光电组件和用于生产光电组件的方法
【专利摘要】一种光电组件包括外壳主体，在外壳主体的上面上形成腔体。更进一步地，通道被形成在外壳主体的上面上，所述通道远离腔体地朝向外壳主体的上面的外边沿延伸。
【专利说明】
光电组件和用于生产光电组件的方法
技术领域
[0001]本发明涉及根据专利权利要求1所述的光电组件和根据专利权利要求10所述的用于生产光电组件的方法。
[0002]本专利申请要求德国专利申请102013 220 960.6的优先权，其公开内容被通过引用合并于此。
【背景技术】
[0003]从现有技术已知其中光电半导体芯片(例如，发光二极管芯片(LED芯片))被布置在外壳的腔体中的光电组件。腔体被填充有包封材料，光电半导体芯片被嵌入在包封材料中。在这样的光电组件的生产期间，许多外壳的连续面板的腔体被同时利用包封材料进行填充。可以例如通过压缩模制来执行包封。在此情况下包封材料被在面板的外壳之间超出腔体边沿地分布。为此目的，必须在外壳的腔体的边沿之上提供同样被填充有包封材料的充足的空间。保留在光电组件的外壳之上的这部分包封材料增加材料成本，导致效率上的降低并且使得更难以划分光电组件。
【发明内容】
[0004]本发明的目的是提供一种光电组件。该目的是通过具有权利要求1的特征的光电组件来实现的。本发明的另一目的是提供一种用于生产光电组件的方法。该目的是通过具有权利要求1O的特征的方法来实现的。在从属权利要求中指定各种改良。
[0005]—种光电组件，包括外壳主体，在所述外壳主体的上侧上形成腔体。更进一步地，从腔体延伸到外壳主体的上侧的外边沿的通道被形成在外壳主体的上侧上。有利地，在该光电组件的生产期间，该光电组件的外壳主体的腔体可以被通过通道填充有包封材料。
[0006]在光电组件的一个实施例中，光电半导体芯片被布置在腔体的底部区域上。光电半导体芯片可以例如是发光二极管芯片(LED芯片)。光电组件的外壳的腔体可以形成用于由光电组件的光电半导体芯片发射的电磁辐射的反射器，并且对该辐射进行准直。在外壳的腔体的底部区域上布置光电半导体芯片有利地保护光电半导体芯片免受由于外部机械影响的损坏。
[0007]在光电组件的一个实施例中，包封材料被布置在腔体中和通道中。有利地，包封材料可以在光电组件的生产期间通过通道进入腔体，从而光电组件可以有利地特别简单地被生产。布置在腔体中的包封材料可以有利地被用作为用于被布置在腔体中并且嵌入在包封材料中的光电半导体芯片的附加保护。
[0008]在光电组件的一个实施例中，包封材料包括硅酮。以此方式，包封材料有利地是可经济地获得的并且对于处理来说简单。更进一步地，包封材料可以以此方式被配置为对于由光电组件的光电半导体芯片发射的电磁辐射而言在光学上本质地是透明的。
[0009]在光电组件的一个实施例中，包封材料包括嵌入的波长转换颗粒。嵌入在包封材料中的波长转换颗粒可以被提供以便转换由光电组件的光电半导体芯片发射的电磁辐射的波长。为此目的，波长转换颗粒可以被配置以便吸收具有第一波长的电磁辐射并且随后发射具有典型地更长的第二波长的电磁辐射。波长转换颗粒可以例如包括有机或无机冷光材料。波长转换颗粒可以还包括量子点。
[0010]在光电组件的一个实施例中，包封材料在外壳主体的上侧之上延伸并且在那里形成层。有利地，该层可以同样地贡献于在光电组件的生产期间利用包封材料来填充腔体。
[0011]在光电组件的一个实施例中，所述层的被布置在外壳主体之上的区段具有小于100 μπι的厚度，优选地小于50 μπι的厚度。有利地，在具有这样的小厚度的层中仅损失光电组件的光电半导体芯片所发射的电磁辐射的非常小的部分。更进一步地，仅要求非常小量的包封材料以便形成这样的薄层。
[0012]在光电组件的一个实施例中，其包括被布置在腔体之上的光学透镜。光学透镜可以例如被配置为会聚透镜或者发散透镜。光学透镜可以有利地被用于对由光电组件发射的光束进行塑形。
[0013]在光电组件的一个实施例中，透镜被与包封材料集成地形成。以此方式，透镜可以有利地被特别简单并经济地生产。特别是，可能的是与利用包封材料填充光电组件的外壳主体的腔体同时地形成透镜。
