DE2940769A1

DE2940769A1 - Verfahren zur kontaktierung von leuchtdioden

Info

Publication number: DE2940769A1
Application number: DE19792940769
Authority: DE
Inventors: Ernst Andrascek; Hans-Jürgen Dipl.-Ing. Hacke; Ing.(grad.) Hans 8000 München Hadersbeck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1979-10-08
Filing date: 1979-10-08
Publication date: 1981-04-16

Description

Verfahren zur Kontaktierung von Leuchtdioden.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontaktierung von Leuchtdioden, die aus einem lichtemittierenden Chip, einem metallischen Systemträger mit zwei Anschlüssen und einer Umhüllung bestehen und bei denen die austretende Strahlung aus den Seitenflächen des Chips, die senkrecht zur pn-Übergangsfläche liegen, genutzt wird.
Die Montage von lichtemittierenden Bausteinen erfolgt überlicherweise derart, daß zunächst der Chip mit Leitkleber auf den Systemträger geklebt und damit der Kontakt zu statistisch verteilten Metallisierungspunkten auf der Chipunterseite hergestellt wird und dann eine Drahtverbindung vom Kontaktfleck auf der Chipoberseite zum zweiten Anschluß des Systemträgers gezogen wird. Dieses System wird durch Umspritzen bzw. Vergießen mit durchsichtigem Kunststoff umhüllt.
Einen entsprechenden LED-Baustein zeigt die Figur 1. Auf der Kathode 1 eines Systemträgers ist mit einem Leit- kleber 2 ein LED-Chip befestigt. Mit der gepunkteten Linie ist der Dn-Ubergang angedeutet. Ein Draht 4 verbindet die obere Elektrode des LED-Chips mit der Anode 5 des Systemträgers. Eine Umhüllung 6 umschließt den LED-Baustein. Mit den Pfeilen 7 ist die aus dem Chip austretende Strahlung gekennzeichnet.
In der DE-OS 26 41 540 ist eine Halbleiterdiodeneinrichtung beschrieben und dargestellt, bei der nur das an den Seitenflächen des Chips austretende Licht genutzt wird. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, das eingangs beschriebene Verfahren zu konzipieren, um die Kontaktierung von lichtemittierenden Dioden in Systemträgern für bestimmte Typen einfacher und kostengünstiger zu gestalten.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß beide Chipoberflächen ganzflächig metallisiert und der Chip mit diesen Flächen zwischen entsprechend geformte Schenkel des Systemträgers aus Anode und Kathode gesteckt wird, wobei die Federkraft der Schenkel die Andruckkraft liefert, und anschließend dieser Baustein von einer bekannten Umhüllung geschützt wird.
Eine reine Andruckverbindung wird durch federnde Ausbildung der Systemträgerschenkel möglich. Zur Fixierung der Kontakte dient dann eine entsprechend kräftige Umhüllung.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung kann der Kontakt zusätzlich über eine Kleb-, Löt- oder Schweißverbindung hergestellt werden. Die Umhüllung kann anschließend durch Tauchen, Wirbelsintern, Umspritzen, Vergießen usw.
erfolgen.
Das Verfahren nach der Erfindung hat den Vorteil, daß die ganzflächige, beidseitige Metallisierung des Chips jede Fototechnik bei dessen Herstellung überflüssig macht und eine musterunabhängige Erzeugung jeder Chipgröße ermöglicht. Die Ausbeute steigt, während die Kosten erheblich gesenkt werden. Ein wesentlicher Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht vor allem darin, daß die Kontaktierung weiter rationalisiert werden kann.
In diesem Zusammenhang sind viele Ausführungsformen denkbar, denen jedoch gemeinsam ist, daß nur ein Positionier-und Kontaktiervorgang nötig ist. Außerdem wirddie Kontaktierung zuverlässiger bzw. höher belastbar, da statt der Kontaktflecken relativ große Kontaktflächen zur Verfügung stehen.
Eine zusätzliche Fixierung der Andruckverbindung kann durch Zufuhr von Leitkleber oder eine reine Leitkleberverbindung erzielt werden. Ein besonders rationelles Verfahren ist durch vorheriges Tauchen der Kontaktstellen eines Systemträgerbandes in Leitkleber und anschließendes Einschieben der LED-Chips möglich.
