DE102015109324A1 - Method and arrangement - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung, wobei ein optoelektronisches Halbleiterbauelement auf einem Träger bereitgestellt wird, wobei eine erste Schicht mit einem Matrixmaterial und Streupartikel auf eine Oberseite des Trägers aufgetragen wird, wobei auf die Anordnung eine Zentrifugalkraft oder eine Schwerkraft derart ausgeübt wird, dass die Streupartikel in der ersten Schicht zumindest teilweise in Richtung des Trägers bewegt werden und eine Erhöhung der Konzentration der Streupartikel in der ersten Schicht in der Nähe des Trägers erreicht wird.The invention relates to a method and an arrangement in which an optoelectronic semiconductor component is provided on a carrier, wherein a first layer with a matrix material and scattering particles is applied to an upper side of the carrier, wherein a centrifugal force or a gravitational force is exerted on the arrangement such that the scattering particles in the first layer are at least partially moved in the direction of the carrier and an increase in the concentration of the scattering particles in the first layer in the vicinity of the carrier is achieved.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und eine Anordnung gemäß Patentanspruch 10. The invention relates to a method according to claim 1 and an arrangement according to
Es ist eine Anordnung, aufweisend einen Träger und ein optoelektronisches Halbleiterbauelement, bekannt, wobei das optoelektronische Halbleiterbauelement auf dem Träger angeordnet ist. Das Halbleiterbauelement ist mit einer Schicht mit Streupartikeln bedeckt. An arrangement comprising a carrier and an optoelectronic semiconductor component is known, wherein the optoelectronic semiconductor component is arranged on the carrier. The semiconductor device is covered with a layer of scattering particles.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Anordnung und eine verbesserte Anordnung bereitzustellen.It is an object of the invention to provide an improved method of manufacturing an assembly and an improved assembly.
Diese Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und mit der Anordnung gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Ausführungsformen des Verfahren und der Anordnung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.This object is achieved by the method according to claim 1 and with the arrangement according to
Ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Anordnung wird dadurch bereitgestellt, dass ein optoelektronisches Halbleiterbauelement auf einem Träger bereitgestellt wird, eine erste Schicht mit einem Matrixmaterial und Streupartikel auf eine Oberseite des Trägers aufgetragen wird. Auf die Anordnung wird eine Zentrifugalkraft oder eine Schwerkraft derart ausgeübt, dass die Streupartikel in der ersten Schicht zumindest teilweise in Richtung des Trägers bewegt werden und eine Erhöhung der Konzentration der Streupartikel in der ersten Schicht in der Nähe des Trägers erreicht wird.An improved method of fabricating an array is provided by providing an optoelectronic semiconductor device on a substrate, applying a first layer of matrix material, and scattering particles to an upper surface of the substrate. Centrifugal force or gravity is applied to the assembly such that the scattering particles in the first layer are at least partially moved toward the carrier and an increase in the concentration of scattering particles in the first layer near the carrier is achieved.
Dadurch wird ein Lichtverlust bei einer Seitenemission aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement über Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterbauelements im Wesentlichen reduziert oder ganz vermieden, so dass das optoelektronische Halbleiterbauelement besonders gut Licht emittieren kann und somit die Anordnung besonders hell ist sowie eine hohe Farbhomogenität aufweist. Des Weiteren wird ein Einfluss auf eine altersbedingte Degeneration des Trägers auf eine Performance der Anordnung, z. B. eine Verbräunung, reduziert oder vermieden.As a result, a light loss in the event of side emission from the optoelectronic semiconductor component via side surfaces of the optoelectronic semiconductor component is substantially reduced or completely avoided, so that the optoelectronic semiconductor component can emit light particularly well, and thus the arrangement is particularly bright and exhibits high color homogeneity. Furthermore, an influence on an age-related degeneration of the wearer on a performance of the arrangement, for. As a browning, reduced or avoided.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Zentrifugalkraft oder die Schwerkraft in der Weise ausgeübt, dass ausgehend von dem Bereich der erhöhten Konzentration die Konzentration der Streupartikel mit zunehmenden Abstand zum Träger abnimmt.In a further embodiment, the centrifugal force or the gravitational force is exerted in such a way that, starting from the region of increased concentration, the concentration of the scattering particles decreases with increasing distance to the carrier.
