專利名稱：光電子器件的殼體、光電子器件以及用于制造光電子器件的殼體的方法
光電子器件的殼體、光電子器件 以及用于制造光電子器件的殼體的方法
本專利申請要求德國專利申請102006046678.0的優(yōu)先權(quán)，其公開內(nèi) 容通過引用結(jié)合于此。
本發(fā)明涉及一種光電子器件的殼體，尤其是可表面安裝的光電子器件 的殼體，該殼體具有塑料基體，該塑料基體具有帶有用于至少一個發(fā)射輻 射的或者檢測輻射的本體的安裝區(qū)域的前側(cè)。此夕卜，本發(fā)明涉及一種尤其 是可表面安裝的光電子器件和一種用于制造光電子器件的殼體的方法。
前面所述類型的殼體例如在出版物EP1022787 Bl、 EP 00646971 Bl、 WO 99/07023 Al 、 WO 00/02262 Al和WO 02/084749 A2中進(jìn)行了描述。 在此，涉及所謂的預(yù)制殼(vorgehaeuste)的引線框架結(jié)構(gòu)形式，其中一 體式構(gòu)建的塑料基本體傳統(tǒng)上在實(shí)踐中由白色的反射性的熱塑性塑料材 料制成，其中借助該塑料基本體使引線框架(也稱為電引線框架)的電端 子成型。
但對于一系列應(yīng)用，這些已7>開的塑料基體并不具有足夠4^人滿意的 光學(xué)特性。例如對于在視頻顯示中的應(yīng)用，發(fā)光點(diǎn)相對于周圍的殼體表面 的對比度通常過低。
對付該問題的方式是，塑料基本體的表面事后例如印以黑色。然而在 不同的環(huán)境條件的影響下，在此存在顏色層中的顏色不均勻性以及不足的 顏色穩(wěn)定性和/或顏色脫落的風(fēng)險。
本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種開頭所述類型的殼體，借助該殼體能夠 以改進(jìn)的方式和方法實(shí)現(xiàn)殼體表面的所希望的光學(xué)特性。此外，應(yīng)提出一 種用于制造這種殼體的方法。
該任務(wù)通過具有權(quán)利要求1的特征的殼體和通過具有權(quán)利要求18的 特征的方法來解決。在權(quán)利要求IO中說明了一種根據(jù)本發(fā)明的具有塑料 基本體的光電子器件。
殼體、器件和方法的有利的擴(kuò)展方案和改進(jìn)方案在從屬權(quán)利要求中說明。權(quán)利要求的公開內(nèi)容在此明確地引入本說明書中。
在根據(jù)本發(fā)明的殼體的情況下，塑料基本體由至少一個第一塑料部件 和至少一個第二塑料部件構(gòu)成。第二塑料部件在此位于塑料基本體的前側(cè)
并且由如下材料構(gòu)建該材料在至少一種光學(xué)特性上與第一塑料部件的材 料不同。第二塑料部件的表面(例如由于添加顏料或者增強(qiáng)反射的填充材 料引起)而構(gòu)建塑料基本體的光學(xué)功能區(qū)。這樣，可以有利地通過添加黑
色顏料而實(shí)現(xiàn)提高對比度。通過添加白色填充材料，可以有利地提高塑料 基本體的前側(cè)表面的反射性。
在一個有利的擴(kuò)展方案中，塑料基本體包圍金屬引線框架的電連接導(dǎo) 體，使得這些連接導(dǎo)體從安裝區(qū)延伸至塑料基本體的表面。安裝區(qū)在此設(shè) 置在塑料基本體的反射器狀的凹處中。第二塑料部件沿著塑料基本體的前 側(cè)的部分區(qū)域或者整個前側(cè)(除了反射器狀的凹處之外)構(gòu)建層。在另一 有利的擴(kuò)展方案中，該層附加地也沿著側(cè)面的內(nèi)表面的至少一個部分區(qū)域 延伸到>^射器狀的凹處中。
