WO2015055646A2 - Herstellung eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic component.
  • An optoelectronic component can be sen a rule ⁇ optoelectronic semiconductor chip for generating light radiation and at least one phosphor for radiation conversion aufwei-.
  • the one or more phosphors can convert a portion of the light ⁇ radiation of the semiconductor chips in one or more other light rays. In this way, a mixed radiation can be generated whose color locus depends on the ratio of converted to unconverted radiation.
  • serving as a conversion body planar layer which has the at least one phosphor disposed on the semiconductor chip.
  • a plurality of opto-electronic semiconductor chips are arranged on a carrier.
  • Several conversion layers which are manufactured separately from the semiconductor chips, are arranged on the semiconductor chips. Areas between the semiconductor chips and around the ⁇ se are shed with a reflective mass. Subsequently, this arrangement can be separated.
  • phosphor layers are subjected to a measurement after the production to detect the conversion characteristics, and are sorted. Based on this, before being arranged on semiconductor chips, phosphor layers are selected in order to be able to produce components whose light radiation has a predetermined color location.
  • Procedure is also verbun ⁇ with a high cost.
  • the object of the present invention is to provide a solution for an improved production of an optoelectronic component.
  • a method for producing an optoelectronic component is proposed.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor chips are arranged on a carrier.
  • a common compression of separate molding compounds in the field of optoelectronic semiconductor chips is further provided. In this way, separate moldings are formed in the region of the optoelectronic semiconductor chips.
  • the method separate the individual semiconductor chips associated moldings are formed directly at the site of the half ⁇ semiconductor chip. This is done by dividing each semiconductor chip provided riding ⁇ rich in loading a corresponding molding compound loading, and the molding material is compressed together ⁇ the.
  • the optoelectronic semiconductor chips which may be designed to generate a light radiation, may be enveloped by the shaped bodies formed in this way. The process can be carried out with little effort.
  • the present in the area of the semiconductor chip and arranged on the semiconductor chip shaped bodies can, due to the compression of the molding compositions, sharp edges at the Be ⁇ rich comprise a front. This proves to be favorable in terms of a possibly subsequently performed Verg smartlui.
  • the shaped bodies formed by compressing the molding compositions may have a shape that at least partially opens or widens in the direction of a front side. Such a shape favors the production of reflectors.
  • Moldings may represent an optoelectronic component or packaging. It is also possible that such Anord ⁇ voltage serves as an intermediate product, and in that thereto further process steps are carried out subsequently. For example, a singulation process is possible. In this sense, the method can be used for the joint production of a plurality of optoelectronic components, which are separated by the separation of each other. The separation can be carried out such that a thus formed opto-electronic device comprising a part of the carrier, a semi-conductor chip ⁇ and an associated mold body in the region of the semiconductor chip. It is also possible that an image formed by the separating optoelectronic component comprises egg ⁇ NEN part of the carrier and a plurality of opto-electronic semi-conductor chips and moldings.
  • the molding compositions are phosphor materials.
  • the shaped bodies formed by the compression of the phosphor masses can thus be phosphor bodies.
  • the individual semiconductor chips associated phosphor body formed directly at the location of the semiconductor chips, instead of producing phosphor layers separately and nen arrange on optoelectronic semiconductor chips. This is done in this embodiment of the method in that provided in the region of each semiconductor chip corre sponding ⁇ luminescent mass, and the phosphor mass ⁇ are compressed together.
  • the optoelectronic semiconductor chips may be enveloped by the phosphor bodies formed in this way.
  • a semiconductor chip can generate a light radiation.
  • Light radiation can be effected.
  • a mixed radiation can be generated, which can be emitted via the phosphor body.
  • the phosphor compositions and the phosphor elements formed therefrom at least one conversion material for Strahlungskonver ⁇ sion.
  • the ratio of converted to unconverted radiation, and thus the color locus of a light radiation that can be generated by a semiconductor chip equipped with a phosphor body depends on how much or how far a phosphor composition forming the phosphor body is compressed. Since all the phosphor materials are pressed together, the semiconductor chips provided with the phosphor bodies can have only a small or even negligible chromaticity distribution. A complex sorting does not take place here.
  • the optoelectronic semiconductor chips may be used for
  • Example to light emitting diode or LED chips (Light Emitting Dio ⁇ de) act. These can be designed, for example, to generate a blue light radiation.
  • the phosphor body may be configured to convert part of the blue light into one or more light radiations, for example in the green to red spectral range. In this way, for example, a white mixed radiation can be generated.
  • the process can also be carried out with molding compositions which have no conversion material for radiation conversion to ⁇ . This will be discussed in more detail below. In the following, further embodiments of the method are described in which both phosphor-filled and non-phosphorus molding compounds can be used.
  • the compression of the molding compositions can be carried out with the aid of a suitable tool.
  • a suitable tool This may be, for example, a molding tool of a compression molding or compression molding installation.
  • the tool may include two working ⁇ generating parts or tool halves which move relative to each other for the compression of molding compositions, and are thereby compressed.
  • the carrier with the optoelectronic semiconductor chips can be arranged on a tool part and optionally held by the tool part. For compression, only one tool part, or both tool parts can be moved together against each other.
  • the molding compositions are applied to the carrier in the region of the optoelectronic semiconductor chips before the compression ensues .
  • the moldings can be manufactured with a high reliability at the location of the semiconductor chips.
  • the molding compositions can be applied in such a way that the half ⁇ semiconductor chip are encased or surrounded by the molding compositions.
  • the semiconductor chips may be arranged in a predetermined pattern on the carrier.
  • the compression is performed using a tool part, which has a flat shape in the region of a provided for compressing the molding compounds side.
  • the carrier with the half ⁇ semiconductor chip may, as indicated above, be arranged on a tool part whe- ren.
  • the molding compounds can be compressed between the carrier and the tool part with the planar side.
  • the molding compositions can be flachge ⁇ suppressed, and expand laterally.
  • the shaped bodies formed in this way can have a flat front side and sharp leading edges.
  • the tool part with the ebe ⁇ NEN side may for example be part of a suitable fla ⁇ chen tool, for example a Flachmoldtechnikmaschinemaschines a compression molding system, be.
  • the molding compositions are applied to a subcarrier prior to compression.
  • the molding compounds can be applied to the auxiliary carrier in a predefined grid, which corresponds to a grid of the semiconductor chips on the carrier.
  • the auxiliary carrier provided with the molding compounds and the carrier provided with the semiconductor chips can be arranged on corresponding tool parts of a tool. Subsequently, the two tool parts can be moved relative to one another in order to compress the molding compounds between the auxiliary carrier and the carrier.
  • the molding compositions can be be ⁇ riding observed at the place of the semiconductor chips by the semiconductor chips are introduced into the mold ⁇ extent or submerged.
  • DIE se embodiment provides the possibility that the shaped body formed by compression of the molding compositions comprise a located toward a front at least partially on ⁇ widening shape.
  • the auxiliary support may be on the side on which the molding compositions arranged and with which the molding compositions are together quantitative ⁇ presses, have a planar shape.
  • This allows the molding compositions, comparable to the above-described Use a tool part with a flat side, flattened so that moldings are formed with a flat front and sharp leading edges.
  • the compression of the molding compositions can also take place in such a way that in addition a certain shape is imparted to the moldings formed in this case. Shaping can be achieved by having a component used for compression having a side with a suitable structure.
  • the subcarrier used in a ⁇ execution of the method in the field of a provided for compressing the molding materials page instead of a flat surface having a structure. Since the molding materials are placed on the subcarriers prior to compression, the molding compositions can be positioned as closely as possible in loading ⁇ train to the structure of the submount in this case.
  • the structure may, for example, be cavities which are provided on the side used for compressing the molding compounds.
  • the molding compositions can be arranged on the subcarrier before compression in such a way that the molding compounds are in the region or within the cavities.
  • the molding compounds can be adapted to the shape of the cavities. It can be provided that the molding compounds do not completely fill the cavities but only partially.
  • a structure with other structural elements can be considered in order to achieve a shaping or an adaptation of molding compounds. These include, for example, elevations or depressions. Such structural elements may further be made curved, for example. In this way moldings with curved front sides can be realized, which act for example as a lens. Possible 0
  • a structure for shaping can not be provided only on an auxiliary carrier. It is also conceivable to use a tool part for compressing which has a structure in the region of a side intended for compressing the molding compounds.
  • the embodiments described above may be considered analogously, i. that the structure may comprise cavities, elevations and / or depressions, for example.
  • the molding compositions may be located previously in a flowable, paste-like state, for example, so that the Formmas ⁇ sen can be correspondingly deformed upon compression. After curing, the shape of the molded body is fixed.
  • the molding compositions can include a radiation transmissive basic mate rial ⁇ and therein embedded particles.
  • the basic material can be, for example, silicone.
  • phosphor particles can be contained for radiation conversion, which makes it possible for the molding compositions to be phosphor materials as indicated above.
  • the phosphor compositions can thus be in the form of a silicone-phosphor mixture.
  • the phosphor particles contained in the base material may be formed of the same conversion material for radiation conversion.
  • the base material may also comprise a mixture of different phosphor particles formed from different conversion materials.
  • other particles may be embedded. Possible examples are scattering particles, reflective particles and pigments. It is also possible that a different particle Mi ⁇ research is corresponds hold in the base material. For example, a combination of light ⁇ material particles and scattering particles may be provided.
  • a light scattering can be effected, which can be used, for example, to influence the luminous properties of an optoelectronic component. If additionally phosphor particles are present, a light mixture can be effected in this way.
  • Reflective particles can ensure that a shape or
  • Fluorescent body has a white body color. Another body color can be caused by the use of appropriate pigments.
  • the process can be carried out with molding compositions that do not have conversion material for radiation conversion.
  • molding compositions may comprise a radiation-transmissive base material, for example silicone, and scattering particles, reflective particles and / or pigments. It is also possible that the molding compositions present in a flowable state during the provision or compression have no particles but only a radiation-permeable material, for example silicone.
  • a further step which can be taken in the process is a demoulding carried out after compression of the molding compositions, i. a removal of the workpiece or
  • Carrier with the semiconductor chips and moldings of a tool used for compression When using a subcarrier carrier and subcarrier can be removed together, and then a detachment of the subcarrier can be done. The step of removal from the tool can be carried out after curing of the molding compositions.
  • a reflective mass is applied to the carrier in such a way that the shaped bodies are surrounded on the periphery by the reflective mass. The reflective mass is in this case arranged in intermediate spaces between the moldings.
  • the reflective mass it ⁇ it enables that a laterally emitted from a shaped body of light radiation is reflected in the operation of a Herge with the method ⁇ presented optoelectronic component, so that a radiation output can only take place via a front face of the relevant molding.
  • the reflective mass may be, for example, silicone containing TiO 2 particles.
  • a molded body of an opto-electronic device may have a shape widening at least partially in the direction of the front side.
  • the reflective mass or sidewalls of the reflective mass, which adjoin the shaped body can act as a reflector for directing light radiation in the direction of the front side.
  • the method thus makes it possible to form inte ⁇ grated reflectors.
  • a separate generation of reflectors, for example by means of a molding process, can therefore be dispensed with.
  • the reflective compound can be arranged, for example, by casting on the carrier and subsequently cured. These steps can be performed after a removal or removal of the carrier from a tool used for compression.
  • the moldings may have sharp edges vordersei- term so that the shedding of the reflective material can be carried out reliably without wetting the front side For ⁇ th of the moldings.
  • the reflective compound can be introduced into cavities which Zvi ⁇ rule vorlie- the carrier, the molded bodies and a tool part used for compressing or an auxiliary carrier and then cured.
  • Such pre ⁇ hens example which may involve transfer molding or transfer molding also enables application of reflective mass without a front wetting of molded bodies. Subsequently, the provided with the reflective mass carrier can be removed from the tool.
  • the support may be singulated as indicated above.
  • the molding compositions are compressed up to a predetermined material thickness. This makes it possible to define the luminous properties of an optoelectronic component exactly. This can be considered, for example, when using phosphor materials. By compressing the phosphor masses up to a predetermined material thickness, it is possible, the color location or the color space coordinates of a
  • a distance control may be used.
  • tool parts of a tool used for compression can be moved relative to each other until reaching a predetermined distance. Compression to a defined material thickness is also possible through the use of spacers which provide a stop when compressed. Such spacers may be present on the carrier, a tool part and / or an auxiliary carrier, if used. In one embodiment of a tool part or subcarrier with a structure, structural elements of the structure can serve as spacers.
  • At least one optoelectronic operated Ronic semiconductor chip, and detected by the associated molding compound light radiation is detected.
  • the luminous properties of an opto ⁇ electronic device can be specified exactly. This may also come at a use of fluorescent masses Be ⁇ costume to set a color location. It is exploited from ⁇ that even the uncured phosphor materials can cause a radiation conversion.
  • the compression leads to a shift in the ratio of converted to unconverted radiation, and thus to a color locus shift.
  • the compression of the phosphor masses can be carried out until the measured light radiation has a color location which corresponds to a predetermined color location. In this way, all with luminescent material bodies equipped semiconductor chip of the substrate can emit light ⁇ radiation, which may have given an average of color space coordinates.
  • a higher accuracy can be achieved if, instead of a semiconductor chip, several or all semiconductor chips of the carrier are operated and the light radiation emitted by the associated molding or phosphor masses is detected.
  • parts of a tool used for compression as well as of a subcarrier which may be used may be designed to be at least radiopaque .
  • a compression of phosphor masses up to a predetermined material thickness and detection of a light radiation also makes it possible for there to be only a small color location scattering with respect to the producible light radiations between a plurality of carriers processed according to the method.
