WO2020053370A1 - VORRICHTUNG ZUR TEMPORÄREN BEGRENZUNG EINES FLIEßFÄHIGEN MATERIALS AUF EINER OPTOELEKTRONISCHEN LEUCHTVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER OPTOELEKTRONISCHEN LEUCHTVORRICHTUNG - Google Patents

VORRICHTUNG ZUR TEMPORÄREN BEGRENZUNG EINES FLIEßFÄHIGEN MATERIALS AUF EINER OPTOELEKTRONISCHEN LEUCHTVORRICHTUNG UND VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINER OPTOELEKTRONISCHEN LEUCHTVORRICHTUNG Download PDF

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limiting
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lighting device
region
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PCT/EP2019/074453
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Daniel Leisen
Simon Jerebic
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Osram Oled Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a device for temporary limitation of a material that can be applied in a flowable state and to a method for producing an optoelectronic lighting device.
  • a material provided in the flowable state in particular in the form of a layer, is applied to at least a specific area of a surface of the optoelectronic lighting device.
  • the effect can occur, which is also referred to as "bleeding", that the material also reaches areas which are adjacent to the specific area and which, however, should not be covered by the material.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a way with which it can be prevented in a simple manner that material provided in the flowable state reaches undesired areas of the optoelectronic lighting device.
  • a device according to the invention for temporarily delimiting a material that can be applied in a flowable state wherein the material does not cover a first area of an optoelectronic lighting device, in particular an upper side of a carrier of the lighting device, and a second area adjacent to the first area Illuminated device covered, comprises a delimiting element with an underside and at least one lateral surface, the device being designed and temporarily being able to be arranged on the illuminating device such that the underside of the delimiting element contacts the illuminating device in the first region and the lateral surface and / or an edge between the side surface and the underside delimits the first area from the second area.
  • the limiting device thus comprises a limiting element, which can be brought with the underside on the surface of the lighting device, which is in particular the upper side of the carrier.
  • the underside can lie on the surface, and the limiting device can be dimensioned such that the lateral surface separates the first area from the second area.
  • the flowable material can then be applied to the second area, the limiting device preventing the flowable material from reaching the first area from the second area, for example through the effect of "bleeding", and thus inadvertently wetting it. After the material has hardened, it can The limiting device can thus be used as a kind of dam that protects the first area of the surface of the lighting device from the material. However, the "dam" is only provided temporarily, since the limiting device after curing or only after a hardening of the material is removed.
  • the flowable material can be, for example, silicone or epoxy resin.
  • the edge running between the underside and the lateral surface can have a course that corresponds at least approximately to a boundary line between the first region and the second region.
  • the lateral surface can be closed in a circumferential direction, in particular running parallel to the underside.
  • the side surface can therefore form a completely continuous, closed partition.
  • the underside and / or the edge running between the underside and the lateral surface can be brought into contact with the upper side of the carrier over its entire length. This prevents the material from flowing from the second area to the first area along the entire boundary line between the first area and the second area.
  • the underside can have at least one coating, in particular in order to avoid or limit the flow of the material.
  • An edge extending between the underside and the lateral upper surface can likewise have at least one coating. Flow of the material from the second area to the first area can thereby be avoided particularly well.
  • the side surface can, at least in order to avoid or limit the flow of the material, at least one Have stratification and / or a stop device.
  • the stopper on the side surface can define a maximum fill level for the material.
  • the stop device can have stop lines or stop elements.
  • the stop device can, for example, be arranged at a certain distance from the underside on the side surface of the delimiting element.
  • the stop device can be arranged on the side surface in the form of a circumferential circumferential collar which projects away from the side surface.
  • the height level defined by the federal government can determine the maximum filling height for the material.
  • the limiting element can be formed at least partially from a deformable and / or soft material. Be the limiting element can be pressed on the surface of the lighting device in an improved manner. This results in an improved seal between the two areas on the surface of the lighting device or the top of the carrier.
  • the side surface can run, in particular in a straight line, at an angle of at least approximately 90 degrees to the underside.
  • the side surface in particular a straight line, can run upwards and outwards from the underside.
  • the edge between the underside and the lateral surface can be rounded.
  • the delimiting element can have a rectangular, square or triangular cross section.
  • the shape and the course of the side surface are reflected in the shape and in the course of the side surface of the layer formed from the flowable material.
  • the limiting element can be designed in the form of a frame-like structure which surrounds an inner region. Be the limiting element can thus form a type of enclosure, the interior of which can be filled with flowable material.
  • the area outside the delimiting element can be coated with the flowable material, the surface area of the lighting device enclosed by the delimiting element being protected from the material.
  • the inner region is preferably dimensioned such that it can accommodate at least one optoelectronic semiconductor component, in particular an LED chip.
  • the limiting device thus allows the formation of a layer of the originally flowable material around the semiconductor component. Depending on the dimensioning of the limiting device, the layer can be at a distance from the semiconductor component or can be flush with it.
  • the lateral surface can be the inner side facing away from the inner side or facing away from the inner side of the frame-like structure. Depending on the application, it can therefore be provided that either the area outside the limiting element or the area bordered by the limiting element is covered with material.
  • the delimiting element can in particular be designed in the form of a stamp, the underside of which has at least approximately the size and / or shape of the first region.
  • the device may have an upper, preferably rigid, limiter, which is at a certain distance can be arranged above the lighting device, in particular the top of the carrier.
  • a layer of the flowable material can be formed in the space between the carrier surface and the delimitation device.
  • the layer can have a defined height which corresponds to the distance of the limiting device from the surface of the lighting device or from the upper side of the carrier.
  • the limiting element is preferably arranged on the limiting device.
  • the limiting device can be permanently and / or permanently connected to the limiting element.
  • the limiting device is particularly preferably designed as a limiting plate and the limiting element is arranged on the underside of the limiting plate.
  • The, in particular designed as a boundary plate, limitation device can have at least one through opening from its top to its bottom.
  • the material can be introduced into the space between the limiting device and the lighting device through the opening.
  • a holding device can be provided for holding the limiting device at a defined distance above the lighting device or the upper side of the carrier in order to form the layer between the limiting device and the upper side of the carrier.
  • a point contact between the limiting device and the lighting device or the carrier top can also be realized by means of the holding device.
  • the distance determines, in particular, the height of the material layer which results, which can thus be produced precisely. A certain casting height can therefore be achieved for the originally flowable material. If the layer is formed over the emission surface of an optoelectronic semiconductor component, its height can be determined relatively precisely. Thereby For example, a relatively narrow color location distribution can be ensured in the production of white LEDs.
  • the holding device can have at least one spacer.
  • the spacer can be arranged on the delimitation device, and an end of the spacer that is remote from the delimitation device can be brought into contact with the carrier upper side.
  • An underside of the limiting device can have a non-stick coating. The limiting device can thus be removed more easily. Other sides of the limiting device can also have a non-stick coating.
  • An underside of the delimiting device which faces the surface of the lighting device and in particular the upper side of the carrier, when the delimiting device is arranged at a distance above the lighting device, can have a structuring at least in a region of the underside. This can be used to form a complementary structure on the top of the layer formed from the flowable material.
  • the area of the underside can preferably lie above a light-emitting area of an optoelectronic semiconductor component, and the structuring can be designed such that in the layer to be formed from the flowable material above the light-emitting area an optical element, such as a lens, can be formed.
  • An underside of the limiting device which faces the lighting device when the limiting device is arranged at a distance above the lighting device, can have a first region which is a first distance from that Has top of the carrier, and have at least a second area which has a second distance to the top of the carrier, which differs from the first distance.
  • a layer can thus be formed from the flowable material and has different heights in different areas. This is advantageous, for example, if different, thick casting layers are to be formed over adjacent optoelectronic semiconductor components, such as LEDs. In this way, for example, different degrees of conversion or color locations can be realized with a converter volume casting. For example, adjacent LEDs can be coated with a potting compound such that "cold" white light is emitted over one LED and "warm” white light is emitted over the other LED.
  • the limiting device can be dimensioned such that it covers at least the second area of the lighting device.
  • the entire second area can thus be provided with a layer which can have a defined height or can have different, defined heights in different areas and / or can have a defined structure in an area of its upper side.
  • Components used temporarily can be one poorly adhering surface or a surface with a non-stick coating. This can make it easier to demould later.
  • the invention also relates to a method for producing an optoelectronic lighting device, comprising the steps:
  • Temporary arrangement on the carrier of a device according to the invention such that, in particular to protect a first region on the top of the carrier from flowable material, the underside of the delimiting element contacts the top of the carrier in the first region and the lateral surface contacts the first region with respect to a second Delimits the area on the support surface,
  • the device can be fixed on the carrier, in particular firmly clamped, or pressed on.
  • the process can be carried out at room temperature and / or under atmospheric pressure.
  • Design variants of temporary limitation devices according to the invention can be regarded as a temporary cavity or also as a mold tool or as a “mold tool”.
  • Design variants of temporary limitation devices according to the invention can be open at the top. This means that no spray pressure can be applied, such as with molding Method.
