光电子器件的导体框架和用于制造光电子器件的方法
【专利摘要】说明一种制造多个光电子器件用的导体框架（1），所述导体框架具有至少一个安装区域（2），所述安装区域（2）具有多个半导体芯片用的多个芯片安装面（8）。在安装区域（2）旁边在导体框架（1）的至少一个主面（3，4）处构造用于减小导体框架（1）中的机械应力的一个或多个槽（5，6），所述槽不完全穿透导体框架（1）。此外，说明一种用于在这种导体框架上制造多个光电子器件的方法。
【专利说明】光电子器件的导体框架和用于制造光电子器件的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种制造多个光电子器件用的导体框架和一种用于制造多个光电子器件的方法。
[0002]本专利申请要求德国专利申请10 2011 013 259.7和10 2011 016 566.5的优先
权，其公开内容通过回引结合于此。
【背景技术】
[0003]在制造例如LED的光电子器件时，半导体芯片常常安装在导体框架上，这些导体框架用于光电子器件的电接触。用于光电子器件的壳体和/或透镜例如可以通过模压或者喷铸来产生，其中将塑料——例如热塑性塑料、热固性塑料或者弹性塑料——施加到导体框架的至少一侧上。在自动化地制造LED时，一般将多个半导体芯片同时安装到具有多个芯片安装面的一个导体框架上，随后与壳体材料同时成型或者挤压包封，并且随后将该导体框架例如通过锯开而分割成各个光电子器件。
[0004]在针对半导体芯片的安装区域之外，导体框架一般配备有孔或者缝隙，以便尤其是减小机械应力，否则所述机械应力可能导致由多个器件构成的复合体的断裂。但是存在的风险是，由于导体框架中的这种开口在将壳体和/或透镜模压或者喷铸到器件上时塑料材料不期望地到达导体框架的背侧上。
【发明内容】
[0005]本发明所基于的任务是，说明一种制造多个光电子器件用的经改善的导体框架，该导体框架的特征在于小的机械应力，其中同时不存在在模压或者喷铸时塑料材料以不期望的方式穿透导体框架的风险。此外还将说明一种利用这样的导体框架来制造多个光电子器件的有利方法。
[0006]这些任务通过根据独立权利要求所述的一种制造多个光电子器件用的导体框架和一种用于制造多个光电子器件的方法来解决。本发明的有利构型和扩展方案是从属权利要求的主题。
[0007]制造多个光电子器件用的导体框架根据至少一个实施方式具有至少一个安装区域，所述安装区域被设置用于多个半导体芯片的芯片安装。为此，所述安装区域有利地具有多个半导体芯片用的多个芯片安装面，所述芯片安装面例如以栅格布置。所述安装区域例如可以具有多个芯片安装面，这些芯片安装面以行和列布置并且通过这种方式构成芯片栅格。安装区域中的芯片安装面例如通过对导体框架进行压制、冲制或者刻蚀来结构化，以便构造电连接面，所述电连接面在对导体框架进行分离之后构造光电子器件用的电连接端。
[0008]在安装区域旁边，在导体框架的至少一个主面处构造用于减小导体框架中的机械应力的一个或多个槽，所述槽不完全穿透导体框架。有利地表明了，通过至少一个或者优选多个在导体框架中构造在安装区域旁边的槽可以减小导体框架中的机械应力。通过这种方式尤其是减小了在导体框架上同时制造多个光电子器件时导体框架断裂的风险。同时通过一个或多个槽与孔或缝隙不同地不完全穿透导体框架，防止了在将塑料模压或者喷铸到导体框架上以构造壳体和/或透镜时塑料材料的一部分以不期望的方式到达导体框架的背侦U。否则，这可能导致电接触面的污染以及导致工具弄脏。
[0009]至少一个槽优选具有这样的深度，该深度有利地为导体框架的厚度的至少50%。优选地，所述深度为导体框架的厚度的至少70%，特别优选地至少80%。通过这种方式可以有效地减小导体框架中的机械应力，而无需在导体框架中构造孔或者缝隙。
[0010]所述至少一个槽优选具有10 Ii m至Imm之间的深度,特别优选地100 Ii m至200 Ii m之间的深度。
[0011]所述至少一个槽的宽度优选为IOiim至4mm之间。
[0012]在一个优选的构型中，至少一个槽是条状的。条状的槽例如可以具有矩形的横截面。
[0013]至少一个条状的槽优选平行于安装区域的至少一个侧边延伸。已经证实了，通过一个或者优选多个平行于安装区域的侧边布置的条状的槽可以特别有效地减小机械应力。
[0014]在一个特别优选的构型中，彼此平行地布置多个条状的槽。由此与单个槽相比有利地加强了减小应力的作用。
