光电子半导体器件、用于制造光电子半导体器件的方法以及具有光电子半导体器件的光源与流程

出版物DE 10 2012 110 668描述一种光电子半导体器件和一种用于制造这种光电子半导体器件的方法。

技术实现要素：

要实现的目的在于：提出一种具有灵敏的转换材料的光电子半导体器件以及一种具有这种光电子半导体器件的光源，所述光源和光电子半导体器件分别具有提高的使用寿命。另一要实现的目的在于：提出一种用于制造具有灵敏的转换材料的光电子半导体器件的方法。

提出一种光电子半导体器件。光电子半导体器件例如为发射光的半导体二极管，所述半导体二极管设为用于发射电磁辐射。替选地，光电子半导体器件也能够为检测光的半导体二极管，所述半导体二极管设为用于检测电磁辐射。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括发光二极管构件。发光二极管构件例如能够为无机发光二极管构件。发光二极管构件包括至少一个发光二极管芯片和覆盖面，所述覆盖面在放射方向上设置在发光二极管芯片的下游。特别地，发光二极管芯片能够是无机发光二极管芯片。换言之，发光二极管芯片的半导体本体能够借助无机化合物形成或者在制造公差的范围内由无机化合物构成。

发光二极管构件具有主延伸平面，在所述主延伸平面中，所述发光二极管构件沿横向方向延伸。发光二极管构件垂直于主延伸平面、平行于放射方向具有一定厚度。发光二极管构件的厚度相对于发光二极管构件在横向方向上的最大延伸是小的。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括转换元件，所述转换元件在放射方向上设置在发光二极管构件的下游。转换元件尤其包括灵敏的转换波长的转换材料。灵敏的转换材料的特征例如在于：转换材料在例如与氧和/或水接触时例如通过氧化破坏和/或损坏。此外，灵敏的转换材料能够灵敏地对温度波动做出反应并且通过这种温度波动例如损害其功能。灵敏的转换材料当前能够为转换波长的量子点和/或有机的转换材料。

此外，转换波长的转换材料的特征在于：由发光二极管构件或由发光二极管芯片发射的电磁辐射的波长在转换材料处转换。优选地，波长在此增大。例如，通过转换元件将蓝色的电磁辐射至少部分地或完全地转换成红色的和/或绿色的辐射。

尤其可行的是：转换元件不具有用于通过将电能转换成光子来产生辐射的有源区。换言之，可行的是：转换元件是无源元件，所述无源元件仅转换由发光二极管芯片发射的电磁辐射。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括覆盖体，所述覆盖体由透射辐射的材料形成。在此和在下文中，“透射辐射的”能够表示：将由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射的至少90％、尤其90％、优选至少95％穿过覆盖体的材料透射。特别地，“透射辐射的”能够表示：覆盖体的材料对于由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射具有至少90％的、优选至少95％的透射系数。

