专利名称：用于制造发光二极管的半成品和方法
技术领域：
本发明涉及用于制造发光二极管的半成品和方法。
背景技术：
对于由制造发光二极管的现有技术已知的方法，在线状H形元件上放置发光二极管的有源元件，该发光二极管称为发光二极管芯片或管芯或LED芯片或管芯。在发光二极管芯片的第一端子与H形元件的上端之间制造电连接。之后，例如，通过现有技术已知的金线接合法来将发光二极管芯片的第二端子连接到H形元件的第二上端。然后，将其上设置有发光二极管芯片的H形元件的上端设置在透镜铸造体中，利用铸造化合物填充透镜铸造体来制造透镜体。在制造透镜体之后，在类似焊接的工艺中去除H形元件的连接横档(crosspiece),以便消除短路。为了提高发光效率，可以使用反射体，该反射体在制造透镜体之前设置在发光二极管芯片附近。由于发光二极管芯片不辐射所有颜色，而发出离散的光波长，为了转换成白光，例如，必须利用荧光材料(例如磷)来改变频率。通常将这种磷与用于制造透镜体的铸造化合物混合。所述方法在将发光二极管芯片定位在H形元件上时需要高精度。此外，在发光二极管芯片的第二端子与H形元件的第二上端之间制造连接非常费劲。由于制造方法复杂，所以由已知方法的发光二极管的生产率受到限制。
发明内容
本发明基于为发光二极管提供简单且快速的制造方法的目的。该目的是通过用于制造发光二极管的半成品实现的，其包括柔性支承材料；第一和第二接触区，设置在所述支承材料上，用于制造电连接；发光二极管芯片或用于发光二极管芯片的固定器，设置在所述支承材料上；可折叠片，形成到所述支承材料中，设置所述片使其能够朝向所述发光二极管芯片折叠和/或折叠到所述发光二极管芯片上；在所述可折叠片上设置有至少一个第一电连接网，所述第一电连接网连接到所述第一接触区并能够通过折叠所述片而连接到所述发光二极管芯片的第一端子。在制造发光二极管时，使用根据本发明的半成品具有如下优点:可折叠片形成到支承材料中且其上设置有第一电连接网，第一电连接网连接到第一接触区并可以通过折叠所述片而连接到发光二极管芯片的第一端子，从而能够简单且快速地在半成品的接触区与发光二极管芯片的端子之间制造导电连接。结果，显著提高了制造发光二极管的工艺的速率。根据本发明的示例性实施例，第二接触区通过第二电连接网连接到发光二极管芯片的第二端子。在将发光二极管芯片施加于半成品时，制造了第二接触区与发光二极管芯片的第二端子之间的导电连接。因此，在制造发光二极管的后续工艺中，仅需要制造第一接触区与发光二极管芯片的第一端子之间的导电连接。根据本发明的替代实施例，第二电连接网设置在所述可折叠片上，所述第二电连接网连接到第二接触区并可以通过折叠所述片而连接到所述发光二极管芯片的第二端子。因此能够在一个制造步骤中在第一接触区与发光二极管芯片的第一端子之间以及第二接触区与发光二极管芯片的第二端子之间制造导电连接，由此进一步提高了发光二极管的生产率。两个连接网都设置在可折叠片上，柔性支承材料在用于发光二极管芯片的固定器的区域中相对于发光二极管芯片发出的辐射方便地实质上是透明的，使得发光二极管芯片发出的辐射通过半成品辐射，并利用片将连接网折叠到发光二极管芯片的背面上。本发明的根本目的还是通过用于制造发光二极管的半成品实现的，包括柔性支承材料；第一和第二接触区，设置在所述支承材料上，用于制造电连接；所述支承材料上的第一和第二电连接网，所述网分别连接到所述第一和第二接触区；可折叠片，形成到所述支承材料中；设置在所述片上的发光二极管芯片，或设置在所述片上的用于发光二极管芯片的固定器；设置所述片以及所述第一和第二连接网，使得所述发光二极管芯片的第一和第二端子分别通过折叠所述片而连接到所述第一和第二连接网。这实现了如下效果:在折叠所述片时，发光二极管芯片的第一和第二端子分别以导电方式连接到第一和第二连接网。由于发光二极管芯片以及第一和第二连接网的位置是预定的，所以可以按照这种方式制造发光二极管芯片的端子与半成品的接触区之间的简单且快速的连接。在折叠之后，通过粘合剂方便地将上述半成品之一的片固定到发光二极管芯片。根据本发明的有利实施例，所述粘合剂含有磷化合物，以便转换由所述发光二极管芯片辐射的辐射频率。由于发光二极管发出离散的光波长且不辐射所有颜色，为了转换所发出的辐射，希望例如利用磷来改变频率。