  • FIGS. 1 to 5 show a method in which molding compounds are applied to a carrier with semiconductor chips and compressed by means of a tool part for forming shaped bodies, and subsequently a reflective mass is formed on the carrier;
  • Figures 6 to 10 a further method, in which the Formmas ⁇ sen be arranged, in contrast to the method of Figures 1 to 5 prior to compression on an auxiliary carrier;
  • Figures 11 to 14 a development of the method of Figures 6 to 10, in which a subcarrier is used with curved recesses;
  • Figures 15 to 18, a development of the method of Figu ⁇ ren 6 to 10, in which a subcarrier is used with cavities;
  • FIGS. 19 to 22 show a development of the method of FIGS. 6 to 10, in which an auxiliary carrier with cavities and curved depressions is used;
  • FIG. 23 shows a formation of a reflective mass before demoulding.
  • a plurality of shaped bodies 125 for optoelectronic semiconductor chips 110 are formed directly at the location of the semiconductor chips 110. This is done by using 110 provided separate molding compositions 120 are interconnected together in the region of the semiconductor chips ⁇ quantitative suppressed.
  • phosphor-filled molding compounds 120 are used, which are also referred to below as phosphor materials 120.
  • the process sequence can be described as a combined dosing and molding process.
  • a low production cost as well as the ability to specify the color location of the light rays generated by the components exactly, with only a slight color scattering is present.
  • FIGS. 1 to 5 show, in a schematic side view, process steps which can be carried out in a method for producing optoelectronic components.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor chips 110 are mounted on a flat surface. gene carrier 100 arranged.
  • the semiconductor chips 110 are designed to emit light radiation.
  • FIG. 1 shows three semiconductor chips 110 which are arranged side by side on the carrier 100. It is possible vorzu a large ⁇ ßere number of semiconductor chips 110 on the carrier 100 ⁇ see. Figure 1 and the other figures can illustrate the carrier 100 in this sense only partially.
  • the semiconductor chips 110 may be positio ned ⁇ in the form of a predetermined grid of rows and columns on the support 100th
  • Arranging the semiconductor chips 110 on the carrier 100 may include both mechanical fastening and electrical connection of the semiconductor chips 110. Electrical connection can, as indicated in FIG. 1, take place with the aid of bonding wires 115.
  • Each semiconductor chip 110 may have a front-side contact and a back-side contact (not shown).
  • a front side contact of a semiconductor chip 110 can be connected in a wire bonding process through a bonding wire 115 to a not shown mating contact of Trä ⁇ gers 100th Can vary over a back side contact of a semiconductor chip 110, an electrical and mechanical ⁇ specific compound of the chip 110, for example using a brazing material or an electrically conductive adhesive ⁇ substance, are produced to a further, not shown, counter-contact of the wearer 100th All of the semiconductor chips 110 may be connected to contacts of the carrier 100 in this manner.
  • the carrier 100 can be realized in different configurations.
  • an embodiment as a printed circuit board, ceramic carrier or preform carrier may be considered.
  • the optoelectronic semiconductor chips 110 can in particular be light-emitting diode chips.
  • the semiconductor chips ⁇ 110 may be prepared in conventional manner and communication components such as a semiconductor layer sequence with an active region for generating radiation having.
  • the semiconductor chips 110 can also be surface emitters, in which a substantial part of the generated light radiation can be emitted via the front side directed upwards in FIG.
  • separate phosphor compounds 120 are applied to the carrier 100 in the region of the semiconductor chips 110.
  • the phosphor compounds 120 are in a flowable or pasty state.
  • the application of the phosphor compounds 120 is carried out in such a way that the semiconductor chips 110 are enveloped by the phosphor compounds 120.
  • Each semiconductor chip 110 is provided with its own phosphor mass 120.
  • the bonding wires 115 may be completeness, ⁇ dig surrounded by the fluorescent masses 120th
  • the application of the phosphor masses 120 can take place by means of a suitable metering process. For example, dispensing with the help of a needle dispenser is possible.
  • the phosphor compositions 120 may have a spherical or hump form.
  • the phosphor compounds 120 have a flowable and radiation-permeable base or matrix material 121 and particles 122 embedded therein.
  • the base material 121 may be, for example, silicone.
  • the contained in the base material 121 ⁇ NEN particles 122 may be phosphor particles 122, a conversion of light radiation of the semiconductor chip 110 can be effected with de ⁇ ren aid.
  • the phosphor particles 122 have a suitable conversion material for this purpose. It is possible that all the phosphor particles are formed from the same ⁇ conversion material 122nd It is also possible that in the base material 121 a mixture of different phosphor particles 122, which differ from lent conversion materials are formed, is included.
  • the a ⁇ bedded in the base material particles 121 122 more particles, for example stray ⁇ particles comprising.
  • phosphor bodies 125 are formed in the region of the optoelectronic semiconductor chips 110, which are likewise present separately from one another.
  • a phosphor body 125 serves to effect a radiation conversion of the light radiation generated by an associated semiconductor chip 110.
  • the light radiation emitted by a semiconductor chip 110 on the front side can be distributed by scattering and reflection within the phosphor composition 120 or the phosphor body 125 formed therefrom.
  • a mixed radiation may be generated, which can be discharged via the fluorescent body 125th
  • the semiconductor chips generate 110 ei ⁇ ne blue light radiation which measurements in the phosphor 120 and the fluorescent bodies 125 formed therefrom is converted in part in one or more light radiations in the green to red spectral region.
  • a white mixed radiation can be generated.
  • the color locus of the light radiation radiated by a phosphor body 125 is dependent on the ratio of converted to unconverted radiation, which in turn depends inter alia on the thickness of the relevant phosphor body 125.
  • the compression of the phosphor masses 120 is carried out with the aid of a suitable tool.
  • the tool has two tool parts which move relative to each other for compressing the phosphor masses 120 and thereby be compressed. For compressing a tool part can be moved, or both tool parts can be moved together towards each other.
  • the tool may, for example, be comprised by a compression molding machine.
  • the tool part 140 which has a planar shape in the region of an opening provided for compressing the phosphor materials 120 side, may be part of a game to the examples of the Flachmoldtechnikmaschine Wegs ge above ⁇ called compression molding system.
  • the carrier 100 is placed on the other, not shown, tool part prior to compression.
  • the carrier 100 may men affect ⁇ for together, as shown in Figure 3, be placed in a lodged in comparison to Figure 2 upside down state.
  • the droplet-shaped phosphor masses 120 may remain in this position on the carrier 100.
  • the phosphor masses 120 are flattened between the tool part 140 with the planar flat pressure side and the carrier 100.
  • the phosphor compounds 120 simultaneously expand laterally.
  • 120 phosphor ⁇ body 125 are formed with flat front sides and sharp leading edges of the phosphor masses .
  • the front sides are the downwardly directed sides of the phosphor bodies 125.
  • Each semiconductor chip 110 is enveloped by its own phosphor body 125.
  • the bonding wires 115 may be completely surrounded by the phosphor bodies 125.
  • the color point of the light emitted by a phosphor element 125 light radiation during operation directs the corresponding semiconductor chip 110 125. Since the Leuchtstoffmas- sen 120 are compressed together by the Mate ⁇ rialdicke of the phosphor element, all of the phosphor element 125 thus formed may have substantially the have the same shape and the same thickness. In this way, all the phosphor bodies 125 can emit a light beam. Relieve ment with substantially the same color locus, and can therefore be based on the emanating from the phosphor body 125 of the carrier 100 light radiation only a slight color scattering.
  • the compression can furthermore take place in such a way that all light radiations which can be emitted by the phosphor bodies 125 during operation of the semiconductor chips 110 have on average a predefined color location or predetermined color space coordinates (CIE color space). Different approaches are conceivable for this purpose.
  • a certain degree of color locus control can be achieved by compressing the phosphor masses 120 to a predetermined material thickness.
  • a distance control can be considered.
  • the tool parts of the tool used for compression can be moved so far until the tool parts or opposing pressure surfaces of the tool parts have a predetermined distance.
  • spacers which can form a mechanical stop when the phosphor compounds 120 are compressed.
  • Such spacers may be provided, for example, on the carrier 100 or on the tool part 140 (not shown).
  • Another possibility, which may be implemented as an alternative or in addition to the distance control, is an in-line color location measurement performed during the compression.
  • the semiconductor chips can be 110 ⁇ be exaggerated, and the radiation emitted by the phosphor materials 120 light radiation can be detected.
  • a displacement is the ratio of environment converted to unconverted radiation, and thus a color locus instead.
  • the compression is based on this basis carried out until the measured light radiation has a color location, wel more like a given color location. Performing such a measurement requires the use of a device for energizing the carrier 100 or the semiconductor chips 110 and a measuring device for detecting the light radiation (not shown).
  • the measuring device can be arranged outside the tool used for compression. In order for the light radiation to be able to pass through the tool and reach the measuring device, components of the tool such as the tool part 140 may be designed to be permeable to radiation at least in some areas.
  • each semiconductor chip 110 is surrounded by its own cured phosphor body 125.
  • the phosphor bodies 125 have flat front sides and sharp edges present at the edge of the front side. Between the phosphor bodies 125 are intermediate spaces.
  • an operation of a semiconductor chip 110 means that a light radiation is also released not only on a front face of the associated light ⁇ material body 125, but to the side of the phosphor ⁇ body 125th Depending on the application, it may be desirable for a light emission to take place only via the front side.
  • ge ⁇ shows in Figure 5 a reflective mass
  • the reflective mass 130 can cause a light radiation emitted laterally by the phosphor bodies 125 to be reflected, and therefore only a radiation output can be done over the front sides of the phosphor body 125.
  • the reflective mass 130 may include, for example, silicone with TiO 2 particles contained therein.
  • the reflective mass 130 is applied in a flowable state on the carrier 100 and then cured. The application can be done by casting the spaces between the phosphor bodies 125. Since the phosphor body 125 have sharp leading edges, the casting on reliable
  • multi-chip components which have a part of the carrier 100, a plurality of semiconductor chips 110 and a plurality of phosphor bodies 125 surrounded by the reflective mass 130.
  • phosphor bodies 125 are formed in a comparable manner by compressing phosphor compounds 120 in the region of semiconductor chips 110. It is noted that matching
  • FIGS. 6 to 10 show process steps which can be carried out in a further method for producing optoelectronic components.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor chips 110 are arranged on the carrier substrate 100.
  • Differing from the method of Figures 1 to 5 are spherical or bump-type light ⁇ masses of material 120 prior to its compression, as shown in Figure 7, applied to a subcarrier 141st
  • the auxiliary carrier 141 may comprise, for example, Teflon.
  • the auxiliary carrier 141 has at the side, on which is arranged and the phosphor masses 120 with which the phosphor ⁇ masses 120 are compressed below, a planar shape.
  • the phosphor compounds 120 are metered onto the auxiliary carrier 141 in a predefined grid, which corresponds to a grid of the semiconductor chips 110 on the carrier 100.
  • the application of the phosphor materials 120 can be performed using a suitable process, such as dispensing, screen printing or stencil printing ⁇ .
  • the compression of the phosphor masses 120 to form phosphor bodies 125 is performed by means of a tool, not shown.
  • the tool which can be encompassed by a compression molding system, has two tool parts. For together ⁇ men pass the provided with the semiconductor chip 110 and the carrier 100 provided with the phosphor materials 120 sub-carriers 141 are disposed on the tool parts of the tool. Subsequently, the tool parts and thereby the carrier 100 and the subcarrier 141 are moved relative to each other. This has immersing the semiconductor chips 110 in the unge ⁇ hardened phosphor masses 120 and a flattening of the
  • the carrier 100 may also be in an upside down condition as shown in FIG.
  • the phosphor compositions 120 can be compressed in this process by a distance control up to a predetermined material thickness. When using spacers, these can also be arranged on the auxiliary carrier 141 (not shown). Alternatively or additionally, a color location measurement can be carried out.
  • the auxiliary carrier 141 may be at least partially radiation- permeable ⁇ formed.
  • the phosphor bodies 125 have flat front sides and sharp leading edges.
  • a reflective mass 130 can be applied to the carrier 100 in spaces between the phosphor bodies 125, so that the phosphor bodies 125 are surrounded on the periphery by the reflective mass 130. This can be done by casting. Here, the sharp leading edges of the phosphor bodies 125 can prevent front side wetting. After the reflective potting compound 130 has cured, a separation process can also be carried out.
  • Subcarrier 141 makes it possible for phosphor bodies 125 to be formed thereby, which have a shape that widen at least partially in the direction of the front side (see FIG. As a result, the subsequently formed reflective mass 130 or can be sidewalls of the reflective Mass 130, which peripherally adjacent to the phosphor body 125, serve as reflectors for directing light radiation in the direction of the front sides of the phosphor body 125. If appropriate, this may also apply with respect to the phosphor body 125 produced according to the method of FIGS. 1 to 5.
  • the fluorescent materials 120 can not only flattened ⁇ the order in this way as described above to form the phosphor element 125 with planar front surfaces and sharp edges. It is also possible to give the phosphor compounds 120 at least partially a predetermined shape. This can be accomplished by having a component used for compression having a patterned or textured side. This can be considered in particular for a subcarrier.
  • the phosphor masses 120 before compression as precisely as possible with respect to the shaping
  • FIGS. 11 to 14 show a further process sequence which can be used in the production of optoelectronic components.
  • phosphor compositions 120 are disposed on an auxiliary carrier 142 before being compressed.
  • the auxiliary carrier 142 has at the side, on which is arranged and the phosphor masses 120 with which the fluorescent materials 120 are compressed nachfol ⁇ quietly, structural elements in the form of arcuate recesses 151 on.
  • the recesses 151 may besit zen ⁇ in the plan, for example, a circular contour. At these points, the phosphor compounds 120 are positioned.
  • the recesses 151 and, as a result, the phosphor compositions 120 applied here are arranged in a grid which corresponds to a grid of the semiconductor chips 110 on the carrier 100.