[0015]在另一个构型中，所述至少一个槽是圆形槽。导体框架尤其是可以具有多个并排布置的圆形槽。所述多个并排布置的圆形槽优选平行于安装区域的至少一个侧边布置。尽管与条状槽相比，通过圆形槽达到的对机械应力的减小程度较少，但是其中通过圆形槽较小地损害导体框架的稳定性。
[0016]在另一个有利的构型中，导体框架的第一主面以及第二主面都分别具有至少一个槽。也就是说，导体框架既在为芯片安装设置的第一主面上也在相对置的第二主面上分别具有一个或多个槽。尤其可能的是，多个并排布置的槽交替地布置在导体框架的第一和第
二主面上。
[0017]在一个优选的构型中，安装区域在所有侧分别被一个或多个槽包围。安装区域例如可以是矩形的或者被条状的、同样是矩形的环绕的槽包围。可替换地也可能的是，安装区域被多个圆形槽包围，这些圆形槽以矩形的形状围绕安装区域布置。
[0018]在另一个有利的构型中，导体框架具有多个安装区域，其中至少一个槽布置在这些安装区域之间。特别优选地，一个或多个槽这样布置在安装区域之间，使得所述一个或多个槽平行于安装区域的相对置的侧边延伸。特别优选地，一个或多个条状槽彼此平行地在安装区域之间延伸，使得所述一个或多个条状槽平行于安装区域的相对置的侧边布置。
[0019]机械应力的特别有效的减小可以通过如下方式实现，即一个或多个条状槽在安装区域之间从导体框架的第一侧边连续地延伸到第二侧边。
[0020]在根据之前所述构型之一的导体框架上制造多个光电子器件的方法中，多个光电子半导体芯片被安装到导体框架的安装区域的芯片安装面上。所述光电子半导体芯片尤其可以是LED芯片。
[0021]接下来，光电子半导体芯片通过模压、浇铸和/或喷铸分别配备有芯片壳体、平面浇铸体和/或透镜。该方法步骤可以有利地针对所有安装在安装区域上的半导体芯片同时进行。
[0022]接下来，导体框架的安装区域被分割成多个单个的光电子器件。这例如可以通过如下方式进行，即导体框架和必要时布置在导体框架上的壳体材料、浇铸材料和/或透镜材料通过锯开、激光切割、冲制或者喷水切割被分离。
[0023]通过安装区域之外的导体框架不具有开口或者缝隙，减小了用于制造光电子器件的壳体和/或透镜的塑料材料在所使用的压制工具之外或者在该压制工具的边缘处以不期望的方式到达导体框架的背侧的风险。
【专利附图】
【附图说明】
[0024]下面根据实施例结合图1至6详细阐述本发明。
[0025]图1A, IB和IC以俯视图、底视图和横截面图不出根据第一实施例的导体框架的不意图，
图2A，2B和2C以俯视图、底视图和横截面图示出根据第二实施例的导体框架的示意
图，
图3A，3B和3C以俯视图、底视图和横截面图示出根据第三实施例的导体框架的示意
图，
图4A，4B和4C以俯视图、底视图和横截面图示出根据第四实施例的导体框架的示意
图，
图5A、5B和5C以俯视图、底视图和横截面图示出根据第五实施例的导体框架的示意图，和
图6A，6B和6C根据中间步骤示出用于制造多个光电子器件的方法的实施例的示意图。
[0026]相同的或者作用相同的构件在图中分别配备相同的附图标记。所示的构件以及这些构件彼此之间的大小关系不应视为是比例正确的。
【具体实施方式】
[0027]根据第一实施例的在图1A中以俯视图、在图1B中以底视图以及在图1C中以沿着图1A中所示的线A-A的截面图示出的导体框架I具有多个半导体芯片用的安装区域2。该安装区域2例如可以是矩形的或者由侧边21、22、23、24限制，这些侧边共同地构成矩形的形状。导体框架I具有包括该安装区域的第一主面3和相对置的第二主面4。
[0028]为了减小导体框架I中的机械应力，在第一主面3和第二主面4处分别构造多个圆形槽5。安装区域2有利地在所有侧都被所述圆形槽5包围，其中圆形槽5平行于安装区域2的侧边21、22、23、24布置。尤其是，所述圆形槽5这样布置在矩形的轮廓上，使得这些圆形槽分别与安装区域2的侧边21、22、23、24之间具有相同的距离。因为安装区域2是矩形的，因此在这种情况下圆形槽5也与安装区域2相距一距离地布置在矩形的轮廓上。
[0029]圆形槽5在该实施例中具有大于导体框架I的厚度的80%的深度。槽5尤其是可以具有IOiim至Imm之间的、特别优选100 y m至200 y m之间的深度。槽5的宽度优选为10 u m至4mm之间。