覆盖体例如能够借助玻璃形成。有时，覆盖体能够为玻璃板。玻璃板当前为一件式构成的体部，所述体部由玻璃形成。玻璃板具有主延伸平面和相对于该主延伸平面竖直伸展的厚度，所述厚度与玻璃板在主延伸平面中的扩展相比是小的。覆盖体在放射方向上设置在转换元件的下游。由转换元件转换的且之前由发光二极管构件发射的电磁辐射因此能够穿过覆盖体射出，并且耦合输出到包围半导体器件的材料、例如周围的空气中。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括框架体。框架体例如包括金属材料。框架体尤其能够构成为是反射性的。在此和在下文中，“反射性的”能够表示：由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射的至少90％、优选至少95％通过框架体的材料反射。特别地，在此和在下文中，“反射性的”和/或“反射辐射的”能够表示：框架体对于由发光二极管构件发射的和/或检测的和/或由转换材料转换的电磁辐射具有至少90％、优选至少95％的反射系数。有利地，框架体具有高的热传导能力。因此，例如能够经由框架体导出发光二极管构件的、尤其转换材料的升高的温度，由此，转换元件能够被保护防止加热。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，框架体框架状地包围转换元件的全部侧面。在出自放射方向的俯视图中，即在从上方的俯视图中，框架体因此对转换元件横向地在其侧面处限界。然而，“框架状”不表示：在俯视图中，框架体的朝向转换元件的外面和/或朝向转换元件的内面和/或转换元件必须具有矩形形状。更确切地说，框架体的外面和/或内面和/或转换元件在俯视图中具有多边形的、三角形的、卵形的或圆形的形状。优选地，框架体完全地包围转换元件的全部侧面。在此，框架体能够直接邻接于转换元件。替选地，可行的是：在框架体和转换元件之间存在空腔、例如间隙，所述空腔能够由气体填充。框架体的至少一个覆盖面在从上方的俯视图中连续地构成。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，覆盖体在转换元件的背离发光二极管构件的覆盖面上遮盖转换元件。此外，覆盖体能够至少部分地在框架体的背离发光二极管构件的覆盖面上覆盖框架体。优选地，覆盖体完全地遮盖转换元件和框架体。在从放射方向到光电子半导体器件的俯视图中，因此不可见转换元件的和/或框架体的露出的面。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件包括：具有至少一个发光二极管芯片和覆盖面的发光二极管构件，所述覆盖面在放射方向上设置在发光二极管芯片的下游；转换元件，所述转换元件在放射方向上设置在发光二极管构件的下游；框架体和覆盖体，所述覆盖体由透射辐射的材料形成。框架体框架状地包围转换元件的全部侧面。覆盖体在放射方向上设置在转换元件的下游并且在转换元件的背离发光二极管构件的覆盖面上遮盖转换元件。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，所述光电子半导体器件还包括阻挡层。阻挡层设置在发光二极管构件和转换元件之间。阻挡层尤其能够与发光二极管构件和/或转换元件直接接触。特别地，阻挡层能够直接邻接于转换元件的底面。此外可行的是：阻挡层直接邻接于转换元件的侧面。阻挡层完全地覆盖发光二极管构件的全部朝向转换元件的外面。在此，发光二极管构件的朝向转换元件的外面是如下外面：在转换元件和发光二极管构件之间未设置有层的情况下，即在转换元件与发光二极管构件直接接触的情况下，所述外面与转换元件直接接触。例如，附加可行的是：由阻挡层完全地覆盖转换元件的朝向发光二极管构件的外面。此外，阻挡层能够至少部分地覆盖转换元件的横向的侧面。转换元件仅在其背离发光二极管构件的外面上没有阻挡层。阻挡层在转换元件的朝向发光二极管构件的外面上密封转换元件。

特别地，阻挡层能够至少部分地覆盖光电子半导体器件的全部内面。例如，阻挡层覆盖光电子半导体器件的内面的90％、优选95％。在此，光电子半导体器件的内面通过发光二极管构件的朝向转换元件的外面和框架体的全部朝向转换元件的侧面给出。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，转换元件包括转换波长的量子点作为灵敏的转换波长的转换材料。例如，转换材料由基体材料形成，其中转换波长的量子点引入到基体材料中。转换元件因此能够为浇注体，所述浇注体包含量子点。浇注体优选由如下材料形成，所述材料例如借助于模塑液态地加工成最终产品，并且作为该最终产品固化。借助于浇注的制造有时能够引起良好的填充和/或密封可能存在的空腔和/或引起浇注的材料的形状配合的包覆。例如，基体材料能够借助硅酮、丙烯酸酯、环氧树脂、聚碳酸酯或凝胶溶胶材料形成。

通过将量子点用作为转换材料，有时实现良好的显色性，因为转换的电磁辐射是相对窄带的进而不产生不同的光谱颜色的混合。例如，转换的辐射的光谱具有至少20nm至最高35nm的波长宽度。这能够实现产生光，所述光的颜色能够极其精确地与一定波长范围关联。由此，在将光电子半导体器件使用在显示器中时，能够实现大的色域，因为例如能够使用窄带的绿色转换的和窄带的红色转换的转换器代替宽带的黄色转换的转换器，进而能够实现更大的色彩覆盖度。

量子点优选为纳米颗粒，即具有纳米范围的大小的微粒。量子点包括半导体核，所述半导体核具有转换波长的特性。半导体核例如能够借助CdSe、CdS、InAs和/或InP形成。半导体核能够由多个层包覆。换言之，半导体核能够在其外面上完全地或几乎完全地由其他的层覆盖。

量子点的第一包覆层例如借助无机材料、例如ZnS、CdS和/或CdSe形成并且用于产生量子点电势。第一包覆层和半导体核由至少一个第二包覆层在露出的外面处几乎完全地包围。第二层例如能够借助有机材料、例如胱胺或半胱氨酸形成，并且有时用于改进量子点在例如基体材料和/或溶剂中的可溶性。在此可行的是：由于第二包覆层改进量子点在基体材料中的空间均匀的分布。

在此得到如下问题：量子点的第二包覆层在与空气接触时会氧化进而被破坏，由此降低量子点的可溶性。于是，这例如在基体材料中引起量子点的堆积、即引起结块。在结块的情况下，量子点在基体材料中过于接近并且激发能量能够无辐射地在量子点之间进行交换。这在波长转换时引起效率损失。

