WO2020007710A1 - Strahlungsemittierendes bauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauteils - Google Patents

Strahlungsemittierendes bauteil und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauteils Download PDF

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WO2020007710A1
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radiation
reflector layer
emitting component
semiconductor chip
carrier
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Andreas Reith
Rainer BRADL
Ulrich Streppel
Thomas Birke
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H01L2933/005—Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations

Definitions

  • a radiation-emitting component is specified.
  • Another problem to be solved is to specify a method for producing such a radiation-emitting component.
  • the radiation-emitting component is preferably a component that emits electromagnetic radiation, in particular visible light, during operation.
  • the radiation-emitting component is a light-emitting diode.
  • the radiation-emitting component has one
  • Main extension level on.
  • the lateral directions are aligned parallel to the main plane of extension and the vertical direction is perpendicular to
  • this comprises
  • the top surface preferably extends in lateral directions and is opposite one Bottom surface and spaced apart in the vertical direction.
  • the carrier contains, for example, a plastic material, for example an epoxy or a silicone, or a
  • Ceramic material or consists of one of these materials.
  • the carrier preferably has at least two contact surfaces on the top surface.
  • the at least two contact surfaces are, for example, introduced into the top surface of the carrier.
  • the contact surfaces only partially penetrate the carrier, for example, so that the contact surfaces are flush with the
  • the metal for example a metal or consist of it.
  • the metal is, for example, silver or copper.
  • this comprises
  • radiation-emitting component is a radiation-emitting semiconductor chip which is arranged on the top surface of the carrier and which is used to generate electromagnetic
  • Semiconductor chip has, for example, a substrate on which a semiconductor body has been epitaxially grown or applied.
  • the substrate can, for example, have one of the following materials or one of the following
  • Materials are made of: sapphire, silicon carbide, glass.
  • Volume-emitting, radiation-emitting semiconductor chips not only emit the radiation generated via a single light exit surface, but also via a side surface.
  • the volume emitter at least 30% of the emitted radiation emerges through the side face. It is preferably the radiation-emitting one
  • Semiconductor chips are designed to generate the primary electromagnetic radiation.
  • the semiconductor body is, for example, an epitaxially grown one
  • the semiconductor body can be based on a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor body comprises an active region, which can comprise a quantum well structure or a multiple quantum well structure.
  • the active area is designed to generate the electromagnetic primary radiation.
  • the radiation-emitting semiconductor chip preferably comprises a bottom surface that extends in lateral directions, that of a top surface of the radiation-emitting
  • the radiation-emitting semiconductor chip is preferably electrically conductively connected to the at least two contact areas.
  • Semiconductor chips connected to one of the at least two contact areas. Furthermore, for example, the top surface of the semiconductor chip is connected to the by means of a wire connection
  • radiation-emitting semiconductor chip is, for example, a flip chip. This preferably has two
  • the bottom surface of the semiconductor chip is then preferably each arranged on a contact surface.
  • Each chip contact area is preferably electrically conductive with one
  • this comprises
  • the radiation-emitting component has a first reflector layer which is arranged above a top surface of the semiconductor chip.
  • the first reflector layer covers the top surface of the radiation-emitting semiconductor chip in a plan view
  • the first reflector layer can, for example, project beyond the radiation-emitting semiconductor chip in lateral directions.
  • the first reflector layer preferably comprises a bottom surface which extends in lateral directions, which lies opposite a top surface and which are connected to one another by a side surface.
  • the bottom surface of the first reflector layer preferably faces the top surface of the radiation-emitting semiconductor chip.
  • the first reflector layer is preferably designed to emit the electromagnetic primary radiation emitted during operation of the radiation-emitting semiconductor chip
  • the primary radiation for example, in operation from the top surface of the radiation-emitting
  • the first reflector layer can be, for example, one with radiation-scattering and / or radiation-reflecting ones
  • Particles filled plastic or silicone can be formed.
  • the particles of the first reflector layer are, for example, titanium oxide particles.
  • the first reflector layer it is possible for the first reflector layer to be only partially reflective and for an albeit small portion of the electromagnetic primary radiation emitted by the semiconductor chip, for example at most 15%, to pass through the first reflector layer.
  • the wrapping body preferably has a top surface, which lies opposite a bottom surface, which is connected via a side surface.
  • the top surface is, for example, in direct and immediate relationship with the first reflector layer
  • the bottom surface is preferably in direct and immediate contact with the top surface of the radiation-emitting semiconductor chip. Alternatively it is
  • Covering body is covered and is in direct and direct contact with it.
  • the wrapping body covers the top surface of the
  • the wrapping body can, for example, project beyond the radiation-emitting semiconductor chip in lateral directions.
  • the first covers Reflector layer prefers the top surface of the
  • Envelope body in plan view preferably completely and preferably does not protrude in lateral directions.
  • top surface of the carrier and the side surface of the wrapping body facing the carrier preferably enclose an angle which is less than 90 °.
  • the angle is preferably 45 °, particularly preferably 60 °.
  • a cross-sectional area of the wrapping body in lateral directions at the level of the top surface of the semiconductor chip is larger than a cross-sectional area of the wrapping body in lateral directions at the level of the bottom surface of the first reflector. That is, the cross-sectional area of the
  • Wrapping body tapers in lateral directions starting from the semiconductor chip to the first
  • this includes
  • Cover surface has a radiation-emitting
  • Semiconductor chip which is arranged on the top surface of the carrier and which is designed to generate primary electromagnetic radiation
  • a first reflector layer which is arranged above a top surface of the semiconductor chip
  • an encapsulation body which is arranged between the first reflector layer and the radiation-emitting semiconductor chip, one of which Side surface of the wrapping body extends obliquely to the top surface of the carrier.
  • the radiation-emitting component described here is, inter alia, that the sheathing body that is between the first reflector layer and the
  • radiation-emitting semiconductor chip is arranged, is formed obliquely. Due to the sloping side surface of the
  • Wrapping body is a main direction of the Lambertian radiation tilted in the direction of a plumb of the side surface.
  • a plumb of the side surface is a main direction of the Lambertian radiation tilted in the direction of a plumb of the side surface.
  • a particularly small distance to the LCD filter system can be realized in the half space.
  • the radiation efficiency is therefore comparatively high because it is comparatively less
  • An optical separation of the components by means of, for example, reflective grating structures is due to the oblique
  • the side surface can have traces of a saw blade or a laser process.
  • the flat side surface of the wrapping body has a virtual solder that is perpendicular to the side surface.
