WO2017198552A1 - Verfahren zum herstellen einer optoelektronischen leuchtvorrichtung und optoelektronische leuchtvorrichtung - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • the invention further relates to an optoelectronic lighting device.
  • Optoelectronic light-emitting devices as such are known. Usually they comprise one or more opto-electronic ⁇ semiconductor chips, for example LEDs ⁇ chips. An optoelectronic semiconductor chip emits a primary radiation in its operation. Often there is a need to convert this primary radiation into electromagnetic radiation having a different wavelength than the primary radiation. For the conversion, it is customary to use phosphors which convert the primary radiation into secondary radiation with a different wavelength by means of fluorescence and / or phosphorescence.
  • the object underlying the invention is to provide is to se ⁇ hen, a method of manufacturing an opto-electronic light-emitting device.
  • the problem underlying the invention is also to be seen in an optoelectronic lighting device concisezustel ⁇ len.
  • Lighting device comprising:
  • Optoelectronic semiconductor chips are arranged and - wherein a phosphor film is pressed on the one or more ⁇ ren semiconductor chips.
  • the invention is based on the finding that the above on ⁇ handover can be achieved in that a phosphor screen to the one or more semiconductor chip is pressed.
  • the technical advantage be ⁇ acts that are effi cient ⁇ provided one or more semiconductor chips with a phosphor, the phosphor screen compressed.
  • the technical advantage is further causes an emitted by means of one or more semi-conductor chips ⁇ primary radiation can be converted efficiently into a Se ⁇ kundärstrahlung.
  • a phosphor film in the sense of the present invention thus comprises one or more phosphors.
  • a phosphor according to the present invention is designed in particular, comprising (the secondary radiation here) comprising to convert a first wavelength or a first wavelength range in an electromagnetic radiation a second Wel ⁇ lenate or a second wavelength range of electromagnetic radiation (in this case the primary radiation), the second wavelength different from the first one Wavelength is respectively the second wavelength range to ⁇ at least partially, in particular completely, different from the first wavelength range.
  • the electromagnetic radiation to be converted can be referred to, for example, as a primary radiation.
  • the electromagnetic radiation converted by the phosphor may be referred to as secondary radiation.
  • a semiconductor chip in the sense of the present invention is an optoelectronic semiconductor chip, even if the adjective "optoelectronic” should not stand in front of the word “semiconductor chip”. Designs that are made in connection with a semiconductor chip, apply similarly to several half ⁇ semiconductor chip and vice versa. That is, if the semiconductor chip is singular, always read the plural and vice versa.
  • a semiconductor chip comprising a top and a side of the upper ⁇ opposing underside.
  • a semiconductor chip comprises two opposite side edges.
  • a semiconductor chip according to the present invention comprises one or more light-emitting surfaces, by means of which, respectively, by means of which primary radiation is emitted during operation of the semiconductor chip.
  • a light-emitting surface is formed at the top of the semiconductor chip.
  • the semiconductor chips ⁇ thus emitted, for example, on its upper side primary märstrahlung.
  • a light emitting surface is formed respectively on opposite side edges of the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip thus emits primary radiation, for example, on its side flanks.
  • a semiconductor chip is formed as a volume emitter. In one embodiment, a semiconductor chip is formed as a top emitter. In one embodiment, the semiconductor chip is a
  • a light-emitting diode chip can also be referred to as an LED chip.
  • the semiconductor chip is arranged with its underside on the upper side of the carrier.
  • the semiconductor chip is electrically contactable exclusively by means of its underside. In one embodiment, the semiconductor chip is electrically contacted exclusively by means of its underside.
  • the carrier is a growth substrate on which the semiconductor chip is grown.
  • the carrier is a carrier foil, on which the semiconductor chip is glued.
  • the plurality of semiconductor chips are identically formed or formed differently.
  • one light-emitting surface is formed both on an upper side and on opposite side edges of the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip thus emits primary radiation, for example, both on its top side and its side edges.
  • the luminescent film pressed onto the one or more semiconductor chips is thus arranged on one or more light-emitting surfaces of the semiconductor chip or chips. That is, for example, the phosphor sheet contacts the one or more light emitting surfaces directly, that is, directly.
  • the pressing of the phosphor film comprises in particular a pressing of the phosphor film on the top of Trä ⁇ gers.
  • the phosphor film before the phosphor film is pressed onto the one or more semiconductor chips, the phosphor film is arranged between the one or more semiconductor chips and a reflector frame comprising recesses associated with the one or more semiconductor chips Arranging the reflector frame is pressed together with the phosphor film on the top of the carrier, so that the one or more semiconductor chips are each arranged in one of the recesses of the pressed reflector frame.
  • the phosphor film is laminated on the one or more semiconductor chips, in particular on a respective surface of the one or more semiconductor chips.
  • the phosphor film is laminated in a form-fitting manner over the one or more semiconductor chips.
  • the phosphor film before the phosphor film is pressed onto the one or more semiconductor chips, the phosphor film is applied to a reflector frame. is compressed, which comprises the one or more semiconductor chips associated recesses, wherein the pressed on the reflector frame phosphor screen ⁇ de reflector frame is pressed onto the top of the carrier, so that the one or more semiconductor chips depending ⁇ Weil in one of the recesses of the pressed reflector frame are arranged.
  • the phosphor film is arranged between the reflector frame and the semiconductor chips. This means, for example, that the phosphor film contacts or touches the semiconductor chips directly, ie directly.
  • the re ⁇ flektorrahmen other hand has no direct contact with the semiconductor chips, so do not touch them.
  • This means that the primary radiation emitted by means of the semiconductor chips first strikes the phosphor film and is converted by the latter into secondary radiation.
  • the Se ⁇ kundärstrahlung then strikes the reflector frame and by means of these at least partially, in particular completely, reflected and / or scattered.
  • the reflector frame also reflects, for example, a portion of the primary radiation back to the phosphor film, which was not converted by means of this, so that then there is the possibility that the reflected back primary ⁇ radiation is converted by means of the phosphor film.
  • a reflector frame according to the present invention in particular comprises one or more recesses, wherein the number of recesses corresponds at least to the number, in particular exactly the number, of semiconductor chips which are arranged on the carrier. This means in particular that each ⁇ the semiconductor chip is arranged in its own recess when the reflector frame is pressed on the carrier.
  • a respective contour of the recesses corresponds, for example, to a respective contour of the semiconductor chips.
  • the semiconductor chips each have a rectangular contour.
  • the recesses each have a rectangular contour.
  • a respective size of the Ausspa ⁇ ments is dimensioned such that the semiconductor chips are arranged accurately in the recesses.
  • the reflector frame is pressed onto the carrier, it is provided, for example, that the opposite side edges are indirectly covered by the reflector frame. Indirect means that the phosphor sheet is disposed between the Re ⁇ flektorrahmen and the opposite side edges.
  • the reflector frame is pressed on the carrier, it is provided, for example, that the respective upper side of the semiconductor chips is free of the reflector frame.
  • the upper ⁇ side is thus in the pressed state, for example, exclusively covered directly by means of the phosphor sheet.
  • the reflector frame includes, for example, reflection particles.
  • Reflection particles include, for example, TiO 2 particles and / or Al 2 O 3 particles.
  • the reflector frame has, for example, a reflectivity of at least 80%, in particular 90%, preferably 95%, for the secondary radiation.
  • the reflector frame has, for example, a matrix material in which, for example, reflection particles are embedded.
  • the matrix material is for example a silicone.
  • the compressed reflector frame thus forms a respective reflector for the semiconductor chips.
  • a reflector material is printed on the top of the carrier, so that reflectors ⁇ tormaterials a reflector is formed by means of the printed.
  • a reflector material includes, for example reflection Parti ⁇ cle.
  • Reflection particles include, for example, TiO 2 particles and / or Al 2 O 3 particles.
  • a reflector material has, for example, a reflectivity of at least 80%, in particular 90%, preferably 95%, for the secondary radiation.
  • a reflector material has, for example, a matrix material in which, for example, reflection particles are embedded.
  • the matrix material is for example a silicone.
  • the phosphor film is arranged between the printed reflector and the semiconductor chips.
  • the primary radiation will first strike the phosphor film and be at least partially, in particular completely, converted by means of this.
  • the printing of the reflector comprises in particular that reflector door material is introduced into respective spaces between the half ⁇ semiconductor chip. That is, the intermediate ⁇ space at least partially, in particular completely be filled with Re ⁇ flektormaterial. It is thus filled in particular reflector material in the interstices.
  • the printing comprises screen printing and / or stencil printing.
