具有光電子器件的照明設(shè)備的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種具有光電子器件的照明設(shè)備以及一種用于制造該照明設(shè)備的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]術(shù)語(yǔ)“照明設(shè)備”在本公開(kāi)文件的范圍中涉及封裝的光電子器件、即例如能夠與另外的組件共同安裝在電路板上的組件。光電子器件是由例如半導(dǎo)體材料構(gòu)成的發(fā)光器件(在本公開(kāi)文件的范圍中也簡(jiǎn)稱(chēng)為“LED”)、例如無(wú)機(jī)發(fā)光二極管或者通常也還有有機(jī)發(fā)光二極管。
[0003]為了封裝這樣的LED，從現(xiàn)有技術(shù)中已知的是，所述器件借助例如真空工具拾取，并且設(shè)置在大多之前已經(jīng)借助模壓料壓注的導(dǎo)體列結(jié)構(gòu)(pre-molded leadframe)上。在所述器件經(jīng)由接合線(xiàn)與引線(xiàn)框?qū)щ娺B接之后，所述器件以硅樹(shù)脂來(lái)囊封；硅樹(shù)脂在此填充側(cè)向地由模壓料限界的腔，所述器件在開(kāi)始時(shí)已經(jīng)安置在所述腔中。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明基于下述技術(shù)目的，提出一種光電子器件的相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)有利的封裝以及一種用于封裝的相應(yīng)的方法。
[0005]根據(jù)本發(fā)明，該目的實(shí)現(xiàn)一種照明設(shè)備，所述照明設(shè)備具有:光電子器件，所述光電子器件具有設(shè)計(jì)為光出射面的上側(cè)和在相反的下側(cè)上的用于電接觸器件的連接元件；包覆體，所述包覆體至少部分地包覆器件，然而露出器件的下側(cè)；與連接元件導(dǎo)電連接的、面狀的第一接觸元件，所述第一接觸元件在器件的下側(cè)上延伸并且在這個(gè)下側(cè)的延伸中側(cè)向地超出器件，其中第一接觸元件直接金屬化到連接元件上，并且第一接觸元件的在器件下側(cè)延伸的、背離器件的表面設(shè)置作為空出的、設(shè)計(jì)用于在宏觀(guān)層面上面狀地連接照明設(shè)備的接觸面。
[0006]根據(jù)本發(fā)明的照明設(shè)備的特征在于相對(duì)簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，因?yàn)榻佑|元件一方面是至宏觀(guān)件、例如至電路板的接口，并且另一方面也直接導(dǎo)電接觸器件。也就是說(shuō)，例如相對(duì)于開(kāi)始所描述的現(xiàn)有技術(shù)，一方面不必設(shè)有用于接觸器件的接合線(xiàn)并且另一方面不必設(shè)有用于與例如電路板焊接連接的引線(xiàn)框。
[0007]接觸元件直接金屬化到連接元件上，所述連接元件是器件的一部分；連接元件例如能夠是例如之前已經(jīng)在器件制造期間(在前端工藝的范圍中)所施加的金屬化部(在下文中也稱(chēng)為“LED金屬化部”)。在之前所描述的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的封裝方法中，在前端工藝化期間施加的LED金屬化部于是與接合線(xiàn)接觸。