  • the surface of a flowable material or a potting compound lies directly in air after filling.
  • no pressure has to be applied to the already applied part of the casting compound in order to distribute the material.
  • An injection printing or injection molding process is therefore not used.
  • a filling channel of a filling device for filling or introducing the flowable material can have a cross section that is significantly larger than would be required for the transfer of the material.
  • the filler channel and / or an opening in a temporary limiting device for introducing the flowable conditions can therefore not be an area delimited by the tool, but they can be significantly larger and only a part thereof can be used for introducing the material.
  • the entire filler channel and / or the entire opening is normally used as an inlet for the material.
  • Lighting device illustrating the application of flowable material
  • Lighting device the application of flowable material is illustrated, and in addition different variants of a limitation device are shown, and
  • the device 21 shown in FIGS. 1 to 3 comprises a delimiting element 23 with an underside 25 and at least one lateral surface 27.
  • the delimiting element 23 has an at least approximately rectangular cross section and is preferably formed from a soft, deformable material. det. In a circumferential direction U running perpendicular to the image plane, the limiting element 23 is fully closed.
  • the limiting element 23 thus forms, seen along its circumferential direction U, a frame which can be designed, for example, as a rectangle or square or also in a ring shape.
  • the side surface 27 is also, seen along the order direction U, completely closed.
  • the lateral surface 27 therefore forms a wall which surrounds an inner region 29 which is surrounded by the frame-like delimiting element 23.
  • the limiting device 21 also has an upper, rigid limiting device 51, which is designed in the form of a base plate, on the underside of which the limiting element 23 is arranged.
  • the base plate 51 has at least one opening from its top to its bottom through which the inner region 29 is accessible.
  • the carrier 33 comprises a substrate 39 and a metallization layer 37. This can be divided into individual partial areas that are electrically separated from one another.
  • the layer 37 can therefore also not be arranged on the entire upper side 35 of the carrier 33, but rather only on a partial area and therefore, for example, have individual, separate contact areas for electrical contacting.
  • At least one optoelectronic semiconductor component 41 which can be, for example, an LED chip, is also arranged on the upper side 35 of the carrier 33.
  • a light-emitting region is formed on the upper side of the semiconductor component 41, which is of an optional, in particular transparent, material layer 43, is covered.
  • the semiconductor component 41 can be electrically connected to the metallization layer 37 via at least one bonding wire 45.
  • the material 55 should not cover a first area 47 on the carrier top 35 and should cover a second region 49 adjacent to the first region 47 on the carrier surface 35.
  • carrier top or “carrier surface” are to be understood broadly and in particular should also include surface areas of elements or devices that are arranged on the carrier 33.
  • vertical dashed lines are drawn in FIG. 1.
  • the boundary line G between the two regions 47, 49 also extends in the plane of the upper side 35 of the carrier.
  • the material 55 is processed in the flowable state and in particular applied to the upper side 35 of the carrier. It then hardens, for example in a thermal process. To bring on the material 55 in the flowable state on the upper side 35 of the carrier 33, the limiting device 21 is used. This is temporarily arranged on the upper side 35 and removed again after hardening or hardening.
  • the side surface 27 can be produced, for example, from a material with poor adhesion or poor wettability.
  • the underside 23 and / or the lateral surface 25 and / or an optionally rounded edge 61 between the underside 23 and the lateral surface 25 is / are designed and dimensioned such that the delimiting device 21, when the underside 23 on of the carrier surface 35, the first region 47 is delimited with respect to the second region 49.
  • the edge 61 running between the underside 25 and the lateral surface 27 has a course along the circumferential direction U which corresponds at least approximately to the boundary line G between the first region 47 and the second region 49 if the underside 25 has the carrier surface 35 rests.
  • the edge 61 can be brought into contact with the upper side 35 of the carrier over its entire course along the boundary line G.
  • the edge 61 and the lateral surface 27 can thus form a lateral boundary for the material 55 applied to the second region 49 by means of an application device 53, as illustrated in particular in FIG. 2.
  • the application device 53 can act like a type of dispenser, which dispenses the flowable material 55 via a downward-directed nozzle, so that the flowable material 55 can be applied to the surface 35 from above (cf. FIG. 2).
  • the limiting device 21 can, like a stamp, be temporarily arranged on the carrier surface 35 or pressed onto the carrier surface 35 with a force F indicated in FIG. 2.
  • the limiting device 21 can therefore also be regarded as a kind of stamping tool.
  • the force F can be generated, for example, by stretching the limiting device 21 onto the carrier surface 35 or pressing it onto the carrier surface 35 by means of a corresponding device.
  • the area between the edge 61 and the surface 35 can be sealed particularly well, and thus the material 55 can be prevented from flowing over the boundary line G and onto the first area 47.
  • the sealing effect can be further improved by the limiting element 23 made of a soft, deformable material is designed.
  • a coating can be provided on the surface 27, the underside 25 and / or the edge 61, which brings about a better seal.
  • the material 55 can be filled up to a desired level laterally next to the wall formed by the lateral surface 27 of the delimiting element 23.
  • a stop device 57 can be arranged on the lateral surface 27. This can comprise a plurality of stubble elements which protrude from the side surface 27 at a certain distance from the underside 25 and seen in the circumferential direction U in relation to one another.
  • the stop device 57 can also be designed as a circumferential collar projecting from the lateral surface 27. The stop device 57 can prevent the material applied by means of the application device 53 from exceeding the height level of the stop device 57 (cf. FIG. 2).
  • a maximum filling level for the flowable material 55 can thus be achieved or ensured by the stop device 57.
  • the stop device 57 may have a surface made of a weakly adherent material. As a result, the removal of the limiting device 21 can be facilitated.
  • the limitation device 21 can be removed again, as shown in FIG. 3.
  • a flow, which is also referred to as "bleeding" of the still flowable material 55 into the first area 47 could thus be achieved by the Avoid the use of the limiting device 21.
  • a permanently arranged dam which has such a "bleeding" could possibly also prevent, could be saved.
  • the underside 25 coincides with the edge 61 which runs in the circumferential direction U. This lies on the upper side 35 or, as described above, is pressed onto the upper side 35 with a force F. An effective seal can thereby be achieved and a bleeding of the flowable material 55 can be avoided. A coating can further improve the sealing effect.
  • the semiconductor component 41 can be a light-emitting chip that has a light exit area on its side surface.
  • the chip can in particular be an LED designed as a volume emitter.
  • the flowable material 55 can in turn be applied to the second region 49 by means of an application device 53, as shown in FIG. 2.
  • the oblique upward and outward lateral surface 27 results in a corresponding bevel 59 on the surface side of the semiconductor component 41 facing the layer formed by the material 55 (cf. FIG. 6).
  • the material 55 has a defined shape of the flank lying opposite the light exit region. This can bring about an improved beam shaping and thus an improved coupling-out efficiency. This is illustrated in FIG. 6 by the arrows P, which show the light path of the light emitted by the semiconductor component 41 as an example.
  • the limiting device 21 described with reference to FIGS. 7 to 9 has a limiting element 23 attached to the base plate 51, which, in contrast to the limiting elements described above, does not have a frame-like structure, but at least approximately in the form of an ellipsoidal, ball or egg-shaped structure is formed.
  • the bottom 25 of the delimiting element 23 can, as shown in FIG. 8, be applied to the top of the material layer 43.
  • the bottom 25 is dimensioned such that it at least approximately covers an emission area of the semiconductor component 41 and thus covers a defined first region 47 can protect the top 35 of the carrier 33 from brought up in a flowable material.
  • the edge of the emission surface can thus be delimited by material layers 55a, 55b formed over the adjacent second region 49. As a result, an improved contrast can be achieved in the light emitted by the semiconductor component 41.
  • the underside 25 with the edge 61 running in the circumferential direction U can in turn, as previously described, be pressed onto the first region 47 with a force F.
  • An effective seal can thereby be achieved and a bleeding of flowable material onto the first region 47 can be avoided.
  • a coating can further improve the sealing effect.
  • two layers 55a, 55b made of different materials which are applied in a flowable state by means of the device 53, onto the second area 49 of the upper side 35 be applied.
  • the lateral surface 27 of the delimiting element 23 forms a circumferential wall in the circumferential direction U of the delimiting element 23 for the material layers 55a, 55b. These can be formed up to this boundary wall.
  • a type of crater can be formed laterally above the material layer 43 from the material layers 55a, 55b, in particular when the casting heights are sufficiently high.
  • the crater can improve the beam quality of the light emitted by the semiconductor component 41.
  • the limiting device 21 of FIGS. 7 and 8 can in turn be regarded as a type of stamp which is temporarily arranged on the top of the layer 43 to form the layers 55a, 55b and to protect the first region 47.
  • the limitation device 21 can also be used for use in screen-printed layers.
  • the device 21 is also suitable for producing at least one defined layer from the material 55 provided in the flowable state.