In einer weiteren Ausführungsform wird mittels der Zentrifugalkraft oder der Schwerkraft ein Konzentrationsgefälle zwischen einem an den Träger angrenzenden ersten Konzentrationsbereich von Streupartikel in der ersten Schicht und einem von dem Träger beabstandet angeordneten zweiten Konzentrationsbereich von Streupartikel in der ersten Schicht erzeugt. Dadurch wird eine zuverlässige Abstrahlung des optoelektronischen Halbleiterbauelements, insbesondere bei einer Ausgestaltung als Volumenemitter, über seine Seitenflächen sichergestellt.In a further embodiment, by means of the centrifugal force or gravity, a concentration gradient is generated between a first concentration range of scattering particles in the first layer adjacent to the carrier and a second concentration range of scattering particles in the first layer spaced from the carrier. As a result, a reliable radiation of the optoelectronic semiconductor component, in particular in an embodiment as a volume emitter, is ensured via its side surfaces.
In einer weiteren Ausführungsform wird die erste Schicht bis zu einer Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements aufgefüllt, wobei die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements frei gehalten wird. Dadurch wird sichergestellt, dass die Streupartikel nicht die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements bedecken und somit eine Abstrahlung von Licht aus dem optoelektronischen Halbleiterbauelement durch die Streupartikel oberseitig verhindert wird.In a further embodiment, the first layer is filled up to an upper side of the optoelectronic semiconductor component, wherein the upper side of the optoelectronic semiconductor component is kept free. This ensures that the scattering particles do not cover the upper side of the optoelectronic semiconductor component and thus prevents the emission of light from the optoelectronic semiconductor component by the scattering particles on the upper side.
In einer weiteren Ausführungsform wird eine zweite Schicht mit einem zweiten Matrixmaterial auf einer zum Träger abgewandten Seite auf die erste Schicht aufgetragen.In a further embodiment, a second layer with a second matrix material is applied to the first layer on a side facing away from the carrier.
In einer weiteren Ausführungsform wird die zweite Schicht bis zu einer Gehäuseoberseite eines Gehäuses, in dem der Träger angeordnet ist, aufgefüllt. Dadurch kann ein einheitliches Aussehen der Anordnung erzielt werden.In a further embodiment, the second layer is filled up to a housing upper side of a housing in which the carrier is arranged. Thereby, a uniform appearance of the arrangement can be achieved.
In einer weiteren Ausführungsform wird die zweite Schicht zeitlich nach Wirken der Zentrifugalkraft oder der Schwerkraft auf die Anordnung auf die erste Schicht aufgebracht. Dadurch wird vermieden, dass die zweite Schicht beim Anfahren einer Zentrifuge zur Bereitstellung der Zentrifugalkraft aus dem Gehäuseinnenraum austreten kann. Ferner wird verhindert, dass sich die erste Schicht und die zweite Schicht vermengen.In a further embodiment, the second layer is applied to the first layer in time after the action of centrifugal force or gravity on the device. This avoids that the second layer can emerge from the housing interior when starting a centrifuge to provide the centrifugal force. Furthermore, the first layer and the second layer are prevented from mixing.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erste Schicht beim Auftragen auf den Träger eine Massenkonzentration von Streupartikel mit einem Wert auf, wobei der Wert in einem Bereich von 10 bis 40 Prozent, insbesondere in einem Bereich von 15 bis 25 Prozent, liegt.In a further embodiment, when applied to the carrier, the first layer has a mass concentration of scattering particles having a value, wherein the value is in a range of 10 to 40 percent, in particular in a range of 15 to 25 percent.
In einer weiteren Ausführungsform wirkt die Zentrifugalkraft oder die Schwerkraft für einen Zeitraum von 5 bis 15 Minuten, vorzugsweise für 10 Minuten, auf die Streupartikel.In another embodiment, the centrifugal force or gravity acts on the scattering particles for a period of 5 to 15 minutes, preferably 10 minutes.
In einer weiteren Ausführungsform weist die erste Schicht eine Dicke auf, die kleiner oder gleich einer Dicke des optoelektronischen Halbleiterbauelements ist. Dadurch wird eine sichere Abstrahlung von Licht über eine Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements nach oben hin sichergestellt.In a further embodiment, the first layer has a thickness that is less than or equal to a thickness of the optoelectronic semiconductor component. As a result, reliable emission of light is ensured via an upper side of the optoelectronic semiconductor component towards the top.
In einer weiteren Ausführungsform nimmt die Konzentration der Streupartikel über die erste Schicht in Richtung vom Träger weg um wenigstens 5 Prozent, vorzugsweise um 10 Prozent, insbesondere um 15 Prozent, ab. In a further embodiment, the concentration of the scattering particles decreases over the first layer in the direction away from the carrier by at least 5 percent, preferably by 10 percent, in particular by 15 percent.