第二包覆层的破坏能够通过将量子点相对于半导体器件周围的空气气密地密封来防止。当前经由借助于框架体、覆盖体和/或阻挡层的密封进行所述气密的密封。这能够实现将具有灵敏的转换材料的转换元件用于光电子半导体器件。

对量子点作为转换材料替选地或附加地，波长转换元件能够包含有机转换材料。例如，有机转换材料为有机染料。例如如下染料适合作为有机染料，所述染料基于或者包含或者由下述物质中的一种或多种构成：吖啶染料、吖啶酮染料、蒽醌染料，蒽染料，花青染料，丹酰，方酸染料，螺吡喃，氟硼二吡咯(BODIPY)，苝，芘，萘，黄素，吡咯，卟啉和它们的金属络合物，二芳基甲烷染料，三芳基甲烷染料，硝基染料，亚硝基染料，酞菁染料，酞菁的金属络合物，醌，偶氮染料，靛酚染料，恶嗪，尼罗红，噻嗪，噻唑，芴，荧光酮，焦宁，若丹明，香豆素。这种无机染料例如也从德国公开文献DE 10 2007 049 005 A1中已知，其公开内容通过参考并入本文。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，覆盖体和框架体机械地彼此连接。特别地，覆盖体和框架体完全地遮盖全部背离发光二极管构件的外面，包括转换元件的横向的侧面。换言之，在背离发光二极管构件的外面上，通过覆盖体和框架体完全地包围转换元件。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，发光二极管构件包括成形体。成形体能够与发光二极管构件直接接触。成形体例如能够借助硅酮和/或环氧树脂形成。

特别地，成形体能够机械稳定地构成。换言之，发光二极管构件的机械操作通过成形体改进，由此例如提高的外部力能够作用于光电子半导体器件，而没有破坏该光电子半导体器件。特别地，发光二极管构件能够通过成形体变得是机械自承的，这就是说，发光二极管构件例如在生产方法的范围内借助例如镊子的工具来操作，而不必存在其他支持元件。因此，应用成形体能够实现弃用其他进行机械稳定的载体或其他壳体。由此，发光二极管构件能够尤其紧凑地和/或平坦地构成。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，发光二极管构件还包括连接部位。连接部位尤其能够构成为是导电的并且至少局部地穿过成形体。特别地，连接部位能够与发光二极管芯片导电连接。连接部位至少在发光二极管构件的外面上不可从外部触及。

例如，成形体覆盖发光二极管构件的全部横向侧面，并且连接部位在发光二极管构件的背离转换元件的底面上可自由触及并且能够在那里直接接触。发光二极管构件于是为所谓的Top-Looker。替选地，可行的是：成形体仅局部地覆盖发光二极管构件的侧面，并且附加地至少局部地覆盖连接部位的和发光二极管芯片的背离发光二极管构件的覆盖面的底面。于是，借助于连接部位的接触在发光二极管构件的侧面中的一个侧面上进行。发光二极管构件于是为所谓的Side-Looker。

还可行的是：至少一个另外的电子部件、例如电子传感器、驱动器或通常另一电子(半导体)构件引入成形体中。另外的电子部件与发光二极管构件的其余部件、即至少一个发光二极管芯片和连接部位的机械连接于是经由成形体建立。此外，发光二极管构件能够包括至少一个第二发光二极管芯片。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，转换元件在制造公差的范围内通过阻挡层和/或连接部位、框架体和覆盖体气密地密封。将转换材料设置在阻挡层和/或连接部位和通过结合框架体而气密地密封的覆盖体之间保证光电子半导体器件的长的运行寿命。“在制造公差的范围内”在此能够理解为：尽可能好地构成气密的密封。这就是说，阻挡层的和/或连接部位的、框架体的和覆盖体的材料选择成，使得其具有尽可能低的水蒸汽透射率，并且在连接或施加阻挡层或连接部位、框架体和覆盖体时，避免在相应的部件中形成孔。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，阻挡层的材料、框架体的材料和/或覆盖体的材料具有最高为1×10^-3g/m²/日、优选最高3×10^-4g/m²/日的水蒸气透射率(英文：Water Vapor Transmission Rate(WVTR))。因此，阻挡层、框架体和/或覆盖体为进行气密的密封的部件。例如，覆盖体为此由玻璃形成。阻挡层为了进行气密的密封例如包括多个层，其中有机层和无机层能够沿放射方向交替。材料尤其相对于空气和/或水蒸气的侵入和/或透射是极其密封的。这能够借助在此描述的材料和在此描述的阻挡层来实现。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，成形体的材料具有比阻挡层的材料、框架体的材料和/或覆盖体的材料更高的水蒸气透射率。因此，在成形体的区域中，氧气、空气和/或水蒸气能够从外部穿过成形体扩散，由此能够造成转换元件中的量子点的外部层的氧化。为了防止由于穿过成形体进入的氧气造成的所述氧化，阻挡层设置在发光二极管构件上。替选地或附加地，在成形体上能够存在另一进行气密密封的层。

