus in a litter layer 12 embedded from litter 3, not just the side surfaces 15 . 16 the conversion elements 1 but also the tops 14 the conversion elements 1 covered with the litter layer. Only subpages of the conversion elements 1 on the carrier 2 rest, are not with litter material 3 covered. The litter material 3 is for example in liquid form or in pasty form on the conversion elements 1 and the carrier 2 applied. Depending on the chosen embodiment, the litter material 3 also using a compression molding process on the conversion elements 1 and the carrier 2 be applied.

In einer weiteren Ausführungsform kann das Streumaterial 3 auch mithilfe eines Spritzpressverfahrens, insbesondere mithilfe eines folienunterstützten Spritzpressverfahrens auf die Konversionselemente 1 und den Träger 2 aufgebracht werden. Anstelle von Silikon kann auch Epoxid als Matrixmaterial für das Streumaterial 3 verwendet werden. Die Streupartikel sorgen dafür, dass elektromagnetische Strahlung, die in das Streumaterial 3 eindringt, diffus gestreut wird. Das Matrixmaterial ist im Wesentlichen transparent für elektromagnetische Strahlung, insbesondere für elektromagnetische Strahlung einer Leuchtdiode.In a further embodiment, the litter material 3 also by means of a transfer molding process, in particular by means of a film-assisted transfer molding process on the conversion elements 1 and the carrier 2 be applied. Instead of silicone can also epoxy as a matrix material for the scattering material 3 be used. The scattering particles ensure that electromagnetic radiation enters the litter material 3 penetrates, diffuses diffusely. The matrix material is essentially transparent to electromagnetic radiation, in particular to electromagnetic radiation of a light-emitting diode.

Die Streupartikel können anstelle von Titanoxid auch aus Siliziumoxid, Zirkonoxid oder Aluminiumoxidgebildet sein. Beispielsweise kann das Streumaterial eine Konzentration von fünf Gewichtsprozent der Streupartikel aufweisen.The scattering particles may also be formed of silicon oxide, zirconium oxide or aluminum oxide instead of titanium oxide. For example, the litter material may have a concentration of five percent by weight of the scattering particles.

Nach dem Aushärten der Streuschicht 12 kann abhängig von der gewählten Ausführungsform die Streuschicht 12 mit den Konversionselementen 1 von dem Träger 2 gelöst werden und auf einem zweiten Träger 5 befestigt werden, wie in 4 dargestellt ist. Beispielsweise kann die Streuschicht 12 mit den Konversionselementen 1 mithilfe eines Klebers auf dem zweiten Träger 5 befestigt werden. Der zweite Träger 5 kann beispielsweise in Form einer Sägefolie ausgebildet sein. Je nach Ausführungsform kann jedoch auch der folgende Prozessschritt mit dem Träger 2 ausgeführt werden. Der folgende Prozessschritt besteht darin, dass Gräben 4 beziehungsweise eine Grabenstruktur mit Gräben 4 in die Streuschicht 12 eingebracht wird. Die Gräben 4 werden in Zwischenbereichen zwischen zwei Konversionselementen 1 eingebracht. Somit sind die Gräben 4 seitlich beabstandet von den Konversionselementen 1. Damit wird erreicht, dass jedes Konversionselement 1 mit Streumaterial 3 auf allen vier Seitenflächen 15, 16 bedeckt bleibt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Gräben 4 beispielsweise mithilfe eines Sägeverfahrens eingebracht werden. Bei dieser Ausführungsform ist es vorteilhaft, wenn der zweite Träger 5 als Sägefolie ausgebildet ist.After curing the litter layer 12 may vary depending on the chosen embodiment, the litter layer 12 with the conversion elements 1 from the carrier 2 be solved and on a second carrier 5 be attached as in 4 is shown. For example, the litter layer 12 with the conversion elements 1 using an adhesive on the second carrier 5 be attached. The second carrier 5 may be formed for example in the form of a sawing foil. However, depending on the embodiment, the following process step with the carrier 2 be executed. The next process step is that trenches 4 or a trench structure with trenches 4 in the litter layer 12 is introduced. The trenches 4 become intermediate areas between two conversion elements 1 brought in. Thus, the trenches 4 laterally spaced from the conversion elements 1 , This ensures that each conversion element 1 with litter material 3 on all four sides 15 . 16 remains covered. Depending on the chosen embodiment, the trenches 4 may be introduced, for example, by means of a sawing process. In this embodiment, it is advantageous if the second carrier 5 is designed as a sawing foil.