  • a further advantage of using a template lies in the fact that a template design can be adapted flexibly to the specific individual case.
  • Printing parameters in stencil printing or screen printing include, for example: a contact pressure, which depends on the force with which the doctor is applied, and / or a doctor speed and / or a jump (distance stencil to the substrate) and / or a paste composition and / or a viscosity of the paste.
  • Paste stands here in particular ⁇ special for the reflector material.
  • one or more of the above-described printing parameters be selected such that (as far as possible) no paste material is applied to a surface portion of the surface
  • Fluorescent film passes, which is arranged on the top of the semiconductor chip or.
  • the template or the screen is thus madebil ⁇ det that printing of the respective top of the semiconductor chips is prevented. This means, in particular, that the screen or the template has recesses corresponding to the spaces between the semiconductor chips.
  • the compression comprises laminating.
  • the technical advantage is achieved that the pressing can be carried out by means of a technically proven method.
  • a lamination has the advantage that a robust and reliable Ver ⁇ connection between the phosphor sheet and, optionally, intermediate see is provided to the reflector frame and the semiconductor chips respectively the carrier.
  • the adjective "compressed” can also be replaced by the adjective “laminated”.
  • a compressed fluorescent film respectively one crimped Re ⁇ flektorrahmen can be referred to as a laminated phosphor screen res ⁇ pektive as a laminated reflector frame.
  • the lamination comprises a vacuum lamination and / or a roll lamination.
  • Vakuumlaminierens include a spare ⁇ those handling the material (in the vacuum lamination acts area force on the carrier, while roller laminating only at the current role position).
  • the vacuum lamination is performed in several embodiments in several embodiments, which are described below:
  • the phosphor film or the reflector frame is placed on the support, wherein the carrier with the applied phosphor film respectively the applied reflector frame is then introduced into a vacuum chamber of a laminating is introduced. Subsequently, the vacuum chamber is evacuated. E is then a mechanical pressing of the phosphor film or the reflector frame under vacuum for a first sticking (for example, by a rubber membrane) leadstechnikge ⁇ . Then, a pressurization of compressed air is performed to effect a positive engagement (second adhesion) around the one or more mehter semiconductor chips.
  • Process parameters for a vacuum lamination include: a vacuum value (vacuum) and / or a vacuum time and / or a temperature and / or a pressure from above on the support for positive engagement.
  • the lamination is carried out in one embodiment by means of a laminator.
  • the laminator is, for example, a vacuum laminator or a roll laminator or a combined vacuum roll laminator.
  • the pressing is carried out in one embodiment by means of a pressing device.
  • a phosphor sheet according to one embodiment has a maximum thickness of 100 ym.
  • a phosphor sheet in one embodiment, has a minimum thickness of 10 ym.
  • a phosphor sheet according to one embodiment has a thickness between 50 ym and 100 ym.
  • Each of the singulated semiconductor chip is thus disposed on a separate isolated carrier so that a entspre ⁇ accordingly scattered arrangement (ie an isolated carrier with sporadic semiconductor chip having individual phosphor sheet and, optionally, a separate isolated reflector frame) in each case form an opto-electronic light-emitting device.
  • a entspre ⁇ accordingly scattered arrangement ie an isolated carrier with sporadic semiconductor chip having individual phosphor sheet and, optionally, a separate isolated reflector frame
  • the singulating comprises sawing. In one embodiment, it is provided that the singulation is performed only after the printing of the reflector.
  • the separated semiconductor chips have their own printed or pressed reflector.
  • the phosphor film is pressed with a reflector frame pressed onto the upper side of the carrier, which comprises recesses associated with the one or more semiconductor chips, such that the one or more semiconductor chips are in each case in one of the recesses of the pressed reflector frame are arranged.
  • a reflector frame formed by means of a reflector material printed on the upper side of the carrier is formed on the upper side of the carrier.
  • the optoelectronic light-emitting device is manufactured or is produced by means of the method for producing an optoelectronic light-emitting device.
  • the reflector frame has a rectangular shape.
  • the recesses of the reflector frame each have a square contour in one embodiment.
  • the recesses of the reflector frame are punched out of the reflector frame.
  • the recesses of the reflector frame in one embodiment have opposite inner walls.
  • the recesses of the reflector frame are arranged in an embodiment in a matrix of columns and rows.
  • longitudinal ridges and transverse ridges are formed between the recesses, the transverse ridges being perpendicular to the longitudinal ridges.
  • the plurality of semiconductor chips are arranged analogously in a further matrix corresponding to the matrix of recesses of the reflector frame. This means that the further matrix of semiconductor chips of the matrix corresponds to recesses of the reflector frame.
  • the template respectively the sieve is adapted for an execution ⁇ form that no Reflektormate- rial is printed on the tops of the semiconductor chips during the knife coating.
  • recesses of the template or of the screen are arranged according to the matrix of semiconductor chips themselves in a matrix, wherein the recesses of the template are each assigned to spaces between the semiconductor chips.
  • the wording "respectively” includes the Formu ⁇ -regulation "and / or”.
  • FIG. 13 is a flow chart of a fourth method for producing an opto-electronic
  • Fig. 1 shows a reflector frame 101 in a plan view.
  • the reflector frame 101 has a rectangular shape.
  • the reflector frame 101 includes a plurality of recesses 103.
  • the savings ⁇ savings 103 each have a square contour. For example, the recesses 103 have been punched out of the reflector frame 101.
  • the recesses 103 have mutually opposite inner walls 105.
  • the recesses 103 are arranged in a matrix of columns and rows. In the embodiment shown in FIG. 1, the reflector frame 101 has four rows and seven columns. In this respect, there are 28 recesses 103.
  • Fig. 2 shows a phosphor sheet 201 in a plan view.
  • the phosphor film 201 corresponds in size and in ih ⁇ ren dimensions preferably the size respectively the dimen ⁇ measurements of the reflector frame 101 of Fig. 1.
  • Fig. 3 301 shows a carrier in a plan view.
  • the carrier 301 has a rectangular shape.
  • the dimensions or the size of the carrier 301 preferably correspond to the dimensions or the size of the reflector frame 101 of FIG. 1.
  • the carrier 301 includes a top surface 303.
  • the optoelectronic semiconductor chips 305 are, for example, light-emitting diode chips.
  • the optoelectronic semiconductor chips 305 each have ei ⁇ ne top 307, which faces away from the top 303 of the carrier 301. That is to say, the semiconductor chips 305 are arranged with their lower side (not shown) on the upper side 303 of the carrier 301.
  • the plurality of semiconductor chips 305 are arranged analogously in a matrix corresponding to the matrix of recesses 103 of the reflector frame 101. That is to say that the multiple half ⁇ semiconductor chip are arranged in a matrix of four rows and seven columns 305th
  • semiconductor chips 305 are disposed on the upper side 303 of the carrier ⁇ three hundred and first
  • FIGS. 4 to 6 and 8 to 12 each show a corresponding one
  • Fig. 4 shows a manufacturing step of a first procedural ⁇ proceedings of manufacturing an optoelectronic Leuchtvorrich- processing.
  • the phosphor film 201 of FIG. 2 is arranged between the reflector frame 101 of FIG. 1 and the carrier 301 of FIG. 3.
  • the phosphor sheet 201 is sandwiched between the semiconductor chips 305 and the reflector frame 101.
  • FIG. 5 shows a further step of the first method for producing an optoelectronic lighting device.
  • the further step is followed in time after the dargestell ⁇ th in Fig. 4 step.
  • the reflector frame 101 has been pressed onto the upper surface 303 of the Trä ⁇ gers three hundred and first This means that the reflector frame 101 is pressed on the upper side 303 of the carrier 301.
  • the pressing has been carried out, for example, by means of a laminating machine or a laminating device. This means, in particular, that the reflector frame 101 is laminated to the upper side 303 of the carrier 301.
  • the phosphor film 201 is likewise pressed onto the semiconductor chips 305 in a common process step.
  • the phosphor film 201 is pressed onto the respective upper side 307 and the respective side flanks 403 of the semiconductor chips 305, in particular laminated.
  • a light-emitting area ⁇ (not shown) is formed, by means of which the semiconductor chips 305 emit the primary radiation.
  • primary radiation is emitted by means of these light-emitting surfaces.