根据至少一个实施方式，阻挡层在放射方向上包括至少一个第一层和至少一个第二层。第一层和第二层能够直接彼此邻接。第一层和第二层由不同的材料形成。优选地，第一层包括有机材料，并且第二层包括无机材料，或者相反。例如，阻挡层包括多个层，其中有机层和无机层在放射方向上能够交替。例如Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、TiO₂、Si₃N₄和/或SiO_xN_y适合作为用于层的材料。例如，第一层能够借助TiO₂形成并且第二层能够借助Al₂O₃形成。

此外，阻挡层优选具有高的弹性模量和高的热膨胀系数。例如，阻挡层的热膨胀系数与成形体的材料的热膨胀系数相差最高20％、优选最高10％。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，连接部位在制造公差的范围内覆盖成形体的全部朝向转换元件的外面。因此，连接部位大面积地构成并且包住成形体的朝向转换元件的外面。在本文中，“在制造公差的范围内”表示：如果否则例如会引起短路的话，那么成形体的朝向转换元件的外面能够局部地保持没有连接部位。例如，连接部位覆盖成形体的朝向转换元件的外面的90％、优选95％。连接部位的所述大面积的实施方案能够是对阻挡层替选的或附加的。在此可行的是：转换元件借助于连接部位的所述大面积的实施方案气密的密封。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，成形体包括反应性的加热层和第一金属框架。反应性的加热层由能反应的材料形成。反应性的加热层由多个层片形成，其中层片借助至少两种不同的材料和/或半导体材料形成。例如，层片包含钯、铝、镍、钛和/或硅。在此，两个彼此邻接的层片例如能够包含上述材料的如下组合：Pd/Al、Ni/Al、Ti/Si。在此，反应性的加热层的材料优选选择成，使得其在电点燃的情况下彼此放热反应，进而造成反应性的加热层在反应材料的区域处局部熔化。

特别地，反应性的加热层能够网格状地构成。换言之，加热层的反应材料能够以网格的形式构成。反应性的加热层在此承担连接材料的功能。特别地，由此应避开应用非气密密封的的粘结剂。

根据光电子半导体器件的至少一个实施方式，第一金属框架由金属形成。在此，反应性的加热层和第一金属框架的金属借助于能反应的材料的放热化学反应彼此熔合。例如，反应性的加热层对此附加地包含焊料层，所述焊料层借助于放热化学反应熔化。焊料层例如能够借助下述材料组合中的一种形成：Au/Sn、Ni/SN、Cu/Sn/Ag、Au/In。

此外，提出一种用于制造光电子半导体器件的方法。光电子半导体器件优选能够借助于该方法制造。这就是说，全部针对方法公开的特征也针对光电子半导体器件公开并且反之亦然。

根据用于制造光电子半导体器件的方法的至少一个实施方式，首先提供发光二极管构件，所述发光二极管构件具有至少一个发光二极管芯片和覆盖面，所述覆盖面在放射方向上设置在发光二极管芯片的下游。

将第一金属框架施加到发光二极管构件的覆盖面上，所述第一金属框架包括反射辐射的金属。替选于金属，也能够使用其他的反射辐射的且气密密封的材料。反射辐射的金属尤其能够为反射性的金属。第一金属框架在放射方向的俯视图中连续地且框架状地构成。例如，第一金属框架的形状借助光刻法限定。此外可行的是：为了制造第一金属框架，应用激光直接曝光和/或电镀沉积法。此外，第一金属框架借助物理气相沉积(PVD)、化学气相沉积(CVD)或原子层沉积(ALD)施加到覆盖面上。

根据方法的至少一个实施方式，将转换元件施加在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上。施加转换元件例如通过模塑或模压来进行。然而，在此可以不需要：将第一金属框架用作为用于转换元件的浇注料的进行限界的模具。施加转换元件例如也能够通过粘贴预制的转换元件进行。换言之，首先将转换元件以不同的工艺制造并且随后施加到发光二极管构件或覆盖体上。粘贴例如能够借助硅酮和/或树脂进行。