5 zeigt eine schematische Draufsicht eines Teilausschnittes der 4. Dabei ist deutlich die Struktur der Gräben 4 zu erkennen. Dabei ist jeweils ein Konversionselement 1, das mithilfe von gestrichelten Linien dargestellt ist, auf der Oberseite und auf allen vier Seitenflächen mit einer Streubeschichtung 13 aus Streumaterial 3 bedeckt. Anschließend werden die einzelnen Konversionselemente 1 mit der Streubeschichtung 13 von dem zweiten Träger 5 entfernt. 5 shows a schematic plan view of a partial section of 4 , The structure of the trenches is clear 4 to recognize. Each is a conversion element 1 , which is represented by dashed lines, on the top and on all four sides with a scattering coating 13 from litter material 3 covered. Subsequently, the individual conversion elements 1 with the scatter coating 13 from the second carrier 5 away.

6 zeigt einen schematischen Querschnitt durch ein Konversionselement 1 mit einer Streubeschichtung 13, das eine Konversionsvorrichtung 6 darstellt. Sowohl die Seitenflächen als auch eine Oberseite 14 des Konversionselementes 1 sind mit einer Streubeschichtung 13 bedeckt. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann die Streubeschichtung 13 auf der Oberseite 14 des Konversionselementes 1 dünner ausgebildet sein als auf den Seitenflächen 15, 16. 6 shows a schematic cross section through a conversion element 1 with a scattering coating 13 that is a conversion device 6 represents. Both the side surfaces and a top 14 the conversion element 1 are with a scattering coating 13 covered. Depending on the chosen embodiment, the scatter coating 13 on the top 14 the conversion element 1 be made thinner than on the side surfaces 15 . 16 ,

7 zeigt eine schematische Draufsicht von unten auf die Konversionsvorrichtung 6. Bei dieser Darstellung ist die Streubeschichtung 13 transparent dargestellt. Die Konversionsvorrichtung 6 eignet sich z.B. dazu, um auf einem Leuchtdiodenchip, der als Oberflächenemitter ausgebildet ist, montiert zu werden. 7 shows a schematic plan view from below of the conversion device 6 , In this illustration, the scatter coating 13 shown transparently. The conversion device 6 is suitable, for example, to be mounted on a light-emitting diode chip, which is designed as a surface emitter.

8 zeigt eine entsprechende Anordnung eines Leuchtdiodenchips 17, auf dessen Oberseite die Konversionsvorrichtung 6 angeordnet ist. Der Leuchtdiodenchip 17 weist eine Halbleiterschichtstruktur 7 auf, die ausgebildet ist, um elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Die Halbleiterschichtstruktur 7 ist auf einem Substrat 18 angeordnet. Das Substrat 18 kann z.B. aus Silizium oder Germanium gebildet sein. Das Substrat 18 weist auf einer Unterseite Kontaktflächen 19, 20 auf. Die Kontaktflächen 19, 20 stellen elektrischen Anschlüssen des Leuchtdiodenchips 17 dar. Die Kontaktflächen 19, 20 können in Form von Lotpads ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform weist der Leuchtdiodenchip 17 eine Halbleiterschichtstruktur 7 auf, die im Wesentlichen die gleiche Fläche aufweist wie die Konversionsvorrichtung 6. Ebenso ist auch das Substrat 18 mit der gleichen Fläche ausgebildet wie die Halbleiterschichtstruktur 7. Die Halbleiterschichtstruktur 7 sind beispielsweise epitaktisch auf das Substrat abgeschieden worden und weisen eine aktive Zone zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung auf. 8th shows a corresponding arrangement of a light-emitting diode chip 17 , on the top of which the conversion device 6 is arranged. The LED chip 17 has a semiconductor layer structure 7 formed to generate electromagnetic radiation. The semiconductor layer structure 7 is on a substrate 18 arranged. The substrate 18 may be formed, for example, of silicon or germanium. The substrate 18 has contact surfaces on a lower surface 19 . 20 on. The contact surfaces 19 . 20 provide electrical connections of the LED chip 17 dar. The contact surfaces 19 . 20 can be formed in the form of solder pads. In the illustrated embodiment, the LED chip 17 a semiconductor layer structure 7 which has substantially the same area as the conversion device 6 , Likewise, the substrate is the same 18 formed with the same area as the semiconductor layer structure 7 , The semiconductor layer structure 7 For example, have been epitaxially deposited on the substrate and have an active zone for generating electromagnetic radiation.