  • electromagnetic radiation comprising primary radiation and optionally secondary radiation, from the
  • the electromagnetic radiation-emitting component decoupled By means of the flat lateral surface of the enveloping body, the electromagnetic radiation can advantageously be uniformly
  • Side surface of the wrapping body is curved.
  • the side surface can have a convex or concave shape
  • the side surface can have a spherical, aspherical shape or a free form.
  • the coupled-out electromagnetic radiation can advantageously be bundled or expanded in this way.
  • the side surface of the wrapping body which runs obliquely to the top surface of the carrier, has a multiplicity of sections. The sections are through part of the side surface of the
  • End areas at which the directly adjacent sections are in direct contact are preferably in the vertical direction at the same height.
  • Sections are flat and tilted against each other.
  • Direction in the area of the first reflector layer can span a virtual plane that runs obliquely to the top surface of the carrier.
  • the top surface of the carrier and the virtual plane facing the carrier preferably enclose an angle which is less than 90 °.
  • the angle is preferably 45 °, particularly preferably 60 °.
  • the virtual plane can also be curved.
  • the virtual plane has the same properties as the curved side surface of the wrapping body described above.
  • the sections run along the virtual level and are each tilted to the virtual level and against each other.
  • Each of the sections has a solder that is perpendicular to the sections.
  • the electromagnetic radiation is then coupled out through the sections in the direction of the respective solder.
  • Coupled-out electromagnetic radiation which is in each case coupled out through one of the sections, mix and overlap, as a result of which particularly good color homogeneity can be achieved.
  • Sections each curved and end areas one each Sections span a level, whereby the levels are each tilted against each other.
  • the levels are further virtual levels which, analogous to the sections which run just now, run along the virtual level and are each tilted towards the virtual level and against one another.
  • the sections can have a convex or concave shape.
  • the sections can each have a spherical, aspherical shape or a free form.
  • the sections which run in a curved manner preferably each have the same shape.
  • decoupled electromagnetic radiation are already bundled or expanded by the respective section.
  • the color homogeneity can advantageously be further improved in this way.
  • an angle between two adjacent tilted sections is at most 20 °.
  • a side surface of the radiation-emitting semiconductor chip is surrounded by a second reflector layer.
  • the second reflector layer is preferably in direct and immediate contact with the side surface of the carrier.
  • a top surface of the second reflector layer which is a bottom surface
  • the reflector layer is in direct and direct contact with the top surface of the support.
  • the second reflector layer is preferably one with a radiation-scattering and / or radiation-reflecting layer
  • the particles of the second reflector layer are, for example, titanium oxide particles.
  • the second reflector layer it is possible for the second reflector layer to be only partially reflective and to have a, albeit small, portion, for example at most 15%, of the electromagnetic emitted by the semiconductor chip
  • Primary radiation passes through the second reflector layer.
  • the first reflector layer and the second reflector layer are designed, for example, to be a part of the
  • the first and the second reflector layer preferably have a reflectivity of at least 90% for electromagnetic primary radiation generated in the active region.
  • the side surface of the first reflector layer preferably has the same slope as the side surface of the wrapping body. Furthermore, the side surface of the first reflector layer can be a section and thus be part of the sections.
  • Sheathing body designed to be a part of the
  • the encapsulation body converts, for example, the electromagnetic generated by the semiconductor chip during operation
  • the enveloping body preferably comprises a matrix material into which phosphor particles are introduced.
  • matrix material can be a resin, such as an epoxy or a silicone, or a mixture of these materials, or a ceramic material.
  • the phosphor particles impart the length-wave converting properties to the enveloping body.
  • one of the following materials is suitable: garnets doped with rare earths, alkaline earth metal sulfides doped with rare earths, thiogallates doped with rare earths, aluminates doped with rare earths, silicates doped with rare earths, orthosilicates doped with rare earths, with rare earths doped chlorosilicates, doped with rare earths
  • the conversion layer can then consist of one of the materials.
  • volume-emitting semiconductor chip the electromagnetic primary radiation emitted during operation, which emerges from the side surface of the semiconductor body
  • the electromagnetic primary radiation which from the side surface of the semiconductor body towards the top surface of the
  • Semiconductor body is reflected and enters the enveloping body from the top surface of the semiconductor body, is preferably partially converted to secondary radiation.
  • the first reflective layer By means of the first reflective layer, the
  • Envelope body occurs and can preferably be partially converted again.
  • Primary radiation and secondary radiation can, for example, be reflected again on the bottom surface of the second reflector layer. That is to say that the primary radiation and the secondary radiation are directed by means of the first and the second reflector layer, for example in the direction of the oblique side surface of the enveloping body.
  • a method for producing a radiation-emitting component is also specified.
  • the method is preferably suitable for producing one here
  • the method comprises the step of providing a carrier.
  • the carrier can be in the form of a wafer, for example available. This means that the wafer comprises a large number of carriers in the composite. The wafer or the plurality of carriers can be separated into individual carriers in a later process step.
  • the method comprises the step of applying a radiation-emitting semiconductor chip to the carrier.
  • the carrier preferably comprises at least two contact surfaces which, for example, contain or consist of a metal.
  • the carrier preferably comprises at least two contact surfaces which, for example, contain or consist of a metal.
  • the chip contact areas can, for example, be applied to one contact area each by gluing, bonding or soldering. This connection fixes the semiconductor chip on the carrier.
  • radiation-emitting semiconductor chips is applied to the carrier in the form of a wafer.
  • the method comprises the step of applying an encapsulation body over the radiation-emitting semiconductor chip.
  • the material of the wrapping body is, for example, in a flowable form when it is applied. In this case it will
  • Cover body hardened. Furthermore, the material of the wrapping body can be applied, for example, by spraying, screen printing or knife coating. In the case of the wafer shape of the carrier, the
  • the method comprises the step of applying a first reflector layer to the sheathing body.
  • the material of the first reflector layer is, for example, in a flowable form.
  • the material is the first
  • Hardened reflector layer Furthermore, the material of the first reflector layer can be applied, for example, by spraying, screen printing or knife coating.
  • Reflector layer completely applied over the wrapping body.
  • the method comprises the step of creating a bevel on a side surface of the wrapping body.
  • the slope is preferred by
  • Components are severed in the vertical direction and so the arrangement of individual radiation-emitting components are isolated.
  • the bevel when the bevel is generated, the bevel is also produced on a side surface of the first reflector layer. According to at least one embodiment, the bevel is generated by a sawing process. The side surface of the wrapping body or the side surface of the
  • a shape of the saw blade is shaped according to the inclined side surfaces.