  • the primary radiation first strikes the phosphor sheet 201 and hence to the or the light ⁇ materials, which is covered by the phosphor film two hundred and first
  • the primary radiation can be converted by means of the phosphor into a secondary radiation in an advantageous manner. Since the matrix of recesses 103 of the reflector frame 101 of the matrix of the semiconductor chip 305 of the carrier 301 speaks ent ⁇ , gaps 405 between the semiconductor chip 305 by the cross-members 109 and the longitudinal ribs 107 are filled on ⁇ . Thus, these gaps 405 are filled with the material from which the reflector frame 101 is formed.
  • a reflector frame 101 in the sense of the present invention comprises a reflector material, a reflector is thus formed around the individual ⁇ nen semiconductor chips 305.
  • the Figure 5 wherein the plurality of opto-electronic semi-conductor chips 305 are arranged on the Obersei ⁇ te 303 of the support 301 having shows.
  • the opto ⁇ electronic lighting device 501 includes the phosphor film 201 which is pressed on the plurality of semiconductor chips 305.
  • the optoelectronic lighting device 501 includes a reflector frame 101 having the plurality of semiconductor chips 305 corresponding recesses 103, wherein the reflector frame is pressed on the upper surface 303 of the carrier 301 101, so that the plurality of semiconductor chips 305 per ⁇ wells 103 of compressed in one of the recesses Reflector frame 101 are arranged.
  • FIG. 6 shows another production step of the first method for producing an optoelectronic light-emitting device. The other step follows in time after the further step, which is shown in FIG.
  • the semi-conductor chips are separated ⁇ 305, for example by means pressure ⁇ gen.
  • a plurality of optoelectronic Leuchtvorrich ⁇ obligations are formed 601 by the dicing, each comprising a corresponding separated carrier with a corresponding isolated phosphor sheet and a correspondingly scattered reflector frame.
  • Fig. 7 shows a manufacturing step of a second procedural ⁇ proceedings of manufacturing an opto-electronic light-emitting device.
  • the Leuchtstofffo ⁇ lie 201 is pressed onto the reflector frame 101 respectively pressed up, in particular laminated.
  • said further step the step of FIG. 7 follows in time, it is then provided that the reflector frame 101 with the compressed phosphor film 201 on the Obersei ⁇ te 303 of the carrier 301 is pressed, in particular Lami ⁇ ned.
  • Reference numeral 801 points to two arrows that indicate to press ⁇ direction.
  • an optoelectronic light-emitting device is formed, which is designed analogously to the optoelectronic light-emitting device 501 according to FIG. 5. Therefore, a separate presentation has been omitted.
  • Lighting device provided in one embodiment that the semiconductor chips 305 are separated.
  • the separated semiconductor chips then correspond to the isolated semiconductor chips 305 shown in FIG. 6. Reference is made to the corresponding embodiments. It is also omitted here on a separate presentation.
  • Fig. 9 shows a manufacturing step of a third procedural ⁇ proceedings of manufacturing an optoelectronic Leuchtvorrich- processing.
  • the phosphor film 201 is pressed or pressed onto the semiconductor chips 305, in particular laminated.
  • FIG. 10 shows the phosphor layer in the pressed standing to ⁇ . That is to say, FIG. 10 shows an arrangement comprising the carrier 301, wherein on the upper side 303 of FIG Carrier 301, the plurality of semiconductor chips 305 are arranged, wherein the phosphor film 201 is pressed onto the plurality of semiconductor chips ⁇ 305.
  • Insofar 10 shows the Fig. Optoelectronic Leuchtvor ⁇ direction 1,001th
  • FIG. 11 shows a further production step of the third method for producing an optoelectronic luminous device, wherein the further production step follows in time the pressing according to FIG. 9.
  • the arrangement shown in FIG. 10 is still printed by means of a reflector material 1105.
  • a reflector material 1105. This means that by means of recesses 1103 of a template 1101 by means of a doctor 1107 reflector material 1105 is introduced or filled into the intermediate spaces 1109 between the semiconductor chips 305. That is, that is introduced or between the semiconductor chips 305, ie, in the corresponding spaces 1109, reflector material 1105 is filled, wherein the respectively introducing ⁇ A fill is carried out by a printing method.
  • a reflector 1111 made of reflector material 1105 is formed between the semiconductor chips 305, that is to say in the intermediate spaces 1109.
  • the template 1101 is designed such that during the doctoring no reflector material 1105 is printed on the upper sides 307 of the semiconductor chips 305. That is to say in particular ⁇ sondere that the recesses 1103 of the template 1101 ent ⁇ speaking the matrix shown in Fig. 3 of the semiconductor chips 305 arranged and formed, the recesses 1103 of the template 1101 are each associated with the interstices 1109th After printing the reflectors 1111, according to another manufacturing step shown in FIG. 12, it is provided that the semiconductor chips 305 are singulated, for example by means of sawing.
  • a plurality of optoelectronic Leuchtvorrichtun ⁇ gen 1201 are formed, each comprising a corresponding avazel ⁇ th carrier being disposed chips 305 on a top of karzel ⁇ th carrier each of the optoelectronic semiconductor, which is provided both with a compressed phosphor film and with a printed reflector.
  • FIG. 13 shows a flowchart of a fourth method for producing an optoelectronic lighting device.
  • the method comprises the following steps:
  • the invention includes in particular to press a phosphor screen to a plurality of semiconductor chips, in particular a phosphor screen the idea to laminate on a plurality of semiconductor chips ⁇ . According to a first embodiment it is provided that the
  • Fluorescent film between a reflector frame and the semiconductor chips is arranged or placed, in which case the Re ⁇ flektorrahmen is pressed onto the carrier, for example by means of a laminating. Preferably, a singulation of the semiconductor chips is then carried out.
  • the phosphor film is first pressed onto the reflector frame, in particular, is laminated.
  • the reflector frame with the pressed-on phosphor film is then pressed in a temporally following step on the carrier comprising the semiconductor chips, in particular laminated.
  • the semiconductor chips are then preferably singulated.
  • the phosphor layer is laminated onto the semiconductor chips. Subsequently, by means of printing, in particular by means of a screen and / or stencil printing, reflector mate rial ⁇ filled between the semiconductor chips or introduced ⁇ . This means, in particular, that reflector material is introduced into intermediate spaces between the semiconductor chips. That is to say, according to this third embodiment, the reflectors for the semiconductor chips are printed. Preferably, the semiconductor chips are ver ⁇ singles after printing, for example by means of sawing.
  • the inventive concept has the advantage that only a few, low-cost process steps notwen ⁇ are dig to aufwei ⁇ send produce an optoelectronic light-emitting device, a fluorescent film and a reflector. Thus, for example, many critical Umklebe steps can be omitted.
  • the three parts (carrier, fluorescent film, reflector frame) are pressed in a common process step.
  • the light ⁇ material film is thus pre-compressed on the reflector frame, being pressed only in a temporally following step of this reflector frame with the compressed phosphor sheet to the support.

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Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, umfassend: - Bereitstellen eines Trägers (301), wobei auf einer Oberseite (303) des Trägers (301) ein oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips (305) angeordnet sind, und - Verpressen einer Leuchtstofffolie (201) auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips (305). Ferner wurde eine entsprechende optoelektronische Leuchtvorrichtung offenbart.

Description

VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER OPTOELEKTRONISCHEN
LEUCHTVORRICHTUNG UND OPTOELEKTRONISCHE LEUCHTVORRICHTUNG
BESCHREIBUNG
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung. Die Erfindung betrifft ferner eine optoelektronische Leuchtvorrichtung. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 109 054.9, deren Offenbarungsge¬ halt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird.
Optoelektronische Leuchtvorrichtungen als solche sind be- kannt . Sie umfassen in der Regel einen oder mehrere opto¬ elektronische Halbleiterchips, zum Beispiel Leuchtdioden¬ chips. Ein optoelektronischer Halbleiterchip emittiert in seinem Betrieb eine Primärstrahlung. Oft besteht ein Bedarf, diese Primärstrahlung in eine elektromagnetische Strahlung zu konvertieren, die eine andere Wellenlänge aufweist als die Primärstrahlung. Für die Konversion ist es üblich, Leuchtstoffe zu verwenden, die mittels Fluoreszenz und/oder Phosphoreszenz die Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung mit einer anderen Wellenlänge konvertieren.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu se¬ hen, ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen LeuchtVorrichtung bereitzustellen. Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist auch darin zu sehen, eine optoelektronische Leuchtvorrichtung bereitzustel¬ len .
Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen . Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfassend :
- Bereitstellen eines Trägers, wobei auf einer Oberseite des Trägers ein oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips angeordnet sind, und
- Verpressen einer Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips. Nach einem weiteren Aspekt wird eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung bereitgestellt, umfassend:
- einen Träger,
- wobei auf einer Oberseite des Trägers ein oder mehrere
optoelektronische Halbleiterchips angeordnet sind und - wobei eine Leuchtstofffolie auf dem einen oder den mehre¬ ren Halbleiterchips verpresst ist.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Auf¬ gabe dadurch gelöst werden kann, dass eine Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips verpresst wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil be¬ wirkt, dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips effi¬ zient mit einem Leuchtstoff, die verpresste Leuchtstofffolie, versehen werden. Dadurch wird ferner der technische Vorteil bewirkt, dass eine mittels des einen oder der mehreren Halb¬ leiterchips emittierte Primärstrahlung effizient in eine Se¬ kundärstrahlung konvertiert werden kann.
Eine Leuchtstofffolie im Sinne der vorliegenden Erfindung um- fasst also einen oder mehrere Leuchtstoffe.
Ein Leuchtstoff im Sinne der vorliegenden Erfindung ist insbesondere ausgebildet, elektromagnetische Strahlung (hier die Primärstrahlung) aufweisend eine erste Wellenlänge oder einen ersten Wellenlängenbereich in eine elektromagnetische Strahlung (hier die Sekundärstrahlung) aufweisend eine zweite Wel¬ lenlänge oder einen zweiten Wellenlängenbereich zu konvertieren, wobei die zweite Wellenlänge verschieden von der ersten Wellenlänge ist respektive der zweite Wellenlängenbereich zu¬ mindest teilweise, insbesondere vollständig, verschieden von dem ersten Wellenlängenbereich ist. Die zu konvertierende elektromagnetische Strahlung kann zum Beispiel als eine Pri- märstrahlung bezeichnet werden. Die mittels des Leuchtstoffs konvertierte elektromagnetische Strahlung kann zum Beispiel als eine Sekundärstrahlung bezeichnet werden.
Ein Halbleiterchip im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein optoelektronischer Halbleiterchip, auch wenn das Adjektiv „optoelektronisch" nicht vor dem Wort „Halbleiterchip" stehen sollte. Ausführungen, die im Zusammenhang mit einem Halbleiterchip gemacht sind, gelten analog für mehrere Halb¬ leiterchips und umgekehrt. Das heißt, wenn der Halbleiterchip im Singular steht, soll stets der Plural mitgelesen werden und umgekehrt.
Ein Halbleiterchip umfasst eine Oberseite und eine der Ober¬ seite gegenüberliegende Unterseite. Ein Halbleiterchip um- fasst zwei gegenüberliegende Seitenflanken.
Ein Halbleiterchip im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst eine oder mehrere lichtemittierende Flächen, mittels welcher respektive mittels welchen im Betrieb des Halbleiter- chips Primärstrahlung emittiert wird.
In einer Ausführungsform ist eine lichtemittierende Fläche an der Oberseite des Halbleiterchips gebildet. Der Halbleiter¬ chips emittiert somit zum Beispiel an seiner Oberseite Pri- märstrahlung.
In einer Ausführungsform ist eine lichtemittierende Fläche jeweils an gegenüberliegenden Seitenflanken des Halbleiterchips gebildet. Der Halbleiterchip emittiert somit zum Bei- spiel an seinen Seitenflanken Primärstrahlung.
In einer Ausführungsform ist ein Halbleiterchip als ein Volumenemitter ausgebildet. In einer Ausführungsform ist ein Halbleiterchip als ein Topemitter ausgebildet. In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip als ein
Leuchtdiodenchip ausgebildet. Ein Leuchtdiodenchip kann auch als LED-Chip bezeichnet werden.
In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip mit seiner Unterseite auf der Oberseite des Trägers angeordnet.
In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip ausschließlich mittels seiner Unterseite elektrisch kontaktierbar . In einer Ausführungsform ist der Halbleiterchip ausschließlich mittels seiner Unterseite elektrisch kontaktiert.
In einer Ausführungsform ist der Träger ein Aufwachssubstrat , auf welchem der Halbleiterchip aufgewachsen ist.
In einer Ausführungsform ist der Träger eine Trägerfolie, auf welcher der Halbleiterchip aufgeklebt ist.
In einer Ausführungsform sind die mehreren Halbleiterchips identisch ausgebildet oder unterschiedlich ausgebildet.
In einer Ausführungsform ist jeweils eine lichtemittierende Fläche sowohl an einer Oberseite als auch an gegenüberliegenden Seitenflanken des Halbleiterchips gebildet. Der Halb- leiterchip emittiert somit zum Beispiel sowohl an seiner Oberseite als auch seinen Seitenflanken Primärstrahlung.
Die auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips verpress- te Leuchtstofffolie ist somit auf einer oder auf mehreren lichtemittierenden Flächen des oder der Halbleiterchips angeordnet. Das heißt, dass die Leuchtstofffolie zum Beispiel die eine oder die mehreren lichtemittierenden Flächen unmittelbar, also direkt, kontaktiert. Zum Beispiel ist die Leucht- stofffolie auf der jeweiligen Oberseite und/oder auf den je¬ weiligen gegenüberliegenden Seitenflanken des oder der Halbleiterchips verpresst. Das Verpressen der Leuchtstofffolie umfasst insbesondere ein Verpressen der Leuchtstofffolie auf die Oberseite des Trä¬ gers .
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Ver- pressen der Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips die Leuchtstofffolie zwischen dem einen oder den mehreren Halbleiterchips und einem Reflektorrahmen angeordnet wird, der dem einen oder den mehreren Halbleiterchips zugeordnete Aussparungen umfasst, wobei nach dem Anordnen der Reflektorrahmen gemeinsam mit der Leuchtstofffolie auf die Oberseite des Trägers verpresst wird, so dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips jeweils in einer der Aussparungen des verpressten Reflektorrahmens angeordnet sind. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass in einem einzigen Prozessschritt sowohl der Reflektorrahmen als auch die Leuchtstofffolie effizient auf den Träger verpresst werden. Dadurch kann insbesondere in vorteilhafter Weise eine effiziente und zeitsparende Montage durchgeführt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips, insbesondere auf eine jeweilige Oberfläche des einen oder der mehreren Halbleiterchips, laminiert wird.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leuchtstofffolie formschlüssig über den einen oder die mehreren Halbleiterchips laminiert wird.
Gemäß einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass vor dem Verpressen der Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips die Leuchtstofffolie auf einen Reflektorrah- men verpresst wird, der dem einen oder den mehreren Halbleiterchips zugeordnete Aussparungen umfasst, wobei der die auf dem Reflektorrahmen verpresste Leuchtstofffolie umfassen¬ de Reflektorrahmen auf die Oberseite des Trägers verpresst wird, so dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips je¬ weils in einer der Aussparungen des verpressten Reflektorrahmens angeordnet sind.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Verfahren technisch leicht und effizient durchge¬ führt werden kann.
Im verpressten Zustand ist die Leuchtstofffolie zwischen dem Reflektorrahmen und den Halbleiterchips angeordnet. Das heißt zum Beispiel, dass die Leuchtstofffolie die Halbleiterchips unmittelbar, also direkt, kontaktiert oder berührt. Der Re¬ flektorrahmen hingegen weist keinen direkten Kontakt zu den Halbleiterchips auf, berührt diese also nicht. Das heißt, dass die mittels der Halbleiterchips emittierte Primärstrahlung zuerst auf die Leuchtstofffolie trifft und mittels dieser in Sekundärstrahlung konvertiert wird. Die Se¬ kundärstrahlung trifft dann auf den Reflektorrahmen und wird mittels dieser zumindest teilweise, insbesondere vollständig, reflektiert und/oder gestreut.
Der Reflektorrahmen reflektiert zum Beispiel auch einen Anteil der Primärstrahlung zurück zur Leuchtstofffolie, die mittels dieser nicht konvertiert wurde, so dass dann die Mög- lichkeit gegeben ist, dass die zurückreflektierte Primär¬ strahlung mittels der Leuchtstofffolie konvertiert wird.
Das Vorsehen des Reflektorrahmens bewirkt somit in vorteil¬ hafter Weise eine effiziente Konversion der Primärstrahlung und somit eine Erhöhung eines Konversionsgrads, also des An¬ teils der Primärstrahlung, die konvertiert wird. Ein Reflektorrahmen im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst insbesondere eine oder mehrere Aussparungen, wobei die Anzahl der Aussparungen mindestens der Anzahl, insbesondere genau der Anzahl, an Halbleiterchips entspricht, die auf dem Träger angeordnet sind. Das heißt also insbesondere, dass je¬ der Halbleiterchip in seiner eigenen Aussparung angeordnet ist, wenn der Reflektorrahmen auf dem Träger verpresst ist.