[0008]LED金屬化部例如能夠具有至少250nm、500nm、700nm、800nm或900nm的厚度；可行的上限與最小厚度無(wú)關(guān)地例如為10 μηι、5 μηι、3 μηι、2 μπι或1.5 μπι。LED金屬化部的可行的材料例如(分別作為層序列)是鈦/鉑/金(TiPtAu)、鈦/鈀/金(TiPdAu)、鈦/鎳/鈀/金(TiNiPdAu)或者金/錫(AuSn)。然而通常，連接元件不一定必須是金屬化的或者連續(xù)金屬化的區(qū)域，而是這樣的連接元件也能夠僅在接觸元件制造期間產(chǎn)生；連接元件通常是設(shè)置用于電接觸器件的區(qū)域，從所述區(qū)域起通孔(vias)例如能夠沿著朝向外延層的方向引導(dǎo)。在這種情況下，通過(guò)根據(jù)本發(fā)明的封裝例如可將目前在前端生產(chǎn)范圍中執(zhí)行的工藝集成到后端工藝(“接觸元件的金屬化”)中。
[0009]根據(jù)本發(fā)明，接觸元件“金屬化”到器件的連接元件上(優(yōu)選施加到LED金屬化部)上、即通過(guò)金屬沉積來(lái)施加；接觸元件僅在封裝期間產(chǎn)生，也就是說(shuō)，不形成之前分開(kāi)制造的接觸元件，這例如能夠改進(jìn)與LED金屬化部的電接觸并且能夠有助于降低物流耗費(fèi)。
[0010]接觸元件例如能夠從池中無(wú)電流地和/或電鍍地沉積或者通過(guò)濺射、蒸鍍、噴鍍或者火焰噴涂施加或者也能夠熔化。
[0011]接觸元件例如能夠具有至少I(mǎi) μπι、5 μπι、10 μπι、20 μπι或30 μπι的厚度；可行的上限與最小厚度無(wú)關(guān)地例如為1500 μ m、1000 μ m、800 μ m、500 μ m或100 μ m。
[0012]優(yōu)選地，接觸元件一件式地作為在高度方向方面處于中部的至少一個(gè)區(qū)域；“一件式地”就此而言是指沒(méi)有由于金屬化的中斷所產(chǎn)生的材料邊界和/或沒(méi)有因金屬化的金屬的改變所產(chǎn)生的材料邊界。這種一件式特性涉及至少一個(gè)中部的區(qū)域，所述區(qū)域例如能夠在接觸元件厚度的至少60%、70%或80%上延伸。
[0013]也就是說(shuō)，朝向連接元件、即“在上方”，接觸元件例如能夠具有相對(duì)薄的、首先例如作為所謂的種子層(seed layer)沉積的另一金屬的層。與此無(wú)關(guān)，另一方面也能夠在接觸面上設(shè)置與體積材料(Volumenmaterial)不同的覆層，例如改進(jìn)可焊接性的覆層和/或防腐蝕覆層。
[0014]第一接觸元件的背離器件的、作為面向宏觀(guān)層面設(shè)計(jì)的接觸面的表面是“可面狀連接的”表面；也就是說(shuō)，根據(jù)本發(fā)明封裝的器件例如能夠設(shè)置在電路板上從而被焊接連接，例如以所謂的回流工藝連接。通常，“面狀連接”例如能夠指焊接、擴(kuò)散焊接、燒結(jié)或粘接；此外，至宏觀(guān)部的相應(yīng)的連接例如也能夠借助于連接膏或者通過(guò)直接施加、例如通過(guò)構(gòu)成合金部或具有電路板/載體板上的接觸區(qū)域的直接接觸部來(lái)建立，所述電路板/載體板由與接觸元件相同的材料設(shè)置。顯然，特征“空出的接觸面”通常例如不排除存在用于在運(yùn)輸或存儲(chǔ)時(shí)進(jìn)行保護(hù)的包裝件、例如覆蓋接觸面的薄膜。
[0015]關(guān)于與高度方向垂直的、在中間貫穿器件的(假設(shè)的)平面，連接元件和接觸元件還有接觸面位于同一側(cè)上，更確切地說(shuō)，位于其下方。換句話(huà)說(shuō)，接觸元件不“圍繞器件”朝向器件的上側(cè)延伸；而接觸元件引導(dǎo)布線(xiàn)側(cè)向地遠(yuǎn)離器件一段。