  • the device 21 has a limiting device in the form of the limiting plate 51 and a holding device 63 for holding the limiting plate 51 at a certain distance A above the upper side 35 of the carrier 33 when the device 21 is resting on the upper side 35 as intended.
  • the holding device 63 may be in the form of one or more, for example rod-shaped, spacers which are arranged on the boundary plate 51 and of which Boundary plate 51 distal end lies at a distance A below the boundary plate 51.
  • the holding device 63 is preferably rigid, so that it can strike the top 35 when the device 21 is pressed onto the top 35.
  • a loading element 23 is also arranged, as previously described.
  • the delimiting element can only be seen as an optional device.
  • the boundary plate 51 has openings 73 which pass through from its upper side 65 to its lower side 67 and are provided in particular for introducing the material to form the material layer 55 between the boundary plate 51 and the carrier upper side 35.
  • Fig. 11 shows two different configurations of the limita- tion plate 51.
  • the boundary plate 51 is formed with a flat top 65 and a flat bottom 67.
  • a layer 55 can be formed from the material provided in the flowable state, which is applied via the application device 53 and through one of the openings 73, which has a defined height H to the upper side 35 of the carrier or a defined height h1 with respect to the top of the Has semiconductor components 41, which may be LED chips, for example.
  • the use of the limiting plate 51 to produce the layer 55 according to FIG. 11a defines the height h1 above the semiconductor components 51, cf. Fig. 12a.
  • the material layer thickness over the emitting component can thus be precise to adjust. This allows deviations in the color location distribution to be reduced.
  • the boundary plate 51 is likewise also designed with a flat upper side 65.
  • the underside 67 has a structuring 69, which is provided to form a complementary structure 71 on the top 75 of the layer 55, as shown in FIG. 12b.
  • an optical element 77 in particular a lens, can be formed above the light-emitting area of the semiconductor components 41.
  • the underside 67 of the limiting device 51 can also consist of an area with a structure 69 and of a flat area.
  • a device 21 is used in which the underside 67 of the limiting plate 51 is designed in a stepped manner.
  • the underside 67 therefore has at least a first region 79 which has a first distance h1 to the top of one semiconductor component 41, and a second region 81 which has a second distance h2 to the top of the adjacent, second semiconductor component 41, if the device 21 is arranged on the carrier surface 35.
  • a material layer 55 can thus be formed, in which the layer heights h1, h2 above the neighboring semiconductor components 41 are different. This enables different color location distributions to be realized in the semiconductor components 41. This can be used, for example, to implement several color location coordinates in a "package".

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Abstract

Eine Vorrichtung zur temporären Begrenzung eines in einem fließfähigen Zustand auftragbaren Materials, wobei vorgesehen ist, dass das Material einen ersten Bereich einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung nicht bedeckt und einen an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich der Leuchtvorrichtungen bedeckt, umfasst ein Begrenzungselement mit einer Unterseite und wenigstens einer seitlichen Oberfläche aufweist, wobei, insbesondere zum Schutz des ersten Bereichs vor dem fließfähigen Material, die Vorrichtung derart ausgebildet und temporär derart auf der Leuchtvorrichtung anordenbar ist, dass die Unterseite des Begrenzungselements die Leuchtvorrichtung im ersten Bereich kontaktiert und die seitliche Oberfläche und/oder eine Kante zwischen der seitlichen Oberfläche und der Unterseite den ersten Bereich gegenüber dem zweiten Bereich abgrenzt.

Description

VORRICHTUNG ZUR TEMPORAREN BEGRENZUNG EINES FLIEßFAHIGEN MATE RIALS AUF EINER OPTOELEKTRONISCHEN LEUCHTVORRICHTUNG UND VER FAHREN ZUM HERSTELLEN EINER OPTOELEKTRONISCHEN LEUCHTVORRICH TUNG
BESCHREIBUNG
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 10 2018 122 571.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur tempo rären Begrenzung eines in einem fließfähigen Zustand auftrag baren Materials und ein Verfahren zum Herstellen einer opto elektronischen Leuchtvorrichtung .
Bei optoelektronischen Leuchtvorrichtungen kann es vorgesehen sein, dass ein im fließfähigen Zustand bereitgestelltes Mate rial, insbesondere in Form einer Schicht, auf wenigstens einen bestimmten Bereich einer Oberfläche der optoelektronischen Leuchtvorrichtung aufgebracht wird. Dabei kann der Effekt auf- treten, der auch als „Bleeding" bezeichnet wird, dass das Ma terial auch auf Bereiche gelangt, die benachbart zu dem be stimmten Bereich liegen und die aber nicht von dem Material bedeckt werden sollen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, mit der auf einfache Weise ver hindert werden kann, dass im fließfähigen Zustand bereitge stelltes Material auf unerwünschte Bereiche der optoelektroni schen Leuchtvorrichtung gelangt.
Die Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen und Weiterbil dungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angege ben . Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur temporären Begrenzung ei nes in einem fließfähigen Zustand auftragbaren Materials, wobei vorgesehen ist, dass das Material einen ersten Bereich einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, insbesondere eine Ober seite eines Trägers der Leuchtvorrichtung, nicht bedeckt und einen an den ersten Bereich angrenzenden zweiten Bereich der Leuchtvorrichtung bedeckt, umfasst ein Begrenzungselement mit einer Unterseite und wenigstens einer seitlichen Oberfläche, wobei die Vorrichtung derart ausgebildet und temporär derart auf der Leuchtvorrichtung anordenbar ist, dass die Unterseite des Begrenzungselements die Leuchtvorrichtung im ersten Bereich kontaktiert und die seitliche Oberfläche und/oder eine Kante zwischen der seitlichen Oberfläche und der Unterseite den ersten Bereich gegenüber dem zweiten Bereich abgrenzt.
Die Begrenzungsvorrichtung umfasst somit ein Begrenzungsele ment, das mit der Unterseite auf der Oberfläche der Leuchtvor richtung, bei der es sich insbesondere um die Trägeroberseite handelt, gebracht werden kann. Die Unterseite kann dabei auf der Oberfläche aufliegen, und die Begrenzungsvorrichtung kann derart dimensioniert sein, dass die seitliche Oberfläche den ersten Bereich vom zweiten Bereich abtrennt. Das fließfähige Material kann sodann auf den zweiten Bereich aufgebracht werden, wobei die Begrenzungsvorrichtung verhindert, dass - z.B. durch den Effekt des „Bleeding" - das fließfähige Material von zweiten Bereich zum ersten Bereich gelangt und diesen somit ungewollt benetzt. Nach dem Aushärten des Materials kann die Begrenzungs vorrichtung entfernt werden. Die Begrenzungsvorrichtung kann somit als eine Art Damm dienen, der den ersten Bereich der Oberfläche der Leuchtvorrichtung vor dem Material schützt. Der „Damm" ist allerdings nur temporär vorgesehen, da die Begren zungsvorrichtung nach dem Aushärten oder auch nur nach einem Anhärten des Materials entfernt wird. Bei dem fließfähigen Material kann es sich beispielweise um Silikon oder Epoxidharz handeln.
Die zwischen der Unterseite und der seitlichen Oberfläche ver- laufende Kante kann einen Verlauf aufweisen, der zumindest an nähernd einer Grenzlinie zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich entspricht. Dadurch kann der erste Bereich ver hältnismäßig genau vom zweiten Bereich abgegrenzt werden und insbesondere auch eine geringfügige Benetzung des ersten Be- reichs vermieden werden.
Die seitliche Oberfläche kann in einer, insbesondere parallel zur Unterseite verlaufenden, Umfangsrichtung geschlossen sein. Die seitliche Oberfläche kann daher eine vollumfänglich durch- gehende, geschlossene Trennwand bilden.
Die Unterseite und/oder die zwischen der Unterseite und der seitlichen Oberfläche verlaufende Kante kann über ihre gesamte Länge in Kontakt mit der Trägeroberseite bringbar sein. Dadurch kann längs der gesamten Grenzlinie zwischen dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich ein Fließen des Materials vom zweiten Bereich zum ersten Bereich vermieden werden.
Die Unterseite kann, insbesondere zur Vermeidung oder Begren- zung eines Fließens des Materials, wenigstens eine Beschichtung aufweisen. Eine zwischen der Unterseite und der seitlichen Ober fläche verlaufende Kante kann ebenfalls wenigstens eine Be schichtung aufweisen. Dadurch kann ein Fließen des Materials vom zweiten Bereich zum ersten Bereich besonders gut vermieden werden.
Die seitliche Oberfläche kann, insbesondere zur Vermeidung oder Begrenzung eines Fließens des Materials, wenigstens eine Be- Schichtung und/oder eine Stoppeinrichtung aufweisen. Die Stop peinrichtung an der seitlichen Oberfläche kann eine maximale Füllhöhe für das Material definieren. Die Stoppeinrichtung kann Stopplinien oder Stoppelemente auf weisen. Die Stoppeinrichtung kann beispielsweise in einem be stimmten Abstand zur Unterseite an der seitlichen Oberfläche des Begrenzungselements angeordnet sein. Die Stoppeinrichtung kann in Form eines in Umfangsrichtung umlaufenden Bunds an der seitlichen Oberfläche angeordnet sein, der von der seitlichen Oberfläche weg ragt. Das vom Bund definierte Höhenniveau kann die maximale Füllhöhe für das Material festlegen.