根据方法的至少一个实施方式，将透射辐射的覆盖体施加在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上。例如，覆盖体为玻璃板，并且施加通过安置覆盖体来进行。于是，覆盖体优选借助于连接材料、例如反应性的加热层与第一金属框架连接。此外，可行的是：覆盖体借助于沉积方法施加在发光二极管构件的具有金属框架的一侧上。

根据至少一个实施方式，用于制造光电子半导体器件的方法包括如下步骤：

-提供发光二极管构件，所述发光二极管构件具有至少一个发光二极管芯片和覆盖面，所述覆盖面在放射方向上设置在发光二极管构件的下游；

-将第一金属框架施加到发光二极管构件的覆盖面上，其中第一金属框架在放射方向的俯视图中连续地且框架状地构成；

-将转换元件施加在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上；

-将透射辐射的覆盖体施加在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上。

方法步骤优选以所说明的顺序执行。

根据方法的至少一个实施方式，在施加转换元件之前，将阻挡层施加在发光二极管构件的覆盖面上。施加阻挡层例如能够借助原子层沉积(ALD)和/或化学气相沉积(CVD)进行。

优选地，阻挡层由多个层构成。阻挡层因此能够为多层片堆。在此，阻挡层的层中的至少一个能够借助ALD方法施加，并且阻挡层的层中的至少一个层借助CVD方法施加。例如Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、TiO₂、Si₃N₄和/或SiO_xN_y适合作为用于层的材料。从外，应用派瑞林是可行的。

阻挡层包括至少一个第一层和至少一个第二层，其中第一层和第二层由不同的材料形成和/或由不同的化学组分形成。

根据该方法的至少一个实施方式，第一层和第二层借助于不同的沉积方法制造。例如，第一层借助CVD方法制造，而第二层借助ALD方形成或者反之。还可行的是：阻挡层包含多个层，其中借助CVD方法制造的层和借助ALD方法制造的层能够交替。例如，有机层借助CVD方法制造并且无机层借助ALD方法制造或反之。优选地，借助不同的沉积方法制造的层直接彼此邻接。

在施加阻挡层时，有时可行的是：阻挡层覆盖第一金属框架的背离发光二极管构件的上侧。通过剥离工艺、例如磨削或抛光，能够将阻挡层从第一金属框架的上侧移除，以便确保能焊接的金属表面。

根据方法的至少一个实施方式，为了施加覆盖体，首先提供覆盖体。随后，将反应性的加热层施加到覆盖体的朝向发光二极管构件的底面上，所述反应性的加热层借助能反应的材料形成。此外，反应性的加热层包括焊料层，所述焊料层位于反应性的加热层的朝向第一金属框架的外面上。替选地或附加地，可行的是：将焊料层施加在第一金属框架的朝向反应性的加热层的外面中的一个上。此外，也能够将反应性的加热层施加在第一金属框架上。

反应性的加热层在制造公差的范围内具有第一金属框架的框架状的形状。换言之，在将反应性的加热层和第一金属框架彼此靠近安置时，反应性的加热层在制造公差的范围内完全地覆盖第一金属框架的全部背离发光二极管构件的外面。相反地，第一金属框架在制造公差的范围内完全地覆盖反应性的加热层的全部背离覆盖体的外面。

根据方法的至少一个实施方式，将覆盖体安置在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上。在此，第一金属框架和反应性的加热层优选彼此直接接触。

根据方法的至少一个实施方式，以电的方式点燃反应性的加热层。换言之，反应阻挡部通过将电能输送到反应性的加热层中来跨过，其中在反应性的加热层中的放热化学反应能够局部地引起焊料层的熔化。由此，反应性的加热层和第一金属框架熔合成框架体。通过第一金属框架和覆盖体之间的焊料连接，于是出现气密地密封的腔。该方法步骤能够在真空下或在惰性气体气氛中执行。换言之，将光电子半导体器件引入到反应腔中，在所述反应腔中存在负压或者在所述反应腔中存在惰性气体。

根据方法的至少一个实施方式，施加覆盖体包括如下方法步骤：

-提供覆盖体；

-将反应性的加热层施加到覆盖体的底面或第一金属框架上，所述反应性的加热层由能反应的材料形成，其中反应性的加热层在制造公差的范围内具有第一金属框架的框架状的形状；

-将覆盖体安置在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上，其中第一金属框架和反应性的加热层彼此直接接触；

-以电的方式点燃反应性的加热层，其中放热反应引起至少部分地熔化反应性的加热层，并且反应性的加热层和第一金属框架熔合成框架体。

在点燃反应性的加热层时，仅出现焊料层的局部熔化。构件的剩余部分、尤其覆盖体和发光二极管构件在此不明显加热。特别地，由此为了熔化焊料层不必在炉中加热整个构件，由此光电子半导体器件的其余部件有利地仅经受少量热负荷。