[0016]優(yōu)選地，接觸元件(從而接觸面也)單獨(dú)地在器件的下側(cè)延伸，也就是說(shuō)，接觸元件僅沿側(cè)向方向超出器件；也就是說(shuō)，器件下側(cè)所位于的(假設(shè)的)平面在這種情況下不與接觸元件相交。換句話(huà)說(shuō)，因此器件下側(cè)上方的半空間沒(méi)有接觸元件；接觸元件就此而言尤其簡(jiǎn)單的構(gòu)造并且例如能夠“一次地(am stuck)”金屬化。
[0017]通常，表述“上側(cè)的” / “下側(cè)的”或者“上側(cè)” /”下側(cè)”涉及高度方向，關(guān)于所述高度方向也規(guī)定厚度、例如器件的、LED金屬化部的或者接觸元件的厚度。術(shù)語(yǔ)“下方”和“上方”也涉及高度方向，然而附加地具體說(shuō)明沿高度方向說(shuō)明的對(duì)準(zhǔn)，也就是說(shuō)，排除沿著側(cè)面方向的錯(cuò)位。高度方向能夠在安裝封裝的器件之后例如與相應(yīng)的載體板/電路板上的法線(xiàn)重合；光出射面下游的光的主傳播方向通常位于高度方向上，所述光的主傳播方向形成作為根據(jù)功率加權(quán)的傳播方向的重心方向。
[0018]在側(cè)向方向上說(shuō)明寬度和深度，所述側(cè)向方向垂直于高度方向。
[0019]在根據(jù)本發(fā)明的封裝的器件中，接觸元件側(cè)向地超出器件；也就是說(shuō)，通過(guò)器件的相應(yīng)的側(cè)面確定的(假設(shè)的)平面與接觸元件相交。換句話(huà)說(shuō)，“側(cè)向地超出器件”是指:器件和接觸體(尤其是其接觸面)在沿著高度方向的投影中部分地疊加到垂直于高度方向的面上。
[0020]如果器件具有的確更小的寬度和深度并且所述寬度和深度也趨向于繼續(xù)減少，那么超出器件的接觸元件例如能夠是有利的；通過(guò)接觸元件從而接觸面?zhèn)认虻匾猿銎骷姆绞皆O(shè)置的方式，布線(xiàn)在一定程度上“展開(kāi)”，使得在宏觀(guān)層面上的接觸是可行的。
[0021]接觸元件能夠沿著側(cè)向方向例如以如下順序遞增優(yōu)選地以器件的沿著同一方向所取的寬度的至少5%、10%或15%超出該器件；與下限無(wú)關(guān)的可行的上限例如能夠?yàn)?00%、80%、60%或 40%o
[0022]其它優(yōu)選的實(shí)施方式在從屬權(quán)利要求和接下來(lái)的描述中得到。在此，不再詳細(xì)地在方法方面或應(yīng)用方面的介紹和設(shè)備的描述之間進(jìn)行區(qū)分；所述公開(kāi)內(nèi)容可理解為隱含在所有的類(lèi)別方面。
[0023]接觸元件的背離器件的接觸面(術(shù)語(yǔ)“接觸面”在沒(méi)有在本公開(kāi)物的范圍中另外說(shuō)明的情況下總是涉及該接觸面)在優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中具有至少0.25_2的面積和/或最少0.5mm的最小的側(cè)向延伸；“最小的側(cè)向延伸”例如在非方形的矩形形狀的情況下涉及這兩個(gè)側(cè)邊棱中的最小者。
[0024]所述面積的其它可行的最小值以如下順序遞增優(yōu)選地為0.5mm2、0.75mm2或Imm2;與這些下限無(wú)關(guān)的上限例如能夠?yàn)?5mm2、15mm2或5mm2。最小的側(cè)向延伸的其它可行的最小值能夠以如下順序遞增優(yōu)選地為0.6mm、0.7mm或0.8mm或0.9mm，并且與這些下限無(wú)關(guān)的上限例如能夠?yàn)?mm、3mm或1_。接觸面由此優(yōu)選相對(duì)大面積地設(shè)置；封裝的器件能夠經(jīng)由接觸面直接安裝在載體板/電路板上，例如通過(guò)接觸面的粘接或焊接，也就是說(shuō)，設(shè)計(jì)作為表面安