Das Begrenzungselement kann zumindest teilweise aus einem ver- formbaren und/oder weichen Material ausgebildet sein. Das Be grenzungselement kann dadurch in verbesserter Weise auf die Oberfläche der Leuchtvorrichtung aufgedrückt werden. Dabei ergibt sich eine verbesserte Abdichtung zwischen den beiden Bereichen auf der Oberfläche der Leuchtvorrichtung bzw. der Trägeroberseite.
Die seitliche Oberfläche kann, insbesondere geradlinig, in ei nem Winkel von zumindest annähernd 90 Grad zur Unterseite ver laufen. Alternative kann die seitliche Oberfläche, insbesondere geradlinig, von der Unterseite weg nach oben und nach außen verlaufen. Die Kante zwischen der Unterseite und der seitlichen Oberfläche kann abgerundet ausgestaltet sein. In einer Ebene senkrecht zur Unterseite gesehen kann das Begrenzungselement einen rechteckigen, quadratischen oder dreieckigen Querschnitt aufweisen. Die Form und der Verlauf der seitlichen Oberfläche spiegelt sich in der Form und im Verlauf der Seitenfläche der aus dem fließfähigen Material gebildeten Schicht wieder. Das Begrenzungselement kann in Form eines rahmenartigen Gebil des ausgebildet sein, das einen Innenbereich umgibt. Das Be grenzungselement kann somit eine Art Einfassung bilden, deren Innenbereich mit fließfähigem Material gefüllt werden kann. Al ternativ kann der Bereich außerhalb des Begrenzungselements mit dem fließfähigen Material beschichtet werden, wobei der vom Begrenzungselement eingefasste Oberflächenbereich der Leucht vorrichtung vor dem Material geschützt ist. Vorzugsweise ist der Innenbereich derart dimensioniert, dass dieser wenigstens ein optoelektronischen Halbleiterbauteil, insbesondere einen LED-Chip, aufnehmen kann. Die Begrenzungsvorrichtung erlaubt somit die Ausbildung einer Schicht aus dem ursprünglich fließ fähigen Material um das Halbleiterbauteil herum. Je nach Dimen sionierung der Begrenzungsvorrichtung kann die Schicht einen Abstand zum Halbleiterbauteil aufweisen oder sich bündig daran anschließen .
Die seitliche Oberfläche kann die dem Innenbereich zugewandte oder die vom Innenbereich abgewandte Oberflächenseite des rah menartigen Gebildes sein. Es kann somit je nach Anwendungsfall vorgesehen sein, dass entweder der Bereich außerhalb des Be grenzungselements oder der von Begrenzungselement eingefasste Bereich mit Material bedeckt wird.
Das Begrenzungselement kann insbesondere in Form eines Stempels ausgebildet sein, dessen Unterseite zumindest annähernd die Größe und/oder Form des ersten Bereichs aufweist. Mit dem Be grenzungselement kann somit der erste Bereich auf der Oberfläche der Leuchtvorrichtung überdeckt werden, so dass die Umgebung des überdeckten ersten Bereichs mit fließfähigem Material be deckt werden kann, ohne dass eine Benetzung des ersten Bereichs erfolgt .
Die Vorrichtung kann eine obere, vorzugsweise steife, Begren zungseinrichtung aufweisen, die in einem bestimmten Abstand oberhalb der Leuchtvorrichtung, insbesondere der Oberseite des Trägers, anordenbar ist. Mittels der Begrenzungseinrichtung kann eine Schicht aus dem fließfähigen Material im Raumbereich zwischen der Trägeroberfläche und der Begrenzungseinrichtung ausgebildet werden. Insbesondere kann die Schicht eine defi nierte Höhe aufweisen, die dem Abstand der Begrenzungseinrich tung zur Oberfläche der Leuchtvorrichtung bzw. zur Trägerober seite entspricht. Bevorzugt ist das Begrenzungselement an der Begrenzungseinrich tung angeordnet. Insbesondere kann die Begrenzungseinrichtung fest und/oder dauerhaft mit dem Begrenzungselement verbunden sein. Besonders bevorzugt ist die Begrenzungseinrichtung als Begrenzungsplatte ausgebildet und das Begrenzungselement ist an der Unterseite der Begrenzungsplatte angeordnet.
Die, insbesondere als Begrenzungsplatte ausgebildete, Begren zungseinrichtung kann wenigstens eine von ihrer Oberseite zu ihrer Unterseite durchgehende Öffnung aufweisen. Durch die Öff- nung kann das Material in den Raumbereich zwischen der Begren zungseinrichtung und der Leuchtvorrichtung eingebracht werden.
Eine Halteeinrichtung kann zum Halten der Begrenzungseinrich tung in einem definierten Abstand oberhalb der Leuchtvorrich- tung bzw. der Oberseite des Trägers zur Ausbildung der Schicht zwischen der Begrenzungseinrichtung und der Oberseite des Trä gers vorgesehen sein. Auch ein punktueller Kontakt zwischen der Begrenzungseinrichtung und der Leuchtvorrichtung bzw. der Trä geroberseite kann mittels der Halteeinrichtung realisiert wer- den. Der Abstand bestimmt insbesondere die Höhe der sich erge benden Materialschicht, die somit genau hergestellt werden kann. Eine bestimmte Vergusshöhe kann daher für das ursprünglich fließfähige Material erreicht werden. Wird die Schicht über der Emissionsfläche einer optoelektronischen Halbleiterbauteils ge- bildet, kann deren Höhe relativ genau festgelegt werden. Dadurch kann zum Beispiel bei der Herstellung von weißen LEDs eine verhältnismäßig enge Farbortverteilung sichergestellt werden.
Die Halteeinrichtung kann wenigstens einen Abstandshalter auf- weisen. Der Abstandshalter kann an der Begrenzungseinrichtung angeordnet sein, und ein von der Begrenzungseinrichtung entfernt liegendes Ende des Abstandhalters kann in Anlage mit der Trä geroberseite bringbar sein. Eine Unterseite der Begrenzungseinrichtung kann eine Antihaft beschichtung aufweisen. Die Begrenzungseinrichtung kann dadurch einfacher entfernt werden. Auch andere Seiten der Begrenzungs einrichtung können eine Antihaftbeschichtung aufweisen. Eine Unterseite der Begrenzungseinrichtung, die der Oberfläche der Leuchtvorrichtung und insbesondere der Trägeroberseite zu gewandt ist, wenn die Begrenzungseinrichtung in dem Abstand oberhalb der Leuchtvorrichtung angeordnet ist, kann wenigstens in einem Bereich der Unterseite eine Strukturierung aufweisen. Diese kann zur Ausbildung einer komplementären Struktur auf der Oberseite der aus dem fließfähigen Material gebildeten Schicht verwendet werden.
Bevorzugt kann, wenn die Begrenzungseinrichtung in dem Abstand oberhalb des Trägers angeordnet ist, der Bereich der Unterseite über einem lichtemittierenden Bereich eines optoelektronischen Halbleiterbauteils liegen, und die Strukturierung kann derart ausgebildet sein, dass in der aus dem fließfähigen Material zu bildenden Schicht oberhalb des lichtemittierenden Bereichs ein optisches Element, wie etwa eine Linse, ausbildbar ist.
Eine Unterseite der Begrenzungseinrichtung, die der Leuchtvor richtung zugewandt ist, wenn die Begrenzungseinrichtung in dem Abstand oberhalb der Leuchtvorrichtung angeordnet ist, kann ei- nen ersten Bereich aufweisen, der einen ersten Abstand zu der Oberseite des Trägers aufweist, und wenigstens einen zweiten Bereich aufweisen, der einen zweiten Abstand zur Trägeroberseite aufweist, welcher sich von dem ersten Abstand unterscheidet. Aus dem fließfähigen Material kann somit eine Schicht gebildet werden, die in unterschiedlichen Bereichen unterschiedliche Hö hen aufweist. Dies ist zum Beispiel vorteilhaft, wenn unter schiedliche dicke Vergussschichten über benachbarten optoelekt ronischen Halbleiterbauelementen, wie etwa LEDs, ausgebildet werden sollen. Dadurch können beispielweise unterschiedliche Konversionsgrade bzw. Farborte mit einem Konverter-Volumenver guss realisiert werden. Z.B. können benachbarte LEDs derart mit einem Verguss beschichtet werden, dass über einer LED „kaltes" weißes Licht und über der anderen LED „warmes" weißes Licht emittiert wird.