根据方法的至少一个实施方式，覆盖体的材料借助PVD、CVD或ALD方法施加到转换元件和第一金属框架上。覆盖体于是例如能够借助硼硅玻璃形成。在该替选的方法中，覆盖体因此开始不作为玻璃板提供，而是通过PVD、CVD或ALD方法才在第一金属框架的和转换元件的背离发光二极管构件的外面上产生。于是，光电子半导体器件不包括反应性的加热层。例如，覆盖体能够为薄膜封装件，所述薄膜封装件借助于PVD、CVD或ALD方法施加。特别地，覆盖体能够包括至少一个ALD层，所述ALD层借助ALD方法制造。这就是说，覆盖体的至少所述层借助于ALD方法形成。这种ALD层例如从美国公开文献US2011/0049730A1和US 2012/0132953A1中已知，其公开内容通过参考并入本文。

根据方法的至少一个实施方式，将转换元件在反应性的加热层和第一金属框架熔合之前施加到覆盖体的底面上。对此，首先，将第二金属框架施加到覆盖体的底面上。施加第二金属框架能够类似于施加第一金属框架进行。能反应的材料随后沉积到第二金属框架或第一金属框架上。随后，将转换元件与覆盖体共同地施加在发光二极管构件的具有第一金属框架的一侧上。这为将转换元件与覆盖体和发光二极管构件连接的一个替选的可能性。

此外，提出一种光源。光源尤其包括在此描述的光电子半导体器件，所述光电子半导体器件优选能够借助在此描述的方法制造。这就是说，全部针对方法和针对光电子半导体器件公开的特征也针对光源公开并且反之亦然。

根据光源的至少一个实施方式，所述光源包括多个光电子半导体器件。此外，光源包括成形体复合件。成形体复合件包括光电子半导体器件的各成形体，其中成形体横向彼此连接。特别地，成形体能够单片地彼此连接。成形体复合件在该情况一件式地构成。光电子半导体器件于是借助于成形体复合件横向连接。

根据光源的至少一个实施方式，唯一的覆盖体覆盖多个光电子半导体器件。这就是说，并非每个光电子半导体器件都具有自身的覆盖体，而是唯一的、一件式构成的覆盖体覆盖全部光电子半导体器件。换言之，各光电子半导体器件的覆盖体单片地彼此连接。在光电子半导体器件的相邻的转换元件之间于是设置有框架体。因此，框架体在放射方向的俯视图中网格状地围绕转换元件设置，其中转换元件分别设置在网格的网孔中。

此外，提出一种用于制造光源的方法。光源优选能够借助于该方法制造。这就说，全部针对方法公开的特征也针对光源公开并且反之亦然。

根据用于制造光源的方法的至少一个实施方式，将成形体复合件和唯一的覆盖体沿着框架体的一部分或在制造公差的范围内平行于框架体的至少一部分分割。优选地，在此同样分割框架体。

通过所述方式，例如能够将具有第一数量的光电子半导体器件的光源分割成多个光源，这多个光源分别具有比第一数量更少数量的光电子半导体器件。优选地，沿着整个框架体分割成形体复合件和覆盖体。在该情况下，借助分割，提供多个光电子半导体器件，所述光电子半导体器件优选刚好对应于第一数量的光电子半导体器件。换言之，通过沿着框架体分割覆盖体和成形体复合件，能够从包括第一数量的光电子半导体器件的光源中制造各个光电子半导体器件。

附图说明

在下文中，根据实施例和所附的附图详细阐述在此描述的光电子半导体器件、在此描述的方法以及在此描述的光源。

图1、2A、2B、3A和3B根据示意剖视图示出在此描述的方法和在此描述的光电子半导体器件的实施例。

图4、5和6根据示意剖视图示出在此描述的光电子半导体器件的实施例。

图7和8根据示意剖视图和示意俯视图示出在此描述的光源的实施例。

具体实施方式

在附图中，相同的、同类的或起相同作用的元件设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件相互间的大小关系不视为是合乎比例的。更确切地说，为了更好的可视性和/或为了更好的理解，能够夸大地示出个别元件。

根据图1的示意剖视图，详细阐述在此描述的用于制造光电子半导体器件9的方法的方法步骤。在该方法中，首先提供具有至少一个发光二极管芯片11和覆盖面1a的发光二极管构件1。覆盖面1a沿放射方向Z设置在发光二极管构件1的下游。