9 zeigt eine Ansicht von unten auf die Anordnung der 8. 9 shows a bottom view of the arrangement of 8th ,

10 zeigt eine Ansicht der Anordnung der 8 von oben. Dabei ist zu erkennen, dass die Konversionsvorrichtung 6 den Leuchtdiodenchip 17 abdeckt. Der Leuchtdiodenchip 17 ist mit gestrichelten Linien dargestellt. Der Leuchtdiodenchip 17 weist eine ähnlich große Fläche wie die Konversionsvorrichtung 6 auf. 10 shows a view of the arrangement of 8th from above. It can be seen that the conversion device 6 the LED chip 17 covers. The LED chip 17 is shown with dashed lines. The LED chip 17 has a similar area as the conversion device 6 on.

11 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung einer weiteren Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung, die im Wesentlichen gemäß 8 ausgebildet ist. Jedoch ist bei dieser Ausführung auf einer Oberseite der Konversionsvorrichtung 6 eine Linse 21 angeordnet. Die Linse 21 kann beispielsweise in Form einer Fresnellinse ausgebildet sein. 11 shows a schematic cross-sectional view of another embodiment of an apparatus for generating electromagnetic radiation, which substantially according to 8th is trained. However, in this embodiment, on an upper side of the conversion device 6 a lens 21 arranged. The Lens 21 may be formed for example in the form of a Fresnel lens.

Die strahlungsemittierende Vorrichtung der 8 bis 11 kann beispielsweise als Blitzlicht in einem Mobilfunkgerät eingesetzt werden. Mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens kann eine kleine Vorrichtung mit einem Leuchtdiodenchip zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung hergestellt werden. Da das Konversionselement seitlich mit einer Streubeschichtung versehen ist, die einen weißen Rahmen darstellt, wird ein homogenes Abstrahlverhalten der Farbe über den Winkel erreicht. Das beschriebene Verfahren ist technisch einfach auszuführen, da wenig Prozessschritte erforderlich sind.The radiation-emitting device of 8th to 11 can be used for example as a flash in a mobile device. By means of the proposed method, a small device with a light-emitting diode chip for generating electromagnetic radiation can be produced. Since the conversion element is laterally provided with a scattering coating, which represents a white frame, a homogeneous radiation behavior of the color is achieved over the angle. The method described is technically simple to carry out, since few process steps are required.

Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.The invention has been further illustrated and described with reference to the preferred embodiments. However, the invention is not limited to the disclosed examples. Rather, other variations may be deduced therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Konversionselementconversion element
22
Trägercarrier
33
StreumaterialStreumaterial
44
Grabendig
55
zweiter Trägersecond carrier
66
Konversionsvorrichtungconversion device
77
HalbleiterschichtstrukturSemiconductor layer structure
88th
dritter Trägerthird carrier
99
erste Durchkontaktierungfirst via
1010
zweite Durchkontaktierungsecond via
1111
Linselens
1212
Streuschichtscattering layer
1313
Streubeschichtungscatter coating
1414
Oberseitetop
1515
erste Seitenflächefirst side surface
1616
zweite Seitenflächesecond side surface
1717
LeuchtdiodenchipLED chip
1818
Substratsubstratum
1919
erste Kontaktflächefirst contact surface
2020
zweite Kontaktflächesecond contact surface
2121
Linselens

Claims (13)