Es kann, insbesondere nach dem Volumenverguss, eine Sedimenta tion erfolgen, die natürlich ablaufen oder zum Beispiel in einer Zentrifuge erzwungen werden kann. Aufgrund von initial unter schiedlichen Füllstandhöhen über einem Chip ergeben sich unter schiedliche Dicken einer sedimentierten Phosphorschicht . Mit tels eines nachfolgenden Schleifprozesses in Silikon oder einem anderen, insbesondere klaren, Material über dem absedimentier- ten Phosphor kann eine gleichmäßige Bauteildicke über dem Sub strat erzeugt werden.
Die Begrenzungseinrichtung kann derart dimensioniert sein, dass sie zumindest den zweiten Bereich der Leuchtvorrichtung über deckt. Der gesamte zweite Bereich kann somit mit einer Schicht versehen werden, die eine definierte Höhe aufweisen kann oder in unterschiedliche Bereichen unterschiedliche, definierte Hö hen aufweisen kann und/oder eine definierte Struktur in einem Bereich ihrer Oberseite aufweisen kann.
Temporär eingesetzte Komponenten, wie insbesondere das Begren zungselement oder die Begrenzungseinrichtung, können eine schlecht anhaftende Oberfläche oder eine Oberfläche mit einer Antihaftbeschichtung aufweisen. Eine spätere Entformung kann dadurch erleichtert werden. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung mit den Schritten:
Bereitstellen eines Trägers auf dessen Oberseite wenigstens ein optoelektronisches Halbleiterbauteil, insbesondere ein LED- Chip, angeordnet ist,
temporäres Anordnen auf dem Träger von einer erfindungsgemäßen Vorrichtung derart, dass, insbesondere zum Schutz eines ersten Bereichs auf der Oberseite des Trägers vor fließfähigem Mate rial, die Unterseite des Begrenzungselements die Trägerober seite im ersten Bereich kontaktiert und die seitliche Oberfläche den ersten Bereich gegenüber einem zweiten Bereich auf der Trä geroberfläche abgrenzt,
Aufbringen von fließfähigen Material auf den zweiten Bereich, und
Entfernen der Vorrichtung nachdem das fließfähige Material aus- gehärtet ist.
Die Vorrichtung kann auf dem Träger fixiert, insbesondere fest gespannt, oder aufgedrückt werden. Das Verfahren kann bei Raumtemperatur und/oder unter Atmosphä rendruck durchgeführt werden.
Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen temporären Begren zungsvorrichtungen können als temporäre Kavität oder auch als Mold-Werkzeug beziehungsweise als „Moldtool" angesehen werden.
Ausführungsvarianten von erfindungsgemäßen temporären Begren zungsvorrichtungen können oben offen sein. Damit kann kein Spritzdruck aufgebracht werden, wie zum Beispiel bei Molding- Verfahren. Die Oberfläche eines fließfähigen Materials bezie hungsweise einer Vergussmasse liegt nach dem Einfüllen direkt an Luft. Derartige Ausführungsvarianten, insbesondere deren Be grenzungselemente, umgeben das zu umhüllende Element daher nicht vollständig, sondern ein Teil des fließfähigen Materials liegt nach dem Einfüllvorgang an der umgebenden Luft und damit auf Atmosphärendruck. Beim Einfüllen des fließfähigen Materials muss auf den bereits aufgebrachten Teil der Vergussmasse kein Druck aufgebracht werden, um das Material zu verteilen. Ein Spritzdruck- oder Spritzgussprozess kommt daher nicht zum Ein satz .
Ein Einfüllkanal einer Einfülleinrichtung zum Einfüllen oder Einbringen des fließfähigen Materials kann einen Querschnitt aufweisen, der deutlich größer ist als für den Transfer des Materials erforderlich wäre. Der Einfüllkanal und/oder eine Öffnung in einer temporären Begrenzungsvorrichtung zum Einbrin gen des fließfähigen können daher kein durch das Werkzeug be grenzter Bereich sein, sondern sie können wesentlich größer sein und nur ein Teil davon kann zum Einbringen des Materials genutzt werden. Bei einem Molding-Verfahren wird demgegenüber normaler weise der gesamte Einfüllkanal und/oder die gesamte Öffnung als Zulauf für das Material genutzt. Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen, jeweils schematisch,
Fig. 1 bis 3 eine jeweilige Querschnittsansicht einer
Variante einer temporären Begrenzungsvorrichtung bzw. einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung, wobei das Aufträgen von fließfähigem Material il lustriert wird, Fig. 4 bis 6 eine jeweilige Querschnittsansicht einer weiteren Variante einer temporären Begrenzungs vorrichtung bzw. einer optoelektronischen Leucht vorrichtung, wobei das Aufträgen von fließfähigem Material illustriert wird,
Fig. 7 bis 9 eine jeweilige Querschnittsansicht noch ei ner weiteren Variante einer temporären Begren zungsvorrichtung bzw. einer optoelektronischen
Leuchtvorrichtung, wobei das Aufträgen von fließ fähigem Material illustriert wird,
Fig. 10 bis 12 eine jeweilige Querschnittsansicht noch ei ner weiteren Variante einer temporären Begren- Zungsvorrichtung bzw. einer optoelektronischen
Leuchtvorrichtung, wobei das Aufträgen von fließ fähigem Material illustriert wird, und wobei zu sätzlich unterschiedliche Varianten einer Begren zungseinrichtung dargestellt sind, und
Fig. 13 bis 15 eine jeweilige Querschnittsansicht noch ei ner weiteren Variante einer temporären Begren zungsvorrichtung bzw. einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung mit einem Träger, wobei das Aufträgen von fließfähigem Material illustriert wird, und wobei zusätzlich noch eine weitere Va riante einer Begrenzungseinrichtung zur Bildung einer Materialschicht dargestellt ist. Die in den Fig. 1 bis 3 dargestellte Vorrichtung 21 umfasst ein Begrenzungselement 23 mit einer Unterseite 25 und wenigstens einer seitlichen Oberfläche 27. Das Begrenzungselement 23 weist einen wenigstens annähernd rechteckigen Querschnitt auf und ist vorzugsweise aus einem weichen, verformbaren Material ausgebil- det. In einer senkrecht zur Bildebene verlaufenden Umfangsrich tung U ist das Begrenzungselement 23 vollumfänglich geschlos sen. Das Begrenzungselement 23 bildet somit, längs seiner Um fangsrichtung U gesehen, einen Rahmen, der zum Beispiel recht- eckig oder quadratisch oder auch ringförmig ausgestaltet sein kann. Die seitliche Oberfläche 27 ist ebenfalls, längs der Um fangsrichtung U gesehen, vollständig geschlossen. Die seitliche Oberfläche 27 bildet daher eine Wandung, die eine von dem rah menartigen Begrenzungselement 23 umfassten Innenbereich 29 umgibt.
Die Begrenzungsvorrichtung 21 weist außerdem eine obere, steife Begrenzungseinrichtung 51 auf, die in Form einer Grundplatte ausgestaltet ist, an deren Unterseite das Begrenzungselement 23 angeordnet ist. Die Grundplatte 51 weist mindestens eine von ihrer Oberseite zu ihrer Unterseite durchgehende Öffnung auf, über die der Innenbereich 29 zugänglich ist. Dadurch kann we nigstens ein fließfähiges Material 55, insbesondere in Form einer Schicht, auf einen plattenartigen Träger 33 einer opto- elektronischen Leuchtvorrichtung 31 aufgebracht werden.
Der Träger 33 umfasst ein Substrat 39 und eine Metallisierungs schicht 37. Diese kann in einzelne Teilbereiche unterteilt sein, die elektrisch voneinander getrennt sind. Die Schicht 37 kann daher auch nicht auf der gesamten Oberseite 35 des Trägers 33 angeordnet sein, sondern nur auf einem Teilbereich und daher zum Beispiel einzelne, voneinander getrennte Kontaktbereiche zur elektrischen Kontaktierung aufweisen. Auf der Oberseite 35 des Trägers 33 ist außerdem wenigstens ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 41 angeordnet, bei dem es sich beispielsweise um einen LED-Chip handeln kann. Auf der Oberseite des Halbleiterbauteils 41 ist ein lichtemittierender Bereich ausgebildet, der von einer optionalen, insbesondere transparenten, Materialschicht 43, überdeckt ist. Über wenigs tens einen Bonddraht 45 kann das Halbleiterbauteil 41 mit der Metallisierungsschicht 37 elektrisch verbunden sein.
Bei der Leuchtvorrichtung 31 ist vorgesehen, dass wenigstens eine Schicht aus wenigstens einem, im fließfähigen Zustand ver arbeiteten Material 55 auf die Oberseite 35 des Trägers 33 aufgetragen wird. Dabei soll das Material 55 einen ersten Be reich 47 auf der Trägeroberseite 35 nicht bedecken und einen an den ersten Bereich 47 angrenzenden zweiten Bereich 49 auf der Trägeroberfläche 35 bedecken. Die Begriffe „Trägeroberseite" oder „Trägeroberfläche" sind breit zu verstehen und sollen ins besondere auch Oberflächenbereiche von Elementen oder Einrich tungen umfassen, die auf dem Träger 33 angeordnet sind. Zur Unterscheidung des ersten Bereichs 47 vom zweiten Bereich 49 sind senkrecht verlaufende gestrichelte Linien in Fig. 1 ein gezeichnet. Die Grenzlinie G zwischen den beiden Bereichen 47, 49 erstreckt sich ferner in der Ebene der Trägeroberseite 35.