  • the bevel is generated by a laser process.
  • Reflector layer which run curved, generated by means of a laser.
  • the bevel is produced by a casting process.
  • Reflector layer which are curved or even, created by means of a casting process.
  • a first reflector layer is applied over the carrier before the covering body is applied, which is the radiation-emitting layer
  • the second reflector layer preferably covers the side surface of the semiconductor chip, while the top surface of the semiconductor chip is free of the second
  • the reflector layer is in a flowable form.
  • the material becomes the second
  • Reflector layer after application to the second Hardened reflector layer.
  • the material of the second reflector layer can be applied, for example, by spraying, screen printing or knife coating.
  • Figure 1 shows a schematic sectional view of a
  • Figure 2 shows a schematic sectional view of a
  • Figure 3 is a schematic sectional view of a
  • FIG. 1 an exemplary embodiment for a manufacturing step of a manufacturing method for a radiation-emitting component 1 described here is shown.
  • the radiation-emitting component 1 comprises a carrier 2, on the top surface of which there is a radiation-emitting component
  • the carrier 2 has two contact surfaces 3 on its top surface, which are introduced into the top surface of the carrier 2b.
  • the contact surfaces 3 only partially penetrate the carrier 2.
  • One side surface of the semiconductor chip 4a is completely covered with a second reflector layer 7.
  • a sheathing body 6 is arranged above the second reflector layer 7 and the radiation-emitting semiconductor chip 4.
  • the second reflector layer 5 is arranged on the sheathing body 6. For example, the arrangement is in
  • the carrier 2 which is provided in the form of a wafer, and the elements arranged above are arranged over the entire surface of the carrier and the semiconductor chip.
  • the saw blades 8 have a bevel in the area of the casing body 6 and the first reflector layer 7. By means of this shape, material removal of the side surface of the wrapping body 6a and the side surface of the first Reflector layer 5a generated, so that each one
  • the component 1 has the side surface of the wrapping body 6a, which extends obliquely to the top surface of the carrier 2b.
  • top surface of the carrier 2b and the side surface of the wrapping body 6a facing the carrier 2 enclose an angle which is less than 90 °. Furthermore, a cross-sectional area of the wrapping body 6 tapers in lateral directions from the semiconductor chips to the first reflector layer 5. The side surface of the
  • Reflector layer 7a run flat.
  • Component 1 shown, in which the side surface of the
  • the reflector layer 7a is curved.
  • the reflector layer 7a has a concave shape.
  • the exemplary embodiment in connection with FIG. 3 shows a side surface of the covering body 6a, a radiation-emitting component 1, in which the side surface of the covering body 6a has a multiplicity of sections 9.
  • Reflector layer 5a also a section 9.
  • the sections 9 are through part of the side surface of the
  • the sections 9 each have end regions 9a at which the directly adjacent ones Sections 9 are in direct contact.
  • the end regions 9a of each section 9 are preferably at the same height in the vertical direction.
  • Sections 9 each run flat and are
  • Section 9b which is in the vertical direction in the region of the semiconductor chip 4, and the end region of a last one
  • Section 9c which is in the vertical direction in the region of the first reflector layer 5, can span a virtual plane 10 which extends obliquely to the top surface of the carrier 2b.
  • the virtual plane 10 has the same properties as the oblique side surface of the wrapping body 6a described according to FIG. 1.
  • the sections 9 run along the virtual plane 10 and are each tilted to the virtual plane 10 and against one another. An angle 11 between two adjacent tilted
  • Sections is at most 20 °.

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Abstract

Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil (1) angegeben mit -einem Träger (2), der eine Deckfläche (2b) aufweist, -einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip(4), der auf der Deckfläche des Trägers (2b) angeordnet ist und der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist, -einer ersten Reflektorschicht (5), die über einer Deckfläche des Halbleiterchips angeordnet ist, und -einem Umhüllungskörper (6), der zwischen der ersten Reflektorschicht (5) und dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (4) angeordnet ist, wobei -eine Seitenfläche des Umhüllungskörpers (6a) schräg zu der Deckfläche des Trägers (2b) verläuft. Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung eines solchen strahlungsemittierenden Bauteils (1) angegeben.

Description

Beschreibung
STRAHLUNGSEMITTIERENDES BAUTEIL UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES STRAHLUNGSEMITTIERENDEN BAUTEILS
Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angegeben.
Darüber hinaus wird ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein
strahlungsemittierendes Bauteil anzugeben, das eine besonders effiziente Abstrahlcharakteristik aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen strahlungsemittierenden Bauteils anzugeben.
Es wird ein strahlungsemittierendes Bauteil angeben. Bei dem strahlungsemittierenden Bauteil handelt es sich bevorzugt um ein Bauteil, das im Betrieb elektromagnetische Strahlung, insbesondere sichtbares Licht, emittiert. Zum Beispiel handelt es sich bei dem strahlungsemittierenden Bauteil um eine Leuchtdiode.
Das strahlungsemittierende Bauteil weist eine
Haupterstreckungsebene auf. Die lateralen Richtungen sind hierbei parallel zur Haupterstreckungsebene ausgerichtet und die vertikale Richtung ist senkrecht zur
Haupterstreckungsebene ausgerichtet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil einen Träger, der eine
Deckfläche aufweist. Die Deckfläche erstreckt sich bevorzugt in lateralen Richtungen und ist gegenüberliegend einer Bodenfläche und in vertikaler Richtung beabstandet zu dieser angeordnet .
Der Träger enthält beispielsweise ein Kunststoffmaterial, beispielsweise ein Epoxid oder ein Silikon, oder ein
Keramikmaterial oder besteht aus einem dieser Materialien.
Bevorzugt weist der Träger an der Deckfläche zumindest zwei Kontaktflächen auf. Die zumindest zwei Kontaktflächen sind beispielsweise in die Deckfläche des Trägers eingebracht. Die Kontaktflächen durchdringen den Träger beispielsweise nur teilweise, sodass die Kontaktflächen bündig mit der
Deckfläche abschließen. Weiterhin können die Kontaktflächen den Träger vollständig durchdringen, sodass die
Kontaktflächen bündig mit der Deckfläche und der Bodenfläche des Trägers abschließen. Die Kontaktflächen weisen
beispielsweise ein Metall auf oder bestehen daraus. Das Metall ist beispielsweise Silber oder Kupfer.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der auf der Deckfläche des Trägers angeordnet ist und der zur Erzeugung von elektromagnetischer
Primärstrahlung ausgebildet ist. Bei dem
strahlungsemittierenden Halbleiter kann es sich
beispielsweise um einen Volumenemitter handeln.