  • the carrier 100 provided with the semiconductor chips and the auxiliary carrier 142 provided with the phosphor compounds 120 are subsequently arranged on tool parts of a tool, not shown, and compressed with the aid of the tool, as shown in FIG. This has immersing the semiconductor chips 110 in the phosphor masses 120 and a Kom ⁇ compress- the phosphor materials 120 result.
  • the compression can again take place up to a predetermined material thickness. Alternatively or additionally, a color location measurement can be carried out.
  • the phosphor element 125 formed by the compression of the phosphor materials 120 have, on a result of the structure of the auxiliary carrier 142 with the recesses 151, attached thereto ⁇ equalized front surfaces which are outwardly curved or convex. Due to this shape, the phosphor bodies 125 can act as lenses in the manufactured devices.
  • FIGS. 15 to 18 show a further process sequence which can be used in the production of optoelectronic components.
  • phosphor masses 120 are compressed before being compressed a subcarrier 143 applied.
  • the auxiliary carrier 143 has in the region of the side on which the fluorescent materials are arranged 120 and which is used for the following summary ⁇ press, an intended for shaping struc- ture in the form of cavities 152.
  • the cavities 152 are by web-like elevations, which form side walls of the Kavitä ⁇ th 152, limited.
  • the cavities 152 are planar at the bottom. For example, in the plan view, cavities 152 may have a circular contour.
  • the fluorescent materials 120 are applied in such a way upon the submount 143 that the fluorescent materials 120 Wenig ⁇ least partly located in the cavities 152nd
  • the phosphor compositions 120 may in this case also protrude in part from the cavities 152, as indicated in FIG.
  • the cavities 152 and, as a result, the phosphor compositions 120 applied to the auxiliary carrier 143 are arranged in a grid which corresponds to a grid of the semiconductor chips 110 on the carrier 100.
  • the carrier 100 provided with the semiconductor chips and the auxiliary carrier 143 provided with the phosphor compounds 120 are subsequently arranged on tool parts of a tool, not shown, and compressed with the aid of the tool, as shown in FIG. 16.
  • This is connected to a Einbrin ⁇ gene of the semiconductor chips 110 in the phosphor materials 120 and cavities 152, and with a compression of the phosphor materials 120.
  • This process can be carried out until the carrier 100 and the cavities 152 bounding protrusions, as also shown in Figure 16, touch.
  • the elevations can thus serve as a spacer for providing a mechanical stop, whereby the phosphor materials can be sammengelix to a predetermined thickness of material to ⁇ 120th
  • a color location measurement can be carried out.
  • the phosphor compositions 120 are also adapted to the shape of the cavities 152 of the auxiliary carrier 143.
  • the luminescent bodies 125 which do not completely fill the cavities 152 may have a widening geometry in a region adjacent to the carrier 100, whereby reflectors may be formed at this point. Below are further steps such as curing the
  • Phosphor bodies 125 are applied.
  • the sharp leading edges of the phosphor bodies 125 can prevent front side wetting. After curing of the reflective mass 130, a singulation can take place.
  • Figures 19 to 22 show a further process sequence in which, as shown in Figure 19, phosphor compositions 120 are applied to a submount 144 prior to compression.
  • the auxiliary carrier 144 has te on which the fluorescent materials are arranged 120 and which is used for compressing the region of the sides, a structural ⁇ structure in the form of cavities 153.
  • the cavities 153 are defined by web-like elevations, which form side walls of the Kavitä ⁇ th 153.
  • the cavities 153 have recesses 151 curved on the bottom.
  • the structure of subcarrier 144 may be considered as a combination of the structures of subcarriers 142, 143 described above.
  • the cavities 153 and recesses 151 may be in the supervision of Example have a circular contour.
  • the phosphor ⁇ masses 120 are so applied to the submount 144, the phosphor materials are located in the region of the cavities 120 153rd
  • the cavities 153 and consequently the phosphor masses 120 are arranged in a grid which
  • Grid of the semiconductor chips 110 on the carrier 100 corresponds.
  • the carrier 100 and the auxiliary carrier 144 are subsequently disposed on tool parts of a tool, not shown, and with the aid of the tool, as shown in Figure 20, to ⁇ sammengeplain.
  • This is associated with an introduction of the semiconductor chips 110 into the phosphor masses 120 and cavities 153, and with a compression of the phosphor masses 120.
  • the elevations of the auxiliary carrier 144 surrounding the cavities 153 can serve as spacers.
  • Gegebe ⁇ appropriate, a color locus can be carried out additionally or alternatively.
  • the phosphor bodies 125 formed by the compression of the phosphor compounds 120 do not completely fill the cavities 153 again.
  • the phosphor bodies 125 have front surfaces Oberflä ⁇ given by the recesses 151, which are curved outwardly. There are also sharp leading edges.
  • Adjacent to the front side, the phosphor bodies 125 have an edge region predetermined by the cavities 153. In the case of cavities 153 with a circular contour in plan view, the edge region can be in the form of a circular cylindrical peripheral surface. Subsequently, a curing of the phosphor body 125 and a demolding take place, whereby the carrier 100 can be provided in the state shown in Figure 21. Subsequently, as shown in FIG.
  • a reflective mass 130 for example by casting, can be applied to the carrier 100 in intermediate spaces between the phosphor bodies 125.
  • the sharp leading edges of the phosphor bodies 125 can prevent front side wetting.
  • a singulation can take place.
  • the formation of a reflective mass 130 occurs after demoulding. Deviating from this, the formation of the reflective mass 130 can also be carried out before the demoulding, as illustrated in FIG. 23.
  • the phosphor compositions are 120 Zvi ⁇ rule the carrier 100 and the tool part 140 together quantitative ⁇ expresses as WUR explained above with reference to Figure 3 ⁇ de, the reflective material is inserted 130 in this case for a completely cure 125 th of the fluorescent body formed thereby in cavities between the carrier 100, the
  • Phosphor bodies 125 and the tool part 140 are present. Such an approach, which may be a transfer molding process, also allows the reflective mass 130 to be applied without front side wetting of the phosphor bodies 125. Subsequently, the reflective mass 130 may be cured, and may be coated with the reflective mass 130 provided carrier 100 are removed from the tool and separated.
  • the re ⁇ flektive material is introduced into cavities 130 after curing the thus gebil- Deten phosphor element 125, which are present between the carrier 100, the phosphor bodies 125 and the auxiliary carrier 141. Subsequently, steps such as curing of the reflective mass 130, removal of the carrier 100 together with the subcarrier 141 from the tool, detachment of the subcarrier 141, and a singulation can take place.
  • a comparable procedure can also be considered when using the structured auxiliary carrier 142 (see FIG.
  • the embodiments explained with reference to the figures represent preferred or exemplary embodiments of the invention.
  • the particles 122 contained in the base material 121 include additional particles in addition to phosphor particles. These may include, in addition to the above-mentioned scattering particles, for example, reflective particles and pigments. It is possible that different particles are contained in the base material 121 ⁇ 122nd Scattering particles can Leuch ⁇ properties of an optoelectronic component affect influence, and for example, a light mixing in a Form g. Allow phosphor body 125. By means of reflective particles, a body or phosphor body 125 can be given a white body color. With the help of inorganic pigments, a different body color can be produced.
  • molding compositions 120 which have no phosphor ⁇ particles.
  • Such phosphor-free molding compounds 120 may also have a radiation-transmissive base material 121, for example silicone.
  • base material particles 121 122 for example, scattering particles, reflectors ⁇ tive particles and / or pigments may be embedded or not.
  • Such embodiments may, for example, come into consideration in order, after the formation of shaped bodies 125, to use their shape for producing reflectors with the aid of a reflective mass 130.
  • semiconductor chips can be used which have two front side contacts . Such semiconductor chips can be glued be mounted on a support 100. The front side contacts can be connected by means of bonding wires 115 to mating contacts of the carrier 100. It is also possible to use semiconductor chips with two rear-side contacts. About the backside contacts such semiconductor chips, for example, using a solder or conductive adhesive, mechanically and electrically connected to mating contacts of a carrier 100. In a further variant, semiconductor chips designed as volume emitters can be used.
  • auxiliary carrier with cavities may be used, the cavities starting from a bottom region having an at least partially widening geometry.
  • mold or phosphor body 125 can be formed with a predetermined shape which widens at least partially in the direction of the front side.
  • nonuniform structures i. that various structural elements are provided on a subcarrier.
  • molding compounds 120 shaped or phosphor bodies 125 having different shapes can be produced on a carrier 100.
  • molding compounds 120 prior to compression, so that, similar to the use of a subcarrier in the context of compression dipping of semiconductor chips 110 can be carried out in the molding compositions 120.
  • formation of a reflective mass 130 can be dispensed with.
  • a singulation of the carrier 100 in single or Mehrchipbau ⁇ elements are carried out after demolding.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Casting Or Compression Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Luminescent Compositions (AREA)

Abstract

Herstellung eines optoelektronischen Bauelements Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements. Bei dem Verfahren werden mehrere optoelektronische Halbleiterchips auf einem Träger angeordnet. Weiter vorgesehen ist ein gemeinsames Zusammendrücken von separaten Formmassen im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips, wobei separate Formkörper im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips gebildet werden.

Description

Beschreibung
Herstellung eines optoelektronischen Bauelements Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2013 220 790.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Ein optoelektronisches Bauelement kann einen optoelektroni¬ schen Halbleiterchip zum Erzeugen einer Lichtstrahlung und wenigstens einen Leuchtstoff zur Strahlungskonversion aufwei- sen. Der oder die Leuchtstoffe können einen Teil der Licht¬ strahlung des Halbleiterchips in eine oder mehrere andere Lichtstrahlungen konvertieren. Auf diese Weise kann eine Mischstrahlung erzeugt werden, deren Farbort abhängig ist von dem Verhältnis aus konvertierter zu unkonvertierter Strah- lung. In einer bekannten Ausgestaltung ist eine als Konversionskörper dienende plane Schicht, welche den wenigstens einen Leuchtstoff aufweist, auf dem Halbleiterchip angeordnet.
In einem bekannten Herstellungsverfahren werden mehrere opto- elektronische Halbleiterchips auf einem Träger angeordnet. Mehrere Konversionsschichten, welche getrennt von den Halbleiterchips gefertigt werden, werden auf den Halbleiterchips angeordnet. Bereiche zwischen den Halbleiterchips und um die¬ se herum werden mit einer reflektiven Masse vergossen. Nach- folgend kann diese Anordnung vereinzelt werden.
Um bei dem Aufbringen der reflektiven Vergussmasse ein Benetzen von Vorderseiten der Leuchtstoffschichten zu vermeiden, wird eine Ausgestaltung mit scharfen vorderseitigen Kanten angestrebt. An derartigen Vorderkanten kann die reflektive Vergussmasse aufgrund der Oberflächenspannung gestoppt wer¬ den. Leuchtstoffschichten mit einer solchen Eigenschaft können durch Vereinzeln einer keramischen Ausgangsschicht er- zeugt werden. Die Herstellung keramischer Leuchtstoffschichten ist jedoch mit einem hohen Aufwand verbunden.
Eine weitere Anforderung ist eine geringe Farbortstreuung. Zu diesem Zweck werden Leuchtstoffschichten nach der Herstellung einer Messung unterzogen, um die Konversionseigenschaften zu erfassen, und werden sortiert. Vor dem Anordnen auf Halbleiterchips werden Leuchtstoffschichten hierauf basierend ausgewählt, um Bauelemente herzustellen zu können, deren Lichtstrahlung einen vorgegebenen Farbort aufweist. Diese
Vorgehensweise ist ebenfalls mit einem hohen Aufwand verbun¬ den .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für eine verbesserte Herstellung eines optoelektronischen Bauelements anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements vorgeschlagen. Bei dem Verfahren werden mehrere optoelektronische Halb- leiterchips auf einem Träger angeordnet. Weiter vorgesehen ist ein gemeinsames Zusammendrücken von separaten Formmassen im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips. Auf diese Weise werden separate Formkörper im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips gebildet.
Bei dem Verfahren werden getrennte und den einzelnen Halbleiterchips zugeordnete Formkörper direkt am Ort der Halb¬ leiterchips ausgebildet. Dies erfolgt dadurch, indem im Be¬ reich jedes Halbleiterchips eine entsprechende Formmasse be- reitgestellt, und die Formmassen gemeinsam komprimiert wer¬ den. Die optoelektronischen Halbleiterchips, welche zum Erzeugen einer Lichtstrahlung ausgebildet sein können, können von den auf diese Weise gebildeten Formkörpern umhüllt sein. Das Verfahren lässt sich mit einem geringen Aufwand durchführen. Die im Bereich der Halbleiterchips vorliegenden und auf den Halbleiterchips angeordneten Formkörper können, aufgrund des Zusammendrückens der Formmassen, scharfe Kanten im Be¬ reich einer Vorderseite aufweisen. Dies erweist sich als günstig im Hinblick auf einen nachfolgend gegebenenfalls durchgeführten Vergießprozess . Die durch Zusammendrücken der Formmassen gebildeten Formkörper können eine sich in Richtung einer Vorderseite wenigstens teilweise öffnende bzw. verbreiternde Form aufweisen. Eine solche Form begünstigt die Herstellung von Reflektoren. Der Träger mit den optoelektronischen Halbleiterchips und
Formkörpern kann ein optoelektronisches Bauelement bzw. Pack- age darstellen. Es ist auch möglich, dass eine solche Anord¬ nung als Zwischenprodukt dient, und dass im Anschluss hieran weitere Verfahrensschritte durchgeführt werden. In Betracht kommt zum Beispiel ein Vereinzelungsprozess . In diesem Sinne kann das Verfahren zur gemeinsamen Herstellung mehrerer optoelektronischer Bauelemente genutzt werden, welche durch die Vereinzelung voneinander separiert werden. Die Vereinzelung kann derart erfolgen, dass ein hierdurch gebildetes opto- elektronisches Bauelement einen Teil des Trägers, einen Halb¬ leiterchip und einen dazugehörigen Formkörper im Bereich des Halbleiterchips aufweist. Möglich ist es auch, dass ein durch die Vereinzelung gebildetes optoelektronisches Bauelement ei¬ nen Teil des Trägers und mehrere optoelektronische Halb- leiterchips und Formkörper aufweist.