[0014]—种用于生产光电组件的方法具有:提供许多外壳主体的平坦面板的步骤，每个外壳主体具有开在面板的上侧的腔体，相邻的外壳主体的腔体被由开在面板的上侧的通道连接;将包封材料布置在外壳主体的腔体中的步骤；以及划分面板的步骤。有利地，该方法允许并行生产许多光电组件，从而实现每一光电组件的低生产成本。在将包封材料布置在外壳主体的腔体中期间，包封材料可以有利地通过通道进入外壳主体的腔体。布置在面板的上侧之上的用于包封材料的分布的空间可以有利地被配置为特别小，从而方法有利地与包封材料的最小消耗相关联。更进一步地，在能够通过方法获得的光电组件中，因此仅在外壳主体的上侧之上形成包封材料的薄层，从而由于该层所致的亮度损失小。
[0015]在方法的一个实施例中，其包括:在布置包封材料之前执行的将光电半导体芯片布置在外壳主体的腔体的底部区域上的进一步的步骤。有利地，在外壳主体的腔体中的光电半导体芯片被嵌入在包封材料中，从而光电半导体芯片受保护而免遭由于外部机械影响的随后的损坏。
[0016]在方法的一个实施例中，在包封材料的布置期间包封材料至少部分地流动通过通道。有利地，包封材料可以以此方式以简单的方式进入多个外壳主体的腔体，从而能够确保所有腔体的可靠的填充。
[0017]在方法的一个实施例中，包封材料被通过压缩模制布置在腔体中。有利地，这允许经济地执行方法。
[0018]在方法的一个实施例中，提供平坦面板包括通过注入模制来形成面板。有利地，这允许进行许多外壳主体的平坦面板的经济的生产。
[0019]在方法的一个实施例中，沿着垂直于通道定向的分离平面来执行面板的划分。以此方式，有利的是在面板的划分期间仅需要划分包封材料的短的区段，从而可以以简单的单阶段处理执行划分。
【附图说明】
[0020]与将有关于附图更详细地解释的示例性的实施例的以下描述有关地，上面描述的本发明的性质、特征和优点以及实现它们的方式将变得更清楚并且全面地可理解，并且在附图中，分别示意性地表示:
图1示出许多外壳主体的面板的平面视图；
图2示出通过面板的截面；
图3示出光电组件的平面视图；
图4示出通过光电组件的截面。
【具体实施方式】
[0021]图1示出外壳主体200的面板100的示意性平面视图。图2示出面板100的示意性截面侧视图。
[0022]面板100包括许多外壳主体200。外壳主体200被以规则的布置来布置在面板100中并且被彼此连接。在各图中表示的示例中，面板100包括3 X 5的外壳主体200的阵列。然而，面板100可以还包括实质上更大数量的外壳主体200。
[0023]外壳主体200被布置在引线框300的上侧301，引线框300仅在图中被示意性地表示。引线框300包括导电材料，例如金属。引线框300被配置为具有上侧301和与上侧301相对的下侧302的实质上平坦的板。在横向方向上，引线框300可以具有带有形成在上侧301和下侧302之间的开孔的结构，开孔在横向方向上将引线框300再划分为彼此电绝缘的区段。
[0024]面板100的被连接的外壳主体200包括电绝缘材料，例如塑料材料。外壳主体200可以例如包括环氧化物。外壳主体200可以例如已经通过注入模制而被形成在引线框300的上侧301上。
[0025]面板100的被连接的外壳主体200包括背对引线框300的上侧301的上侧201。面板100的被连接的外壳主体200的各上侧201—同形成面板100的上侧201。
[0026]面板100的每个外壳主体200具有开在相应的外壳主体200的上侧201的腔体210。腔体210从外壳主体200的上侧201如到引线框300的上侧301那么远地延伸到外壳主体200中。引线框300的上侧301因此形成腔体210的底部区域211。在面板100的横向方向上，腔体210可以例如具有矩形的或者如所表示的那样的盘状的横截面表面。在腔体210的底部区域211和相应的外壳主体200的上侧201之间延伸的腔体210的壁可以如所表示那样被垂直地定向。然而，腔体210可以例如还从底部区域211朝向上侧201展宽。
[0027]面板100的相邻的外壳主体200的腔体210被分别通过通道220彼此连接。通道220从外壳主体200的上侧201延伸到外壳主体200中，但是同时优选地不到达引线框300的上侧301。通道220的底部区域优选地由面板100的被连接的外壳主体200的材料形成。通道220优选地以直线在相邻的外壳主体200的腔体210之间的最短路径上延伸。垂直于从一个腔体210定向到下一腔体210的其纵向延伸方向，每个通道220具有优选地比腔体210的横向直径小得多的宽度。
