JP6420372B2 - オプトエレクトロニクス半導体装置、オプトエレクトロニクス半導体装置の製造方法、およびオプトエレクトロニクス半導体装置を備えた光源 - Google Patents
オプトエレクトロニクス半導体装置、オプトエレクトロニクス半導体装置の製造方法、およびオプトエレクトロニクス半導体装置を備えた光源 Download PDFInfo
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Description
− 少なくとも1つの発光ダイオードチップ、および出射方向において発光ダイオードチップの下流側に配置された上面を有する発光ダイオード部品を用意するステップと、
− 発光ダイオード部品の上面に第1の金属フレームを設けるステップであって、第1の金属フレームは、出射方向からの上面視において連続的でありかつフレーム状である、ステップと、
− 発光ダイオード部品の第1の金属フレームを備える側に変換要素を設けるステップと、
− 発光ダイオード部品の第1の金属フレームを備える側に放射透過性カバー部材を設けるステップと、を含む。
− カバー部材を用意するステップと、
− 反応性材料で作られた反応性加熱層を、カバー部材の底面または第1の金属フレームに設けるステップであって、製造公差の範囲内で反応性加熱層は、第1の金属フレームのフレーム形状を呈する、ステップと、
− カバー部材を、発光ダイオード部品の第1の金属フレームを備える側に搭載するステップであって、第1の金属フレームおよび反応性加熱層は互いに直接接触している、ステップと、
− 反応性加熱層を電気的に熱するステップであって、発熱反応によって反応性加熱層が溶融し、反応性加熱層と第1の金属フレームとは融合してフレーム部材を成す、ステップと、を含む。
Claims (23)
- 少なくとも1つの発光ダイオードチップ(11)、および出射方向(Z)において前記発光ダイオードチップ(11)の下流側に配置された上面(1a)を有する発光ダイオード部品(1)と、
前記出射方向(Z)において前記発光ダイオード部品(1)の下流側に配置され、波長変換量子ドット(21)を含む変換要素(2)と、
フレーム部材(3)と、
放射透過性材料から作られたカバー部材(4)と、を備え、
前記フレーム部材(3)は、フレームのように前記変換要素(2)の全側面(2c)を包囲し、
前記カバー部材(4)は、前記出射方向(Z)において前記変換要素(2)の下流側に配置されており、前記変換要素(2)の前記発光ダイオードチップ(11)とは反対側の上面(2a)を被覆しており、
前記発光ダイオード部品(1)は、成形体(12)および接続点(13)をさらに備え、
前記フレーム部材(3)は、反応性加熱層(31)および第1の金属フレーム(32)を備え、
前記反応性加熱層(31)は、複数の層から作られ、これら層は少なくとも2種類の異なる金属および/または半導体材料で作られており、
前記第1の金属フレーム(32)は、金属で作られており、
前記反応性加熱層(31)と前記第1の金属フレーム(32)とは、前記反応性加熱層の発熱化学反応によって融合されている、
オプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記発光ダイオード部品(1)と前記変換要素(2)との間に配置されたバリア層(5)が存在し、前記バリア層(5)は、前記発光ダイオード部品(1)の前記変換要素(2)に対向する全外面を完全に被覆している、
請求項1に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記カバー部材(4)と前記フレーム部材(3)とは結合され、前記変換要素(2)の前記発光ダイオード部品(1)とは反対側の全外面を完全に被覆している、
請求項1または2に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記発光ダイオード部品(1)と前記変換要素(2)との間に配置されたバリア層(5)が存在し、前記バリア層(5)は、前記成形体(12)の前記変換要素(2)に対向する全外面を完全に被覆している、
請求項1〜3のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記変換要素(2)は、前記バリア層(5)および/または前記接続点(13)、前記フレーム部材(3)、ならびに前記カバー部材(4)によって製造公差の範囲内で密封されている、
請求項4に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記バリア層(5)の材料、前記フレーム部材(3)の材料、および/または前記カバー部材(4)の材料の水蒸気透過率が最大でも1×10−3g/m2/日であり、好ましくは最大でも3×10−4g/m2/日である、
請求項2、4、5のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記成形体(12)の材料の水蒸気透過率は、前記バリア層(5)の前記材料の水蒸気透過率よりも高い、
請求項2、4〜6のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記バリア層(5)は、前記出射方向において少なくとも1層の第1の層および少なくとも1層の第2の層を備え、前記第1の層は有機材料で作られ、かつ前記第2の層は無機材料で作られている、
請求項2、4〜7のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 製造公差の範囲内で前記接続点(13)は、前記成形体(12)の前記変換要素(2)に対向する全外面を被覆している、
請求項1〜8のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 少なくとも1つの発光ダイオードチップ(11)および上面(1a)を有する発光ダイオード部品(1)を用意するステップであって、前記上面(1a)は、出射方向(Z)において前記発光ダイオード部品(1)の下流側に配置されている、ステップと、