Eine jeweilige Kontur der Aussparungen entspricht zum Bei- spiel einer jeweiligen Kontur der Halbleiterchips. Zum Bei¬ spiel weisen die Halbleiterchips jeweils eine rechteckige Kontur auf. Zum Beispiel weisen die Aussparungen jeweils eine rechteckige Kontur auf. In einer Ausführungsform ist eine jeweilige Größe der Ausspa¬ rungen derart bemessen, dass die Halbleiterchips passgenau in den Aussparungen angeordnet sind.
Wenn der Reflektorrahmen auf dem Träger verpresst ist, ist zum Beispiel vorgesehen, dass die gegenüberliegenden Seitenflanken mit dem Reflektorrahmen mittelbar bedeckt sind. Mittelbar bedeutet, dass die Leuchtstofffolie zwischen dem Re¬ flektorrahmen und den gegenüberliegenden Seitenflanken angeordnet ist.
Wenn der Reflektorrahmen auf dem Träger verpresst ist, ist zum Beispiel vorgesehen, dass die jeweilige Oberseite der Halbleiterchips frei von dem Reflektorrahmen ist. Die Ober¬ seite ist somit im verpressten Zustand zum Beispiel aus- schließlich mittels der Leuchtstofffolie unmittelbar bedeckt.
Der Reflektorrahmen umfasst zum Beispiel Reflexionspartikel. Reflexionspartikel umfassen zum Beispiel Ti02-Partikel und/oder A1203-Partikel .
Der Reflektorrahmen weist zum Beispiel eine Reflektivität von mindestens 80 %, insbesondere 90 %, vorzugsweise 95 %, für die Sekundärstrahlung auf. Der Reflektorrahmen weist zum Beispiel ein Matrixmaterial auf, in welchem zum Beispiel Reflexionspartikel eingebettet sind. Das Matrixmaterial ist zum Beispiel ein Silikon.
Der verpresste Reflektorrahmen bildet somit einen jeweiligen Reflektor für die Halbleiterchips.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach dem Ver- pressen der Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips ein Reflektormaterial auf die Oberseite des Trägers gedruckt wird, so dass mittels des gedruckten Reflek¬ tormaterials ein Reflektor gebildet wird. Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein jeweiliger Reflektor für die Halbleiterchips effi¬ zient mittels eines technisch bewährten Beschichtungsverfah- rens (Drucken) hergestellt werden kann. Ein Reflektormaterial umfasst zum Beispiel Reflexionsparti¬ kel. Reflexionspartikel umfassen zum Beispiel Ti02-Partikel und/oder A1203-Partikel .
Ein Reflektormaterial weist zum Beispiel eine Reflektivität von mindestens 80 %, insbesondere 90 %, vorzugsweise 95 %, für die Sekundärstrahlung auf.
Ein Reflektormaterial weist zum Beispiel ein Matrixmaterial auf, in welchem zum Beispiel Reflexionspartikel eingebettet sind. Das Matrixmaterial ist zum Beispiel ein Silikon.
Im gedruckten Zustand ist also analog zum Reflektorrahmen vorgesehen, dass die Leuchtstofffolie zwischen dem gedruckten Reflektor und den Halbleiterchips angeordnet ist. Somit wird auch hier die Primärstrahlung zuerst auf die Leuchtstofffolie treffen und mittels dieser zumindest teilweise, insbesondere vollständig, konvertiert werden. Die im Zusammenhang mit dem Reflektorrahmen gemachten Ausführungen bezüglich der spezifi- sehen Vorteile (zum Beispiel Erhöhung des Konversionsgrads) gelten insofern analog für den gedruckten Reflektor.
Das Drucken des Reflektors umfasst insbesondere, dass Reflek- tormaterial in jeweilige Zwischenräume zwischen den Halb¬ leiterchips eingebracht wird. Das heißt, dass die Zwischen¬ räume zumindest teilweise, insbesondere vollständig, mit Re¬ flektormaterial verfüllt werden. Es wird also insbesondere Reflektormaterial in die Zwischenräume eingefüllt.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Drucken ein Siebdrucken und/oder ein Schablonendrucken umfasst.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der Reflektor effizient gedruckt werden kann. Ein weite¬ rer Vorteil der Verwendung einer Schablone liegt insbesondere darin, dass ein Schablonendesign flexibel an den konkreten Einzelfall angepasst werden kann. Druckparameter bei einem Schablonendrucken respektive Siebdrucken umfassen zum Beispiel: ein Anpressdruck, der von der Kraft abhängt, mit der das Rakel beaufschlagt wird, und/oder eine Rakelgeschwindigkeit und/oder ein Absprung (Abstand Schablone zum Substrat) und/oder eine Pastenzusammensetzung und/oder eine Viskosität der Paste. Paste steht hier insbe¬ sondere für das Reflektormaterial.
Beim Siebdrucken respektive Schablonendrucken ist insbesondere vorgesehen, dass ein oder mehrere der vorstehend bezeich- neten Druckparameter derart gewählt werden, dass (möglichst) kein Pastenmaterial auf einen Oberflächenabschnitt der
Leuchtstofffolie gelangt, der auf der Oberseite des oder der Halbleiterchips angeordnet ist. Ein Sieb, welches zum Siebdrucken verwendet wird, respektive eine Schablone, welche zum Schablonendrucken verwendet wird, weist zum Beispiel Aussparungen auf, die einem Abstand zwi¬ schen zwei Halbleiterchips entsprechen, so dass effizient Re- flektormaterial durch das Sieb respektive die Schablone in den Zwischenraum zwischen zwei Halbleiterchips eingebracht werden kann. Die Schablone respektive das Sieb ist also derart ausgebil¬ det, dass ein Bedrucken der jeweiligen Oberseite der Halbleiterchips verhindert wird. Das heißt also insbesondere, dass das Sieb respektive die Schablone Aussparungen aufweist, die den Zwischenräumen zwischen den Halbleiterchips entspre- chen.
In einer Ausführungsform umfasst das Verpressen ein Laminie- ren . Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass das Verpressen mittels eines technisch bewährten Verfahrens durchgeführt werden kann. Ein Laminieren weist insbesondere den Vorteil auf, dass eine robuste und zuverlässige Ver¬ bindung zwischen der Leuchtstofffolie und gegebenenfalls zwi- sehen dem Reflektorrahmen und den Halbleiterchips respektive dem Träger geschaffen ist.
Bei einem Laminieren kann das Adjektiv „verpresst" auch durch das Adjektiv „laminiert" ersetzt werden. Das heißt, dass eine verpresste Leuchtstofffolie respektive ein verpresster Re¬ flektorrahmen auch als eine laminierte Leuchtstofffolie res¬ pektive als ein laminierter Reflektorrahmen bezeichnet werden kann . In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Laminieren ein Vakuumlaminieren und/oder ein Rollenlaminieren umfasst.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Leuchtstofffolie respektive der Reflektorrahmen ef- fizient laminiert werden kann.
Vorteile des Vakuumlaminierens sind zum Beispiel ein schonen¬ derer Umgang mit dem Material (beim Vakuumlaminieren wirkt flächig Kraft auf den Träger ein, beim Rollenlaminieren nur an der aktuellen Rollenposition) .
Das Vakuumlaminieren erfolgt in einer Ausführungsform in meh reren Schritten, die nachfolgend beschrieben werden:
Die Leuchtstofffolie respektive der Reflektorrahmen wird auf den Träger aufgelegt, wobei der Träger mit der aufgelegten Leuchtstofffolie respektive dem aufgelegten Reflektorrahmen anschließend in eine Vakuumkammer einer Laminieranlage einge bracht wird. Anschließend wird die Vakuumkammer evakuiert. E wird dann ein mechanisches Aufdrücken der Leuchtstofffolie respektive des Reflektorrahmens unter Vakuum für ein erstes Aufkleben (zum Beispiel durch eine Gummimembrane) durchge¬ führt. Dann wird eine Druckluftbeaufschlagung durchgeführt, um einen Formschluss (zweites Aufkleben) um den oder den meh reren Halbeiterchips zu bewirken.
Prozessparameter für ein Vakuumlaminieren umfassen: einen Va kuumwert (Unterdruck) und/oder eine Vakuumzeit und/oder eine Temperatur und/oder eine Druckbeaufschlagung von oben auf de Träger für den Formschluss.
Das Laminieren wird nach einer Ausführungsform mittels eines Laminiergeräts durchgeführt.