Im Folgenden werden weitere mögliche Ausführungsformen des Verfahrens näher beschrieben. Es kann zum Beispiel in Betracht kommen, dass es sich bei den Formmassen um Leuchtstoffmassen handelt. Die durch das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen gebildeten Formkörper können somit Leuchtstoffkörper sein. In dieser Ausführungsform des Verfahrens werden getrennte und den einzelnen Halbleiterchips zugeordnete Leuchtstoffkörper direkt am Ort der Halbleiterchips ausgebildet, anstelle Leuchtstoffschichten getrennt zu fertigen und auf optoelektronischen Halbleiterchips anzuord- nen. Dies erfolgt in dieser Ausführungsform des Verfahrens dadurch, indem im Bereich jedes Halbleiterchips eine entspre¬ chende Leuchtstoffmasse bereitgestellt, und die Leuchtstoff¬ massen gemeinsam komprimiert werden. Die optoelektronischen Halbleiterchips können von den auf diese Weise gebildeten Leuchtstoffkörpern umhüllt sein.
Im Betrieb eines auf diese Weise hergestellten optoelektronischen Bauelements kann ein Halbleiterchip eine Lichtstrahlung erzeugen. Mit einem dazugehörigen Leuchtstoffkörper kann eine Strahlungskonversion der von dem Halbleiterchip erzeugten
Lichtstrahlung bewirkt werden. Durch Überlagerung von konvertierten und unkonvertierten Strahlungsanteilen kann eine Mischstrahlung erzeugt werden, welche über den Leuchtstoffkörper abgegeben werden kann. Zu diesem Zweck weisen die Leuchtstoffmassen und die hieraus gebildeten Leuchtstoffkörper wenigstens ein Konversionsmaterial zur Strahlungskonver¬ sion auf.
Das Verhältnis aus konvertierter zu unkonvertierter Strah- lung, und damit der Farbort einer Lichtstrahlung, welche von einem mit Leuchtstoffkörper ausgestatteten Halbleiterchip erzeugbar ist, richtet sich danach, wie stark bzw. wie weit eine den Leuchtstoffkörper bildende Leuchtstoffmasse zusammengedrückt wird. Da sämtliche Leuchtstoffmassen gemeinsam zu- sammengedrückt werden, kann bei den mit den Leuchtstoffkörpern versehenen Halbleiterchips lediglich eine geringe oder sogar vernachlässigbare Farbortstreuung vorliegen. Ein aufwändiges Sortieren findet hierbei nicht statt. Bei den optoelektronischen Halbleiterchips kann es sich zum
Beispiel um Leuchtdioden- bzw. LED-Chips (Light Emitting Dio¬ de) handeln. Diese können zum Beispiel zum Erzeugen einer blauen Lichtstrahlung ausgebildet sein. Die Leuchtstoffkörper können ausgebildet sein, einen Teil des blauen Lichts in eine oder mehrere Lichtstrahlungen, zum Beispiel im grünen bis roten Spektralbereich, zu konvertieren. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine weiße Mischstrahlung erzeugt werden.
Das Verfahren lässt sich auch mit Formmassen durchführen, welche kein Konversionsmaterial zur Strahlungskonversion auf¬ weisen. Hierauf wird weiter unten noch näher eingegangen. Im Folgenden werden weitere Ausführungsformen des Verfahrens beschrieben, bei denen sowohl leuchtstoffgefüllte als auch leuchtstofffreie Formmassen zum Einsatz kommen können.
Das Zusammendrücken der Formmassen kann mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs durchgeführt werden. Hierbei kann es sich zum Beispiel um ein Moldwerkzeug einer Formpress- bzw. Com- pression-Molding-Anlage handeln. Das Werkzeug kann zwei Werk¬ zeugteile bzw. Werkzeughälften aufweisen, welche für das Zusammendrücken der Formmassen relativ zueinander bewegt und dadurch zusammengedrückt werden. Der Träger mit den optoelektronischen Halbleiterchips kann auf einem Werkzeugteil angeordnet sowie gegebenenfalls von dem Werkzeugteil gehalten sein. Für das Zusammendrücken kann lediglich ein Werkzeugteil, oder können beide Werkzeugteile gemeinsam gegeneinander bewegt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Formmassen auf dem Träger im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips aufgebracht, bevor das Zusammendrücken er¬ folgt. Hierdurch können die Formkörper mit einer hohen Zuverlässigkeit am Ort der Halbleiterchips gefertigt werden. Die Formmassen können derart aufgebracht werden, dass die Halb¬ leiterchips von den Formmassen umhüllt bzw. umgeben sind. Die Halbleiterchips können in einem vorgegebenen Raster auf dem Träger angeordnet sein.
In einer weiteren Ausführungsform, welche in Zusammenhang mit dem vorstehend beschriebenen Aufbringen der Formmassen auf dem Träger in Betracht kommen kann, wird das Zusammendrücken unter Verwendung eines Werkzeugteils durchgeführt, welches im Bereich einer zum Zusammendrücken der Formmassen vorgesehenen Seite eine ebene Form aufweist. Der Träger mit den Halb¬ leiterchips kann, wie oben angegeben wurde, auf einem weite- ren Werkzeugteil angeordnet sein. Durch relatives Bewegen der beiden Werkzeugteile können die Formmassen zwischen dem Träger und dem Werkzeugteil mit der ebenflächigen Seite zusammengedrückt werden. Hierbei können die Formmassen flachge¬ drückt werden, und sich lateral ausdehnen. Die auf diese Wei- se gebildeten Formkörper können eine ebene Vorderseite und scharfe Vorderkanten aufweisen. Das Werkzeugteil mit der ebe¬ nen Seite kann zum Beispiel Bestandteil eines geeigneten fla¬ chen Werkzeugs, zum Beispiel eines Flachmoldwerkzeugs einer Compression-Molding-Anlage, sein .
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Formmassen vor dem Zusammendrücken auf einem Hilfsträger aufgebracht. Hierbei können die Formmassen in einem vorgegebenen Raster, welches einem Raster der Halbleiterchips auf dem Trä- ger entspricht, auf dem Hilfsträger aufgebracht werden. Für das Zusammendrücken können der mit den Formmassen versehene Hilfsträger und der mit den Halbleiterchips versehene Träger auf entsprechenden Werkzeugteilen eines Werkzeugs angeordnet werden. Nachfolgend können die zwei Werkzeugteile relativ zu- einander bewegt werden, um die Formmassen zwischen dem Hilfsträger und dem Träger zusammenzudrücken. Im Rahmen dieses Vorgangs können die Formmassen am Ort der Halbleiterchips be¬ reitgestellt werden, indem die Halbleiterchips in die Form¬ massen eingebracht bzw. eingetaucht werden. Insbesondere die- se Ausführungsform bietet die Möglichkeit, dass die durch das Zusammendrücken der Formmassen gebildeten Formkörper eine sich in Richtung einer Vorderseite wenigstens teilweise auf¬ weitende Form aufweisen. Der Hilfsträger kann auf der Seite, auf welcher die Formmassen angeordnet und mit welcher die Formmassen zusammenge¬ drückt werden, eine ebene Form aufweisen. Hierdurch können die Formmassen, vergleichbar zu der oben beschriebenen Ver- wendung eines Werkzeugteils mit flacher Seite, flachgedrückt werden, so dass Formkörper mit ebener Vorderseite und scharfen Vorderkanten gebildet werden. Das Zusammendrücken der Formmassen kann auch derart erfolgen, dass den hierbei gebildeten Formkörpern zusätzlich eine gewisse Form verliehen wird. Eine Formgebung kann dadurch erreicht werden, indem eine für das Zusammendrücken eingesetzte Komponente eine Seite mit einer geeigneten Struktur aufweist.
Beispielsweise ist es möglich, dass der in einer Ausführungs¬ form des Verfahrens eingesetzte Hilfsträger im Bereich einer zum Zusammendrücken der Formmassen vorgesehenen Seite anstelle einer ebenen Fläche eine Struktur aufweist. Da die Form- massen vor dem Zusammendrücken auf dem Hilfsträger angeordnet werden, können die Formmassen hierbei möglichst genau in Be¬ zug auf die Struktur des Hilfsträgers positioniert werden.
Bei der Struktur kann es sich zum Beispiel um Kavitäten han- dein, welche an der zum Zusammendrücken der Formmassen eingesetzten Seite vorgesehen sind. Die Formmassen können vor dem Zusammendrücken derart auf dem Hilfsträger angeordnet werden, dass sich die Formmassen im Bereich bzw. innerhalb der Kavitäten befinden. Im Rahmen des Zusammendrückens können der Träger und der Hilfsträger relativ zueinander bewegt werden, wodurch die Halbleiterchips in die Kavitäten und damit in die Formmassen eingebracht werden. Des Weiteren können sich die Formmassen an die Form der Kavitäten angleichen. Es kann vorgesehen sein, dass die Formmassen die Kavitäten hierbei nicht vollständig, sondern nur zum Teil ausfüllen.
Alternativ kann eine Struktur mit anderen Strukturelementen in Betracht kommen, um eine Formgebung bzw. ein Angleichen von Formmassen zu erzielen. Hierunter fallen zum Beispiel Er- höhungen oder Vertiefungen. Derartige Strukturelemente können des Weiteren zum Beispiel gekrümmt ausgeführt sein. Auf diese Weise können Formkörper mit gekrümmten Vorderseiten verwirklicht werden, welche zum Beispiel als Linse wirken. Möglich 0
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ist auch eine Kombination der oben genannten Strukturelemente, so dass zum Beispiel Kavitäten und gekrümmte Bereiche vorliegen können. Eine Struktur zur Formgebung kann nicht nur an einem Hilfsträger vorgesehen sein. Denkbar ist es auch, für das Zusammendrücken ein Werkzeugteil zu verwenden, welches im Bereich einer zum Zusammendrücken der Formmassen vorgesehenen Seite eine Struktur aufweist. Für eine solche Struktur können die vorstehend beschriebenen Ausgestaltungen analog in Betracht kommen, d.h. dass die Struktur zum Beispiel Kavitäten, Erhöhungen und/oder Vertiefungen umfassen kann.
Nach dem Zusammendrücken der Formmassen kann ein Aushärten der Formmassen bzw. der hieraus gebildeten Formkörper erfolgen. Die Formmassen können sich zuvor in einem fließfähigen, zum Beispiel pastösen Zustand befinden, so dass die Formmas¬ sen beim Zusammendrücken entsprechend verformt werden können. Nach dem Aushärten ist die Form der Formkörper festgelegt.
Die Formmassen können ein strahlungsdurchlässiges Grundmate¬ rial und darin eingebettete Partikel aufweisen. Beim Bereit¬ stellen bzw. Zusammendrücken der Formmassen befindet sich das Grundmaterial in einem fließfähigen Zustand. Das Grundmateri- al kann zum Beispiel Silikon sein.
In dem Grundmaterial können zum Beispiel Leuchtstoffpartikel zur Strahlungskonversion enthalten sein, wodurch es sich bei den Formmassen wie oben angegeben um Leuchtstoffmassen han- dein kann. Bei einem Grundmaterial aus Silikon können die Leuchtstoffmassen somit in Form eines Silikon-Leuchtstoff- Gemisches vorliegen. Die in dem Grundmaterial enthaltenen Leuchtstoffpartikel können aus demselben Konversionsmaterial zur Strahlungskonversion ausgebildet sein. Das Grundmaterial kann auch eine Mischung unterschiedlicher Leuchtstoffpartikel, welche aus verschiedenen Konversionsmaterialien ausgebildet sind, umfassen. In dem Grundmaterial können auch andere Partikel eingebettet sein. Mögliche Beispiele sind streuende Partikel, reflektive Partikel und Pigmente. Es ist ferner möglich, dass eine Mi¬ schung unterschiedlicher Partikel in dem Grundmaterial ent- halten ist. Beispielsweise kann eine Kombination aus Leucht¬ stoffPartikeln und streuenden Partikeln vorgesehen sein.
Mit Hilfe von streuenden Partikeln kann eine Lichtstreuung bewirkt werden, was zum Beispiel zum Beeinflussen der Leuch- teigenschaften eines optoelektronischen Bauelements genutzt werden kann. Sofern zusätzlich Leuchtstoffpartikel vorhanden sind, kann auf diese Weise eine Lichtmischung bewirkt werden.
Reflektive Partikel können dafür sorgen, dass ein Form- bzw.
Leuchtstoffkörper eine weiße Körperfarbe besitzt. Eine andere Köperfarbe kann durch die Verwendung entsprechender Pigmente hervorgerufen werden.
Wie oben angegeben wurde, kann das Verfahren mit Formmassen durchgeführt werden, welche kein Konversionsmaterial zur Strahlungskonversion aufweisen. Solche Formmassen können ein strahlungsdurchlässiges Grundmaterial, zum Beispiel Silikon, und streuende Partikel, reflektive Partikel und/oder Pigmente aufweisen. Möglich ist es ferner, dass die beim Bereitstellen bzw. Zusammendrücken in einem fließfähigen Zustand vorliegen- den Formmassen keine Partikel, sondern lediglich ein strahlungsdurchlässiges Material, zum Beispiel Silikon, aufweisen.