In einer weiteren Ausführungsform weist das optoelektronische Halbleiterbauelement wenigstens eine Seitenfläche auf. Die Seitenfläche ist im Wesentlichen senkrecht oder schräg zu der Oberseite des Trägers angeordnet. Die Seitenfläche ist von der ersten Schicht bedeckt.In a further embodiment, the optoelectronic semiconductor component has at least one side surface. The side surface is substantially perpendicular or oblique to the top of the carrier. The side surface is covered by the first layer.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Streupartikel aus wenigstens einem der folgenden Materialien ausgebildet:
Aluminiumoxid (Al2O3), Titanoxid (TiO2), Zirkoniumoxid (ZrO2), Printex, Ruß mit einer Korngröße (d50) von 20 nm bis 20 μm.In a further embodiment, the scattering particles are formed from at least one of the following materials:
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), Printex, carbon black with a particle size (d 50) of 20 nm to 20 μm.
In einer weiteren Ausführungsform weist die Anordnung eine zweite Schicht auf. Die zweite Schicht weist ein weiteres Matrixmaterial auf. Die zweite Schicht bedeckt auf einer zum Träger abgewandten Seite die erste Schicht. Vorzugsweise weist das Matrixmaterial der ersten Schicht und/oder das weitere Matrixmaterial der zweiten Schicht als Werkstoff Silikon auf. Zusätzlich oder alternativ ist die zweite Schicht im Wesentlichen frei von Streupartikel. Dadurch wird eine Abstrahlung von Licht durch das optoelektronische Halbleiterbauelement nach oben hin nicht behindert.In a further embodiment, the arrangement has a second layer. The second layer has another matrix material. The second layer covers the first layer on a side facing away from the carrier. The matrix material of the first layer and / or the further matrix material of the second layer preferably has silicon as the material. Additionally or alternatively, the second layer is substantially free of scattering particles. As a result, a radiation of light through the optoelectronic semiconductor component is not hindered upwards.
In einer weiteren Ausführungsform ist das optoelektronische Halbleiterbauelement oberseitig durch die zweite Schicht bedeckt.In a further embodiment, the optoelectronic semiconductor component is covered on the upper side by the second layer.
In einer weiteren Ausführungsform ist das optoelektronische Halbleiterbauelement als LED-Chip ausgebildet. Das optoelektronische Halbleiterbauelement ist vorzugsweise als Volumenemitter ausgebildet.In a further embodiment, the optoelectronic semiconductor component is designed as an LED chip. The optoelectronic semiconductor component is preferably designed as a volume emitter.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobeiThe above-described characteristics, features, and advantages of this invention, as well as the manner in which they are achieved, will become clearer and more clearly understood in connection with the following description of the embodiments which will be described in connection with the drawings
zeigen.
demonstrate.
Das Gehäuse
Die Anordnung
Die Anordnung
Des Weiteren umfasst das optoelektronische Halbleiterbauelement
Das optoelektronische Halbleiterbauelement
Der erste elektrische Anschluss
Das optoelektronische Halbleiterbauelement
Die Schutzdiode
In dem Gehäuseinnenraum
Die erste Schicht
Ferner bedeckt die erste Schicht
Die erste Schicht
Aluminiumoxid (Al2O3), Titanoxid (TiO2), Zirkoniumoxid (ZrO2), Printex, Ruß mit einer Korngröße (d50) von 20 nm bis 20 μm.The
Aluminum oxide (Al 2 O 3 ), titanium oxide (TiO 2 ), zirconium oxide (ZrO 2 ), Printex, carbon black with a particle size (d 50) of 20 nm to 20 μm.