Das Laminiergerät ist zum Beispiel ein Vakuumlaminierer oder ein Rollenlaminierer oder ein kombinierter Vakuumrollenlami- nierer .
Das Verpressen wird nach einer Ausführungsform mittels eines Pressgeräts durchgeführt.
Eine Leuchtstofffolie weist nach einer Ausführungsform eine maximale Dicke von 100 ym auf.
Eine Leuchtstofffolie weist nach einer Ausführungsform eine minimale Dicke von 10 ym auf. Eine Leuchtstofffolie weist nach einer Ausführungsform eine Dicke zwischen 50 ym und 100 ym auf. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass nach dem Ver- pressen der Leuchtstofffolie (gegebenenfalls nach dem Ver- pressen des Reflektorrahmens) die Halbleiterchips vereinzelt werden . Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine Vielzahl an vereinzelten Halbleiterchips mit je¬ weils einer eigenen vereinzelten Leuchtstofffolie und gegebe¬ nenfalls einem eigenen vereinzelten Reflektorrahmen effizient hergestellt werden können.
Jeder der vereinzelten Halbleiterchips ist somit auf einem eigenen vereinzelten Träger angeordnet, so dass eine entspre¬ chend vereinzelte Anordnung (also ein vereinzelter Träger mit vereinzeltem Halbleiterchip mit eigener Leuchtstofffolie und gegebenenfalls einem eigenen vereinzelten Reflektorrahmen) jeweils eine optoelektronische Leuchtvorrichtung bilden.
Nach einer Ausführungsform umfasst das Vereinzeln ein Sägen. In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das Vereinzeln erst nach dem Drucken des Reflektors durchgeführt wird.
Das heißt also insbesondere, dass nach einer Ausführungsform erst nach dem Bilden eines Reflektors, sei es mittels Dru- ckens oder sei es mittels Verpressen eines Reflektorrahmens, die Halbleiterchips vereinzelt werden.
Das heißt also insbesondere, dass nach einer Ausführungsform vorgesehen ist, dass die vereinzelten Halbleiterchips einen eigenen gedruckten oder verpressten Reflektor aufweisen.
Somit wird also insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass einzelne einen Reflektor umfassende Halbleiterchips ef- fizient und insbesondere kostengünstig hergestellt werden können .
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leucht- stofffolie mit einem auf der Oberseite des Trägers verpress- ten Reflektorrahmen verpresst ist, der dem einen oder den mehreren Halbleiterchips zugeordnete Aussparungen umfasst, so dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips jeweils in einer der Aussparungen des verpressten Reflektorrahmens ange- ordnet sind.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass auf der Oberseite des Trägers ein mittels eines auf die Oberseite des Trägers gedruckten Reflektormaterials gebildeter Reflek- torrahmen gebildet ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die optoelektronische Leuchtvorrichtung mittels des Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung herge- stellt wird respektive ist.
Technische Funktionalitäten der optoelektronischen Leuchtvorrichtung ergeben sich analog aus entsprechenden technischen Funktionalitäten des Verfahrens zum Herstellen einer opto- elektronischen Leuchtvorrichtung und umgekehrt.
Vorrichtungsmerkmale ergeben sich somit aus entsprechenden Verfahrensmerkmalen und umgekehrt. Der Reflektorrahmen weist nach einer Ausführungsform eine Rechteckform auf.
Die Aussparungen des Reflektorrahmens weisen in einer Ausführungsform jeweils eine quadratische Kontur auf.
In einer Ausführungsform sind die Aussparungen des Reflektorrahmens aus dem Reflektorrahmen ausgestanzt. Die Aussparungen des Reflektorrahmens weisen in einer Ausführungsform einander gegenüberliegende Innenwände auf.
Die Aussparungen des Reflektorrahmens sind in einer Ausfüh- rungsform in einer Matrix aus Spalten und Zeilen angeordnet.
Bei einer Matrix aus Spalten und Zeilen sind in einer Ausführungsform zwischen den Aussparungen Längsstege und Querstege gebildet, wobei die Querstege senkrecht zu den Längsstegen verlaufen.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die mehreren Halbleiterchips entsprechend der Matrix aus Aussparungen des Reflektorrahmens analog in einer weiteren Matrix angeordnet sind. Das heißt, dass die weitere Matrix aus Halbleiterchips der Matrix aus Aussparungen des Reflektorrahmens entspricht.
Die Schablone respektive das Sieb ist nach einer Ausführungs¬ form derart ausgebildet, dass beim Rakeln kein Reflektormate- rial auf die Oberseiten der Halbleiterchips aufgedruckt wird.
In einer Ausführungsform sind Aussparungen der Schablone respektive des Siebs entsprechend der Matrix aus Halbleiterchips selbst in einer Matrix angeordnet, wobei die Aussparungen der Schablone jeweils Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips zugeordnet sind.
Die Formulierung „respektive" umfasst insbesondere die Formu¬ lierung „und/oder".
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbei- spiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
Fig. 1 einen Reflektorrahmen, eine Leuchtstofffolie, einen Träger mit mehreren optoelektronischen Halbleiterchips , jeweils einen Herstellungsschritt eines ers¬ ten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leucht orrichtung, jeweils einen Herstellungsschritt eines zweiten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen LeuchtVorrichtung, Fig. 9 bis 12 jeweils einen Herstellungsschritt eines
dritten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung und
Fig. 13 ein Ablaufdiagramm eines vierten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen
LeuchtVorrichtung zeigen . Im Folgenden werden für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei¬ chen verwendet.
Fig. 1 zeigt einen Reflektorrahmen 101 in einer Draufsicht. Der Reflektorrahmen 101 weist eine Rechteckform auf. Der Reflektorrahmen 101 umfasst mehrere Aussparungen 103. Die Aus¬ sparungen 103 weisen jeweils eine quadratische Kontur auf. Zum Beispiel sind die Aussparungen 103 aus dem Reflektorrahmen 101 ausgestanzt worden.
Die Aussparungen 103 weisen einander gegenüberliegende Innenwände 105 auf. Die Aussparungen 103 sind in einer Matrix aus Spalten und Zeilen angeordnet. In dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel weist der Reflektorrahmen 101 vier Zeilen und sieben Spalten auf. Insofern gibt es 28 Aussparungen 103.
Aufgrund der Matrix-Anordnung sind zwischen den Aussparungen 103 Längsstege 107 und Querstege 109 gebildet, wobei die Querstege 109 senkrecht zu den Längsstegen 107 verlaufen. In Fig. 1 ist eine Schnittlinie I-I gezeichnet. Die Figuren 4 bis 8 zeigen jeweils eine Schnittansicht entlang der Schnitt¬ linie I-I .
Fig. 2 zeigt eine Leuchtstofffolie 201 in einer Draufsicht.
Die Leuchtstofffolie 201 entspricht in ihrer Größe und in ih¬ ren Abmessungen vorzugsweise der Größe respektive den Abmes¬ sungen des Reflektorrahmens 101 der Fig. 1. Fig. 3 zeigt einen Träger 301 in einer Draufsicht.
Der Träger 301 weist eine Rechteckform auf. Die Abmessungen respektive die Größe des Trägers 301 entsprechen vorzugsweise den Abmessungen respektive der Größe des Reflektorrahmens 101 der Fig. 1.
Der Träger 301 umfasst eine Oberseite 303. Auf der Obersei¬ te 303 sind mehrere optoelektronische Halbleiterchips 305 an¬ geordnet. Die optoelektronischen Halbleiterchips 305 sind zum Beispiel Leuchtdiodenchips.
Die optoelektronischen Halbleiterchips 305 weisen jeweils ei¬ ne Oberseite 307 auf, die der Oberseite 303 des Trägers 301 abgewandt ist. Das heißt also, dass die Halbleiterchips 305 mit ihrer Unterseite (nicht gezeigt) auf der Oberseite 303 des Trägers 301 angeordnet sind. Die mehreren Halbleiterchips 305 sind entsprechend der Matrix aus Aussparungen 103 des Reflektorrahmens 101 analog in einer Matrix angeordnet. Das heißt also, dass die mehreren Halb¬ leiterchips 305 in einer Matrix aus vier Zeilen und sieben Spalten angeordnet sind. Somit sind in dem in Fig. 3 gezeig¬ ten Ausführungsbeispiel 28 Halbleiterchips 305 auf der Ober¬ seite 303 des Trägers 301 angeordnet.
In Fig. 3 ist eine Schnittlinie II-II gezeichnet. Die Figuren 4 bis 6 und 8 bis 12 zeigen jeweils eine entsprechende
Schnittansicht entlang der Schnittlinie II-II.