Das Material 55 wird im fließfähigen Zustand verarbeitet und insbesondere auf die Trägeroberseite 35 aufgebracht. Es härtet dann aus, zum Beispiel in einem thermischen Prozess. Zur Auf bringung des Materials 55 im fließfähigen Zustand auf die Ober seite 35 des Trägers 33 kommt die Begrenzungsvorrichtung 21 zum Einsatz. Diese wird temporär auf der Oberseite 35 angeordnet und nach dem Aushärten oder Anhärten wieder entfernt. Dafür kann die seitliche Oberfläche 27 beispielweise aus einem Material mit schlechter Haftung bzw. schlechter Benetzbarkeit herge stellt werden.
Bei der Begrenzungsvorrichtung 21 ist/sind die Unterseite 23 und/oder die seitliche Oberfläche 25 und/oder eine, gegebenen falls abgerundete, Kante 61 zwischen der Unterseite 23 und der seitlichen Oberfläche 25 derart ausgebildet und dimensioniert, dass die Begrenzungsvorrichtung 21, wenn die Unterseite 23 auf der Trägeroberfläche 35 aufliegt, den ersten Bereich 47 gegen über dem zweiten Bereich 49 begrenzt.
Insbesondere weist die zwischen der Unterseite 25 und der seit- liehen Oberfläche 27 verlaufende Kante 61 längs der Umfangs richtung U einen Verlauf auf, der zumindest annähernd der Grenz linie G zwischen dem ersten Bereich 47 und dem zweiten Bereich 49 entspricht, wenn die Unterseite 25 auf der Trägeroberfläche 35 aufliegt. Die Kante 61 lässt sich über ihren gesamten Verlauf längs der Grenzlinie G in Kontakt mit der Trägeroberseite 35 bringen. Die Kante 61 und die seitliche Oberfläche 27 können somit eine seitliche Begrenzung für das mittels einer Auftra geinrichtung 53 auf dem zweiten Bereich 49 aufgebrachte Material 55 bilden, wie insbesondere Fig. 2 illustriert. Die Auftragein- richtung 53 kann dabei wie eine Art Spender wirken, der das fließfähige Material 55 über eine nach unten gerichtete Düse abgibt, so dass das fließfähige Material 55 von oben auf die Oberfläche 35 aufgebracht werden kann (vgl. Fig. 2) . Die Begrenzungsvorrichtung 21 kann, vergleichbar einem Stempel, temporär auf der Trägeroberfläche 35 angeordnet bzw. mit einer in Fig. 2 angedeuteten Kraft F auf die Trägeroberfläche 35 gedrückt werden. Die Begrenzungsvorrichtung 21 kann daher auch als eine Art Stempelwerkzeug angesehen werden. Die Kraft F kann beispielsweise dadurch erzeugt werden, dass die Begrenzungsvor richtung 21 auf die Trägeroberfläche 35 gespannt oder mittels einer entsprechenden Vorrichtung auf die Trägeroberfläche 35 gedrückt wird. Durch das Aufdrücken der Begrenzungsvorrichtung 21 kann der Bereich zwischen der Kante 61 und der Oberfläche 35 besonders gut abgedichtet und somit ein Fließen des Materials 55 über die Grenzlinie G und auf den ersten Bereich 47 verhindert werden. Die Dichtwirkung kann weiter verbessert werden, indem das Be- grenzungselement 23 aus einem weichen, verformbaren Material ausgestaltet ist. Ferner kann eine Beschichtung auf der seit lichen Oberfläche 27, der Unterseite 25 und/oder der Kante 61 vorgesehen sein, die eine bessere Abdichtung bewirkt.
Wie Fig. 2 außerdem zeigt, kann das Material 55 seitlich neben der von der seitlichen Oberfläche 27 des Begrenzungselements 23 gebildeten Wandung bis zu einem gewünschten Niveau aufgefüllt werden. Dazu kann an der seitlichen Oberfläche 27 eine Stop peinrichtung 57 angeordnet sein. Diese kann mehrere Stoppele mente umfassen, die in einem bestimmten Abstand zur Unterseite 25 und in Umlaufrichtung U gesehen zueinander versetzt aus der seitlichen Oberfläche 27 hervorragen. Alternativ kann die Stop peinrichtung 57 auch als ein umlaufender und aus der seitlichen Oberfläche 27 hervorstehender Bund ausgestaltet sein. Durch die Stoppeinrichtung 57 kann verhindert werden, dass das mittels der Auftrageinrichtung 53 aufgebrachte Material das Höhenniveau der Stoppeinrichtung 57 übersteigt (vgl. Fig. 2) . Zumindest im Bereich der seitlichen Oberfläche 27 kann somit mittels der Stoppeinrichtung 57 eine maximale Füllhöhe für das fließfähige Material 55 erreicht bzw. sichergestellt werden. Die Stoppein richtung 57 kann eine Oberfläche aus einem schwach anhaftenden Material aufweisen. Dadurch kann das Entfernen der Begrenzungs einrichtung 21 erleichtert werden.
Nach dem Aushärten des Materials 55 kann die Begrenzungsvor richtung 21 wieder entfernt werden, wie Fig. 3 zeigt. Es kann auch ein Anhärten, z.B. zur Formstabilisierung, mit der Begren zungseinrichtung 21 erfolgen, wohingegen das Material 55 ohne Begrenzungsvorrichtung 21 aushärten kann. Es ergibt sich eine deutliche Abgrenzung zwischen dem unbedeckten ersten Bereich 47 und dem mit Material 55 bedeckten zweiten Bereich 49. Ein Flie ßen, das auch als „Bleeding" bezeichnet wird, des noch fließ fähigen Materials 55 in den ersten Bereich 47 konnte somit durch die Verwendung der Begrenzungsvorrichtung 21 vermieden werden. Ein permanent angeordneter Damm, der ein derartiges „Bleeding" möglicherweise auch verhindern könnte, konnte eingespart wer den .
Die mit Bezug auf die Fig. 4 bis 6 beschriebene Begrenzungsvor richtung 21 weist im Unterschied zu der Begrenzungsvorrichtung der Fig. 1 und 2 eine durchgehende Grundplatte 51 auf, und das Begrenzungselement 23 weist eine dreieckförmige Querschnitts fläche auf. Außerdem liegt die seitliche Oberfläche 27 außen. Bei der Vorrichtung 21 gemäß den Fig. 4 bis 6 ist es daher vorgesehen, dass das Begrenzungselement 23, wenn es mit seiner Unterseite 25 in Anlage mit der Oberseite 35 des Trägers 33 gebracht ist, einen ersten Bereich 47 der Trägeroberseite 35 überdeckt und diesen somit von dem angrenzenden, äußeren, zwei ten Bereich 49 trennt.
Aufgrund der dreieckigen Querschnittsform des Begrenzungsele ments 23 fällt die Unterseite 25 mit der in Umlaufrichtung U umlaufenden Kante 61 zusammen. Diese liegt auf der Oberseite 35 auf bzw. wird, wie zuvor beschrieben, mit einer Kraft F auf die Oberseite 35 gedrückt. Dadurch kann eine effektive Abdichtung erreicht und ein „Bleeding" des fließfähigen Materials 55 ver mieden werden. Eine Beschichtung kann den Dichteffekt weiter verbessern .
Bei dem Halbleiterbauteil 41 kann es sich um einen lichtemit tierenden Chip handeln, der einen Lichtaustrittsbereich an sei ner seitlich Oberfläche aufweist. Bei dem Chip kann es sich insbesondere um eine als Volumenemitter ausgestaltete LED han deln.
Das fließfähige Material 55 kann wiederum mittels einer Auftra geinrichtung 53 auf den zweiten Bereich 49 aufgebracht werden, wie Fig. 2 zeigt. Durch die schräg nach oben und nach außen verlaufende seitliche Oberfläche 27 ergibt sich eine entspre- chende Abschrägung 59 an der dem Halbleiterbauteil 41 zugewand ten Oberflächenseite der von dem Material 55 gebildeten Schicht (vgl. Fig. 6) . Durch diese Abschrägung 59 weist das Material 55 eine definierte Form der dem Lichtaustrittsbereich gegenüber liegenden Flanke auf. Diese kann eine verbesserte Strahlformung und somit eine verbesserte Auskoppeleffizienz bewirken. Dies ist in Fig. 6 durch die Pfeile P illustriert, die den Lichtweg des vom Halbleiterbauteil 41 emittierten Lichts beispielhaft zeigen .
Die mit Bezug auf die Fig. 7 bis 9 beschriebene Begrenzungsvor richtung 21 weist ein an der Grundplatte 51 angebrachtes Be grenzungselement 23 auf, dass im Gegensatz zu den vorstehend beschriebenen Begrenzungselementen keine rahmenartige Struktur aufweist, sondern zumindest annähernd in Form eines ellipsoi- dal-, ball- bzw. eiförmigen Gebildes ausgebildet ist.