Ein weiterer Schritt, welcher bei dem Verfahren erfolgen kann, ist ein nach dem Zusammendrücken der Formmassen durch- geführtes Entformen, d.h. ein Entnehmen des Werkstücks bzw.
Trägers mit den Halbleiterchips und Formkörpern aus einem zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeug. Bei Verwendung eines Hilfsträgers können Träger und Hilfsträger zusammen entnommen werden, und kann anschließend ein Ablösen des Hilfsträgers erfolgen. Der Schritt des Entnehmens aus dem Werkzeug kann nach einem Aushärten der Formmassen durchgeführt werden. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine reflektive Masse derart auf dem Träger aufgebracht, dass die Formkörper umfangsseitig von der reflektiven Masse umgeben sind. Die reflektive Masse wird hierbei in Zwischenräumen zwischen den Formkörpern angeordnet. Die reflektive Masse er¬ möglicht es, dass im Betrieb eines mit dem Verfahren herge¬ stellten optoelektronischen Bauelements eine von einem Formkörper seitlich abgestrahlte Lichtstrahlung reflektiert wird, so dass eine Strahlungsabgabe lediglich über eine Vorderseite des betreffenden Formkörpers erfolgen kann. Bei der reflektiven Masse kann es sich zum Beispiel um Silikon mit darin enthaltenen Ti02-Partikeln handeln.
Wie oben angegeben wurde, kann ein Formkörper eines opto- elektronischen Bauelements eine sich wenigstens teilweise in Richtung der Vorderseite verbreiternde Form aufweisen. Hierdurch kann die reflektive Masse bzw. können Seitenwände der reflektiven Masse, welche an den Formkörper angrenzen, als Reflektor zur Lenkung von Lichtstrahlung in Richtung der Vor- derseite wirken. Das Verfahren macht es somit möglich, inte¬ grierte Reflektoren auszubilden. Ein getrenntes Erzeugen von Reflektoren, zum Beispiel mit Hilfe eines Moldprozesses , kann daher entfallen. Die reflektive Masse kann zum Beispiel durch Vergießen auf dem Träger angeordnet und nachfolgend ausgehärtet werden. Diese Schritte können nach einem Entformen bzw. Entnehmen des Trägers aus einem zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeug durchgeführt werden. Die Formkörper können scharfe vordersei- tige Kanten aufweisen, so dass das Vergießen der reflektiven Masse auf zuverlässige Weise ohne ein Benetzen der Vordersei¬ ten der Formkörper erfolgen kann.
Alternativ ist es möglich, die reflektive Masse vor dem Ent- formen auf dem Träger aufzubringen. Zu diesem Zweck kann die reflektive Masse in Hohlräume eingebracht werden, welche zwi¬ schen dem Träger, den Formkörpern und einem zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeugteil oder einem Hilfsträger vorlie- gen, und anschließend ausgehärtet werden. Eine solche Vorge¬ hensweise, bei der es sich um Spritzpressen bzw. Transfer- Molding handeln kann, ermöglicht ebenfalls ein Aufbringen der reflektiven Masse ohne eine Vorderseitenbenetzung von Form- körpern. Nachfolgend kann der mit der reflektiven Masse versehene Träger aus dem Werkzeug entnommen werden.
Im Anschluss an das Aufbringen und Aushärten der reflektiven Masse kann der Träger, wie oben angegeben, vereinzelt werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden die Formmassen bis zu einer vorgegebenen Materialdicke zusammengedrückt. Hierdurch ist es möglich, die Leuchteigenschaften eines optoelektronischen Bauelements genau festlegen. Dies kann zum Beispiel bei einer Verwendung von Leuchtstoffmassen in Betracht kommen. Durch das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen bis zu einer vorgegebenen Materialdicke ist es möglich, den Farbort bzw. die Farbraumkoordinaten einer
Lichtstrahlung, welche von den mit Form- bzw. Leuchtstoffkör- pern ausgestatteten Halbleiterchips emittierbar ist, festzulegen .
In der vorgenannten Ausführungsform kann zum Beispiel eine Abstandsregelung zur Anwendung kommen. Hierbei können Werk- zeugteile eines zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeugs bis zum Erreichen eines vorgegebenen Abstands relativ zueinander bewegt werden. Ein Zusammendrücken bis zu einer definierten Materialdicke ist auch möglich durch den Einsatz von Abstandshaltern, welche einen Anschlag beim Zusammendrücken zur Verfügung stellen. Derartige Abstandshalter können auf dem Träger, einem Werkzeugteil und/oder einem gegebenenfalls verwendeten Hilfsträger vorhanden sein. Bei einer Ausgestaltung eines Werkzeugteils oder Hilfsträgers mit einer Struktur können Strukturelemente der Struktur als Abstandshalter die- nen.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird während des Zusammendrückens der Formmassen wenigstens ein optoelekt- ronischer Halbleiterchip betrieben, und wird eine von der dazugehörigen Formmasse abgegebene Lichtstrahlung erfasst. Auch auf diese Weise können die Leuchteigenschaften eines opto¬ elektronischen Bauelements genau vorgegeben werden. Dies kann ebenfalls bei einer Verwendung von Leuchtstoffmassen in Be¬ tracht kommen, um einen Farbort festzulegen. Dabei wird aus¬ genutzt, dass auch die nicht ausgehärteten Leuchtstoffmassen eine Strahlungskonversion bewirken können. Das Zusammendrücken führt zu einer Verschiebung des Verhältnisses aus konvertierter zu unkonvertierter Strahlung, und damit zu einer Farbortverschiebung. Das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen kann so weit erfolgen, bis die gemessene Lichtstrahlung einen Farbort aufweist, welcher einem vorgegebenen Farbort entspricht. Auf diese Weise können sämtliche mit Leucht- stoffkörpern ausgestattete Halbleiterchips des Trägers Licht¬ strahlungen emittieren, welche im Mittel vorgegebene Farbraumkoordinaten aufweisen können.
Eine höhere Genauigkeit kann erzielt werden, wenn anstelle eines Halbleiterchips mehrere oder sämtliche Halbleiterchips des Trägers betrieben werden und die von den dazugehörigen Form- bzw. Leuchtstoffmassen abgegebene Lichtstrahlung erfasst wird. Um die Lichtstrahlung erfassen zu können, können Teile eines zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeugs sowie eines gegebenenfalls verwendeten Hilfsträgers zumindest be¬ reichsweise strahlungsdurchlässig ausgebildet sein.
Ein Zusammendrücken von Leuchtstoffmassen bis zu einer vorgegebenen Materialdicke und Erfassen einer Lichtstrahlung er- möglicht des Weiteren, dass auch zwischen mehreren gemäß des Verfahrens prozessierten Trägern lediglich eine geringe Farbortstreuung in Bezug auf die erzeugbaren Lichtstrahlungen vorliegen kann. Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
Figuren 1 bis 5 ein Verfahren, bei dem Formmassen auf einem Träger mit Halbleiterchips aufgebracht und mit Hilfe eines Werkzeugteils zum Bilden von Formkörpern zusammengedrückt werden, und nachfolgend eine reflektive Masse auf dem Träger ausgebildet wird;
Figuren 6 bis 10 ein weiteres Verfahren, bei dem die Formmas¬ sen im Unterschied zu dem Verfahren der Figuren 1 bis 5 vor dem Zusammendrücken auf einem Hilfsträger angeordnet werden;
Figuren 11 bis 14 eine Weiterbildung des Verfahrens der Figuren 6 bis 10, bei dem ein Hilfsträger mit gekrümmten Vertiefungen verwendet wird; Figuren 15 bis 18 eine Weiterbildung des Verfahrens der Figu¬ ren 6 bis 10, bei dem ein Hilfsträger mit Kavitäten verwendet wird;
Figuren 19 bis 22 eine Weiterbildung des Verfahrens der Figu- ren 6 bis 10, bei dem ein Hilfsträger mit Kavitäten und gekrümmten Vertiefungen verwendet wird; und
Figur 23 ein Ausbilden einer reflektiven Masse vor einem Entformen .
Auf der Grundlage der folgenden schematischen Figuren werden Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente beschrieben. Hierbei können aus der Halbleitertechnik und aus der Fertigung optoelektronischer Bauelemente bekannte Prozesse durchgeführt werden und in die¬ sem Gebiet übliche Materialien zum Einsatz kommen, so dass hierauf nur teilweise eingegangen wird. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematischer Natur sind und nicht maßstabsgetreu sind. In diesem Sinne können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein .
Bei den Ausführungsformen des Verfahrens werden jeweils mehrere Formkörper 125 für optoelektronische Halbleiterchips 110 in direkter Weise am Ort der Halbleiterchips 110 ausgebildet. Dies erfolgt dadurch, indem im Bereich der Halbleiterchips 110 bereitgestellte separate Formmassen 120 gemeinsam zusam¬ mengedrückt werden.
Die folgende Beschreibung anhand der Figuren bezieht sich auf eine mögliche Ausgestaltung der Formkörper 125 als Leucht- Stoffkörper 125, mit deren Hilfe eine von den Halbleiterchips 110 im Betrieb abgegebene Lichtstrahlung konvertiert werden kann. Zu diesem Zweck werden leuchtstoffgefüllte Formmassen 120 verwendet, welche im Folgenden auch als Leuchtstoffmassen 120 bezeichnet werden.
Der Prozessablauf kann als kombinierter Dosier- und Form- press-Prozess bezeichnet werden. Von Vorteil sind u.a. ein geringer Fertigungsaufwand sowie die Möglichkeit, den Farbort der von den Bauelementen erzeugbaren Lichtstrahlungen genau festzulegen, wobei eine lediglich geringe Farbortstreuung vorliegt .
Die Figuren 1 bis 5 zeigen in einer schematischen seitlichen Darstellung Prozessschritte, welche in einem Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente durchgeführt werden können. Hierbei werden, wie in Figur 1 gezeigt ist, mehrere optoelektronische Halbleiterchips 110 auf einem flächi- gen Träger 100 angeordnet. Die Halbleiterchips 110 sind zur Emission von Lichtstrahlung ausgebildet.
Figur 1 zeigt drei Halbleiterchips 110, welche nebeneinander auf dem Träger 100 angeordnet sind. Es ist möglich, eine grö¬ ßere Anzahl an Halbleiterchips 110 auf dem Träger 100 vorzu¬ sehen. Figur 1 und die weiteren Figuren können den Träger 100 in diesem Sinne lediglich ausschnittsweise veranschaulichen. Die Halbleiterchips 110 können in Form eines vorgegebenen Rasters aus Zeilen und Spalten auf dem Träger 100 positio¬ niert werden.
Das Anordnen der Halbleiterchips 110 auf dem Träger 100 kann sowohl ein mechanisches Befestigen als auch ein elektrisches Anschließen der Halbleiterchips 110 umfassen. Ein elektrisches Anschließen kann, wie in Figur 1 angedeutet ist, mit Hilfe von Bonddrähten 115 erfolgen. Jeder Halbleiterchip 110 kann einen Vorderseitenkontakt und einen Rückseitenkontakt aufweisen (nicht dargestellt) . Ein Vorderseitenkontakt eines Halbleiterchips 110 kann in einem Drahtbondprozess über einen Bonddraht 115 an einen nicht gezeigten Gegenkontakt des Trä¬ gers 100 angeschlossen werden. Über einen Rückseitenkontakt eines Halbleiterchips 110 kann eine elektrische und mechani¬ sche Verbindung des Chips 110, zum Beispiel unter Verwendung eines Lotmittels oder eines elektrisch leitfähigen Kleb¬ stoffs, zu einem weiteren nicht gezeigten Gegenkontakt des Trägers 100 hergestellt werden. Sämtliche Halbleiterchips 110 können in dieser Art und Weise mit Kontakten des Trägers 100 verbunden werden.
Der als Substrat für die Halbleiterchips 110 dienende Träger 100 kann neben den vorstehend erwähnten Kontakten weitere nicht gezeigte elektrische Strukturen wie zum Beispiel Lei¬ terbahnen und Anschlüsse für eine externe Kontaktierung auf- weisen. Der Träger 100 kann in unterschiedlichen Ausgestaltungen verwirklicht sein. In Betracht kommt zum Beispiel eine Ausgestaltung als Leiterplatte, keramischer Träger oder Pre- moldträger . Bei den optoelektronischen Halbleiterchips 110 kann es sich insbesondere um Leuchtdiodenchips handeln. Die Halbleiter¬ chips 110 können in üblicher Weise hergestellt sein und Kom- ponenten wie eine Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zur Strahlungserzeugung aufweisen. Bei den Halbleiterchips 110 kann es sich ferner um Oberflächenemitter handeln, bei denen ein wesentlicher Teil der erzeugten Lichtstrahlung über die in Figur 1 nach oben gerichtete Vorderseite abgege- ben werden kann.
Nach dem Anordnen der Halbleiterchips 110 werden, wie in Figur 2 gezeigt ist, voneinander getrennte Leuchtstoffmassen 120 auf dem Träger 100 im Bereich der Halbleiterchips 110 aufgebracht. Die Leuchtstoffmassen 120 befinden sich hierbei in einem fließfähigen bzw. pastösen Zustand. Das Aufbringen der Leuchtstoffmassen 120 wird derart durchgeführt, dass die Halbleiterchips 110 von den Leuchtstoffmassen 120 umhüllt sind. Jeder Halbleiterchip 110 wird mit einer eigenen Leucht- stoffmasse 120 versehen. Die Bonddrähte 115 können vollstän¬ dig von den Leuchtstoffmassen 120 umgeben sein. Das Aufbringen der Leuchtstoffmassen 120 kann durch einen geeigneten Do- sierprozess erfolgen. Möglich ist zum Beispiel ein Dispensen mit Hilfe eines Nadeldosierers . Die Leuchtstoffmassen 120 können eine Kugel- oder Höckerform aufweisen.