[0028]在图1和图2中表示的示例中，面板100的外壳主体200被按行和列的规则的矩形布置来布置。在此情况下通道220在彼此相邻的外壳主体200的腔体210之间按行并按列这两者地延伸。以此方式，对于除了布置在面板100的外边沿上的外壳主体200之外的面板100的每个外壳主体200而言，腔体210被经由四个通道220连接到四个相邻的外壳主体200的腔体210。然而，还可能的是省略通道220中的一些并且例如仅按列或仅按行来布置通道220。同样将可能的是提供把在外壳主体200的腔体210的角部处相邻的外壳主体200的腔体210彼此连接的附加的对角通道220。同样可能的是把面板100的外壳主体200布置成并非是矩形布置的布置。在此情况下同样地，外壳主体200的腔体210被经由通道220彼此连接。
[0029]外壳主体200的腔体210和通道220优选地已经在外壳主体200的面板100的生产期间被形成。这可以例如在外壳主体200的面板100的生产期间通过使用适合的模具进行注入模制来做到。
[0030]光电半导体芯片500被分别布置在每个外壳主体200的腔体210的底部区域211上。光电半导体芯片500可以例如是发光二极管芯片(LED芯片)。每个光电半导体芯片500具有上侧501和与上侧501相对的下侧502。每个光电半导体芯片500被配置以便生成电磁辐射(例如，可见光)并且在其上侧501上发射该电磁辐射。每个光电半导体芯片500被以如下这样的方式布置在外壳主体200的腔体210的底部区域211上:光电半导体芯片500的下侧502面朝腔体210的底部区域211。在此情况下，光电半导体芯片500的下侧502可以例如被通过导电连接介质(例如，焊料或导电粘接剂)连接到引线框300的区段的上侧301。
[0031]在每个光电半导体芯片500中，第一电接触焊盘被形成在上侧501上。光电半导体芯片500的第二电接触焊盘可以例如被形成在光电半导体芯片500的下侧502上。在每个光电半导体芯片500中，电压可以在第一电接触焊盘和第二电接触焊盘之间被应用到光电半导体芯片500，以便使光电半导体芯片500发射电磁福射。在每个光电半导体芯片500中，形成在上侧501上的第一电接触焊盘被借助于键合布线510导电连接到引线框300的区段。在此情况下键合布线510优选地在相应的外壳主体200的腔体210的整个内部延伸。布置在下侦归02上的第二电接触焊盘可以在每个光电半导体芯片500中被例如通过光电半导体芯片500和引线框300的上侧301之间的导电连接介质来导电连接到引线框300的区段。
[0032]优选地在形成面板100的外壳主体200之后，执行在面板100的外壳主体200的腔体210中的光电半导体芯片500的布置。然后执行键合布线510的应用。
[0033]面板100的外壳主体200的腔体210被填充有包封材料400。通道220也被填充有包封材料400。布置在面板100的外壳主体200的腔体210中的光电半导体芯片500以及连接到光电半导体芯片500的键合布线510被嵌入在包封材料400中。以此方式，包封材料400保护光电半导体芯片500和键合布线510免受由于外部机械影响的损坏，还免受灰尘和湿气的侵入。
[0034]包封材料400包括对于由光电半导体芯片500发射的电磁福射而言本质上光学地透明的材料。例如，包封材料400可以包括硅酮。包封材料400可以更进一步地包括嵌入的波长转换颗粒，嵌入的波长转换颗粒被意图用来转换由光电半导体芯片500发射的电磁辐射的波长。为此目的，嵌入在包封材料400中的波长转换颗粒可以被配置以便吸收具有第一波长的电磁辐射并且随后发射具有典型地更长的第二波长的电磁辐射。以此方式，嵌入在包封材料400中的波长转换颗粒可以例如被配置以便把由光电半导体芯片500生成的蓝色光转换为白色光。嵌入在包封材料400中的波长转换颗粒可以例如包括有机冷光材料或无机冷光材料。波长转换颗粒还可以包括量子点。
[0035]包封材料400优选地完全填充面板100的外壳主体200的腔体210。在每个腔体210中，布置其中嵌入有光电半导体芯片500和键合布线510的包封材料400的体积区段410。