Die Unterseite 25 des Begrenzungselements 23 lässt sich, wie Fig. 8 zeigt, auf die Oberseite der Materialschicht 43 aufbrin gen. Die Unterseite 25 ist so dimensioniert, dass sie zumindest annähernd eine Emissionsfläche des Halbleiterbauteils 41 über decken und somit einen definierten ersten Bereich 47 auf der Oberseite 35 des Trägers 33 vor in fließfähigem Zustand aufge brachten Material schützen kann. Durch über dem angrenzenden zweiten Bereich 49 gebildete Materialschichten 55a, 55b kann somit der Rand der Emissionsfläche eingegrenzt werden. Dadurch kann ein verbesserter Kontrast in dem vom Halbleiterbauteil 41 emittierten Licht erreicht werden.
Die Unterseite 25 mit der in Umlaufrichtung U umlaufenden Kante 61 kann wiederum, wie zuvor beschrieben, mit einer Kraft F auf den ersten Bereich 47 gedrückt werden. Dadurch kann eine effek tive Abdichtung erreicht und ein „Bleeding" von fließfähigem Material auf den ersten Bereich 47 vermieden werden. Eine Be schichtung kann den Dichteffekt weiter verbessern. Wie bereits erwähnt, ist bei der Leuchtvorrichtung 31 gemäß den Fig. 7 bis 9 vorgesehen, dass zwei Schichten 55a, 55b aus un terschiedlichen Materialien, die in fließfähigem Zustand mit- tels der Vorrichtung 53 aufgetragen werden, auf den zweiten Bereich 49 der Oberseite 35 aufgebracht werden. Die seitliche Oberfläche 27 des Begrenzungselements 23 bildet dabei eine in Umfangsrichtung U des Begrenzungselements 23 umlaufende Begren zungswand für die Materialschichten 55a, 55b. Diese können bis an diese Begrenzungswand heran ausgebildet werden. Durch deren Form kann, wie Fig. 9 zeigt, eine Art Krater seitlich oberhalb der Materialschicht 43 von den Materialschichten 55a, 55b aus gebildet werden, insbesondere bei ausreichend hohen Vergusshö hen. Der Krater kann die Strahlqualität des vom Halbleiterbau- teil 41 emittierten Lichts verbessern.
Die Begrenzungsvorrichtung 21 der Fig. 7 und 8 kann wiederum als eine Art Stempel angesehen werden, der temporär zur Bildung der Schichten 55a, 55b und zum Schutz des ersten Bereichs 47 auf der Oberseite der Schicht 43 angeordnet wird. Die Begren zungsvorrichtung 21 ist auch zur Verwendung bei siebgedruckten Schichten einsetzbar.
Fig. 10 bis 12 zeigen eine temporäre Begrenzungsvorrichtung 21 bzw. eine optoelektronischen Leuchtvorrichtung 31. Die Vorrich tung 21 ist auch zur Herstellung wenigstens einer definierten Schicht aus dem im fließfähigen Zustand bereitgestellten Mate rial 55 geeignet. Dazu hat die Vorrichtung 21 eine Begrenzungs einrichtung in Form der Begrenzungsplatte 51 sowie eine Hal- teeinrichtung 63 zum Halten der Begrenzungsplatte 51 in einem bestimmten Abstand A oberhalb der Oberseite 35 des Trägers 33, wenn die Vorrichtung 21 bestimmungsgemäß auf der Oberseite 35 aufliegt. Die Halteeinrichtung 63 kann in Form eines oder meh rerer, z.B. stabförmiger, Abstandshalter ausgebildet sein, die an der Begrenzungsplatte 51 angeordnet sind und deren von der Begrenzungsplatte 51 entfernt liegendes Ende im Abstand A unter der Begrenzungsplatte 51 liegt. Die Halteeinrichtung 63 ist bevorzugt starr ausgestaltet, so dass sie an der Oberseite 35 anschlagen kann, wenn die Vorrichtung 21 auf die Oberseite 35 aufgedrückt wird.
An der Unterseite der Begrenzungsplatte 51 ist ferner ein Be grenzungselement 23 angeordnet, wie zuvor beschrieben. Für den Einsatz der Vorrichtung zur Herstellung der wenigstens einen Schicht 55 mit einer bestimmten Höhe ist das Begrenzungselement jedoch nur also optionale Einrichtung zu sehen.
Die Begrenzungsplatte 51 weist Öffnungen 73 auf, die von ihrer Oberseite 65 zu ihrer Unterseite 67 durchgehen und insbesondere zum Einbringen des Materials zur Bildung der Materialschicht 55 zwischen der Begrenzungsplatte 51 und der Trägeroberseite 35 vorgesehen sind.
Wie in Fig. 11 dargestellt, kann die Vorrichtung 21 in Anlage mit der Oberseite 35 des Trägers 33 gebracht werden. Fig. 11 zeigt dabei zwei unterschiedliche Ausgestaltungen der Begren zungsplatte 51. Im oberen Teil der Fig. 11 (vgl. Fig. 11a) ist die Begrenzungsplatte 51 mit einer flachen Oberseite 65 und mit einer flachen Unterseite 67 ausgebildet. Damit kann aus im fließfähigen Zustand bereitgestellten Material, das über die Auftrageinrichtung 53 und durch eine der Öffnungen 73 aufgetra gen wird, eine Schicht 55 gebildet werden, die eine definierte Höhe H zur Trägeroberseite 35 bzw. eine definierte Höhe hl in Bezug auf die Oberseite der Halbleiterbauteile 41 aufweist, bei denen es sich etwa um LED-Chips handeln kann.
Durch die Verwendung der Begrenzungsplatte 51 zur Herstellung der Schicht 55 gemäß Fig. 11a ist die Höhe hl über den Halblei terbauteilen 51 definiert, vgl. Fig. 12a. Die Materialschicht- dicke über dem emittierenden Bauteil lässt sich somit präzise einstellen. Dadurch können Abweichungen in der Farbortvertei- lung verringert werden.
Im unteren Teil von Fig. 11 (vgl. Fig. 11b) ist die Begren- zungsplatte 51 zwar ebenfalls mit einer flachen Oberseite 65 ausgebildet. Jedoch weist die Unterseite 67 eine Strukturierung 69 auf, die zur Ausbildung einer komplementären Struktur 71 auf der Oberseite 75 der Schicht 55 vorgesehen ist, wie Fig. 12b zeigt. Insbesondere kann jeweils oberhalb des lichtemittieren- den Bereichs der Halbleiterbauteile 41 ein optisches Element 77, insbesondere eine Linse, ausgebildet werden.
Wie in Fig. 10 ferner beispielhaft illustriert ist, kann die Unterseite 67 der Begrenzungseinrichtung 51 auch aus einem Be- reich mit einer Strukturierung 69 und aus einem ebenen Bereich bestehen .