Die Leuchtstoffmassen 120 weisen ein fließfähiges und strahlungsdurchlässiges Grund- bzw. Matrixmaterial 121 und darin eingebettete Partikel 122 auf. Das Grundmaterial 121 kann zum Beispiel Silikon sein. Die in dem Grundmaterial 121 enthalte¬ nen Partikel 122 können Leuchtstoffpartikel 122 sein, mit de¬ ren Hilfe eine Konversion von Lichtstrahlung der Halbleiterchips 110 bewirkt werden. Die Leuchtstoffpartikel 122 weisen zu diesem Zweck ein geeignetes Konversionsmaterial auf. Es ist möglich, dass sämtliche Leuchtstoffpartikel 122 aus dem¬ selben Konversionsmaterial ausgebildet sind. Möglich ist es auch, dass in dem Grundmaterial 121 eine Mischung unterschiedlicher Leuchtstoffpartikel 122, welche aus unterschied- liehen Konversionsmaterialien ausgebildet sind, enthalten ist. Gegebenenfalls können die in dem Grundmaterial 121 ein¬ gebetteten Partikel 122 weitere Partikel, zum Beispiel Streu¬ partikel, umfassen.
Nach dem Bereitstellen bzw. Dosieren der Leuchtstoffmassen 120 auf dem Substrat 100 erfolgt, wie in Figur 3 gezeigt ist, ein gemeinsames Zusammendrücken der separaten Leuchtstoffmassen 120. Hierdurch werden Leuchtstoffkörper 125 im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips 110 gebildet, welche ebenfalls separat voneinander vorliegen. Bei einem mit dem Verfahren hergestellten Bauelement dient ein Leuchtstoffkörper 125 dazu, eine Strahlungskonversion der von einem dazugehörigen Halbleiterchip 110 erzeugten Lichtstrahlung zu bewir- ken. Die von einem Halbleiterchip 110 vorderseitig abgegebene Lichtstrahlung kann hierbei durch Streuung und Reflexion innerhalb der Leuchtstoffmasse 120 bzw. des hieraus gebildeten Leuchtstoffkörpers 125 verteilt werden. Durch eine Überlage¬ rung von konvertierter und unkonvertierter Strahlung kann ei- ne Mischstrahlung erzeugt werden, welche über den Leuchtstoffkörper 125 abgegeben werden kann.
Es ist zum Beispiel möglich, dass die Halbleiterchips 110 ei¬ ne blaue Lichtstrahlung erzeugen, welche in den Leuchtstoff- massen 120 bzw. den hieraus gebildeten Leuchtstoffkörpern 125 zum Teil in eine oder mehrere Lichtstrahlungen im grünen bis roten Spektralbereich konvertiert wird. Auf diese Weise kann zum Beispiel eine weiße Mischstrahlung erzeugt werden. Der Farbort der von einem Leuchtstoffkörper 125 abgestrahlten Lichtstrahlung ist abhängig von dem Verhältnis aus konvertierter zu unkonvertierter Strahlung, welches seinerseits u.a. abhängig ist von der Dicke des betreffenden Leuchtstoff- körpers 125. Das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 wird mit Hilfe eines geeigneten Werkzeugs durchgeführt. Das Werkzeug weist zwei Werkzeugteile auf, welche für das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 relativ zueinander bewegt und dadurch zusammengedrückt werden. Für das Zusammendrücken kann ein Werkzeugteil bewegt werden, oder können beide Werkzeugteile gemeinsam aufeinander zu bewegt werden. Das Werkzeug kann zum Beispiel von einer Compression-Molding-Anlage umfasst sein.
Von den zwei Werkzeugteilen ist in Figur 3 lediglich ein Werkzeugteil 140 gezeigt. Das Werkzeugteil 140, welches im Bereich einer zum Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 vorgesehenen Seite eine ebene Form aufweist, kann zum Bei- spiel Bestandteil eines Flachmoldwerkzeugs der vorstehend ge¬ nannten Compression-Molding-Anlage sein. Der Träger 100 wird vor dem Zusammendrücken auf dem weiteren nicht gezeigten Werkzeugteil angeordnet. Der Träger 100 kann für das Zusam¬ mendrücken, wie in Figur 3 gezeigt ist, in einen im Vergleich zu Figur 2 auf den Kopf gestellten Zustand gebracht sein. Die tröpchenförmigen Leuchtstoffmassen 120 können in dieser Stellung auf dem Träger 100 haften bleiben.
Im Betrieb des Werkzeugs werden die Leuchtstoffmassen 120 zwischen dem Werkzeugteil 140 mit der flächigen planen Andrückseite und dem Träger 100 flachgedrückt. Hierbei dehnen sich die Leuchtstoffmassen 120 gleichzeitig lateral aus. Auf diese Weise werden aus den Leuchtstoffmassen 120 Leuchtstoff¬ körper 125 mit ebenen Vorderseiten und scharfen Vorderkanten geformt. In Figur 3 sind die Vorderseiten die nach unten gerichteten Seiten der Leuchtstoffkörper 125. Jeder Halbleiterchip 110 ist von einem eigenen Leuchtstoffkörper 125 umhüllt. Die Bonddrähte 115 können vollständig von den Leuchtstoffkör- pern 125 umgeben sein.
Wie oben angegeben wurde, richtet sich der Farbort der von einem Leuchtstoffkörper 125 abgestrahlten Lichtstrahlung im Betrieb das dazugehörigen Halbleiterchips 110 nach der Mate¬ rialdicke des Leuchtstoffkörpers 125. Da die Leuchtstoffmas- sen 120 gemeinsam zusammengedrückt werden, können sämtliche hierdurch gebildeten Leuchtstoffkörper 125 im Wesentlichen die gleiche Form und die gleiche Dicke besitzen. Auf diese Weise können sämtliche Leuchtstoffkörper 125 eine Lichtstrah- lung mit im Wesentlichen demselben Farbort abgeben, und kann daher bezogen auf die von den Leuchtstoffkörper 125 des Trägers 100 abgebbaren Lichtstrahlungen eine lediglich geringe Farbortstreuung vorliegen.
Das Zusammendrücken kann ferner derart erfolgen, dass sämtliche von den Leuchtstoffkörpern 125 im Betrieb der Halbleiterchips 110 abgebbaren Lichtstrahlungen im Mittel einen vorgegebenen Farbort bzw. vorgegebene Farbraumkoordinaten (CIE- Farbraum) aufweisen. Zu diesem Zweck sind unterschiedliche Vorgehensweisen denkbar.
Ein gewisser Grad an Farbortregelung kann erzielt werden, indem die Leuchtstoffmassen 120 bis zu einer vorgegebenen Mate- rialdicke zusammengedrückt werden. Hierfür kann zum Beispiel eine Abstandsregelung in Betracht kommen. Dabei können die Werkzeugteile des zum Zusammendrücken verwendeten Werkzeugs so weit bewegt werden, bis die Werkzeugteile bzw. einander gegenüberliegende Andrückseiten der Werkzeugteile einen vor- gegebenen Abstand aufweisen.
Möglich ist auch der Einsatz von Abstandshaltern, welche einen mechanischen Anschlag beim Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 bilden können. Derartige Abstandshalter kön- nen zum Beispiel auf dem Träger 100 oder auf dem Werkzeugteil 140 vorgesehen sein (nicht dargestellt) .
Eine weitere Möglichkeit, welche alternativ oder zusätzlich zur Abstandsregelung verwirklicht sein kann, ist eine während des Zusammendrückens durchgeführte Inline-Farbortmessung .
Hierbei können mehrere oder sämtliche Halbleiterchips 110 be¬ trieben werden, und kann die von den Leuchtstoffmassen 120 abgegebene Lichtstrahlung erfasst werden. Während des Zusam¬ mendrückens der Leuchtstoffmassen 120 findet eine Verschie- bung des Verhältnisses aus konvertierter zu unkonvertierter Strahlung, und damit eine Farbortverschiebung statt. Das Zusammendrücken wird hierauf basierend so weit durchgeführt, bis die gemessene Lichtstrahlung einen Farbort aufweist, wel- eher einem vorgegebenen Farbort entspricht. Das Durchführen einer solchen Messung erfordert den Einsatz einer Einrichtung zum Bestromen des Trägers 100 bzw. der Halbleiterchips 110 und einer Messeinrichtung zum Erfassen der Lichtstrahlung (nicht dargestellt) . Die Messeinrichtung kann außerhalb des zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeugs angeordnet sein. Damit die Lichtstrahlung das Werkzeug durchtreten und zu der Messeinrichtung gelangen kann, können Komponenten des Werkzeugs wie das Werkzeugteil 140 zumindest bereichsweise strah- lungsdurchlässig ausgebildet sein.
Nach dem Zusammendrücken erfolgt ein Aushärten der Leuchtstoffmassen 120 bzw. der hieraus gebildeten Leuchtstoffkörper 125. Ein weiterer Schritt ist ein Entformen, also ein Entneh- men des Trägers 100 aus dem zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeug. Zuvor werden die Werkzeugteile voneinander weg be¬ wegt, um das Werkzeug zu öffnen. Nach dem Entformen liegt der Träger 100 in dem in Figur 4 gezeigten Zustand vor, in welchem jeder Halbleiterchip 110 von einem eigenen ausgehärteten Leuchtstoffkörper 125 umgeben ist. Die Leuchtstoffkörper 125 besitzen ebene Vorderseiten und am Rand der Vorderseite vorliegende scharfen Kanten. Zwischen den Leuchtstoffkörpern 125 liegen Zwischenräume vor. In diesem Zustand hat ein Betrieb eines Halbleiterchips 110 zur Folge, dass eine Lichtstrahlung nicht nur über eine Vorderseite des dazugehörigen Leucht¬ stoffkörpers 125, sondern auch seitlich von dem Leuchtstoff¬ körper 125 abgegeben wird. Je nach Anwendung kann erwünscht sein, dass eine Lichtabgabe lediglich über die Vorderseite stattfindet .
Um dies zu erreichen, kann nachfolgend, wie in Figur 5 ge¬ zeigt ist, eine reflektive Masse 130 auf dem Träger 100 in den Zwischenräumen zwischen den Leuchtstoffkörpern 125 aufgebracht werden, so dass die Leuchtstoffkörper 125 umfangssei- tig von der reflektiven Masse 130 umgeben sind. Über die reflektive Masse 130 kann bewirkt werden, dass eine von den Leuchtstoffkörpern 125 seitlich abgestrahlte Lichtstrahlung reflektiert wird, und daher eine Strahlungsabgabe lediglich über die Vorderseiten der Leuchtstoffkörper 125 erfolgen kann .
Die reflektive Masse 130 kann zum Beispiel Silikon mit darin enthaltenen Ti02-Partikeln aufweisen. Die reflektive Masse 130 wird in einem fließfähigen Zustand auf dem Träger 100 aufgebracht und anschließend ausgehärtet. Das Aufbringen kann durch Vergießen der Zwischenräume zwischen den Leuchtstoffkörpern 125 erfolgen. Da die Leuchtstoffkörper 125 scharfe Vorderkanten besitzen, kann das Vergießen auf zuverlässige
Weise ohne ein Benetzen der Vorderseiten der Leuchtstoffkörper 125 durchgeführt werden.
Im Anschluss hieran können weitere nicht gezeigte Schritte durchgeführt werden. Hierunter fällt zum Beispiel ein Verein- zelungsprozess , bei dem der Träger mit dem in Figur 5 gezeig¬ ten Aufbau durch Durchtrennen an vorgegebenen Stellen vereinzelt wird. Hierdurch können separate optoelektronische Bau¬ elemente bzw. Packages bereitgestellt werden. Das Vereinzeln kann derart erfolgen, dass auf diese Weise zum Beispiel von¬ einander separierte Einzelchipbauelemente gebildet werden, welche jeweils einen Teil des Trägers 100, einen Halbleiter¬ chip 110 und einen von der reflektiven Masse 130 umfangssei- tig umschlossenen Leuchtstoffkörper 125 im Bereich des Halb- leiterchips 110 aufweisen. Möglich ist auch ein Ausbilden von Mehrchipbauelementen, welche einen Teil des Trägers 100, mehrere Halbleiterchips 110 und mehrere von der reflektiven Mas¬ se 130 umgebene Leuchtstoffkörper 125 aufweisen. Auf der Grundlage der folgenden Figuren werden weitere Ausführungsformen eines Verfahrens zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente beschrieben. Hierbei werden in vergleichbarer Weise Leuchtstoffkörper 125 durch Zusammendrücken von Leuchtstoffmassen 120 im Bereich von Halbleiterchips 110 ge- bildet. Es wird darauf hingewiesen, dass übereinstimmende
Prozesse sowie gleiche und gleichwirkende Komponenten im Fol¬ genden nicht erneut detailliert beschrieben werden. Für Details hierzu wird stattdessen auf die vorstehende Beschrei- bung Bezug genommen. Des Weiteren wird darauf hingewiesen, dass Merkmale und Details, welche in Bezug auf eine der fol¬ genden Ausführungsformen genannt werden, auch auf andere Ausführungsformen zutreffen können. Möglich ist auch eine Kombi- nation von Merkmalen mehrerer Ausführungsformen.