发光二极管构件1还包括成形体12和连接部位13。在此，成形体12在发光二极管芯片的横向的侧面11b处包围发光二极管芯片11。连接部位13完全地穿过成形体12并且至少部分地在成形体12的底面12c上和/或在覆盖面12a上延伸。然而，(不同于图中所示)也可行的是：连接部位安置在成形体12的横向的侧面上，并且成形体12完全地覆盖连接部位13的和发光二极管芯片11的背离覆盖面的底面。

在发光二极管构件1上设置有转换元件2，所述转换元件包括转换波长的量子点21。然而，也可行的是：应用其他的灵敏的和窄带转换的转换材料，例如硫化物或硫代镓酸盐。此外，转换元件2能够具有背离发光二极管构件1的覆盖面2a、朝向发光二极管构件1的底面2b和侧面2c。转换元件2在放射方向Z上设置在发光二极管芯片1的下游。在此，成形体12的全部朝向转换元件2的外面能够在制造公差的范围内由连接部位13覆盖。因此，转换元件2不与成形体12直接接触。发光二极管芯片11的仅露出的外面能够与转换元件2直接接触。

在当前的实施例中，连接部位13在制造公差的范围内完全地覆盖成形体12的朝向转换元件2的外面12d。成形体12的朝向转换元件2的外面12d在图2中包括成形体12的覆盖面12a的一部分。此外，连接部位13至少部分地在放射方向Z上覆盖发光二极管芯片11。在该部位处，例如发光二极管芯片11与连接部位13的接触是可能的。

在图1中示出的方法步骤中，转换元件2已经由第一金属框架32框架状地包围。第一金属框架32横向地对转换元件2限界。第一金属框架32例如能够由金属形成。

在此处示出的方法步骤中，将透射辐射的覆盖体4施加到已经施加的部件上，即施加到转换元件2和第一金属框架32上。覆盖体4在其底面4c上包括反应性的加热层31。反应性的加热层31在制造公差的范围内具有第一金属框架32的框架形状。由此，通过将反应性的加热层31和金属框架32连接，能够建立气密的密封。覆盖体4连同反应性的加热层31施加到第一金属框架32上并且通过电点燃与其熔合。

根据图2A的示意剖视图，详细阐述在此描述的光电子半导体器件9的方法。在该实施例中，连接部位13仅局部地覆盖成形体12的朝向转换元件2的外面12d。因此，不借助于连接部位13进行气密的密封。

在根据图2A的实施例中，器件包括阻挡层5，所述阻挡层设置在发光二极管构件1和转换元件2之间。阻挡层5完全地覆盖发光二极管构件2的全部朝向转换元件2的外面。特别地，阻挡层5覆盖成形体12的全部朝向转换元件2的外面12d。阻挡层5直接邻接于转换元件2。

此外，在此处描述的实施例中示出发光二极管芯片的接触部位14，所述接触部位在其余的附图中未示出。接触部位14用于借助于连接部位13接触发光二极管芯片11。对此，连接部位13直接邻接于接触部位14。

根据图2B的示意剖视图，详细阐述在此描述的光电子半导体器件9的方法。与图2A的实施例相反，在转换元件2和阻挡层5之间设置有附加的粘接层22。粘接层22与转换元件2和发光二极管芯片11直接接触。粘接层22例如能够借助硅酮和/或树脂形成。

此外，在图2B的实施例中，阻挡层5仅覆盖成形体12的朝向转换元件2的外面12d。所述阻挡层包含成形体12的覆盖面12a的一部分。发光二极管芯片11的朝向转换元件的覆盖面至少局部地保持没有阻挡层5。

根据图3A的示意剖视图，详细阐述用于制造光电子半导体器件9的在此描述的方法的另一实施例。在此处示出的实施例中，转换元件2施加到覆盖体4的底面4c上。反应性的加热层31施加在第一金属框架32上，所述第一金属框架又施加在发光二极管构件1的覆盖面1a上。在覆盖体4的底面4c上设置有第二金属框架33，所述第二金属框架横向地对转换元件2限界。将转换元件与覆盖体4一起施加到第一金属框架和反应性的加热层31上。随后在将覆盖体与其余的部件组合之后，第一金属框架32、反应性的加热层31和第二金属框架33共同形成框架体3。

根据图3B的示意剖视图，详细阐述用于制造光电子半导体器件9的在此描述的方法的另一实施例。该实施例与图3A的实施例的区别在于：反应性的加热层31与第一金属框架32直接接触。随后，将反应性的加热层31与覆盖体4一起施加到第一金属框架32上。