前記発光ダイオード部品(1)の前記上面(1a)に第1の金属フレーム(32)を設けるステップであって、前記第1の金属フレーム(32)は、前記出射方向(Z)からの上面視において連続的でありかつフレーム状である、ステップと、
前記発光ダイオード部品(1)の前記第1の金属フレーム(32)を備える側に変換要素(2)を設けるステップと、
前記発光ダイオード部品(1)の前記第1の金属フレーム(32)を備える前記側に放射透過性カバー部材(4)を設けるステップと、
反応性材料で作られた反応性加熱層(31)を、前記カバー部材(4)の底面(4c)に設けるステップであって、前記反応性加熱層(31)は、複数の層から作られ、これら層は少なくとも2種類の異なる金属および/または半導体材料で作られている、ステップと、
前記反応性加熱層(31)を電気的に熱するステップであって、発熱反応によって前記反応性加熱層が少なくとも部分的に溶融し、前記反応性加熱層(31)と前記第1の金属フレーム(32)とは融合してフレーム部材(3)を成す、ステップと、を含み、
前記変換要素(2)は、波長変換量子ドット(21)を含み、
前記発光ダイオード部品(1)は、成形体(12)および接続点(13)をさらに備える、
オプトエレクトロニクス半導体装置(9)の製造方法。 - 前記変換要素(2)を設ける前に、バリア層(5)が前記発光ダイオード部品(1)の前記上面(1a)に設けられ、前記バリア層は、前記出射方向において少なくとも1層の第1の層および少なくとも1層の第2の層を備える、
請求項10に記載の方法。 - 前記第1の層および前記第2の層は、異なる堆積方法を使用して用意される、
請求項11に記載の方法。 - 前記反応性加熱層(31)は、前記カバー部材(4)に結合された第2の金属フレーム(33)を備え、前記変換要素(2)は、前記反応性加熱層(31)と前記第1の金属フレーム(32)との融合より先に前記カバー部材(4)の前記底面(4c)に設けられる、
請求項10〜12のいずれか一項に記載の方法。 - 請求項1〜9のいずれか一項に記載の複数のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)と、
成形体アセンブリと、を有し、
前記成形体アセンブリ(12’)は、前記オプトエレクトロニクス半導体部品(9)の前記成形体(12)を含み、
前記オプトエレクトロニクス半導体装置(9)同士は、前記成形体アセンブリ(12’)によって横方向において結合されており、
単一カバー部材(4’)が前記複数のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)を被覆し、
前記フレーム部材(3)は、隣接する変換要素(2)の間に配置されている、
光源。 - 請求項14に記載の光源を製造するための方法であって、
前記成形体アセンブリ(12’)および前記単一カバー部材(4’)は、前記フレーム部材(3)の一部分に沿って、または、製造公差の範囲内で前記フレーム部材(3)の少なくとも一部分に平行に個片化される、
方法。 - 少なくとも1つの発光ダイオードチップ(11)、および出射方向(Z)において前記発光ダイオードチップ(11)の下流側に配置された上面(1a)を有する発光ダイオード部品(1)と、
前記出射方向(Z)において前記発光ダイオード部品(1)の下流側に配置され、波長変換量子ドット(21)を含む変換要素(2)と、
フレーム部材(3)と、
放射透過性材料から作られたカバー部材(4)と、を備え、
前記フレーム部材(3)は、フレームのように前記変換要素(2)の全側面(2c)を包囲し、
前記カバー部材(4)は、前記出射方向(Z)において前記変換要素(2)の下流側に配置されており、前記変換要素(2)の前記発光ダイオードチップ(11)とは反対側の上面(2a)を被覆しており、
前記変換要素(2)は、前記発光ダイオード部品(1)とは反対側の外面において、完全に前記カバー部材(4)および前記フレーム部材(3)によって包囲されており、
前記カバー部材(4)と前記変換要素(2)の間に、空気、真空または不活性ガスを含む空間(6)が配置されており、
前記フレーム部材(3)は、反応性加熱層(31)および第1の金属フレーム(32)を備え、
前記反応性加熱層(31)は、複数の層から作られ、これら層は少なくとも2種類の異なる金属および/または半導体材料で作られており、
前記第1の金属フレーム(32)は、金属で作られており、
前記反応性加熱層(31)と前記第1の金属フレーム(32)とは、前記反応性加熱層の発熱化学反応によって融合されている、
オプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記成形体(12)は、前記発光ダイオードチップ(11)を横方向に完全に包囲している、
請求項1〜9のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記反応性加熱層(31)の層は、パラジウム、アルミニウム、ニッケル、チタンおよびシリコンのいずれかを含む、
請求項1〜9、16、17のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記反応性加熱層(31)は、発熱化学反応によって溶融したはんだ層をさらに含む、
請求項1〜9、16〜18のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記変換要素は、前記フレーム部材および前記カバー部材によって密封されている、
請求項1〜9、16〜19のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体装置(9)。 - 前記反応性加熱層(31)の層は、パラジウム、アルミニウム、ニッケル、チタンおよびシリコンのいずれかを含む、
請求項10〜13のいずれか一項に記載の方法。 - 前記反応性加熱層(31)は、発熱化学反応によって溶融したはんだ層をさらに含む、
請求項10〜13、21のいずれか一項に記載の方法。 - 前記変換要素は、前記フレーム部材および前記カバー部材によって密封されている、
請求項10〜13、21、22のいずれか一項に記載の方法。
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