Die Figuren 6 bis 10 zeigen Prozessschritte, welche in einem weiteren Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente durchgeführt werden können. Wie in Figur 6 gezeigt ist, werden mehrere optoelektronische Halbleiterchips 110 auf dem Trägersubstrat 100 angeordnet. Abweichend von dem Verfahren der Figuren 1 bis 5 werden kugel- oder höckerförmige Leucht¬ stoffmassen 120 vor deren Zusammendrücken, wie in Figur 7 gezeigt ist, auf einem Hilfsträger 141 aufgebracht. Der Hilfs- träger 141 kann zum Beispiel Teflon aufweisen. Der Hilfsträger 141 weist im Bereich der Seite, auf welcher die Leuchtstoffmassen 120 angeordnet und mit welcher die Leuchtstoff¬ massen 120 nachfolgend zusammengedrückt werden, eine ebene Form auf. Die Leuchtstoffmassen 120 werden in einem vorgege- benen Raster, welches einem Raster der Halbleiterchips 110 auf dem Träger 100 entspricht, auf den Hilfsträger 141 dosiert. Das Aufbringen der Leuchtstoffmassen 120 kann mit Hilfe eines geeigneten Prozesses, zum Beispiel Dispensen, Sieb¬ druck oder Schablonendruck, erfolgen.
Das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 zum Bilden von Leuchtstoffkörpern 125, welches in Figur 8 gezeigt ist, wird mit Hilfe eines nicht gezeigten Werkzeugs durchgeführt. Das Werkzeug, welches von einer Compression-Molding-Anlage um- fasst sein kann, weist zwei Werkzeugteile auf. Für das Zusam¬ mendrücken werden der mit den Halbleiterchips 110 versehene Träger 100 und der mit den Leuchtstoffmassen 120 versehene Hilfsträger 141 auf den Werkzeugteilen des Werkzeugs angeordnet. Nachfolgend werden die Werkzeugteile und dadurch der Träger 100 und der Hilfsträger 141 relativ zueinander bewegt. Dies hat ein Eintauchen der Halbleiterchips 110 in die unge¬ härteten Leuchtstoffmassen 120 und ein Flachdrücken der
Leuchtstoffmassen 120 zwischen dem Träger 100 und dem Hilfs- träger 141 mit der planen Andrückseite zur Folge. Der Träger 100 kann auch hier, wie in Figur 8 gezeigt ist, in einem auf den Kopf gestellten Zustand vorliegen. Die Leuchtstoffmassen 120 können bei diesem Vorgang durch eine Abstandsregelung bis zu einer vorgegebenen Materialdicke komprimiert werden. Bei einem Einsatz von Abstandshaltern können diese auch auf dem Hilfsträger 141 angeordnet sein (nicht dargestellt) . Alternativ oder zusätzlich kann eine Farbortmessung durchgeführt werden. Hierfür kann der Hilfsträger 141 zumindest bereichsweise strahlungsdurchlässig aus¬ gebildet sein.
Im Anschluss hieran erfolgen ein Aushärten der Leuchtstoff- massen 120 bzw. der hieraus gebildeten Leuchtstoffkörper 125, ein Entformen bzw. Entnehmen des Trägers 100 zusammen mit dem Hilfsträger 141 aus dem Werkzeug, und ein Ablösen des Hilfsträgers 141, wodurch der Träger 100 in dem in Figur 9 gezeigten Zustand vorliegen kann. Die Leuchtstoffkörper 125 weisen ebene Vorderseiten und scharfe Vorderkanten auf.
Nachfolgend kann, wie in Figur 10 gezeigt ist, eine reflekti- ve Masse 130 auf dem Träger 100 in Zwischenräumen zwischen den Leuchtstoffkörpern 125 aufgebracht werden, so dass die Leuchtstoffkörper 125 umfangsseitig von der reflektiven Masse 130 umgeben sind. Dies kann durch Vergießen erfolgen. Hierbei können die scharfen Vorderkanten der Leuchtstoffkörper 125 eine Vorderseitenbenetzung verhindern. Nach einem Aushärten der reflektiven Vergussmasse 130 kann ferner ein Vereinze- lungsprozess durchgeführt werden.
Das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 unter Verwendung des zuvor mit den Leuchtstoffmassen 120 versehenen
Hilfsträgers 141 ermöglicht es, dass hierdurch Leuchtstoff- körper 125 gebildet werden, welche eine sich in Richtung der Vorderseite wenigstens teilweise aufweitende Form aufweisen (vgl. Figur 9) . Hierdurch kann die nachfolgend ausgebildete reflektive Masse 130 bzw. können Seitenwände der reflektiven Masse 130, welche umfangsseitig an die Leuchtstoffkörper 125 angrenzen, als Reflektoren zur Lenkung von Lichtstrahlung in Richtung der Vorderseiten der Leuchtstoffkörper 125 dienen. Dies kann gegebenenfalls auch in Bezug auf die gemäß dem Ver- fahren der Figuren 1 bis 5 erzeugten Leuchtstoffkörper 125 zutreffen .
Die Leuchtstoffmassen 120 können nicht nur flachgedrückt wer¬ den, um auf diese Weise, wie vorstehend beschrieben wurde, Leuchtstoffkörper 125 mit planen vorderseitigen Oberflächen und scharfen Kanten auszubilden. Es ist auch möglich, den Leuchtstoffmassen 120 wenigstens zum Teil eine vorgegebene Form zu verleihen. Dies kann dadurch erreicht werden, indem eine für das Zusammendrücken eingesetzte Komponente eine strukturierte bzw. eine Struktur aufweisende Seite besitzt. Dies kann insbesondere für einen Hilfsträger in Betracht kommen. Hierbei können die Leuchtstoffmassen 120 vor dem Zusammendrücken möglichst genau in Bezug auf die formgebende
Struktur auf dem Hilfsträger aufgebracht werden. Mögliche Ausführungsformen, welche Abwandlungen des anhand der Figuren 6 bis 10 beschriebenen Verfahrens darstellen, werden anhand der folgenden Figuren näher beschrieben.
Die Figuren 11 bis 14 zeigen eine weitere Prozess-Sequenz , welche bei der Herstellung optoelektronischer Bauelemente zur Anwendung kommen kann. Hierbei werden, wie in Figur 11 gezeigt ist, Leuchtstoffmassen 120 vor dem Zusammendrücken auf einem Hilfsträger 142 angeordnet. Der Hilfsträger 142 weist im Bereich der Seite, auf welcher die Leuchtstoffmassen 120 angeordnet und mit welcher die Leuchtstoffmassen 120 nachfol¬ gend zusammengedrückt werden, Strukturelemente in Form von gekrümmten Vertiefungen 151 auf. Die Vertiefungen 151 können in der Aufsicht zum Beispiel eine kreisförmige Kontur besit¬ zen. An diesen Stellen werden die Leuchtstoffmassen 120 posi- tioniert. Die Vertiefungen 151 und infolgedessen die hier aufgebrachten Leuchtstoffmassen 120 sind in einem Raster angeordnet, welches einem Raster der Halbleiterchips 110 auf dem Träger 100 entspricht. Der mit den Halbleiterchips versehene Träger 100 und der mit den Leuchtstoffmassen 120 versehene Hilfsträger 142 werden nachfolgend auf Werkzeugteilen eines nicht gezeigten Werk- zeugs angeordnet, und mit Hilfe des Werkzeugs, wie in Figur 12 gezeigt ist, zusammengedrückt. Dies hat ein Eintauchen der Halbleiterchips 110 in die Leuchtstoffmassen 120 und ein Kom¬ primieren der Leuchtstoffmassen 120 zur Folge. Das Komprimieren kann erneut bis zu einer vorgegebenen Materialdicke er- folgen. Alternativ oder zusätzlich kann eine Farbortmessung durchgeführt werden.
Die durch das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 gebildeten Leuchtstoffkörper 125 weisen, infolge der Struktur des Hilfsträgers 142 mit den Vertiefungen 151, hieran ange¬ glichene vorderseitige Oberflächen auf, welche nach außen bzw. konvex gekrümmt sind. Aufgrund dieser Form können die Leuchtstoffkörper 125 bei den hergestellten Bauelementen als Linsen wirken.
Nach dem Zusammendrücken werden weitere Schritte wie das Aushärten der Leuchtstoffkörper 125 und das Entformen durchgeführt, wodurch der Träger 100 in dem in Figur 13 gezeigten Zustand bereitgestellt werden kann. Anschließend kann, wie in Figur 14 gezeigt ist, eine reflektive Masse 130 auf dem Trä¬ ger 100 in Zwischenräumen zwischen den Leuchtstoffkörpern 125 aufgebracht werden, so dass die Leuchtstoffkörper 125 um- fangsseitig von der reflektiven Masse 130 umgeben sind. Dies kann durch Vergießen erfolgen. Auch die Leuchtstoffkörper 125 mit den gewölbten Vorderseiten weisen scharfe vorderseitige
Kanten auf, welche eine Vorderseitenbenetzung verhindern können. Nach einem Aushärten der Vergussmasse 130 kann ein Ver- einzelungsprozess durchgeführt werden. Die Figuren 15 bis 18 zeigen eine weitere Prozess-Sequenz , welche bei der Herstellung optoelektronischer Bauelemente zur Anwendung kommen kann. Hierbei werden, wie in Figur 15 gezeigt ist, Leuchtstoffmassen 120 vor dem Zusammendrücken auf einem Hilfsträger 143 aufgebracht. Der Hilfsträger 143 weist im Bereich der Seite, auf welcher die Leuchtstoffmassen 120 angeordnet werden und welche für das nachfolgende Zusammen¬ drücken genutzt wird, eine zur Formgebung vorgesehene Struk- tur in Form von Kavitäten 152 auf. Die Kavitäten 152 sind durch stegförmige Erhebungen, welche Seitenwände der Kavitä¬ ten 152 bilden, begrenzt. Die Kavitäten 152 sind am Boden ebenflächig. In der Aufsicht können die Kavitäten 152 zum Beispiel eine kreisförmige Kontur besitzen.
Die Leuchtstoffmassen 120 werden derart auf dem Hilfsträger 143 aufgebracht, dass sich die Leuchtstoffmassen 120 wenigs¬ tens teilweise in den Kavitäten 152 befinden. Die Leuchtstoffmassen 120 können hierbei, wie in Figur 15 angedeutet ist, auch zum Teil aus den Kavitäten 152 herausragen. Die Kavitäten 152 und infolgedessen die auf dem Hilfsträger 143 aufgebrachten Leuchtstoffmassen 120 sind in einem Raster angeordnet, welches einem Raster der Halbleiterchips 110 auf dem Träger 100 entspricht.
Der mit den Halbleiterchips versehene Träger 100 und der mit den Leuchtstoffmassen 120 versehene Hilfsträger 143 werden nachfolgend auf Werkzeugteilen eines nicht gezeigten Werkzeugs angeordnet, und mit Hilfe des Werkzeugs, wie in Figur 16 gezeigt ist, zusammengedrückt. Dies ist mit einem Einbrin¬ gen der Halbleiterchips 110 in die Leuchtstoffmassen 120 und Kavitäten 152, und mit einem Komprimieren der Leuchtstoffmassen 120 verbunden. Dieser Vorgang kann soweit erfolgen, bis sich der Träger 100 und die die Kavitäten 152 begrenzenden Erhebungen, wie ebenfalls in Figur 16 gezeigt ist, berühren. Die Erhebungen können somit als Abstandshalter zum Bereitstellen eines mechanischen Anschlags dienen, wodurch die Leuchtstoffmassen 120 auf eine vorgegebene Materialdicke zu¬ sammengedrückt werden können. Gegebenenfalls kann zusätzlich oder alternativ eine Farbortmessung durchgeführt werden.
Beim Zusammendrücken werden die Leuchtstoffmassen 120 auch an die Form der Kavitäten 152 des Hilfsträgers 143 angeglichen. Die hierdurch gebildeten Leuchtstoffkörper 125, welche vorliegend die Kavitäten 152 nicht vollständig ausfüllen, weisen ebene Vorderseiten und scharfe Vorderkanten auf. Angrenzend an die Vorderseite weisen die Leuchtstoffkörper 125 einen durch die Kavitäten 152 vorgegebenen Randbereich mit im Querschnitt senkrecht zur Vorderseite verlaufenden Flanken auf. Der Randbereich der Leuchtstoffkörper 125 kann, bei Kavitäten 152 mit einer in der Aufsicht kreisförmigen Kontur, jeweils in Form einer kreiszylinderförmig umlaufenden Mantelfläche vorliegen. Die die Kavitäten 152 nicht vollständig ausfüllenden Leuchtstoffkörper 125 können in einem Bereich angrenzend an den Träger 100 eine sich aufweitende Geometrie besitzen, wodurch an dieser Stelle Reflektoren gebildet werden können. Nachfolgend werden weitere Schritte wie das Aushärten der
Leuchtstoffkörper 125 und das Entformen durchgeführt, wodurch der Träger 100 in dem in Figur 17 gezeigten Zustand bereitgestellt werden kann. Anschließend kann, wie in Figur 18 ge¬ zeigt ist, eine reflektive Masse 130, zum Beispiel durch Ver- gießen, auf dem Träger 100 in Zwischenräumen zwischen den
Leuchtstoffkörpern 125 aufgebracht werden. Die scharfen Vorderkanten der Leuchtstoffkörper 125 können eine Vorderseiten- benetzung verhindern. Nach einem Aushärten der reflektiven Masse 130 kann ein Vereinzeln erfolgen.