在根据图3的实施例中，还存在阻挡层5。阻挡层5完全地覆盖发光二极管构件1的覆盖面1a并且用于将转换元件2相对于成形体2气密地密封。

根据图4的示意剖视图，详细阐述在此描述的光电子半导体器件9的另一实施例。光电子半导体器件9例如借助于根据图2A的方法制造。在将反应性的加热层31和第一金属框架32连接之后，构成框架体3。框架体3框架状地包围转换元件2。特别地，框架体3框架状地包围转换元件2的全部侧面2c。覆盖体4遮盖转换元件的全部背离发光二极管芯片1的外面。特别地，覆盖体4在转换元件的背离发光二极管芯片11的覆盖面2a处遮盖转换元件2。在转换元件2和覆盖体4之间设置有中间空间6。中间空间6例如能够为空气填充的空室。还可行的是，在中间空间6中引入惰性气体。此外，在中间空间6中也能够存在真空、即降低的压强。例如，中间空间6中的压强最高为10^-5mbar。

根据图5的示意剖视图，详细阐述在此描述的光电子半导体器件9的另一实施例。在此示出的实施例基本上对应于图4的实施例，但具有如下区别：覆盖体4在背离发光二极管构件的覆盖面4a上具有凹部41，所述凹部用于将由发光二极管芯片11发射的电磁辐射以改进的方式进行辐射耦合输出。通过凹部41降低在覆盖体4的材料与环境空气的边界面处的全反射。替选地或附加地，覆盖体4和/或凹部41能够以透镜的形式构成。还可行的是：覆盖体4替选地或附加地在其覆盖面4a处具有抗反射层，所述抗反射层同样确保由发光二极管芯片11发射的电磁辐射的改进的耦合输出。

根据图6的示意剖视图，详细阐述在此描述的光电子半导体器件9的另一实施例。在此示出的光电子半导体器件9的覆盖体4借助PVD方法沉积。这在事先施加的部件的均匀的覆层上可见。因此，例如能够将框架体3的形状转移到覆盖体4上，使得覆盖体4的背离底面的辐射出射面4a在框架体3的区域中距发光二极管构件1更大间距。

在应用PVD方法时，得到如下优点：覆盖体直接向外密封转换元件2。这就是说，在转换元件2和覆盖体4之间不存在中间空间6，由此确保转换元件2的基体材料的更好的稳定性。因此尤其排除：在中间空间6中可能存在的空气颗粒能够引起量子点21的保护层的氧化。

根据图7的示意剖视图，详细阐述在此描述的光源的一个实施例。光源包括多个光电子半导体器件9。此外，光源包括成形体复合件12’，其中成形体复合件包括光电子半导体器件9的成形体12。在此，光电子半导体器件9借助于成形体复合件12’横向地连接。此外，光源包括唯一的覆盖体4’，所述覆盖体同时覆盖多个光电子半导体器件9。在光电子半导体器件9的相邻的转换元件2之间设置有框架体3。

成形体复合件12’和唯一的覆盖体4’能够可选地沿着图7中的虚线分割。例如，能够借助切割工具和/或激光进行分割。此外，成形体复合件12’和唯一的成形体4’能够沿着在制造公差的范围内平行于虚线91伸展的线分割。

根据图8的俯视图，详细阐述在此描述的光源的一个实施例。在此，从放射方向Z进行俯视。由于共同的覆盖体4’透射辐射地构成，在该俯视图中可见各个发光二极管构件9，所述发光二极管构件具有相应的发光二极管芯片11、连接部位13和接触部位1。光电子半导体器件9横向地通过框架体3彼此分开。框架体3与之相应地在俯视图中具有网格的形状。成形体复合件12’将光电子半导体器件9彼此连接。沿着虚线91能够可选地分割成形体复合件12’和唯一的覆盖体4’。

在此描述的方法或在此描述的光电子半导体器件9尤其带来如下优点：能够结合具有量子点21的转换元件2应用具有成形体12的紧凑的且可有利制造的发光二极管构件1。这有时通过借助于阻挡层5、框架体3和/或覆盖体4的气密的密封来实现。

紧凑的发光二极管构件与具有转换波长的量子点的转换材料和气密的密封件的组合能够实现：提供具有窄带的发射光谱的紧凑的、鲁棒的且可便宜制造的光源。

本发明不通过根据实施例进行的描述局限于此。更确切地说，本发明包括每个新特征以及特征的任意的组合，这尤其是包含在权利要求中的特征的任意的组合，即使所述特征或所述组合自身没有明确地在权利要求或实施例中说明时也如此。

本申请要求德国专利申请10 2014 108 282.6的优先权，其公开内容通过参考并入本文。