Ein volumenemittierender, strahlungsemittierender
Halbleiterchip weist beispielsweise ein Substrat auf, auf dem ein Halbleiterkörper epitaktisch gewachsen oder aufgebracht ist. Das Substrat kann beispielsweise eines der folgenden Materialien aufweisen oder aus einem der folgenden
Materialien bestehen: Saphir, Siliziumcarbid, Glas. Volumenemittierende, strahlungsemittierende Halbleiterchips emittieren die erzeugte Strahlung nicht nur über eine einzige Lichtaustrittsfläche, sondern auch über eine Seitenfläche.
Zum Beispiel treten beim Volumenemitter wenigstens 30 % der emittierten Strahlung durch die Seitenfläche aus. Bevorzugt handelt es sich bei dem strahlungsemittierenden
Halbleiterchip um einen Leuchtdiodenchip.
Der Halbleiterkörper des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips ist zur Erzeugung der elektromagnetischen Primärstrahlung ausgebildet. Bei dem Halbleiterkörper handelt es sich beispielsweise um einen epitaktisch gewachsenen
Halbleiterkörper. Der Halbleiterkörper kann auf einem III-V- Verbindungshalbleitermaterial basieren. Der Halbleiterkörper umfasst einen aktiven Bereich, der eine QuantentopfStruktur oder eine MehrfachquantentopfStruktur umfassen kann. Der aktive Bereich ist dazu ausgebildet, die elektromagnetische Primärstrahlung zu erzeugen.
Der strahlungsemittierende Halbleiterchip umfasst bevorzugt eine Bodenfläche, die sich in lateralen Richtungen erstreckt, die einer Deckfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips gegenüberliegt und die durch eine
Seitenfläche verbunden sind.
Der strahlungsemittierende Halbleiterchip ist bevorzugt elektrisch leitfähig mit den zumindest zwei Kontaktflächen verbunden. Beispielsweise ist die Bodenfläche des
Halbleiterchips mit einer der zumindest zwei Kontaktflächen verbunden. Weiterhin ist beispielsweise die Deckfläche des Halbleiterchips mittels einer Drahtverbindung mit der
weiteren der zwei Kontaktflächen elektrisch leitend
verbunden . Alternativ ist es möglich, dass es sich bei dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip beispielsweise um einen Flip-Chip handelt. Dieser weist bevorzugt zwei
Chipkontaktflachen auf. Die Chipkontaktflachen an der
Bodenfläche des Halbleiterchips sind dann bevorzugt jeweils auf einer Kontaktflache angeordnet. Jede Chipkontaktflache ist dabei bevorzugt elektrisch leitend mit einer
Kontaktflache verbunden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil eine erste Reflektorschicht, die über einer Deckfläche des Halbleiterchips angeordnet ist. Die erste Reflektorschicht überdeckt die Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips in Draufsicht
bevorzugt vollständig. Zudem kann die erste Reflektorschicht beispielsweise den strahlungsemittierenden Halbleiterchip in lateralen Richtungen überragen. Die erste Reflektorschicht umfasst bevorzugt eine Bodenfläche, die sich in lateralen Richtungen erstreckt, die einer Deckfläche gegenüberliegt und die durch eine Seitenfläche miteinander verbunden sind. Zudem ist die Bodenfläche der ersten Reflektorschicht bevorzugt der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips zugewandt .
Die erste Reflektorschicht ist bevorzugt dazu ausgebildet, die im Betrieb des strahlungsemittierenden Halbleiterchips emittierte elektromagnetische Primärstrahlung zu
reflektieren. Die Primärstrahlung, die beispielsweise im Betrieb aus der Deckfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips auskoppelt, kann beispielsweise in lateralen Richtungen reflektiert werden. Die erste Reflektorschicht kann beispielsweise durch ein mit strahlungsstreuenden und/oder strahlungsreflektierenden
Partikeln gefüllten Kunststoff oder Silikon gebildet sein.
Die Partikel der ersten Reflektorschicht sind beispielsweise Titanoxidpartikel .
Alternativ ist es möglich, dass die erste Reflektorschicht nur teilweise reflektierend ausgebildet ist und ein, wenn auch geringer Anteil der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen Primärstrahlung, beispielsweise höchstens 15 %, durch die erste Reflektorschicht tritt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der
strahlungsemittierende Halbleiterchip einen Umhüllungskörper, der zwischen der ersten Reflektorschicht und dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip angeordnet ist. Der Umhüllungskörper weist bevorzugt eine Deckfläche, die einer Bodenfläche gegenüberliegt, auf, die über eine Seitenfläche verbunden ist. Die Deckfläche steht beispielsweise mit der ersten Reflektorschicht in direktem und unmittelbarem
Kontakt. Weiterhin steht die Bodenfläche bevorzugt mit der Deckfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips in direktem und unmittelbarem Kontakt. Alternativ ist es
möglich, dass auch die Seitenfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips von dem
Umhüllungskörper bedeckt ist und mit diesem in unmittelbarem und direktem Kontakt steht.
Der Umhüllungskörper überdeckt die Deckfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips in Draufsicht
bevorzugt vollständig. Zudem kann der Umhüllungskörper beispielsweise den strahlungsemittierenden Halbleiterchip in lateralen Richtungen überragen. Weiterhin überdeckt die erste Reflektorschicht bevorzugt die Deckfläche des
Umhüllungskörpers in Draufsicht bevorzugt vollständig und überragt diese in lateralen Richtungen bevorzugt nicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft eine
Seitenfläche des Umhüllungskörpers schräg zu der Deckfläche des Trägers. Die Deckfläche des Trägers und die dem Träger zugewandte Seitenfläche des Umhüllungskörpers schließen bevorzugt einen Winkel ein, der kleiner als 90° ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Winkel 45°, besonders bevorzugt 60°.
Eine Querschnittsfläche des Umhüllungskörpers in lateralen Richtungen ist auf Höhe der Deckfläche des Halbleiterchips größer als eine Querschnittsfläche des Umhüllungskörpers in lateralen Richtungen auf Höhe der Bodenfläche des ersten Reflektors. Das heißt, die Querschnittsfläche des
Umhüllungskörpers in lateralen Richtungen verjüngt sich ausgehend von dem Halbleiterchips zu der ersten
Reflektorschicht .