这具有如下优点:不像现有技术中所知的那样将磷化合物整合到透镜体中，而是仅仅在片与发光二极管芯片之间的粘合层中，由此减小了所需的磷化合物的量。上述半成品之一的片相对于发光二极管芯片发出的辐射方便地至少是部分透明的。根据本发明的另一有利配置，所述片含有磷化合物，以便转换由发光二极管芯片辐射的辐射的频率。这使得能够以简单方式将发光二极管芯片所辐射的辐射的频率转换成期望频率。例如，通过铝的放置、气相沉积或溅射，在所述片上有利地设置用于由所述发光二极管芯片辐射的辐射的反射器。这增大了发光二极管的发光效率。它还避免了在发光二极管芯片附近设置额外的反射器的额外方法步骤。将第一和第二接触区分别方便地连接到接触引脚。这些接触引脚用于制造通往装配有发光二极管的外部电子电路的导电连接。例如，为此目的，大致彼此平行地设置接触引脚且彼此相距特定距离，例如3mm或5mm的距离。根据本发明的替代实施例，优选地利用支承材料上提供的折叠线，可以使支承材料上设置的第一和/或第二接触区变形成接触引脚。沿折叠线折叠支承材料具有如下效果:使支承材料上设置的第一和/或第二接触区变形成接触引脚，由此避免第一和/或第二接触区连接到单独的接触引脚。
根据本发明的优选实施例，上述半成品之一包括多个发光二极管芯片和/或用于发光二极管芯片的固定器，优选地为两个至八个发光二极管芯片和/或用于发光二极管芯片的固定器。在根据本发明的半成品上设置多个发光二极管芯片能够增大所发出的辐射的强度。还可以利用不同的磷化合物不同地转换由多个发光二极管芯片发出的辐射，从而可以辐射不同颜色，或者例如在所谓的RGB LED的情况下，组合发出不同颜色的发光二极管芯片。如果半成品具有多个发光二极管芯片和/或用于发光二极管芯片的固定器，半成品可以类似地包括形成到所述支承材料中的多个可折叠片，设置所述片使得它们可以分别朝向所述发光二极管芯片之一折叠和/或折叠到所述发光二极管芯片之一上。如果希望利用片和发光二极管芯片之间的粘合剂中的或者片内的磷化合物来转换单个发光二极管芯片发出的辐射，这是特别有利的。本发明的根本目的还是通过一种用于制造发光二极管的方法实现的，包括如下步骤:提供上述半成品之一，折叠所述片，可能地将接触引脚施加于接触区，将所述半成品设置在透镜铸造体中，以及利用铸造化合物填充所述透镜铸造体以制造透镜体。根据本发明的方法具有如下优点:通过简单地折叠所述片来产生发光二极管芯片与半成品的接触区之间的电连接，随后避免使用繁重的金线接合法来在发光二极管芯片与半成品的接触区之间产生导电连接。在折叠所述片之前，将粘合剂方便地涂布于所述片或发光二极管芯片，从而固定折叠的片。根据本发明的优选实施例，使所述半成品变形，使得连接到所述接触区的接触引脚设置成彼此大致平行且彼此相距特定距离，优选地为3mm或5mm (或1/10’ ’或2/10’ ’)。由于半成品由柔性支承材料构成，所以能够容易地使其变形成期望的形式，这样能够更容易地将根据本方法制造的发光二极管装配到外部电子电路中。出于本发明的目的，在这里柔性表示可以将支承材料弯曲至少90 °而不对其造成永久损伤。将接触引脚方便地导电性焊接或粘附结合到接触区。或者，例如利用摩擦连接和/或通过使接触引脚上的接触区域变形而将接触引脚机械地连接到接触区。根据本发明的另一优选实施例，薄板(sheet)具有上述的多个半成品，所述多个半成品例如在将接触引脚施加于接触区之前、在将半成品设置在透镜铸造体中之前或者在使所述半成品变形之前，在另一方法步骤中被冲压而出。这使得能够同时制造多个发光二极
管，由此进一步提闻生广率。出于本发明的目的，薄片也可以是材料网，可以将其缠绕到一个或多个卷上。根据本发明的有利配置，利用以下方法在用于发光二极管芯片的固定器中设置发光二极管芯片:至少向不是用于发光二极管芯片的固定器的半成品的子表面涂布排斥粘合剂的成分，固化所述排斥粘合剂的成分，向用于所述发光二极管芯片的固定器涂布粘合剂成分，提供有排斥粘合剂的成分的半成品的子表面包封并界定用于提供有粘合剂成分的发光二极管芯片的固定器，以及将发光二极管芯片施加于位于用于发光二极管芯片的固定器中的粘合剂成分，所述排斥粘合剂的成分是辐射固化非粘性涂层化合物。