[0030]如在图1C所示的横截面中可以看出的那样，圆形槽5被布置为使得并排布置的圆形槽5分别交替地布置在导体框架I的第一主面3上和第二主面4上。通过圆形槽5的这种布置，有利地实现了导体框架I中机械应力的减小。在此，导体框架I的稳定性仅仅受到该多个圆形槽5的轻微损害。[0031]安装区域2例如具有多个半导体芯片用的多个芯片安装面。所述芯片安装面尤其是可以布置在由多个行和列构成的栅格中。在安装了半导体芯片(未示出)之后，例如可以借助于模压和/或通过浇铸或者喷铸将一个或多个塑料7施加到装备有半导体芯片的芯片安装面上，以便例如为半导体芯片构造芯片壳体和/或透镜。至少一个塑料7尤其是可以是热塑性塑料、热固性塑料或者弹性塑料。将塑料7结构化成各个芯片壳体和/或透镜在图1A至IC中为了图示的简化而没有示出。
[0032]通过圆形槽5不完全穿透导体框架I减小了如下风险:在将塑料7施加到安装区域2上时塑料材料的一部分以不期望的方式到达导体框架I的第二主面4。该风险尤其是可能在为了减小机械应力而在导体框架I中构造孔或缝隙的情况下产生。
[0033]在图2A中以俯视图、在图2B中以底视图以及在图2C中以沿着图2A中所示的线A-A的截面图示出的导体框架的第二实施例与第一实施例的区别在于，导体框架I在所有侧由条状槽6而不是圆形槽包围。在导体框架的第一主面3上以及第二主面4上分别构造两个条状槽6，这两个条状槽6彼此平行地并且平行于安装区域2的侧边21、22、23、24延伸并且完全包围安装区域2。条状槽6这样布置在第一主面3和第二主面4上，使得第一主面3上的每个条状槽6和第二主面4上的一个条状槽6相互交替。在其他细节和有利构型方面，第二实施例与第一实施例相对应。
[0034]在图3A中以俯视图、在图3B中以底视图以及在图3C中以横截面图示出的导体框架I的第三实施例具有两个并排布置的安装区域2，这两个安装区域2分别被设置用于安装多个半导体芯片。为了减小导体框架I中的机械应力，在第一主面3和第二主面4处在所述安装区域2之间构造两个彼此平行地并排延伸的条状槽6。这两个条状槽6平行于安装区域2的侧边21、23地延伸。优选地，条状槽6连续地从导体框架I的第一侧边11延伸到第二侧边12。通过这样的连续的条状槽6，可以特别有效地减小机械应力。在其他细节和有利构型方面，第三实施例与第一实施例相对应。
[0035]在图4A中以俯视图、在图4B中以底视图以及在图4C中以横截面图示出的导体框架I的第四实施例具有两个并排布置的安装区域2。该第四实施例与第三实施例的区别在于，在两个安装区域2之间不是在第一主面3上和第二主面4上分别构造一个槽而是在所述安装区域2之间在第一主面3上构造三个平行的槽6并且在第二主面4上构造两个平行的槽6。多个并排布置的条状槽6在导体框架I的第一主面3和第二主面4上交替地构造。如在第三实施例中那样，多个条状槽6有利地连续地从导体框架I的第一侧边11延伸到第二侧边12。通过这种方式有利地比在第三实施例中更好地减小导体框架I中的机械应力。
[0036]如在前两个实施例中那样，在图5A中以俯视图、在图5B中以底视图以及在图5C中以沿着图5A中的线A-A的截面图示出的第五实施例中的导体框架I也具有两个安装区域2。该第五实施例与前两个实施例的区别在于，替代于条状槽在安装区域2之间布置多个圆形槽5。所述圆形槽5有利地居中地布置在安装区域2之间的一条线上，这条线平行于安装区域2的侧边21、23延伸。通过这些圆形槽5，导体框架I的稳定性与条状槽6相比被不那么强烈地损害。
[0037]在图6A至6C中根据中间步骤示出用于制造多个光电子器件的方法的实施例。
[0038]在所述方法中首先提供导体框架1，该导体框架I例如在图6A中以俯视图示出。可替换地，导体框架I也可以具有之前所述的构型。[0039]导体框架I具有多个半导体芯片9用的安装区域2。该安装区域2例如可以是矩形的并且由侧边21、22、23、24限制，这些侧边共同地构成矩形的形状。导体框架I具有包括安装区域2的第一主面3。
[0040]为了减小导体框架I中的机械应力，在导体框架I的第一主面处构造多个圆形槽
5。安装区域2有利地在所有侧都被所述圆形槽5包围，其中圆形槽5与安装区域2的侧边21、22、23、24平行地布置。这些圆形槽5尤其是这样布置在矩形的轮廓上，使得这些圆形槽5分别与安装区域2的侧边21、22、23、24具有相等的距离。因为安装区域2是矩形的，因此在这种情况下圆形槽5也与安装区域2相距一距离地布置在矩形的轮廓上。
[0041]安装区域2例如具有多个半导体芯片用的多个芯片安装面8。所述芯片安装面8尤其是可以布置在由多个行和列构成的栅格中。半导体芯片9尤其可以是LED芯片。