In mindestens einer Ausführungsform umfasst das
strahlungsemittierende Bauteil einen Träger, der eine
Deckfläche aufweist, einen strahlungsemittierenden
Halbleiterchip, der auf der Deckfläche des Trägers angeordnet und der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist, eine erste Reflektorschicht, die über eine Deckfläche des Halbleiterchips angeordnet ist, und einen Umhüllungskörper, der zwischen der ersten Reflektorschicht und dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip angeordnet ist, wobei eine Seitenfläche des Umhüllungskörpers schräg zu der Deckfläche des Trägers verläuft. Eine Idee des hier beschriebenen strahlungsemittierenden Bauteils ist unter anderem, dass der Umhüllungskörper, der zwischen der ersten Reflektorschicht und dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip angeordnet ist, schräg ausgebildet ist. Durch die schräge Seitenfläche des
Umhüllungskörpers ist eine Hauptrichtung der lambertschen Abstrahlung in Richtung eines Lots der Seitenfläche gekippt. Vorteilhafter Weise kann so ein über dem
strahlungsemittierenden Bauteil liegender Halbraum besser ausgeleuchtet werden. Vorteilhafterweise kann so eine
Farbhomogenität verbessert werden.
Ferner ist eine vergleichsweise geringe Anzahl an Bauteilen nötig, um beispielsweise ein LCD-Filtersystem zu beleuchten. Durch die Abstrahlung in den über dem Bauteil liegenden
Halbraum kann ein besonders geringer Abstand zu dem LCD- Filtersystem realisiert werden. Die Abstrahleffizienz ist damit vergleichsweise hoch, da vergleichsweise weniger
Absorptionsverluste im unter dem Bauteil liegenden Halbraum auftreten .
Eine optische Trennung der Bauteile mittels beispielsweise reflektierenden Gitterstrukturen ist durch die schrägen
Seitenflächen nicht nötig und so vorteilhafterweise
kostengünstig .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft die
Seitenfläche des Umhüllungskörpers eben. „Eben" bedeutet hier, dass die Seitenfläche im Wesentlichen keine Erhebungen oder Senken aufweist. Im Wesentlichen bedeutet hierbei, dass die Seitenfläche geringfügige Erhebungen oder Senken
aufweisen kann, die durch den Herstellungsprozess resultieren. Beispielsweise kann die Seitenfläche Spuren eines Sägeblatts oder eines Laserprozesses aufweisen.
Die eben verlaufende Seitenfläche des Umhüllungskörpers weist ein virtuelles Lot auf, das senkrecht zur Seitenfläche steht. Durch die Seitenfläche des Umhüllungskörpers wird
elektromagnetische Strahlung, umfassend Primärstrahlung und gegebenenfalls Sekundärstrahlung, aus dem
strahlungsemittierenden Bauteil ausgekoppelt. Mittels der eben verlaufenden Seitenfläche des Umhüllungskörpers kann die elektromagnetische Strahlung mit Vorteil gleichmäßig in
Richtung des dem Umhüllungskörper abgewandten Lots
ausgekoppelt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft die
Seitenfläche des Umhüllungskörpers gekrümmt. Beispielsweise kann die Seitenfläche eine konvexe oder konkave Form
aufweisen. Weiterhin kann die Seitenfläche eine sphärische, asphärische Form oder eine Freiform aufweisen.
Vorteilhafterweise kann die ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung so gebündelt oder aufgeweitet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Seitenfläche des Umhüllungskörpers, die schräg zur Deckfläche des Trägers verläuft, eine Vielzahl von Abschnitten auf. Die Abschnitte sind dabei durch einen Teil der Seitenfläche des
Umhüllungskörpers gebildet. Weiterhin kann ein Abschnitt durch die Seitenfläche der ersten reflektierenden Schicht gebildet sein. Bevorzugt ist die Seitenfläche des
Umhüllungskörpers in vertikaler Richtung in die Vielzahl von Abschnitten unterteilt. Die Abschnitte weisen dabei
Endbereiche auf, an denen die direkt benachbarten Abschnitte in direktem Kontakt stehen. Die Endbereiche jeweils eines Abschnitts sind bevorzugt in vertikaler Richtung auf gleicher Höhe .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verlaufen die
Abschnitte jeweils eben und sind gegeneinander verkippt. Der Endbereich eines ersten Abschnitts, der in vertikaler
Richtung im Bereich des Halbleiterchips ist, und der
Endbereich eines letzten Abschnitts, der in vertikaler
Richtung im Bereich der ersten Reflektorschicht ist, können eine virtuelle Ebene aufspannen, die schräg zu der Deckfläche des Trägers verläuft. Die Deckfläche des Trägers und die dem Träger zugewandte virtuelle Ebene schließen bevorzugt einen Winkel ein, der kleiner als 90° ausgebildet ist. Bevorzugt ist der Winkel 45°, besonders bevorzugt 60°.
Weiterhin kann die virtuelle Ebene auch gekrümmt verlaufen. Die virtuelle Ebene weist dabei die gleichen Eigenschaften auf wie die oben beschriebene gekrümmte Seitenfläche des Umhüllungskörpers. Die Abschnitte verlaufen dabei entlang der virtuellen Ebene und sind jeweils zur virtuellen Ebene und gegeneinander verkippt.
Jeder der Abschnitte weist ein Lot auf, das jeweils senkrecht auf den Abschnitten steht. Die elektromagnetische Strahlung wird dann durch die Abschnitte in Richtung des jeweiligen Lots ausgekoppelt. Vorteilhafterweise kann sich die
ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung, die jeweils durch einen der Abschnitte ausgekoppelt wird, vermischen und überlappen, wodurch eine besonders gute Farbhomogenität erzielt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verlaufen die
Abschnitte jeweils gekrümmt und Endbereiche jeweils eines Abschnitts spannen eine Ebene auf, wobei die Ebenen jeweils gegeneinander verkippt sind. Die Ebenen sind dabei weitere virtuelle Ebenen, die analog zu den Abschnitten, die eben verlaufen, entlang der virtuellen Ebene verlaufen und jeweils zur virtuellen Ebene und gegeneinander verkippt sind.
Zwischen den Endbereichen jeweils eines Abschnitts können die Abschnitte eine konvexe oder konkave Form aufweisen.
Weiterhin können die Abschnitte jeweils eine sphärische, asphärische Form oder eine Freiform aufweisen. Bevorzugt weisen die Abschnitte, die gekrümmt verlaufen, jeweils die gleiche Form auf.