該層的厚度有利地在50nm到100nm之間，其中包括端點(diǎn)。
在另 一有利的擴(kuò)展方案中，第二塑料部件由與第 一塑料部件相同的塑 料原材料制成。優(yōu)選的是，熱塑性塑料材料或者熱固性塑料材料適于作為 塑料原材料。
在根據(jù)本發(fā)明的方法中，借助雙部件壓鑄方法(Zweikomponenten-Spritzverfahren)(也稱為雙壓鑄方法)來制造塑料基本體。優(yōu)選地，在 此在第一步驟中由第一塑料部件制造塑料基本體的支承部分，并且在另一 步驟中由第二塑料部件制造塑料基本體的光學(xué)功能區(qū)。這兩個塑料部件在 至少一種光學(xué)特性方面彼此不同。在一個替選的方法中，這兩個步驟以相 反的順序?qū)嵤?br> 在此以及在對實(shí)施例的描述的范圍中，壓注法(Spritzgussverfahren) 和注塑法(Spritzpressverfahren )、如傳遞模塑法(Transfermoldverfahren) 落入概念"壓鑄方法，，的范圍中。
在用于制造具有改進(jìn)的對比度的殼體的方法中，例如將顏料混入第二 塑料部件中，該顏料賦予第二塑料部件不同于第一塑料部件的顏色。對此 優(yōu)選合適的是黑色的著色。例如為了改進(jìn)殼體前側(cè)的反射性，在另一實(shí)施 形式中，第二塑料部件被填充增強(qiáng)反射的材料。
在本方法的一個特別有利的擴(kuò)展方案中，金屬引線框架的電連接導(dǎo)體被以第一塑料部件壓力注塑包封，使得這些電連接導(dǎo)體從用于至少一個發(fā) 射輻射的或者檢測輻射的本體的安裝區(qū)延伸到塑料基本體的表面上。
在另一步驟中將第二塑料部件構(gòu)建在第一塑料部件上。在此在塑料基本體 的第一塑料部件中優(yōu)選構(gòu)*^射器狀的凹處，半導(dǎo)體本體的安裝區(qū)存在于 該凹處中。此外優(yōu)選的是，光學(xué)功能區(qū)由與其余塑料基本體相同的塑料原 材料制成。如前面已經(jīng)說明的那樣，優(yōu)選熱塑性塑料材料或者熱固性塑料 材料適于作為塑料原材料。
在根據(jù)本發(fā)明的一個光電子器件中，至少一個半導(dǎo)體本體固定在塑料 基本體中，該半導(dǎo)體本體適于發(fā)射和/或檢測電磁輻射(例如發(fā)光二極管
芯片或者激光二極管芯片或者光電二極管芯片)。塑料基本體在其前側(cè)上 具有用于半導(dǎo)體本體的安裝區(qū)，該安裝區(qū)由透光的窗口部分包圍并且封裝 半導(dǎo)體本體。電連接導(dǎo)體從安裝區(qū)延伸到塑料基本體的外表面。半導(dǎo)體本
體優(yōu)選設(shè)置在電連接導(dǎo)體之一上。半導(dǎo)體本體的電連接面導(dǎo)電地與電連接 導(dǎo)體相連，例如一方面通過在背側(cè)的連接面和電連接導(dǎo)體之間的電連接層 而另一方面借助在前側(cè)的連接面和第二電連接導(dǎo)體之間的掩^線來連接。 然而，另外半導(dǎo)體本體也可以借助合適的電連接裝置與連接導(dǎo)體相連。在
塑料基本體的前側(cè)上，光學(xué)功能區(qū)由如下材料構(gòu)建該材料的光學(xué)特性與 塑料基本體的其他材料的光學(xué)特性不同。
光學(xué)功能區(qū)通過塑料基本體的特別的塑料部件的未M蓋的表面構(gòu) 建，例如通過將顏料或者增強(qiáng)>^射的填充材料添加到特別的塑料部件來得 到。這樣，可以有利地通過添加黑色的顏料來實(shí)現(xiàn)提高對比度。通過添加 白色的填充材料可以有利地提高塑料基本體的前側(cè)的反射性。