在这种情况下，粘合剂成分被理解为实质上表示能够通过表面区接合(粘附)和内部强度(内聚)来连接半成品和发光二极管芯片的非金属物质的成分。更优选地，粘合剂成分是可固化的，即，可以通过本领域技术人员自身已知的适当措施使其交联，得到将发光二极管芯片固定在半成品上的固体。排斥粘合剂的成分不会自发地与粘合剂成分溶混，在与其接触时，导致半成品与粘合剂成分之间的接触角(润湿角)增大。这种类型的排斥粘合剂的成分也称为“非粘性涂层化合物”。根据本发明所用的排斥粘合剂的成分是辐射固化的非粘性涂层化合物，即具有可通过电磁辐射(尤其是UV光或电子辐射)固化的交联或可聚合基团的非粘性涂层化合物。随后通过用电磁辐射(特别是UV光或电子辐射)辐照涂布到半成品的成分，进行排斥粘合剂的成分的固化，直到实现所述成分的至少部分固化，由此实现高的图案保真度。对于根据本发明的方法，向半成品涂布粘合剂成分和排斥粘合剂的成分，使得在其固化之后，一旦涂布了这两种成分，排斥粘合剂的成分就包封并界定粘合剂成分，即，固化的排斥粘合剂的成分围绕位于半成品上的粘合剂成分，使得基本上在半成品和粘合剂成分之间形成有接触角的每个位置处，还有粘合剂成分和固化的排斥粘合剂的成分的相界。本发明还涉及包含至少一个由所述方法制造的发光二极管芯片的发光二极管。
下文基于附图中所示的示例性实施例更详细地解释本发明，在附图中:图1示出了根据本发明的半成品，图2示出了在折叠片之后图1所示的半成品，图3示出了具有所施加的接触引脚的图2所示的半成品，图4示出了半成品变形之后图3所示的半成品，图5示出了由根据本发明的方法制造的发光二极管，图6示出了连接引脚的在半成品的第一接触区与第二接触区之间的根据本发明的替代连接，图7示出了产生摩擦连接之后根据本发明的半成品，图8示出了在接触引脚弯折之后根据本发明的半成品，图9示出了根据本发明的替代发光二极管，图10示出了根据本发明的替代半成品，以及图11示出了根据本发明的另一半成品。
具体实施例方式在图1中，示出了用于制造发光二极管2的半成品I。半成品I包括柔性支承材料3、设置在支承材料3上用于产生电连接的第一和第二接触区4，5、设置在支承材料3上的发光二极管芯片6、形成到支承材料3中的可折叠片7，设置该片7使其可以折叠到发光二极管芯片6上或抵靠发光二极管芯片6，可折叠片7上设置有至少第一电连接网8，第一电连接网8电连接到第一接触区4并可以通过片7的折叠而连接到发光二极管芯片的第一端子。通过第二电连接网9将第二接触区5电连接到发光二极管芯片的第二端子。通过铝的气相沉积，在片7上设置用于发光二极管芯片6发出的辐射的反射器(未示出)。下文参照图2至5更详细地解释根据本发明的用于基于如图1所示的半成品I来制造发光二极管2的方法。在根据本发明的方法期间，向片7或发光二极管芯片6涂布粘合剂。粘合剂优选包含磷化合物，以便转换由发光二极管芯片6发出的辐射的频率，调整由发光二极管发出的辐射。之后，向发光二极管6上折叠片7。利用所涂布的粘合剂，在折叠之后将片7固定在发光二极管芯片6上。片7相对于发光二极管芯片6发射的辐射至少是部分透明的。在图2中示出了向发光二极管芯片6上折叠片7之后的半成品I。之后，例如通过焊接将第一接触区4和第二接触区5分别连接到接触引脚10、11。图3中示出了具有接触引脚10、11的半成品I。随后，使半成品I变形，使得连接到接触区4、5的接触引脚10、11设置成彼此大致平行且彼此相距特定距离。接触引脚10、11之间的距离优选为3mm或5mm，或者将它们调整为惯常的1/10’’或2/10’’的间距。在图4中，示出了变形期间的半成品I。将按照这种方式变形的半成品I设置在透镜铸造体中，随后利用铸造化合物填充该透镜铸造体以制造透镜体12。在铸造化合物固化之后，可以从透镜铸造体取出制成的发光二极管2。图5中示出了由根据本发明的方法制造的发光二极管2。在图6-9中，示出了连接引脚10、11的在半成品的第一接触区4与第二接触区5之间的替代连接。接触引脚10、11分别具有凹口 13，形成凹口 13以在半成品的接触引脚
10、11与第一和第二接触区4、5之间分别产生摩擦连接。图7中示出了产生摩擦连接之后的半成品I。为了在接触引脚10、11与半成品I之间进一步增加连接，如图8中所示，在接触区