Bei dem mit Bezug auf die Fig. 13 bis 15 beschriebenen Beispiel kommt eine Vorrichtung 21 zum Einsatz, bei der die Unterseite 67 der Begrenzungsplatte 51 gestuft ausgebildet ist. Die Unter seite 67 hat daher wenigstens einen ersten Bereich 79, der einen ersten Abstand hl zur Oberseite des einen Halbleiterbauteils 41 aufweist, und einen zweiten Bereich 81, der einen zweiten Ab stand h2 zur Oberseite des benachbarten, zweiten Halbleiterbau- teils 41 aufweist, wenn die Vorrichtung 21 auf der Trägerober fläche 35 angeordnet ist. Wie die Fig. 14 und 15 illustrieren, kann somit eine Materialschicht 55 gebildet werden, bei welcher die Schichthöhen hl, h2 über den benachbarten Halbleiterbautei len 41 unterschiedlich sind. Es lassen sich dadurch unterschied- liehe Farbortverteilungen bei den Halbleiterbauteilen 41 rea lisieren. Dies kann zum Beispiel dazu verwendet werden, um meh rere Farbort-Koordinaten in einem „Package" zu realisieren. BEZUGSZEICHENLISTE
21 BegrenzungsVorrichtung
23 Begrenzungseiement
25 Unterseite
27 seitliche Oberfläche
29 Innenbereich
31 Leuchtvorrichtung
33 Träger
35 Oberseite
37 MetallisierungsSchicht
39 Substrat
41 Halbleiterbauteil
43 MaterialSchicht
45 Bonddraht
47 erster Bereich
49 zweiter Bereich
51 Platte, Begrenzungseinrichtung
53 Auftrageinrichtung
55 Material, Schicht
55a MaterialSchicht
55b MaterialSchicht
57 Stoppeinrichtung
59 Abschrägung
61 Kante
63 Halteeinrichtung
65 Oberseite
67 Unterseite
69 Strukturierung
71 Struktur
73 Öffnung
75 Oberseite
77 optisches Element
79 erster Bereich
81 zweiter Bereich U Umfangseinrichtung
P Pfeil
F Kraft
G Grenzlinie
A Abstand
H Höhe
hl Höhe, erster Abstand h2 zweiter Abstand

Claims

ANSPRÜCHE
1. Vorrichtung zur temporären Begrenzung eines in einem fließfähigen Zustand auftragbaren Materials (55), wobei vorgesehen ist, dass das Material einen ersten Be reich (47) einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung (31) nicht bedeckt und einen an den ersten Bereich (47) angrenzenden zweiten Bereich (49) der Leuchtvorrichtung (31) bedeckt, wobei die Vorrichtung (21) ein Begrenzungs element (23) mit einer Unterseite (25) und wenigstens einer seitlichen Oberfläche (27) aufweist,
wobei, insbesondere zum Schutz des ersten Bereichs (47) vor dem fließfähigen Material (55), die Vorrichtung (21) derart ausgebildet und temporär derart auf der Leucht vorrichtung (31) anordenbar ist, dass die Unterseite (25) des Begrenzungselements (23) die Leuchtvorrichtung (31) im ersten Bereich (47) kontaktiert und die seitliche Oberfläche (27) und/oder eine Kante (61) zwischen der seitlichen Oberfläche (27) und der Unterseite (25) den ersten Bereich (47) gegenüber dem zweiten Bereich (49) abgrenzt, und
wobei das Begrenzungselement (23) zumindest teilweise aus einem verformbaren und insbesondere einem schlecht be netzbaren Material ausgebildet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die zwischen der Unterseite (25) und der seitlichen Ober fläche (27) verlaufende Kante (61) einen Verlauf auf weist, der zumindest annähernd einer Grenzlinie (G) zwi schen dem ersten Bereich (47) und dem zweiten Bereich (49) entspricht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die seitliche Oberfläche (27) in einer, insbesondere pa rallel zur Unterseite verlaufenden, Umfangsrichtung (U) geschlossen ist, und/oder
dass die Unterseite (25) und/oder die seitliche Oberflä- che (27) und/oder die, gegebenenfalls abgerundete, Kante
(61) zwischen der Unterseite (25) und der seitlichen Oberfläche (27) derart dimensioniert ist, dass die Be grenzungsvorrichtung (21), wenn die Unterseite (25) auf der Leuchtvorrichtung aufliegt, den ersten Bereich (47) gegenüber dem zweiten Bereich (49) abgrenzt.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterseite (25) und/oder die zwischen der Unterseite (25) und der seitlichen Oberfläche (27) verlaufende Kante
(61) über ihre gesamte Länge in Kontakt mit der Leucht vorrichtung (21), insbesondere der Trägeroberseite (35), bringbar ist. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Unterseite (25) und/oder die zwischen der Unterseite (25) und der seitlichen Oberfläche (27) verlaufende Kante (61) und/oder die seitliche Oberfläche (27) eine Be- Schichtung und/oder wenigstens eine Stoppeinrichtung
(57), insbesondere Stopplinien oder Stoppelemente, auf weist, insbesondere zur Vermeidung oder Begrenzung eines Fließens des Materials (55) . 6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Begrenzungselement (23) zumindest teilweise aus einem elastischen Material ausgebildet ist. 7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die seitliche Oberfläche (27), insbesondere geradlinig, in einem Winkel von zumindest annähernd 90 Grad zur Un terseite (25) verläuft oder
die seitliche Oberfläche (27), insbesondere geradlinig oder gekrümmt, vorzugsweise konkav oder konvex, von der Unterseite (25) weg nach oben und nach außen, verläuft.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Kante (61) zwischen der Unterseite (25) und der seit lichen Oberfläche (27) abgerundet ausgestaltet ist.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
in einer Ebene senkrecht zur Unterseite (25) gesehen das Begrenzungselement (23) einen rechteckigen, quadrati schen, dreieckigen, n-eckigen oder kreisförmigen Quer schnitt aufweist.
10 Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
das Begrenzungselement (23) in Form eines rahmenartigen Gebildes ausgebildet ist, das einen Innenbereich (29) umgibt, wobei, vorzugsweise, der Innenbereich (29) derart dimensioniert ist, dass darin wenigstens ein optoelekt ronisches Halbleiterbauteil (41), insbesondere ein LED- Chip, anordenbar ist. 11. Vorrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die seitliche Oberfläche (27) die dem Innenbereich (29) zugewandte oder die vom Innenbereich (29) abgewandte Oberflächenseite des rahmenartigen Gebildes ist.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
das Begrenzungselement (23) in Form eines Stempels aus gebildet ist, dessen Unterseite (25) zumindest annähernd die Größe und/oder Form des ersten Bereichs (47) auf weist .
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
diese eine obere, vorzugsweise steife, Begrenzungsein richtung (51), insbesondere Begrenzungsplatte, aufweist, die in einem bestimmten Abstand (A) oberhalb der Leucht vorrichtung (31) anordenbar ist, insbesondere zur Aus bildung einer Schicht aus dem fließfähigen Material (55) im Raumbereich zwischen einer Trägeroberfläche (35) und der Begrenzungsplatte (51),
wobei, bevorzugt, das Begrenzungselement (23) an der Be grenzungseinrichtung (51) angeordnet ist. 14. Vorrichtung nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Begrenzungseinrichtung (51) wenigstens eine von ihrer Oberseite (65) zu ihrer Unterseite (67) durchgehende Öff nung (73) aufweist, insbesondere zum Einbringen des Ma- terials (55) .
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Halteeinrichtung (63) zum Halten der Begrenzungs einrichtung (51) in einem bestimmten Abstand (A) oberhalb der Leuchtvorrichtung (31) vorgesehen ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass die Halteeinrichtung (63) wenigstens einen, insbesondere starren, Abstandshalter aufweist, wobei, bevorzugt, der Abstandshalter an der Begrenzungseinrichtung (51) ange ordnet ist und ein von der Begrenzungseinrichtung (51) entfernt liegendes Ende des Abstandhalters in Anlage mit der Leuchtvorrichtung (31) bringbar ist.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Unterseite (67) der Begrenzungseinrichtung (51), die der Leuchtvorrichtung (31) zugewandt ist, wenn die Be grenzungseinrichtung (51) oberhalb der Leuchtvorrichtung (31) angeordnet ist, wenigstens in einem Bereich der Un terseite (67) eine Strukturierung (69) aufweist, insbe sondere zur Ausbildung einer zur Strukturierung (69) kom plementären Struktur (71) auf der Oberseite (75) der Schicht aus dem fließfähigen Material (55) .
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17,
dadurch gekennzeichnet, dass,
wenn die Begrenzungseinrichtung (51) oberhalb der Leucht vorrichtung (31) angeordnet ist, der Bereich der Unter seite (67) über einem lichtemittierenden Bereich eines optoelektronischen Halbleiterbauteils (41) liegt und die Strukturierung (69) derart ausgebildet ist, dass in der Schicht oberhalb des lichtemittierenden Bereichs ein op tisches Element (77) ausgebildet wird.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 18,
dadurch gekennzeichnet, dass
eine Unterseite (67) der Begrenzungseinrichtung (51), die der Leuchtvorrichtung (31) zugewandt ist, wenn die Be grenzungseinrichtung (51) oberhalb der Leuchtvorrichtung (31) angeordnet ist, einen ersten Bereich aufweist, der einen ersten Abstand (hl) zur Oberseite der Leuchtvor richtung (51) aufweist, und wenigstens einen zweiten Be reich aufweist, der einen zweiten Abstand (h2 ) zur Leuchtvorrichtung (51) aufweist, welcher sich von dem ersten Abstand (hl) unterscheidet.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass
die Begrenzungseinrichtung (51) derart dimensioniert ist, dass sie zumindest den zweiten Bereich (49) der Leucht vorrichtung (31) zumindest im Wesentlichen überdeckt.
21. Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Leucht vorrichtung (31) mit den Schritten:
Bereitstellen eines Trägers (33) auf dessen Oberseite (35) wenigstens ein optoelektronisches Halbleiterbauteil (41), insbesondere ein LED-Chip, angeordnet ist,
temporäres Anordnen auf dem Träger (33) von einer Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche der art, dass, insbesondere zum Schutz eines ersten Bereichs (47) auf der Oberseite (35) des Trägers (33) vor fließ fähigem Material (55), die Unterseite (67) des Begren zungselements (23) die Trägeroberseite (35) im ersten Bereich (47) kontaktiert und die seitliche Oberfläche (27) und/oder die Kante (61) des Begrenzungselements (23) den ersten Bereich (47) gegenüber einem zweiten Bereich (49) auf der Trägeroberfläche (35) abgrenzt,
Aufbringen von fließfähigen Material (55) auf den zweiten Bereich (49), und
Entfernen der Vorrichtung (21) nachdem das fließfä hige Material (55) ausgehärtet ist.
Verfahren nach Anspruch 21,
dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (21) auf dem Träger (33) fixiert, insbe sondere festgespannt oder aufgedrückt, wird.
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