Auf der ersten Schicht
Die zweite Schicht
Die erste Schicht
Die erste Schicht
Im ersten Konzentrationsbereich
Im Übergangsbereich
Im zweiten Konzentrationsbereich
Selbstverständlich ist auch denkbar, dass die Massenkonzentration γ im zweiten Konzentrationsbereich
Im ersten Verfahrensschritt
In einem zweiten Verfahrensschritt
In einem dritten Verfahrensschritt
In einem vierten Verfahrensschritt
In einem fünften Verfahrensschritt
Die erste Schicht
In einem sechsten Verfahrensschritt
Die Zentrifugalkraft FZ oder die Schwerkraft FG bewirkt, dass sich zumindest ein Teil der Streupartikel
Durch das parallele Aushärten des ersten Matrixmaterials
Dabei ist von besonderem Vorteil, wenn die Zentrifugalkraft FZ, die auf den Streupartikel
In einem siebten Verfahrensschritt
Es wird darauf hingewiesen, dass die oben beschriebenen Verfahrensschritte
Durch das Wirken der Zentrifugalkraft FZ oder der Schwerkraft FG auf die Streupartikel
Insbesondere wenn die Streupartikel
Ferner kann durch die Ausbildung des ersten Konzentrationsbereichs
Des Weiteren wird durch die Anlagerung der Streupartikel
Ferner wird eine vordefinerte Farbwiedergabe der Anordnung
Ferner weisen die Streupartikel
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.Although the invention has been further illustrated and described in detail by the preferred embodiment, the invention is not limited by the disclosed examples, and other variations can be derived therefrom by those skilled in the art without departing from the scope of the invention.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- Anordnung arrangement
- 1515
- Gehäuse casing
- 2020
- erste Seitenwand first sidewall
- 2525
- zweite Seitenwand second side wall
- 3030
- Gehäuseboden caseback
- 3131
- erste Seitenwandinnenfläche first side wall inner surface
- 3232
- zweite Seitenwandinnenfläche second side wall inner surface
- 3333
- Gehäuseoberseite Housing top
- 3232
- Oberfläche surface
- 3535
- Gehäuseinnenraum Housing interior
- 4040
- Träger carrier
- 4545
- erster Trägerabschnitt first carrier section
- 5050
- zweiter Trägerabschnitt second carrier section
- 5555
- optoelektronisches Halbleiterbauelement optoelectronic semiconductor component
- 6060
- Schutzdiode protection diode
- 6565
- Oberseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements Top of the optoelectronic semiconductor device
- 7070
- Unterseite des optoelektronischen Halbleiterbauelements Bottom of the optoelectronic semiconductor device
- 7575
- Oberseite des ersten Trägerabschnitts Top of the first carrier section
- 8080
- erste Seitenfläche des optoelektronischen Halbleiterbauelements first side surface of the optoelectronic semiconductor device
- 8585
- zweite Seitenfläche des optoelektronischen Halbleiterbauelements second side surface of the optoelectronic semiconductor device
- 9090
- erster elektrischer Anschluss first electrical connection
- 9595
- zweiter elektrischer Anschluss second electrical connection
- 100100
- Unterseite der Schutzdiode Bottom of the protection diode
- 105105
- Oberseite des zweiten Trägerabschnitts Top of the second carrier section
- 110110
- Oberseite der Schutzdiode Top of the protection diode
- 120120
- erste elektrische Verbindung first electrical connection
- 125125
- zweite elektrische Verbindung second electrical connection
- 130130
- erste Schicht first shift
- 135135
- erstes Matrixmaterial first matrix material
- 140140
- Streupartikel scattering particles
- 145145
- zweite Schicht second layer
- 146146
- zweites Matrixmaterial second matrix material
- 147147
- Oberseite der zweiten Schicht Top of the second layer
- 150150
- erster Konzentrationsbereich first concentration range
- 155155
- zweiter Konzentrationsbereich second concentration range
- 156156
- Übergangsbereich Transition area
- 200200
- erster Verfahrensschritt first process step
- 205205
- zweiter Verfahrensschritt second process step
- 210210
- dritter Verfahrensschritt third process step
- 215215
- vierter Verfahrensschritt fourth process step
- 220220
- fünfter Verfahrensschritt fifth process step
- 225225
- sechster Verfahrensschritt sixth process step
- 230230
- siebter Verfahrensschritt seventh process step
- 235235
- achter Verfahrensschritt eighth process step
- d1 d 1
- Dicke der ersten Schicht Thickness of the first layer
- dd
- Dicke des optoelektronischen Halbleiterbauelements Thickness of the optoelectronic semiconductor component
- d2 d 2
- Dicke der Schutzdiode Thickness of the protective diode
- aa
- Abstand distance
- γγ
- Massenkonzentration mass concentration
- FZ F Z
- Zentrifugalkraft centrifugal
- FG F G
- Schwerkraft gravity
- gG
- Erdbeschleunigung acceleration of gravity
- γ1 γ 1
- erster Grenzwert first limit
- γ2 γ 2
- zweiter Grenzwert second limit
Claims (18)
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- 2016-06-10 WO PCT/EP2016/063263 patent/WO2016198577A1/en active Application Filing
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