Verfahren zum Herstellen einer Konversionsvorrichtung mit einem Konversionselement mit einer Streubeschichtung, wobei auf einer Oberseite eines Trägers mehrere Konversionselemente nebeneinander mit Zwischenräumen zwischen den Konversionselementen aufgebracht werden, wobei die Konversionselemente ausgebildet sind, um elektromagnetische Strahlung in der Wellenlänge zu verschieben, wobei Oberseiten der Konversionselemente und Zwischenräume zwischen den Konversionselementen mit dem Streumaterial aufgefüllt werden, so dass die Konversionselemente in eine Streuschicht eingebettet sind, wobei anschließend Gräben in die Streuschicht im Bereich der Zwischenräume beabstandet von Seitenflächen der Konversionselemente eingebracht werden, wobei die Gräben von einer Oberseite der Streuschicht bis zu einer Oberseite des Trägers ausgebildet werden, wobei die Gräben wenigstens ein Konversionselement mit einer Streubeschichtung umgeben, wobei anschließend die Konversionselemente mit der Streubeschichtung als Konversionsvorrichtung vom Träger gelöst werden.Method for producing a conversion device having a conversion element with a scattering coating, wherein a plurality of conversion elements are applied next to one another with gaps between the conversion elements on an upper side of a support, wherein the conversion elements are designed to shift electromagnetic radiation in the wavelength, wherein upper sides of the conversion elements and spaces between the conversion elements are filled with the litter material, so that the conversion elements are embedded in a litter layer, then trenches in the litter layer in the region of the spaces spaced from side surfaces of the conversion elements are introduced, the trenches from an upper side of the litter layer to a top of the Support are formed, wherein the trenches surround at least one conversion element with a scattering coating, wherein then the conversion elements with the Str eubeschichtung be solved as a conversion device from the carrier. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Konversionselemente zuerst auf einen temporären Träger aufgebracht werden, wobei vor dem Einbringen der Gräben in die Streuschicht die Streuschicht mit den Konversionselementen auf einen zweiten Träger übertragen wird, wobei nach dem Einbringen der Gräben in die Streuschicht die Konversionsvorrichtungen vom zweiten Träger gelöst werden.Method according to Claim 1 wherein the conversion elements are first applied to a temporary carrier, wherein prior to the introduction of the trenches in the litter layer, the litter layer is transferred with the conversion elements to a second carrier, wherein after the introduction of the trenches in the litter layer, the conversion devices are released from the second carrier. Verfahren nach Anspruch 2, wobei der temporäre Träger als Folie ausgebildet ist, wobei die Folie insbesondere aus Teflon besteht.Method according to Claim 2 , wherein the temporary carrier is formed as a film, wherein the film consists in particular of Teflon. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der zweite Träger in Form einer Sägefolie ausgebildet ist. Method according to one of Claims 2 or 3 wherein the second carrier is in the form of a sawing foil. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Konversionselement mithilfe eines Siebdruckverfahrens auf den Träger aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the conversion element is applied by means of a screen printing process on the carrier. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Streumaterial in flüssiger Form oder in pastöser Form aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the scattering material is applied in liquid form or in pasty form. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Streumaterial mithilfe eines Formpressverfahrens auf die Konversionselemente und den Träger aufgebracht wird.Method according to one of Claims 1 to 5 wherein the scattering material is applied to the conversion elements and the carrier by means of a compression molding process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei das Streumaterial mithilfe eines Spritzpressverfahrens, insbesondere mithilfe eines folienunterstützten Spritzpressverfahrens auf die Konversionselemente und den Träger aufgebracht wird.Method according to one of Claims 1 to 5 , wherein the litter material is applied to the conversion elements and the carrier by means of a transfer molding process, in particular by means of a film-supported transfer molding process. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei als Streumaterial Silikon mit Streupartikeln, insbesondere Streupartikeln aus Titanoxid verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, wherein as scattering material silicone with scattering particles, in particular scattering particles of titanium oxide is used. Konversionsvorrichtung (6) mit einem Konversionselement (1) mit einer Streubeschichtung (13) auf einer Oberseite (14) und auf Seitenflächen (15,16), wobei die Konversionsvorrichtung (6) nach einem Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt wurde.Conversion device (6) having a conversion element (1) with a scattering coating (13) on an upper side (14) and on side surfaces (15, 16), wherein the conversion device (6) has been produced by a method according to one of the preceding claims. Vorrichtung mit einem oberflächenemittierenden Leuchtdiodenchip (17), wobei die Konversionsvorrichtung (6) gemäß Anspruch 10 auf einer Abstrahlseite des Leuchtdiodenchips (17) montiert ist.Device with a surface-emitting LED chip (17), wherein the conversion device (6) according to Claim 10 is mounted on a radiating side of the LED chip (17). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11, wobei der Leuchtdiodenchip (17) eine Halbleiterschichtstruktur (7) aufweist, die auf einem Substrat (18) angeordnet ist, wobei die Halbleiterschichtstruktur (7) ausgebildet ist, um bei Bestromung eine elektromagnetische Strahlung zu erzeugen, wobei die Halbleiterschichtstruktur (7) eine Fläche aufweist, die im Wesentlichen der Fläche der Konversionsvorrichtung (6) entspricht, und wobei die Konversionsvorrichtung (6) über der Halbleiterschichtstruktur (7) angeordnet ist.Device according to one of Claims 11 in which the light-emitting diode chip (17) has a semiconductor layer structure (7) which is arranged on a substrate (18), wherein the semiconductor layer structure (7) is designed to generate electromagnetic radiation when energized, wherein the semiconductor layer structure (7) has a surface substantially corresponding to the area of the conversion device (6), and wherein the conversion device (6) is disposed over the semiconductor layer structure (7). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 oder 12, wobei das Substrat (18) eine Fläche aufweist, die im Wesentlichen der Fläche der Konversionsvorrichtung (6) entspricht.Device according to one of Claims 11 or 12 wherein the substrate (18) has a surface which substantially corresponds to the surface of the conversion device (6).
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