4、5和凹口 13的区域中弯折接触引脚10、11。图9中示出了所得到的发光二极管2。在图10中，示出了根据本发明的用于制造发光二极管2的替代半成品I。半成品I包括柔性支承材料3、设置在支承材料3上用于产生电连接的第一和第二接触区4、5、设置在支承材料上的发光二极管芯片6、以及形成到支承材料3中的可折叠片7。设置该片，使得可以将其折叠到发光二极管芯片6上或抵靠发光二极管芯片6，在可折叠片7上至少设置第一电连接网8，第一电连接网8电连接到第一接触区4并可以通过片7的折叠而连接到发光二极管芯片6的第一端子。通过第二电连接网9将第二接触区5电连接到发光二极管芯片6的第二端子。可以使设置在支承材料3上的第一和第二接触区4、5分别变形成接触引脚10、11。通过分别沿折叠线14折叠设置在支承材料3上的第一和第二接触区4、5，分别获得用于产生电连接的接触引脚10、11。利用粘合剂将折叠的接触区4、5方便地固定在折叠位置。为了识别发光二极管芯片6的端子，例如，可以使接触引脚10，11中的一个较短。图11所示的用于制造发光二极管2的半成品I与图10所示的半成品的不同之处在于，仅仅提供了一条折叠线14，待折叠的部分的宽度实质上对应于所得到的接触引脚IOUl的宽度。这样的优点是仅需要执行一次折叠操作。
附图标记列表:1-半成品2-发光二极管3-支承材料4-第一接触区5-第二接触区6-发光二极管芯片7-片8-第一电连接网9-第二电连接网10-接触引脚11-接触引脚12-透镜体13-凹口14-折叠线
权利要求
1.一种用于制造发光二极管(2)的半成品(1)，包括: 柔性支承材料(3)， 第一和第二接触区(4，5)，设置在所述支承材料(3)上，用于制造电连接， 发光二极管芯片(6)或用于发光二极管芯片(6)的固定器，设置在所述支承材料(3)上， 可折叠片(7)，形成到所述支承材料(3)中，设置所述片(7)使其能够朝向所述发光二极管芯片(6)折叠和/或折叠到所述发光二极管芯片(6)上， 在所述可折叠片(7)上设置有至少一个第一电连接网(8)，所述第一电连接网(8)连接到所述第一接触区(4)并能够通过折叠所述片(7)而连接到所述发光二极管芯片(6)的第一端子。
2.根据权利要求1所述的半成品(1)，所述第二接触区(5)通过第二电连接网(9)连接到所述发光二极管芯片(6)的第二端子。
3.根据权利要求1所述的半成品(1)，在所述可折叠片(7)上设置有第二电连接网(9)，所述第二电连接网(9)连接到所述第二接触区(5)并能够通过折叠所述片(7)而连接到所述发光二极管芯片(6)的第二端子。
4.一种用于制造发光二极管(2)的半成品(1)，包括: 柔性支承材料(3)， 第一和第二接触区(4，5 )，设置在所述支承材料(3 )上，用于制造电连接， 所述支承材料(3)上的第一和第二电连接网(8，9)，所述网分别连接到所述第一和第二接触区(4，5)， 可折叠片(7)，形成到所述支承材料(3)中， 设置在所述片(7)上的发光二极管芯片(6)，或设置在所述片(7)上的用于发光二极管芯片(6)的固定器， 设置所述片(7 )以及所述第一和第二连接网(8，9 )，使得所述发光二极管芯片(6 )的第一和第二端子分别通过折叠所述片(7)而连接到所述第一和第二连接网(8，9)。
5.根据权利要求1至4中的任一项所述的半成品(I)，在所述折叠之后通过粘合剂将所述片(7 )固定在所述发光二极管芯片(6 )上。
6.根据权利要求5所述的半成品(I)，所述粘合剂含有磷化合物，以便转换由所述发光二极管芯片(6)福射的福射的频率。
7.根据权利要求1至6中的任一项所述的半成品(1)，所述片(7)相对于所述发光二极管芯片(6)发出的辐射至少是部分透明的。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的半成品(1)，所述片(7)含有磷化合物，以便转换由所述发光二极管芯片(6)辐射的辐射的频率。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的半成品(1)，例如通过铝的放置、气相沉积或溅射，在所述片(7)上设置用于由所述发光二极管芯片(6)辐射的辐射的反射器。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的半成品(I)，所述第一和第二接触区(4，5)分别连接到接触引脚(10，11)。