Durch die gekrümmten Abschnitte kann die jeweils
ausgekoppelte elektromagnetische Strahlung bereits von dem jeweiligen Abschnitt gebündelt oder aufgeweitet werden.
Vorteilhafterweise lässt sich so die Farbhomogenität weiter verbessern .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist ein Winkel zwischen zwei benachbarten verkippten Abschnitten höchstens 20°.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips von einer zweiten Reflektorschicht umgeben. Die zweite Reflektorschicht steht dabei bevorzugt in direktem und unmittelbarem Kontakt zu der Seitenfläche des Trägers. Zudem kann eine Deckfläche der zweiten Reflektorschicht, die eine Bodenfläche
gegenüberliegt, plan mit der Deckfläche des Halbleiterchips abschließen. Weiterhin kann die Bodenfläche der zweiten
Reflektorschicht in direktem und unmittelbarem Kontakt zur Deckfläche des Trägers stehen. Die zweite Reflektorschicht ist bevorzugt durch ein mit strahlungsstreuenden und/oder strahlungsreflektierenden
Partikeln gefüllten Kunststoff oder Silikon gebildet. Die Partikel der zweiten Reflektorschicht sind beispielsweise Titanoxidpartikel .
Alternativ ist es möglich, dass die zweite Reflektorschicht nur teilweise reflektierend ausgebildet ist und ein, wenn auch geringer Anteil, zum Beispiel höchstens 15 %, der vom Halbleiterchip emittierten elektromagnetischen
Primärstrahlung durch die zweite Reflektorschicht tritt.
Die erste Reflektorschicht und die zweite Reflektorschicht sind beispielsweise dazu ausgebildet, einen Teil der
elektromagnetischen Primärstrahlung zu reflektieren. Die erste und die zweite Reflektorschicht weisen dabei für im aktiven Bereich erzeugte elektromagnetische Primärstrahlung vorzugsweise eine Reflektivität von wenigstens 90 % auf.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft eine
Seitenfläche der ersten Reflektorschicht schräg zu der
Deckfläche des Trägers. Bevorzugt weist die Seitenfläche der ersten Reflektorschicht dieselbe Schräge wie die Seitenfläche des Umhüllungskörpers auf. Weiterhin kann die Seitenfläche der ersten Reflektorschicht ein Abschnitt sein und damit Teil der Abschnitte sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform enthält der
Umhüllungskörper Leuchtstoffpartikel, die elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in elektromagnetische
Sekundärstrahlung konvertiert. In diesem Fall ist der
Umhüllungskörper dazu ausgebildet, einen Teil der
Primärstrahlung in eine Sekundärstrahlung zu konvertieren. Das heißt, der Umhüllungskörper wandelt beispielsweise die im Betrieb vom Halbleiterchip erzeugte elektromagnetische
Primärstrahlung in elektromagnetische Sekundärstrahlung um. Der Umhüllungskörper umfasst bevorzugt ein Matrixmaterial, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind. Bei dem
Matrixmaterial kann es sich zum Beispiel um ein Harz, etwa wie um ein Epoxid oder um ein Silikon oder um eine Mischung dieser Materialien handeln oder um ein keramisches Material. Die Leuchtstoffpartikel verleihen dem Umhüllungskörper die längenwellenkonvertierenden Eigenschaften .
Für die Leuchtstoffpartikel ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: mit seltenen Erden dotierte Granate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit seltenen Erden dotierte Aluminate, mit seltenen Erden dotierte Silikate, mit seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit seltenen Erden dotierte
Erdalkalisiliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte
Oxynitride, mit seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Sialone, Quantum dots. Diese Materialien können auch ohne Matrixmaterial Verwendung finden. Die
Konversionsschicht kann dann aus einem der Materialien bestehen .
Handelt es sich beispielsweise bei dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip um einen
volumenemittierenden Halbleiterchip, so wird die im Betrieb emittierte elektromagnetische Primärstrahlung, die aus der Seitenfläche des Halbleiterkörpers austritt,
zurückreflektiert und kann beispielsweise in Richtung des Umhüllungskörpers reflektiert werden. Das heißt, die elektromagnetische Primärstrahlung, die aus der Seitenfläche des Halbleiterkörpers in Richtung Deckfläche des
Halbleiterkörpers reflektiert wird und aus der Deckfläche des Halbleiterkörpers in den Umhüllungskörper eintritt, wird bevorzugt teilweise zu Sekundärstrahlung konvertiert. Mittels der ersten reflektierenden Schicht wird die
elektromagnetische Primär- und Sekundärstrahlung wieder reflektiert, sodass die Primärstrahlung nochmals in den
Umhüllungskörper eintritt und bevorzugt nochmals teilweise konvertiert werden kann.
Die an der ersten Reflektorschicht reflektierte
Primärstrahlung und Sekundärstrahlung kann beispielsweise wieder an der Bodenfläche der zweiten Reflektorschicht reflektiert werden. Das heißt, die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung werden mittels der ersten und der zweiten Reflektorschicht beispielsweise in Richtung der schrägen Seitenfläche des Umhüllungskörpers gelenkt.
Es wird darüber hinaus ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils angegeben. Vorzugsweise eignet sich das Verfahren zur Herstellung eines hier
beschriebenen strahlungsemittierenden Bauteils. Das heißt, ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil ist mit dem beschriebenen Verfahren herstellbar oder wird mit dem beschriebenen Verfahren hergestellt. Sämtliche in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Bauteil offenbarten Merkmale sind daher auch in Verbindung mit dem Verfahren offenbart und umgekehrt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Bereitstellens eines Trägers. Alternativ dazu kann der Träger beispielsweise in Form eines Wafers vorliegen. Das heißt, der Wafer umfasst eine Vielzahl von Trägern im Verbund. Der Wafer beziehungsweise die Vielzahl von Trägern können in einem späteren Verfahrensschritt zu einzelnen Trägern vereinzelt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf den Träger. Der Träger umfasst bevorzugt zumindest zwei Kontaktflächen, die beispielsweise ein Metall enthalten oder aus diesem bestehen. Zudem umfasst der
Halbleiterchip zumindest zwei Chipkontaktflächen, die
beispielsweise ein Metall enthalten oder aus diesem bestehen. Die Chipkontaktflächen können beispielsweise durch Kleben, Bonden oder Löten auf jeweils eine Kontaktfläche aufgebracht werden. Diese Verbindung befestigt den Halbleiterchip auf dem Träger .