[0036]此外，包封材料400还在面板100的外壳主体200的上侧201之上延伸。布置在面板100的外壳主体200的上侧201之上的包封材料400的部分形成覆盖层420。覆盖层420因此连接被布置在面板100的相邻的外壳主体200的腔体210中的包封材料400的体积区段410。此夕卜，布置在相邻的外壳主体200的腔体210中的包封材料400的体积区段410被通过布置在通道220中的包封材料400的部分彼此连接。
[0037]布置在面板100的外壳主体200的上侧201之上的包封材料400的覆盖层420具有垂直于外壳主体200的上侧201的方向上的厚度421。优选地覆盖层420的厚度421小于100 μπι。特别优选地，覆盖层420具有小于50 μπι的厚度421。
[0038]光学透镜430被布置在面板100的每个外壳主体200的腔体210之上。光学透镜430被布置在包封材料400的覆盖层420上面并且优选地由包封材料400构成。可以在把包封材料400引入到面板100的外壳主体200的腔体210期间形成光学透镜430。光学透镜430优选地被配置为会聚透镜，虽然它们还可以被配置为会聚透镜或以不同的方式配置。光学透镜430可以被用于由光电半导体芯片500发射的电磁福射的束塑形。例如，光学透镜430可以被用于对由光电半导体芯片500发射的电磁辐射进行准直。
[0039]将包封材料400引入到面板100的外壳主体200的腔体210中可以例如通过压缩模制来执行。在此情况下，可以经由面板100的各单独的外壳主体200的腔体210之间的通道220来分布包封材料400 ο在此情况下，包封材料400流动通过通道220。在更小的程度上，还可以经由面板100的外壳主体200的上侧201之上的覆盖层420来分布包封材料400。通道220确保面板100的所有外壳主体200的腔体210完全被包封材料400填充。
[0040]在已经利用包封材料400填充面板100的外壳主体200的腔体210之后，可以通过划分面板100来将外壳主体200彼此分离。为此目的，沿着分离平面110分离面板100。分离平面110在外壳主体200之间延伸。在如在图1和图2中表示的外壳主体200的矩形布置中，分离平面110在外壳主体200的行和列之间延伸。分离平面110通过面板100的外壳主体200的通道220。在此情况下，通道220被由分离平面110垂直于它们的从一个腔体210定向到下一腔体210的纵向方向进行切割。
[0041]可以例如通过锯切处理执行面板100的划分。在此情况下，锯切割本质上通过面板100的外壳主体200的材料延伸并且仅在窄通道220的区域中以及在覆盖层420的区域中延伸通过包封材料400。这可以使得能够忽略外壳主体200的材料和包封材料400之间的硬度差异，并且在单阶段锯切处理中沿着分离平面110执行面板100的划分。该可能性特别是通过(包封材料400的布置在外壳主体200的上侧201之上的)覆盖层420的小的厚度421而被加强。然而，也可以例如在两阶段锯切处理(其中包封材料400的覆盖层420被在一个阶段中划分并且面板100的外壳主体200被在进一步的阶段中划分)中执行面板100的划分。
[0042]图3示出由划分的面板100的部分形成的光电组件600的示意性平面视图。图4示出光电组件600的不意性截面侧视图。光电组件600具有:外壳610，其由面板100的外壳主体200形成；引线框300的区段；以及布置在外壳主体200的腔体210和外壳主体200的通道220中的包封材料400。外壳610装有光电组件600的光电半导体芯片500，其被布置在外壳主体200的腔体210中。
[0043]光电组件600的外壳610的外壳主体200的上侧201具有已经通过沿着分离平面110划分面板100而形成外边沿202。光电组件600的外壳610的外壳主体200的通道220从外壳主体200的腔体210延伸到外壳主体200的外边沿202。
[0044]光电组件600可以例如意图作为用于表面安装的SMD组件。例如，光电组件600可以意图用于通过回流焊接来进行安装。为此目的，两个焊料接触焊盘一其被导电连接到光电组件600的光电半导体芯片500的两个电接触焊盘一可以被形成在光电组件600的外壳610的引线框300的下侧302上。