11.根据权利要求1至9中的任一项所述的半成品(1)，设置在所述支承材料(3)上的所述第一和/或第二接触区(4，5)优选地通过折叠能够变形成接触引脚(10，11)。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的半成品(1)，包括多个发光二极管芯片(6)和/或用于发光二极管芯片(6)的固定器，优选地为两个至八个发光二极管芯片(6)和/或用于发光二极管芯片(6)的固定器。
13.根据权利要求12所述的半成品(1)，包括形成到所述支承材料(3)中的多个可折叠片(7)，设置所述片(7)使得它们能够分别朝向所述发光二极管芯片(6)之一折叠和/或折叠到所述发光二极管芯片(6)之一上。
14.一种用于制造发光二极管(2)的方法，包括如下步骤: 提供根据权利要求1至13中的任一项所述的半成品(I)， 折叠所述片(7)， 可能地将所述接触引脚(10，11)施加于所述接触区(4，5)， 将所述半成品(I)设置在透镜铸造体中，以及 利用铸造化合物填充所述透镜铸造体以制造透镜体(12 )。
15.根据权利要求14所述的方法，将粘合剂涂布于所述片(7)或所述发光二极管芯片(6)。
16.根据权利要求14或15所述的方法，使所述半成品(I)变形，使得连接到所述接触区(4，5)的所述接触引脚(10，11)设置成彼此大致平行且彼此相距特定距离，优选地为3mm或 5mm。
17.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，所述接触引脚(10，11)焊接到所述接触区(4，5)。
18.根据权利要求14至16中的任一项所述的方法，例如利用摩擦连接和/或通过使所述接触引脚(10，11)上的接触区域(13)变形而将所述接触引脚(10，11)电和机械地连接到所述接触区(4，5)。
19.根据权利要求14至18中的任一项所述的方法，薄板具有根据权利要求1至13中的任一项所述的多个半成品(I )，所述多个半成品(I)例如在将所述接触引脚(10，11)施加于所述接触区(4，5)之前、在将所述半成品(I)设置在透镜铸造体中之前或者在使所述半成品(I)变形之前，在另一方法步骤中被冲压而出。
20.根据权利要求14至19中的任一项所述的方法，利用以下方法将所述发光二极管芯片(6)设置在用于所述发光二极管芯片(6)的所述固定器中: 至少向所述半成品(I)的子表面上涂布排斥粘合剂的成分，所述子表面围绕用于所述发光二极管芯片(6)的所述固定器， 固化所述排斥粘合剂的成分， 向用于所述发光二极管芯片(6)的所述固定器涂布粘合剂成分， 提供有所述排斥粘合剂的成分的所述半成品(I)的所述子表面包封并界定用于提供有所述粘合剂成分的所述发光二极管芯片(6)的所述固定器，以及 将所述发光二极管芯片(6)施加于位于用于所述发光二极管芯片(6)的所述固定器中的所述粘合剂成分，所述排斥粘合剂的成分是辐射固化非粘性涂层化合物。
21.一种发光二极管(2)，含有至少一个能够由根据权利要求14至20的方法之一制造的发光二极管芯片(6)。
全文摘要
本发明涉及用于制造发光二极管(2)的方法和半成品(1)，包括柔性支承材料(3)；第一和第二接触区(4，5)，设置在所述支承材料(3)上，用于制造电连接；发光二极管芯片(6)或用于发光二极管芯片(6)的固定器，设置在所述支承材料(3)上；可折叠片(7)，形成到所述支承材料(3)中，设置所述片(7)使其能够朝向所述发光二极管芯片(6)折叠和/或折叠到所述发光二极管芯片(6)上；在所述可折叠片(7)上设置有至少一个第一电连接网(8)，所述第一电连接网(8)连接到所述第一接触区(4)并可以通过折叠所述片(7)而连接到所述发光二极管芯片(6)的第一端子。
文档编号H01L23/498GK103098245SQ201180043980
公开日2013年5月8日 申请日期2011年6月15日 优先权日2010年7月14日
发明者V·阿宁, M·迈德尔 申请人:赢创高施米特有限公司