Es ist weiterhin möglich, dass eine Vielzahl von
strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf den Träger in Form eines Wafers aufgebracht wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens eines Umhüllungskörpers über dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip. Hierbei liegt das Material des Umhüllungskörpers beim Aufbringen beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das
Material des Umhüllungskörpers nach dem Aufbringen zum
Umhüllungskörper ausgehärtet. Ferner kann das Material des Umhüllungskörpers beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden. Im Falle der Wafer-Form des Trägers wird der
Umhüllungskörpers vollständig über der Vielzahl von
strahlungsemittierenden Halbleiterchips aufgebracht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens einer ersten Reflektorschicht auf den Umhüllungskörper. Hierbei liegt das Material der ersten Reflektorschicht beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material der ersten
Reflektorschicht nach dem Aufbringen zur ersten
Reflektorschicht ausgehärtet. Ferner kann das Material der ersten Reflektorschicht beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Im Falle der Wafer-Form des Trägers wird die erste
Reflektorschicht vollständig über dem Umhüllungskörper aufgebracht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Erzeugens einer Schräge an einer Seitenfläche des Umhüllungskörpers. Die Schräge wird bevorzugt durch
Materialabtrag des Umhüllungskörpers an seiner Seitenfläche erzeugt .
Im Falle der Wafer-Form des Trägers können neben dem
Materialabtrag des Umhüllungskörpers die restlichen
Komponenten in vertikaler Richtung durchtrennt werden und so die Anordnung zu einzelnen strahlungsemittierenden Bauteilen vereinzelt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird beim Erzeugen der Schräge die Schräge auch an einer Seitenfläche der ersten Reflektorschicht erzeugt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schräge durch einen Sägeprozess erzeugt. Bevorzugt werden die Seitenfläche des Umhüllungskörpers oder die Seitenfläche des
Umhüllungskörpers und die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht, die eben verlaufen, mittels eines
Sägeblatts erzeugt. Eine Form des Sägeblatts ist entsprechend der schrägen Seitenflächen geformt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schräge durch einen Laserprozess erzeugt. Bevorzugt werden die Seitenfläche des Umhüllungskörpers oder die Seitenfläche des
Umhüllungskörpers und die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht, die gekrümmt verlaufen, mittels eines Lasers erzeugt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die Schräge durch einen Gussprozess erzeugt. Bevorzugt werden die Seitenfläche des Umhüllungskörpers oder die Seitenfläche des
Umhüllungskörpers und die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht, die gekrümmt oder eben verlaufen, mittels eines Gussprozesses erzeugt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird vor dem Aufbringen des Umhüllungskörpers eine erste Reflektorschicht über dem Träger aufgebracht, die den strahlungsemittierenden
Halbleiterchip einbettet. Die zweite Reflektorschicht bedeckt bevorzugt die Seitenfläche des Halbleiterchips, während die Deckfläche des Halbleiterchips frei von der zweiten
Reflektorschicht ist. Ein Material der zweiten
Reflektorschicht liegt beispielsweise in einer fließfähigen Form vor. In diesem Fall wird das Material der zweiten
Reflektorschicht nach dem Aufbringen zur zweiten Reflektorschicht ausgehärtet. Ferner kann das Material der zweiten Reflektorschicht beispielsweise mittels Sprühen, Siebdruck oder Rakeln aufgebracht werden.
Im Folgenden werden das hier beschriebene
strahlungsemittierende Bauteil sowie das hier beschriebene Verfahren anhand von Ausführungsbeispielen und den
zugehörigen Figuren näher erläutert.
Es zeigen:
Figur 1 schematische Schnittdarstellungen eines
Verfahrensschritts eines Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen Verfahrens zur Herstellung eines
strahlungsemittierenden Bauteils ,
Figur 2 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils ,
Figur 3 schematische Schnittdarstellungen eines
Ausführungsbeispiels eines hier beschriebenen
strahlungsemittierenden Bauteils .
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. In Verbindung mit der Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel für einen Herstellungsschritt eines Herstellungsverfahrens für ein hier beschriebenes strahlungsemittierendes Bauteil 1 dargestellt .
Das strahlungsemittierende Bauteil 1 umfasst einen Träger 2, auf dessen Deckfläche ein strahlungsemittierender
Halbleiterchip 4 angeordnet ist. Der Träger 2 weist an seiner Deckfläche zwei Kontaktflächen 3 auf, die in die Deckfläche des Trägers 2b eingebracht sind. Die Kontaktflächen 3 durchdringen den Träger 2 nur teilweise.
Eine Seitenfläche des Halbleiterchips 4a ist mit einer zweiten Reflektorschicht 7 vollständig bedeckt. Über der zweiten Reflektorschicht 7 und dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip 4 ist ein Umhüllungskörper 6 angeordnet. Auf dem Umhüllungskörper 6 ist die zweite Reflektorschicht 5 angeordnet. Beispielsweise liegt die Anordnung im
Waferverbund vor. Das heißt, Halbleiterchips 4 werden
beabstandet voneinander auf dem Träger 2, der in Form eines Wafers bereitgestellt wird, aufgebracht und die darüber angeordneten Elemente werden vollflächig über den Träger und den Halbleiterchip angeordnet.
Für den Fall, dass der Träger 2 in Form eines Wafers
bereitgestellt wird, wird die Anordnung in dem gemäß der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel des
Verfahrensschritts mittels der Sägeblätter 8 vereinzelt.
Die Sägeblätter 8 weisen im Bereich des Umhüllungskörpers 6 und der ersten Reflektorschicht 7 eine Schräge auf. Mittels dieser Form wird ein Materialabtrag der Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a und der Seitenfläche der ersten Reflektorschicht 5a erzeugt, sodass diese jeweils eine
Schräge aufweisen. Nach dem Schritt des Sägens weist das Bauteil 1 die Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a auf, die schräg zu der Deckfläche des Trägers 2b verläuft. Die
Deckfläche des Trägers 2b und die dem Träger 2 zugewandte Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a schließen dabei einen Winkel ein, der kleiner als 90° ausgebildet ist. Weiterhin verjüngt sich eine Querschnittsfläche des Umhüllungskörpers 6 in lateralen Richtungen ausgehend von den Halbleiterchips zu der ersten Reflektorschicht 5 hin. Die Seitenfläche des
Umhüllungskörpers 6a und die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht 7a verlaufen eben.
Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel des Verfahrensschritts in Verbindung mit Figur 1 ist in Verbindung mit der Figur 2 ein Ausführungsbeispiel für ein strahlungsemittierendes
Bauteil 1 dargestellt, bei dem die Seitenfläche des
Umhüllungskörpers 6a und die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht 7a gekrümmt verlaufen. Die Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a und die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht 7a weisen dabei eine konkave Form auf.
Das Ausführungsbeispiel in Verbindung mit Figur 3 zeigt im Unterschied zum Ausführungsbeispiel in Verbindung mit der Figur 2 eine Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a, ein strahlungsemittierendes Bauteil 1, bei dem die Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a eine Vielzahl von Abschnitten 9 aufweist. Hier ist die Seitenfläche der ersten
Reflektorschicht 5a ebenfalls ein Abschnitt 9. Die Abschnitte 9 sind dabei durch einen Teil der Seitenfläche des
Umhüllungskörpers 6a und durch die Seitenfläche der ersten Reflektorschicht 5a gebildet. Die Abschnitte 9 weisen dabei jeweils Endbereiche 9a auf, an denen die direkt benachbarten Abschnitte 9 in direktem Kontakt stehen. Die Endbereiche 9a jeweils eines Abschnitts 9 sind bevorzugt in vertikaler Richtung auf gleicher Höhe.
Die Abschnitte 9 verlaufen hier jeweils eben und sind
gegeneinander verkippt. Der Endbereich eines ersten
Abschnitts 9b, der in vertikaler Richtung im Bereich des Halbleiterchips 4 ist, und der Endbereich eines letzten
Abschnitts 9c, der in vertikaler Richtung im Bereich der ersten Reflektorschicht 5 ist, können eine virtuelle Ebene aufspannen 10, die schräg zu der Deckfläche des Trägers 2b verläuft. Die virtuelle Ebene 10 weist dabei die gleichen Eigenschaften auf wie die gemäß Figur 1 beschriebene schräge Seitenfläche des Umhüllungskörpers 6a. Die Abschnitte 9 verlaufen dabei entlang der virtuellen Ebene 10 und sind jeweils zur virtuellen Ebene 10 und gegeneinander verkippt. Ein Winkel 11 zwischen zwei benachbarten verkippten
Abschnitten ist höchstens 20°.
Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 102018116327.4, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist. Bezugszeichenliste
1 strahlungsemittierendes Bauteil
2 Träger
2b Deckfläche Träger
3 Kontaktflächen
4 strahlungsemittierender Halbleiterchip
4a Seitenfläche Halbleiterchip
5 erste Reflektorschicht
5a Seitenfläche erste Reflektorschicht
6 Umhüllungskörper
6a Seitenfläche Umhüllungskörper
7 zweite Reflektorschicht
8 Sägeblatt
9 Abschnitt
9a Endbereich
9b Endbereich erster Abschnitt
9c Endbereich letzter Abschnitt
10 virtuelle Ebene
11 Winkel

Claims

Patentansprüche
1. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) mit
- einem Träger (2), der eine Deckfläche (2b) aufweist,
- einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (4), der auf der Deckfläche des Trägers (2b) angeordnet ist und der zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung ausgebildet ist,
- einer ersten Reflektorschicht (5) , die über einer
Deckfläche des Halbleiterchips angeordnet ist, und
- einem Umhüllungskörper (6), der zwischen der ersten
Reflektorschicht (5) und dem strahlungsemittierenden
Halbleiterchip (4) angeordnet ist, wobei
- eine Seitenfläche des Umhüllungskörpers (6a) schräg zu der Deckfläche des Trägers (2b) verläuft, und
- sich eine Querschnittsfläche des Umhüllungskörpers (6) in lateralen Richtungen ausgehend von dem Halbleiterchip (4) zu der ersten Reflektorschicht (5) verjüngt.
2. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Seitenfläche des Umhüllungskörpers (6a) eben verläuft .
3. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach dem vorherigen Anspruch 1,
bei dem die Seitenfläche des Umhüllungskörpers (6a) gekrümmt verläuft .
4. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der
vorherigen Ansprüche, bei dem die Seitenfläche des Umhüllungskörpers ( 6a) , die schräg zur Deckfläche des Trägers (2b) verläuft, eine
Vielzahl von Abschnitten (9) aufweist.
5. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Abschnitte (9) jeweils eben verlaufen und
gegeneinander verkippt sind.
6. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche 1 bis 4,
bei dem die Abschnitte (9) jeweils gekrümmt verlaufen und Endbereiche (9a) jeweils eines Abschnitts (9) eine Ebene aufspannen, wobei die Ebenen jeweils gegeneinander verkippt sind .
7. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem ein Winkel (11) zwischen zwei benachbarten verkippten Abschnitten (9) höchstens 20° ist.
8. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem eine Seitenfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips (4a) von einer zweiten Reflektorschicht (7) umgeben ist.
9. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem eine Seitenfläche der ersten Reflektorschicht (9c) schräg zu der Deckfläche des Trägers (2b) verläuft.
10. Strahlungsemittierendes Bauteil (1) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem der Umhüllungskörper (6) Leuchtstoffpartikel enthält, die elektromagnetische Primärstrahlung teilweise in
elektromagnetische Sekundärstrahlung konvertiert.
11. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauteils (1) mit den Schritten,
- Bereitstellen eines Trägers (2),
- Aufbringen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (4) auf den Träger (2),
- Aufbringen eines Umhüllungskörpers (6) über dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip (4),
- Aufbringen einer ersten Reflektorschicht (5) auf den
Umhüllungskörper (6), und
- Erzeugen einer Schräge an einer Seitenfläche des
Umhüllungskörpers (6a), derart, dass sich eine
Querschnittsfläche des Umhüllungskörpers (6) in lateralen Richtungen ausgehend von dem Halbleiterchip (4) zu der ersten Reflektorschicht (5) verjüngt.
12. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch 11,
wobei beim Erzeugen der Schräge die Schräge auch an einer Seitenfläche der ersten Reflektorschicht (5a) erzeugt wird.
13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 12, wobei die Schräge durch einen Sägeprozess erzeugt wird.
14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 12, wobei die Schräge durch einen Laserprozess erzeugt wird.
15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 12, wobei die Schräge durch einen Gussprozess erzeugt wird.
16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche 11 bis 15, wobei vor dem Aufbringen des Umhüllungskörpers (6) eine erste Reflektorschicht (7) über dem Träger (2) aufgebracht wird, die den strahlungsemittierenden Halbleiterchip (4) einbettet.
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