[0045]还可能的是由陶瓷材料形成布置在面板100中的外壳主体200ο在此情况下，可以省略引线框300。在此情况下，面板100的每个外壳主体200可以已经嵌入导电过孔，该导电过孔在相应的外壳主体200的腔体210的底部区域211和处于与相应的外壳主体200的上侧201相对的外壳主体200的下侧之间延伸。在此情况下，通道220可以被配置为外壳主体200的衬底中的凹口，可以例如借助于激光或通过使用多层陶瓷来引入凹口。在以此方式形成的外壳主体200的面板100中，其余的结构和进一步的处理对应于借助图1到图4描述的结构和处理。
[0046]已经借助优选的示例性实施例详细描述并图解了本发明。然而，本发明不局限于所公开的示例。相反，在不脱离本发明的保护范围的情况下，本领域技术人员可以由此得出其它变形。
[0047]参考标号列表 100面板
101上侧
110分离平面
200外壳主体
201上侧
202外边沿
210腔体
211底部区域
220通道
300引线框
301上侧
302下侧
400包封材料
410体积区段
420覆盖层
421厚度
430光学透镜
500光电半导体芯片
501上侧
502下侧
510键合布线
600光电组件
610外壳。
【主权项】
1.一种光电组件(600)， 具有外壳主体(200)， 其中在外壳主体(200)的上侧(201)上形成腔体(210)， 其中从腔体(210 )延伸到外壳主体(200 )的上侧(201)的外边沿(202 )的通道(220 )被形成在外壳主体(200)的上侧(201)上。2.如权利要求1所述的光电组件(600)， 其中，光电半导体芯片(500)被布置在腔体(210)的底部区域(211)上。3.如前述权利要求之一所述的光电组件(600)， 其中，包封材料(400 )被布置在腔体(210 )中和通道(220 )中。4.如权利要求3所述的光电组件(600)， 其中，包封材料(400)包括硅酮。5.如权利要求3和4之一所述的光电组件(600)， 其中，包封材料(400)包括嵌入的波长转换颗粒。6.如权利要求3到5之一所述的光电组件(600)， 其中，包封材料(400)在外壳主体(200)的上侧(201)之上延伸并且在那里形成层(420)。7.如权利要求6所述的光电组件(600)， 其中，层(420)的被布置在外壳主体(200)之上的区段具有小于100 μπι的厚度(421)，优选地具有小于50 μπι的厚度(421)。8.如前述权利要求之一所述的光电组件(600)， 其中光电组件(600)包括被布置在腔体(210)之上的光学透镜(430)。9.如权利要求8和权利要求3到7之一所述的光电组件(600)， 其中，光学透镜(430)被与包封材料(400)集成地形成。10.—种用于生产光电组件(600)的方法， 具有如下步骤: 一提供许多外壳主体(200)的平坦面板(100)，每个外壳主体(200)具有开在面板(100)的上侧(101)的腔体(210)， 相邻的外壳主体(200)的腔体(210)被由开在面板(100)的上侧(101)的通道(220)连接； 一将包封材料(400)布置在外壳主体(200)的腔体(210)中； 一划分面板(100)。11.如权利要求1O所述的方法， 其中，在布置包封材料(400)之前执行如下的进一步的步骤: 一将光电半导体芯片(500)布置在外壳主体(200)的腔体(210)的底部区域(211)上。12.如权利要求1O和11之一所述的方法， 其中，在包封材料(400 )的布置期间包封材料(400 )至少部分地流动通过通道(220 )。13.如权利要求10到13之一所述的方法， 其中，包封材料(400 )被通过压缩模制布置在腔体(210 )中。14.如权利要求1O到13之一所述的方法，其中，提供平坦面板(100)包括通过注入模制来形成面板(110)。15.如权利要求1O到14之一所述的方法，其中，沿着垂直于通道(220)定向的分离平面(110)来执行面板(100)的划分。
【文档编号】H01L33/48GK105874600SQ201480056820
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2014年10月14日
【发明人】M.平德尔, M.布兰德尔
【申请人】奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司