Fig. 4 zeigt einen Herstellungsschritt eines ersten Verfah¬ rens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrich- tung.
Es ist vorgesehen, dass die Leuchtstofffolie 201 der Fig. 2 zwischen dem Reflektorrahmen 101 der Fig. 1 und dem Träger 301 der Fig. 3 angeordnet wird. Zum Beispiel wird die Leuchtstofffolie 201 zwischen die Halbleiterchips 305 und den Reflektorrahmen 101 gelegt.
Aufgrund der in Fig. 4 gezeigten Schnittansicht ist nun eine jeweilige Unterseite 401 der Halbleiterchips 305 erkennbar. Ferner sind gegenüberliegende Seitenflanken der Halbleiterchips 305 mit dem Bezugszeichen 403 gekennzeichnet.
Fig. 5 zeigt einen weiteren Schritt des ersten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung. Der weitere Schritt folgt zeitlich nach dem in Fig. 4 dargestell¬ ten Schritt.
Der Reflektorrahmen 101 ist auf die Oberseite 303 des Trä¬ gers 301 aufgepresst worden. Das heißt also, dass der Reflek- torrahmen 101 auf der Oberseite 303 des Trägers 301 verpresst ist . Das Verpressen ist zum Beispiel mittels einer Laminieranlage respektive eines Laminiergeräts durchgeführt worden. Das heißt also insbesondere, dass der Reflektorrahmen 101 auf die Oberseite 303 des Trägers 301 laminiert wird.
Durch dieses Auf- oder Verpressen des Reflektorrahmens 101 wird in einem gemeinsamen Prozessschritt gleichzeitig die Leuchtstofffolie 201 ebenfalls auf die Halbleiterchips 305 verpresst. Somit wird die Leuchtstofffolie 201 auf die jewei- lige Oberseite 307 und die jeweiligen Seitenflanken 403 der Halbleiterchips 305 verpresst, insbesondere laminiert.
Zum Beispiel ist an der jeweiligen Oberseite 307 eine licht¬ emittierende Fläche (nicht gezeigt) gebildet, mittels welcher die Halbleiterchips 305 Primärstrahlung emittieren.
Zum Beispiel ist an den gegenüberliegenden Seitenflanken 403 jeweils eine lichtemittierende Fläche (nicht gezeigt) gebil¬ det. Mittels dieser lichtemittierenden Flächen wird zum Bei- spiel Primärstrahlung emittiert.
Dadurch, dass die Leuchtstofffolie 201 nun in unmittelbarem, also direktem, Kontakt mit der Oberseite 307 respektive den Seitenflanken 403 ist, trifft die Primärstrahlung zuerst auf die Leuchtstofffolie 201 und somit auf den oder die Leucht¬ stoffe, der von der Leuchtstofffolie 201 umfasst ist. Dadurch kann in vorteilhafter Weise die Primärstrahlung mittels des Leuchtstoffs in eine Sekundärstrahlung konvertiert werden. Da die Matrix aus Aussparungen 103 des Reflektorrahmens 101 der Matrix aus Halbleiterchips 305 des Trägers 301 ent¬ spricht, werden Zwischenräume 405 zwischen den Halbleiterchips 305 durch die Querstege 109 und die Längsstege 107 auf¬ gefüllt. Somit werden diese Zwischenräume 405 mit dem Materi- al gefüllt, aus welchem der Reflektorrahmen 101 gebildet ist. Da ein Reflektorrahmen 101 im Sinne der vorliegenden Erfindung ein Reflektormaterial umfasst, wird somit um die einzel¬ nen Halbleiterchips 305 ein Reflektor gebildet. Somit zeigt die Fig. 5 eine optoelektronische Leuchtvorrich¬ tung 501 aufweisend den Träger 301, wobei auf der Obersei¬ te 303 des Trägers 301 die mehreren optoelektronischen Halb- leiterchips 305 angeordnet sind. Ferner umfasst die opto¬ elektronische Leuchtvorrichtung 501 die Leuchtstofffolie 201, die auf den mehreren Halbleiterchips 305 verpresst ist.
Ferner umfasst die optoelektronische Leuchtvorrichtung 501 einen Reflektorrahmen 101, der den mehreren Halbleiterchips 305 entsprechende Aussparungen 103 aufweist, wobei der Reflektorrahmen 101 auf der Oberseite 303 des Trägers 301 verpresst ist, so dass die mehreren Halbleiterchips 305 je¬ weils in einer der Aussparungen 103 des verpressten Reflek- torrahmens 101 angeordnet sind.
Fig. 6 zeigt einen anderen Herstellungsschritt des ersten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung. Der andere Schritt folgt zeitlich nach dem weiteren Schritt, der in Fig. 5 dargestellt ist.
Gemäß dem weiteren Schritt ist vorgesehen, dass die Halb¬ leiterchips 305 vereinzelt werden, zum Beispiel mittels Sä¬ gen .
Das heißt also, dass mehrere optoelektronische Leuchtvorrich¬ tungen 601 durch das Vereinzeln gebildet werden, die jeweils einen entsprechend vereinzelten Träger mit einer entsprechend vereinzelten Leuchtstofffolie und einem entsprechend verein- zelten Reflektorrahmen umfassen.
Fig. 7 zeigt einen Herstellungsschritt eines zweiten Verfah¬ rens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung .
Gemäß diesem Schritt ist vorgesehen, dass die Leuchtstofffo¬ lie 201 auf den Reflektorrahmen 101 verpresst respektive auf- gepresst wird, insbesondere laminiert wird. Gemäß dem in Fig. 8 gezeigten weiteren Schritt des zweiten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei der weitere Schritt dem Schritt gemäß Fig. 7 zeitlich folgt, ist dann vorgesehen, dass der Reflektorrahmen 101 mit der verpressten Leuchtstofffolie 201 auf die Obersei¬ te 303 des Trägers 301 aufgepresst wird, insbesondere lami¬ niert wird. Das Bezugszeichen 801 zeigt auf zwei Pfeile, die eine Auf¬ pressrichtung anzeigen.
Durch dieses Verpressen, wie es in Fig. 8 symbolisch dargestellt ist, wird eine optoelektronische Leuchtvorrichtung ge- bildet, die analog zu der optoelektronischen Leuchtvorrichtung 501 gemäß Fig. 5 ausgebildet ist. Von daher wurde auf eine gesonderte Darstellung verzichtet.
Analog zu der in Fig. 6 gezeigten Darstellung ist auch in dem zweiten Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen
Leuchtvorrichtung in einer Ausführungsform vorgesehen, dass die Halbleiterchips 305 vereinzelt werden. Die vereinzelten Halbleiterchips entsprechen dann den in Fig. 6 gezeigten vereinzelten Halbleiterchips 305. Auf die entsprechenden Ausfüh- rungen wird verwiesen. Es wird auch hier auf eine gesonderte Darstellung verzichtet.
Fig. 9 zeigt einen Herstellungsschritt eines dritten Verfah¬ rens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrich- tung.
Gemäß diesem Herstellungsschritt ist vorgesehen, dass die Leuchtstofffolie 201 auf die Halbleiterchips 305 verpresst respektive aufgepresst wird, insbesondere laminiert wird.
Fig. 10 zeigt die LeuchtstoffSchicht 201 im verpressten Zu¬ stand. Das heißt also, dass die Fig. 10 eine Anordnung zeigt, die den Träger 301 umfasst, wobei auf der Oberseite 303 des Trägers 301 die mehreren Halbleiterchips 305 angeordnet sind, wobei die Leuchtstofffolie 201 auf den mehreren Halbleiter¬ chips 305 verpresst ist. Insofern zeigt die Fig. 10 eine optoelektronische Leuchtvor¬ richtung 1001.
Fig. 11 zeigt einen weiteren Herstellungsschritt des dritten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvor- richtung, wobei der weitere Herstellungsschritt zeitlich dem Verpressen gemäß Fig. 9 folgt.
Gemäß diesem weiteren Herstellungsschritt ist vorgesehen, dass die in Fig. 10 gezeigte Anordnung noch mittels eines Re- flektormaterials 1105 bedruckt wird. Das heißt also, dass durch Aussparungen 1103 einer Schablone 1101 mittels eines Rakels 1107 Reflektormaterial 1105 in die Zwischenräume 1109 zwischen den Halbleiterchips 305 eingebracht oder eingefüllt wird. Das heißt also, dass zwischen den Halbleiterchips 305, also in den entsprechenden Zwischenräumen 1109, Reflektormaterial 1105 eingebracht oder eingefüllt wird, wobei das Ein¬ füllen respektive Einbringen mittels eines Druckverfahrens durchgeführt wird. Insofern bildet sich zwischen den Halbleiterchips 305, also in den Zwischenräumen 1109, jeweils ein Reflektor 1111 aus Reflektormaterial 1105.