[0042]如在图6B中以导体框架I的示意性横截面图所示的那样，在安装了半导体芯片9之后例如借助于模压和/或通过浇铸或者喷铸将一个或多个塑料7施加到装备有半导体芯片9的芯片安装面8上，以便例如为半导体芯片9构造芯片壳体10和/或透镜13。尤其是例如可以借助于模压热塑性塑料、热固性塑料或者弹性塑料来产生芯片壳体10，并且在另一方法步骤中通过模压、浇铸或者喷铸硅树脂来制造透镜13。
[0043]通过槽5与孔或者缝隙相反地不完全穿透导体框架1，阻止了在将塑料7模压、浇铸或者喷铸到导体框架I上时塑料材料的一部分以不期望的方式到达导体框架I的第二主面4上。
[0044]如在图6C中示意性示出的那样，导体框架I在另一方法步骤中被分割成各个光电子器件14，在该另一方法步骤中，导体框架I例如沿着所示的虚线15被分离。所述分离例如可以通过锯开、冲制、激光射线切割或者喷水切割来进行。
[0045]本发明不受根据实施例的描述的限制。更确切地，本发明包括每个新的特征以及特征的每种组合，这尤其是包含权利要求中的特征的每种组合，即使该特征或者该组合本身没有明确地在权利要求或者实施例中说明。
【权利要求】
1.制造多个光电子器件(14)用的导体框架(1)， 其中所述导体框架(I)具有至少一个安装区域(2)，所述至少一个安装区域(2)具有多个半导体芯片(9)用的多个芯片安装面(8)， 其中在安装区域(2)旁边在导体框架(I)的至少一个主面(3，4)处构造用于减小导体框架(I)中的机械应力的一个或多个槽(5，6)，所述一个或多个槽不完全穿透导体框架(I)。
2.根据权利要求1所述的导体框架， 其中至少一个槽(5，6)具有为导体框架(I)的厚度的至少50%的深度。
3.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中至少一个槽(5,6)具有10 ii m至Imm之间的深度。
4.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中至少一个槽(5,6)具有10 ii m至4mm之间的宽度。
5.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中至少一个槽(6)是条状的。
6.根据权利要求5所述的导体框架， 其中至少一个条状槽(6)与安装区域(2)的至少一个侧边(21，22，23，24)平行地布置。
7.根据权利要求 5或6所述的导体框架， 其中多个条状槽(6 )彼此平行地布置。
8.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中至少一个槽是圆形槽(5)。
9.根据权利要求8所述的导体框架， 其中所述导体框架(I)具有多个并排布置的圆形槽(5)。
10.根据权利要求9所述的导体框架， 其中所述多个并排布置的圆形槽(5)与安装区域(2)的至少一个侧边(21，22，23，24)平行地布置。
11.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中所述导体框架(I)的第一主面(3)以及第二主面(4)分别具有至少一个槽(5，6)。
12.根据权利要求11所述的导体框架， 其中多个并排布置的槽(5，6)交替地布置在所述导体框架(I)的第一主面(3)和第二主面(4)上。
13.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中安装区域(2)在所有侧分别由一个或多个槽(5，6)包围。
14.根据前述权利要求之一所述的导体框架， 其中所述导体框架(I)具有多个安装区域(2)并且至少一个槽(5，6)布置在这些安装区域(2)之间。
15.用于在根据前述权利要求之一所述的导体框架(I)上制造多个光电子器件(14)的方法， 其中将多个光电子半导体芯片(9)安装到导体框架(I)的安装区域(2)的芯片安装面(8)上，通过模压、浇铸和/或喷铸分别为光电子半导体芯片(9)配备芯片壳体(10)、平面浇铸体和/或透镜(13)，和 将导体框架(I)的安装区域(2)分 割成多个单个的光电子器件(14)。
【文档编号】H01L21/56GK103430303SQ201280012039
【公开日】2013年12月4日 申请日期:2012年1月31日 优先权日:2011年3月7日
【发明者】M.布兰德尔, T.格布尔, M.平德尔, A.施奈德 申请人:奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司