Wenn die zusätzliche Fixierung durch eine Lötverbindung erreicht werden soll, werden die Chips in vorverzinnte Systemträger geschoben und Lötverbindungen durch Einzel-oder Simultanerwärmung hergestellt. Es ist aber auch möglich, die Chips in Systemträger einzuschieben und die Lötverbindungen durch gemeinsames Tauchen in Lot herzustellen. Außerdem kann nach Einschieben der Chips durch Einzellötung mit Lotzufuhr eine Fixierung der Andruckverbindung erreicht werden.
Eine Fixierung der Andruckverbindungen kann selbstverständlich auch mittels Schweißverbindungen erzielt werden.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus den Figuren und der entsprechenden Beschreibung. Es zeigen: Figur 1 ein Verfahren nach dem Stand der Technik, Figur 2 ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei die Figur 2b den Baustein gegenüber der Figur 2a um 900 gedreht zeigt, Figur 3 einen diagonal eingeschobenen Chip, Figur 4 und 5 besonders geformte Systemträger, Figur 6 Anoden und Kathoden in Streifenform, Figur 7 eine Ausführung mit gegabelter Elektrode und Figur 8 einen Systemträgerkamm.
In den Figuren sind zum Zweck der Übersichtlichkeit elektrische Zuleitungen und mechanische Teile, z. B.
Halterungen, die nicht zum Verständnis der Erfindung beitragen, weggelassen worden. Außerdem sind in allen Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
In den Figuren 2 bis 8 bezeichnet das Bezugszeichen 2 nicht nur Leitkleber, sondern auch Lot oder eine Schweißverbindung. Wie aus der Figur 3 zu ersehen ist, kann der Chip je nach Erfordernis verschieden eingebaut werden.
Die Systemträger 1, 5 können Stanzteile, Formätzteile oder Biegeteile aus Blech oder Draht mit einer für die jeweilige Kontaktiermethode geeigneten Oberfläche sein.
Für eine rationelle Verarbeitung ist eine kammartige Nutzenanordnung entsprechend den Figuren 6 bis 8 notwendig. Der Ausbildung hinsichtlich des Außenanschlußrasters sind keine Grenzen gesetzt (Pin- oder Flatpack-Form). Wenn Biegungen der Außenanschlüsse nach dem Umhüllen vorgenommen werden, sind zweckmäßigerweise ausgleichende bzw. fixierende Sockelteile 8 (z. B. Einzelteile oder Anbringen einer Sockelleiste durch Fügen) vorzusehen.
Für die Umhüllung können die üblichen Methoden des Umspritzens und Vergießen angewandt werden. Besondere Rationalisierungsmöglichkeiten versprechen Wirbelsinter-und Tauchverfahren, die zu besonders kleinen Bauformen führen.
4 Patentansprüche 8 Figuren

Claims

Patentansprüche.

01. Verfahren zur Kontaktierung von Leuchtdioden, die aus einem lichtemittierenden Chip, einem metallischen Systemträger mit zwei Anschlüssen und einer Umhüllung bestehen, und bei denen die austretende Strahlung aus den Seitenflächen des Chips, die senkrecht zur pn-8bergangsfläche liegen, genutzt wird, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß beide Chipoberflächen ganzflächig metallisiert und der Chip mit diesen Flächen zwischen entsprechend geformte Schenkel des Systemträgers aus Anode (5) und Kathode (1) gesteckt wird, wobei die Federkraft der Schenkel die Andruckkraft liefert, und anschließend dieser Baustein von einer bekannten Umstillung (6) geschützt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h ge -k e n n z e i c h n e t , daß der Kontakt zusätzlich über eine Kleb-, Löt oder Schweißverbindung (2) hergestellt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß der Systemträger (1, 5) kammartig ausgebildet ist (Figur 6 - 8).
4. Verfahren nach Anspruch 3, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t , daß eine kammartige Nutzenanordnung des Systemträgers (1, 5) mit ausgleichenden bzw. fixierenden Sockelteilen versehen wird (Figur 8).