Hierbei ist die Schablone 1101 derart ausgebildet, dass beim Rakeln kein Reflektormaterial 1105 auf die Oberseiten 307 der Halbleiterchips 305 aufgedruckt wird. Das heißt also insbe¬ sondere, dass die Aussparungen 1103 der Schablone 1101 ent¬ sprechend der in Fig. 3 gezeigten Matrix aus Halbleiterchips 305 angeordnet und ausgebildet sind, wobei die Ausspa- rungen 1103 der Schablone 1101 jeweils den Zwischenräumen 1109 zugeordnet sind. Nach dem Drucken der Reflektoren 1111 ist gemäß einem anderen in Fig. 12 gezeigten Herstellungsschritt vorgesehen, dass die Halbleiterchips 305 vereinzelt werden, zum Beispiel mittels Sägen .
Insofern sind mehrere optoelektronische Leuchtvorrichtun¬ gen 1201 gebildet, die jeweils einen entsprechend vereinzel¬ ten Träger umfassen, wobei auf einer Oberseite des vereinzel¬ ten Trägers jeweils einer der optoelektronischen Halbleiter- chips 305 angeordnet ist, der sowohl mit einer verpressten Leuchtstofffolie versehen ist als auch mit einem gedruckten Reflektor .
Fig. 13 zeigt ein Ablaufdiagramm eines vierten Verfahrens zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung.
Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- Bereitstellen 1301 eines Trägers, wobei auf einer Obersei- te des Trägers ein oder mehrere optoelektronische Halb¬ leiterchips angeordnet sind, und
- Verpressen 1305 einer Leuchtstofffolie auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips. Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, eine Leuchtstofffolie auf mehrere Halbleiterchips zu verpressen, insbesondere eine Leuchtstofffolie auf mehrere Halbleiter¬ chips zu laminieren. Gemäß einer ersten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Leuchtstofffolie zwischen einem Reflektorrahmen und den Halbleiterchips angeordnet oder gelegt wird, wobei dann der Re¬ flektorrahmen auf den Träger aufgepresst wird, zum Beispiel mittels einer Laminieranlage . Vorzugsweise wird anschließend ein Vereinzeln der Halbleiterchips durchgeführt.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Leuchtstofffolie zuerst auf den Reflektorrahmen aufgepresst, insbesondere auflaminiert , wird. Der Reflektorrahmen mit der aufgepressten Leuchtstofffolie wird dann in einem zeitlich folgenden Schritt auf den Träger umfassend die Halbleiterchips verpresst, insbesondere auflaminiert . Vorzugsweise wer- den anschließend die Halbleiterchips vereinzelt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die LeuchtstoffSchicht auf die Halbleiterchips auflaminiert wird. Anschließend wird mittels eines Druckens, insbesondere mit- tels eines Sieb- und/oder Schablonendruckens, Reflektormate¬ rial zwischen die Halbleiterchips eingefüllt oder einge¬ bracht. Das heißt also insbesondere, dass in Zwischenräume zwischen den Halbleiterchips Reflektormaterial eingebracht wird. Das heißt also, dass gemäß dieser dritten Ausführungs- form die Reflektoren für die Halbleiterchips gedruckt werden. Vorzugsweise werden die Halbleiterchips nach dem Drucken ver¬ einzelt, zum Beispiel mittels Sägen.
Das erfindungsgemäße Konzept weist insbesondere den Vorteil auf, dass nur wenige, kostengünstige Prozessschritte notwen¬ dig sind, um eine optoelektronische Leuchtvorrichtung aufwei¬ send eine Leuchtstofffolie und einen Reflektor herzustellen. Somit können zum Beispiel viele kritische Umklebe-Schritte entfallen .
Gemäß der ersten Ausführungsform werden also die drei Teile (Träger, Leuchtstofffolie, Reflektorrahmen) in einem gemeinsamen Prozessschritt verpresst. Gemäß der zweiten Ausführungsform wird also vorab die Leucht¬ stofffolie auf den Reflektorrahmen verpresst, wobei erst in einem zeitlich folgenden Schritt dieser Reflektorrahmen mit der verpressten Leuchtstofffolie auf den Träger aufgepresst wird .
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele ein- geschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .
BEZUGSZEICHENLISTE
101 Reflektorrahmen
103 Aussparung
105 Innenwand der Aussparung
107 Längssteg
109 Quersteg
201 Leuchtstofffolie
301 Träger
303 Oberseite des Trägers
305 optoelektronischer Halbleiterchip
307 Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips
401 Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips
403 Seitenflanke des optoelektronischen Halbleiterchips
405 Zwischenraum
501 optoelektronische Leucht orrichtung
601 optoelektronische Leucht orrichtung
801 Aufpressrichtung
1001 optoelektronische LeuchtVorrichtung
1101 Schablone
1103 Aussparung
1105 Reflektormaterial
1107 Rakel
1109 Zwischenraum
1111 Reflektor
1201 optoelektronische LeuchtVorrichtung
1301 Bereitstellen
1305 Verpressen

Claims

PATENTA S PRÜCHE
Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung (501, 601, 1001, 1201), umfassend:
- Bereitstellen (1301) eines Trägers (301), wobei auf ei¬ ner Oberseite (303) des Trägers (301) ein oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips (305) angeordnet sind, und
- Verpressen (1305) einer Leuchtstofffolie (201) auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) .
Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Verpressen (1305) der Leuchtstofffolie (201) auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) die Leuchtstofffo¬ lie (201) zwischen dem einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) und einem Reflektorrahmen (101) ange¬ ordnet wird, der dem einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) zugeordnete Aussparungen (103) umfasst, wobei nach dem Anordnen der Reflektorrahmen (101) gemeinsam mit der Leuchtstofffolie (201) auf die Oberseite (303) des Trägers (301) verpresst wird, so dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips (305) jeweils in einer der Aus¬ sparungen (103) des verpressten Reflektorrahmens (101) angeordnet sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei vor dem Verpressen (1305) der Leuchtstofffolie (201) auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) die Leuchtstofffo¬ lie (201) auf einen Reflektorrahmen (101) verpresst wird, der dem einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) zugeordnete Aussparungen (103) umfasst, wobei der die auf dem Reflektorrahmen (101) verpresste Leuchtstofffo¬ lie (201) umfassende Reflektorrahmen (101) auf die Ober¬ seite (303) des Trägers (301) verpresst wird, so dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips (305) jeweils in einer der Aussparungen (103) des verpressten Reflektorrahmens (101) angeordnet sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach dem Verpres- sen (1305) der Leuchtstofffolie (201) auf den einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) ein Reflektormaterial (1105) auf die Oberseite (303) des Trägers (301) ge¬ druckt wird, so dass mittels des gedruckten Reflektorma¬ terials (1105) ein Reflektor (1111) gebildet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Drucken ein Siebdru cken und/oder ein Schablonendrucken umfasst.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei das Verpressen (1305) ein Laminieren umfasst.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei das Laminieren ein Vaku umlaminieren und/oder ein Rollenlaminieren umfasst.
8. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (501, 601, 1001, 1201), umfassend:
- einen Träger (301),
- wobei auf einer Oberseite (303) des Trägers (301) ein oder mehrere optoelektronische Halbleiterchips (305) angeordnet sind und
- wobei eine Leuchtstofffolie (201) auf dem einen oder den mehreren Halbleiterchips (305) verpresst ist.
9. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (501, 601, 1001, 1201) nach Anspruch 8, wobei die Leuchtstofffolie (201) mit einem auf der Oberseite (303) des Trägers (301) ver- pressten Reflektorrahmen (101) verpresst ist, der dem ei nen oder den mehreren Halbleiterchips (305) zugeordnete Aussparungen (103) umfasst, so dass der eine oder die mehreren Halbleiterchips (305) jeweils in einer der Aus¬ sparungen (103) des verpressten Reflektorrahmens (101) angeordnet sind.
10. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (501, 601, 1001,
1201) nach Anspruch 8, wobei auf der Oberseite (303) des Trägers (301) ein mittels eines auf die Oberseite (303) des Trägers (301) gedruckten Reflektormaterials (1105) gebildeter Reflektorrahmen (101) gebildet ist.
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