Die Figuren 19 bis 22 zeigen eine weitere Prozess-Sequenz , bei welcher, wie in Figur 19 gezeigt ist, Leuchtstoffmassen 120 vor dem Zusammendrücken auf einem Hilfsträger 144 aufgebracht werden. Der Hilfsträger 144 weist im Bereich der Sei- te, auf welcher die Leuchtstoffmassen 120 angeordnet werden und welche für das Zusammendrücken genutzt wird, eine Struk¬ tur in Form von Kavitäten 153 auf. Die Kavitäten 153 sind durch stegförmige Erhebungen, welche Seitenwände der Kavitä¬ ten 153 bilden, begrenzt. Die Kavitäten 153 weisen am Boden gekrümmte Vertiefungen 151 auf. Die Struktur des Hilfsträgers 144 kann als eine Kombination der Strukturen der zuvor beschriebenen Hilfsträger 142, 143 aufgefasst werden. Die Kavitäten 153 und Vertiefungen 151 können in der Aufsicht zum Beispiel eine kreisförmige Kontur besitzen. Die Leuchtstoff¬ massen 120 werden derart auf dem Hilfsträger 144 aufgebracht, dass sich die Leuchtstoffmassen 120 im Bereich der Kavitäten 153 befinden. Die Kavitäten 153 und folglich die Leuchtstoff- massen 120 sind in einem Raster angeordnet, welches einem
Raster der Halbleiterchips 110 auf dem Träger 100 entspricht.
Der Träger 100 und der Hilfsträger 144 werden nachfolgend auf Werkzeugteilen eines nicht gezeigten Werkzeugs angeordnet, und mit Hilfe des Werkzeugs, wie in Figur 20 gezeigt ist, zu¬ sammengedrückt. Dies ist mit einem Einbringen der Halbleiterchips 110 in die Leuchtstoffmassen 120 und Kavitäten 153, und mit einem Komprimieren der Leuchtstoffmassen 120 verbunden. Auch hierbei können die die Kavitäten 153 umgebenden Erhebun- gen des Hilfsträgers 144 als Abstandshalter dienen. Gegebe¬ nenfalls kann zusätzlich oder alternativ eine Farbortmessung durchgeführt werden.
Die durch das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen 120 ge- bildeten Leuchtstoffkörper 125 füllen die Kavitäten 153 erneut nicht vollständig aus. Die Leuchtstoffkörper 125 weisen durch die Vertiefungen 151 vorgegebene vorderseitige Oberflä¬ chen auf, welche nach außen gekrümmt sind. Auch liegen scharfe Vorderkanten vor. Angrenzend an die Vorderseite weisen die Leuchtstoffkörper 125 einen durch die Kavitäten 153 vorgegebenen Randbereich auf. Der Randbereich kann, bei Kavitäten 153 mit einer in der Aufsicht kreisförmigen Kontur, in Form einer kreiszylinderförmig umlaufenden Mantelfläche vorliegen. Anschließend erfolgen ein Aushärten der Leuchtstoffkörper 125 und ein Entformen, wodurch der Träger 100 in dem in Figur 21 gezeigten Zustand bereitgestellt werden kann. Nachfolgend kann, wie in Figur 22 gezeigt ist, eine reflektive Masse 130, zum Beispiel durch Vergießen, auf dem Träger 100 in Zwischen- räumen zwischen den Leuchtstoffkörpern 125 aufgebracht werden. Die scharfen Vorderkanten der Leuchtstoffkörper 125 können eine Vorderseitenbenetzung verhindern. Nach einem Aushärten der reflektiven Masse 130 kann ein Vereinzeln erfolgen. In den vorstehend beschriebenen Ausführungsformen erfolgt das Ausbilden einer reflektiven Masse 130 nach einem Entformen. Hiervon abweichend kann das Ausbilden der reflektiven Masse 130 auch vor dem Entformen durchgeführt werden, wie in Figur 23 veranschaulicht ist. Sofern die Leuchtstoffmassen 120 zwi¬ schen dem Träger 100 und dem Werkzeugteil 140 zusammenge¬ drückt werden, wie es oben anhand von Figur 3 erläutert wur¬ de, wird die reflektive Masse 130 hierbei nach einem Aushär- ten der hierdurch gebildeten Leuchtstoffkörper 125 in Hohlräume eingebracht, welche zwischen dem Träger 100, den
Leuchtstoffkörpern 125 und dem Werkzeugteil 140 vorliegen. Eine solche Vorgehensweise, bei der es sich um einen Trans- fer-Molding-Prozess handeln kann, ermöglicht ebenfalls ein Aufbringen der reflektiven Masse 130 ohne eine Vorderseiten- benetzung der Leuchtstoffkörper 125. Nachfolgend kann die reflektiven Masse 130 ausgehärtet werden, und kann der mit der reflektiven Masse 130 versehene Träger 100 aus dem Werkzeug entnommen und vereinzelt werden.
Für den Fall, dass die Leuchtstoffmassen 120 zwischen dem Träger 100 und dem Hilfsträger 141 zusammengedrückt werden, wie es oben anhand von Figur 8 erläutert wurde, wird die re¬ flektive Masse 130 nach einem Aushärten der hierdurch gebil- deten Leuchtstoffkörper 125 in Hohlräume eingebracht, welche zwischen dem Träger 100, den Leuchtstoffkörpern 125 und dem Hilfsträger 141 vorliegen. Nachfolgend können Schritte wie ein Aushärten der reflektiven Masse 130, Entnehmen des Trägers 100 zusammen mit dem Hilfsträger 141 aus dem Werkzeug, Ablösen des Hilfsträgers 141, und ein Vereinzeln erfolgen. Eine vergleichbare Vorgehensweise kann auch bei Verwendung des strukturierten Hilfsträgers 142 (vgl. Figur 12) in Betracht kommen. Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weite- re Abwandlungen und/oder Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Es ist zum Beispiel möglich, anstelle von oben ange¬ gebenen Materialien andere Materialien zu verwenden. Des Weiteren können obige Angaben zu Farben von Lichtstrahlungen durch andere Angaben ersetzt werden.
In Bezug auf weitere Materialien kann es in Betracht kommen, dass die in dem Grundmaterial 121 enthaltenen Partikel 122 zusätzlich zu LeuchtstoffPartikeln weitere Partikel umfassen. Hierunter können, neben den oben erwähnten Streupartikeln, zum Beispiel reflektive Partikel sowie Pigmente fallen. Es ist möglich, dass unterschiedliche Partikel 122 in dem Grund¬ material 121 enthalten sind. Streupartikel können die Leuch¬ teigenschaften eines optoelektronischen Bauelements beein- flussen, und zum Beispiel eine Lichtmischung in einem Formbzw. Leuchtstoffkörper 125 ermöglichen. Über reflektive Partikel kann einem Form- bzw. Leuchtstoffkörper 125 eine weiße Körperfarbe verliehen werden. Mit Hilfe von anorganischen Pigmenten kann eine andere Köperfarbe hervorgerufen werden.
Das Verfahren bzw. die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen und deren mögliche Abwandlungen können auch mit Formmassen 120 durchgeführt werden, welche keine Leuchtstoff¬ partikel aufweisen. Solche leuchtstofffreien Formmassen 120 können ebenfalls ein strahlungsdurchlässiges Grundmaterial 121, zum Beispiel Silikon, aufweisen. In dem Grundmaterial 121 können Partikel 122, zum Beispiel Streupartikel, reflek¬ tive Partikel und/oder Pigmente eingebettet sein oder auch nicht. Derartige Ausgestaltungen können zum Beispiel in Be- tracht kommen, um nach dem Ausbilden von Formkörpern 125 deren Form zum Herstellen von Reflektoren mit Hilfe einer re- flektiven Masse 130 zu nutzen.
Anstelle der beschriebenen Halbleiterchips 110 können andere optoelektronische Halbleiterchips zum Erzeugen einer Licht¬ strahlung zur Anwendung kommen. Beispielsweise können Halbleiterchips verwendet werden, welche zwei Vorderseitenkontak¬ te aufweisen. Derartige Halbleiterchips können durch Kleben auf einem Träger 100 befestigt werden. Die Vorderseitenkontakte können mit Hilfe von Bonddrähten 115 an Gegenkontakte des Trägers 100 angeschlossen werden. Möglich ist ferner die Verwendung von Halbleiterchips mit zwei Rückseitenkontakten. Über die Rückseitenkontakte können derartige Halbleiterchips, zum Beispiel unter Verwendung eines Lotmittels oder leitfähigen Klebstoffs, mechanisch und elektrisch mit Gegenkontakten eines Trägers 100 verbunden werden. In einer weiteren Variante können als Volumenemitter ausgebildete Halbleiterchips eingesetzt werden.
Abweichend von den in den Figuren gezeigten und beschriebenen Strukturen zur Formgebung von Form- bzw. Leuchtstoffmassen 120 können andere Strukturen in Betracht kommen. Beispiels- weise kann ein Hilfsträger mit Kavitäten zum Einsatz kommen, wobei die Kavitäten ausgehend von einem Bodenbereich eine sich wenigstens teilweise aufweitende Geometrie besitzen. Dadurch können Form- bzw. Leuchtstoffkörper 125 mit einer vorgegebenen, sich in Richtung der Vorderseite wenigstens teilweise verbreiternden Form ausgebildet werden.
In Bezug auf die Verwendung von Strukturen kann des Weiteren in Betracht kommen, uneinheitliche Strukturen zu verwenden, d.h. dass auf einem Hilfsträger verschiedene Strukturelemente vorgesehen sind. Auf diese Weise können durch das Zusammendrücken von Formmassen 120 Form- bzw. Leuchtstoffkörper 125 mit verschiedenen Formen auf einem Träger 100 erzeugt werden.
Es ist des Weiteren möglich, für das Zusammendrücken von Form- bzw. Leuchtstoffmassen 120 ein Werkzeugteil zu verwenden, welches im Bereich der zum Zusammendrücken vorgesehenen Seite eine Struktur aufweist. Für ein solches Werkzeugteil können die gleichen Strukturen vorgesehen werden, wie sie mit Bezug auf Hilfsträger gezeigt und beschrieben wurden. In die- sem Sinne kann es sich zum Beispiel bei den in den Figuren
12, 16, 20 gezeigten Komponenten 142, 143, 144 auch um Werkzeugteile handeln, welche zum Zusammendrücken der zuvor auf dem Träger 100 aufgebrachten Formmassen 120 verwendet werden. ^ ^
In Bezug auf ein Werkzeugteil ist es ferner möglich, vor dem Zusammendrücken hierauf Formmassen 120 aufzubringen, so dass vergleichbar zur Verwendung eines Hilfsträgers im Rahmen des Zusammendrückens ein Eintauchen von Halbleiterchips 110 in die Formmassen 120 erfolgen kann.
In einer weiteren möglichen Variante kann ein Ausbilden einer reflektiven Masse 130 entfallen. In dieser Ausgestaltung kann ein Vereinzeln des Trägers 100 in Einzel- oder Mehrchipbau¬ elemente nach einem Entformen durchgeführt werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
100 Träger
110 Halbleiterchip
115 Bonddraht
120 Formmasse, Leuchtstoffmasse
121 Grundmaterial
122 Partikel, Leuchtstoffpartikel
125 Formkörper, Leuchtstoffkörper
130 Reflektive Masse
140 Werkzeugteil
141, 142 Hilfsträger
143, 144 Hilfsträger
151 Vertiefung
152, 153 Kavität

Claims

Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements, umfassend die Verfahrensschritte:
Anordnen mehrerer optoelektronischer Halbleiterchips (110) auf einem Träger (100); und
Gemeinsames Zusammendrücken von separaten Formmassen (120) im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips (110), wobei separate Formkörper (125) im Bereich der optoelektronischen Halbleiterchips (110) gebildet wer¬ den .
Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die Formmassen (120) vor dem Zusammendrücken auf dem Träger (100) im Bereich der optoelektronischen Halb leiterchips (110) aufgebracht werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Zusammendrücken unter Verwendung eines Werkzeugteils (140) durchgeführt wird, welches im Bereich einer zum Zusammendrücken der Formmassen (120) vorgesehenen Seite eine ebene Form aufweist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
wobei das Zusammendrücken unter Verwendung eines Werkzeugteils durchgeführt wird, welches im Bereich einer zum Zusammendrücken der Formmassen (120) vorgesehenen Seite eine Struktur aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formmassen (120) vor dem Zusammendrücken auf einem Hilfsträger (141, 142, 143, 144) aufgebracht werden .
6. Verfahren nach Anspruch 5,
wobei der Hilfsträger (142, 143, 144) im Bereich einer zum Zusammendrücken der Formmassen (120) vorgesehenen Seite eine Struktur (151, 152, 153) aufweist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend:
Aushärten der Formmassen (120) nach dem Zusammendrücken
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formmassen (120) ein Grundmaterial (121) und Partikel (122) aus der folgenden Gruppe aufweisen:
Leuchtstoffpartikel zur Strahlungskonversion;
Streuende Partikel;
Reflektive Partikel; und/oder
Pigmente .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend:
Aufbringen einer reflektiven Masse (130) auf dem Träger (100) derart, dass die Formkörper (125) umfangsseitig von der reflektiven Masse (130) umgeben sind.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Formmassen (120) bis zu einer vorgegebenen Ma terialdicke zusammengedrückt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend:
Betreiben wenigstens eines optoelektronischen Halbleiterchips (110) und Erfassen einer Lichtstrahlung wäh rend des Zusammendrückens der Formmassen (120) .
Verfahren nach Anspruch 11,
wobei die Formmassen eine Strahlungskonversion bewirken de Leuchtstoffmassen (120) sind, wobei während des Zu¬ sammendrücken der Leuchtstoffmassen (120) eine Farbortverschiebung der erfassten Lichtstrahlung stattfindet, und wobei das Zusammendrücken der Leuchtstoffmassen (120) so weit erfolgt, bis die erfasste Lichtstrahlung einen Farbort aufweist, welcher einem vorgegebenen Farbort entspricht.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 oder 12,
wobei Komponenten eines zum Zusammendrücken eingesetzten Werkzeugs und/oder eines verwendeten Hilfsträgers zumin¬ dest bereichsweise strahlungsdurchlässig ausgebildet sind .
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die durch das Zusammendrücken der Formmassen (120) gebildeten Formkörper (125) eine sich in Richtung einer Vorderseite wenigstens teilweise verbreiternde Form auf¬ weisen .
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