有利地，安裝區(qū)設(shè)置在塑料基本體的反射器狀的凹處中。在另一有利 的擴(kuò)展方案中，特殊的塑料部件由與構(gòu)建其余塑料基本體的塑料部件相同 的塑料原材料制成。優(yōu)選地，熱塑性塑料材料或者熱固性塑料材料適合于 作為塑料原材料。
特殊的塑料部件沿著塑料基本體的前側(cè)的部分區(qū)域或者整個前側(cè)(除 了反射器狀的凹處之外)構(gòu)建層。在另一有利的擴(kuò)展方案中，該層附加地 也沿著側(cè)面的內(nèi)表面的至少一個部分區(qū)域延伸到反射器狀的凹處中。層厚 度優(yōu)選在50nm到100nm之間，其中包括端點(diǎn)。
本發(fā)明的其他優(yōu)點(diǎn)、有利的實(shí)施形式和改進(jìn)方案從以下結(jié)合圖l和2 所闡述的實(shí)施例中得到。其中


圖1示出了通過第一實(shí)施例的截面的示意性視圖，以及
圖2示出了通過第二實(shí)施例的截面的示意性視圖。
在附圖中，相同或者作用相同的組成部分分別設(shè)置有相同的參考標(biāo) 記。所示的要素及其彼此間的大小比例基本上不能視為合乎比例的，更確 切地說，各個要素諸如層和/或距離為了更好的可示性和/或?yàn)榱烁玫睦?解可以被夸大地或者M(jìn)地示出。
根據(jù)圖1的實(shí)施例是具有發(fā)光二敗管2的發(fā)光二極管器件1，該發(fā)光 二極管芯片固定在電引線框架3 (leadframe)的電連接導(dǎo)體31上，并且 通過后側(cè)接觸部與電連接導(dǎo)體導(dǎo)電地連接。發(fā)光二極管2的前側(cè)接觸部借 助#^線4與電引線框架3的第二電連接導(dǎo)體32連接。
電連接導(dǎo)體31、 32由塑料基本體5的第一塑料部件51成型。在塑料 基本體5的前側(cè)6上的反射器狀的凹處7中構(gòu)建有用于發(fā)光二極管芯片2 的安裝區(qū)。電連接導(dǎo)體31、 32從凹處7的底面穿過第一塑料部件51朝著 其側(cè)表面延伸并且在那里從該塑料部件伸出。在塑料基本體5外部，電連 接導(dǎo)體31、 32朝著其后側(cè)彎曲并且在進(jìn)一步的走向中彎曲到背側(cè)上。
塑料基本體5的前側(cè)的層由第二塑料部件52形成，其中該層的厚度 例如在50jim到100nm之間，第二塑料部件的材料在至少一個光學(xué)特性 上與第一塑料部件51的材料不同。第二塑料部件52的表面在塑料基本體 5的前側(cè)6上構(gòu)建光學(xué)功能區(qū)。對此，該表面例如具有至少一種顏料和/ 或至少一種增強(qiáng)反射的填充材料。這樣，借助黑色的顏料實(shí)現(xiàn)了提高對比 度。借助白色的填充材料諸如氧化鈦，例如提高了塑料基本體5的前側(cè)表 面的^^射，性。
第二塑料部件52覆蓋第一塑料部件51在反射器狀的凹處7旁邊的整 個前側(cè)50。在合乎目的的擴(kuò)展方案(沒有視圖)中，可以是僅僅前側(cè)50 的一部分被第二塑料部件覆蓋。
第二塑料部件52由與第一塑料部件51相同的塑料原材料制成，例如 由熱塑性塑料材料或者熱固性塑料材料制成。塑料原材料例如是基于環(huán)氧 樹脂或者丙烯酸樹脂的材料，但也可以是任何其他適于所謂預(yù)模制構(gòu)型 (Premold-Bauformen )的塑料基本體的材料。
在^Jt器狀的凹處7中存在窗口部分53，該窗口部分例如由透明的 或者半透明的塑料材料、例如由反應(yīng)樹脂如環(huán)氧樹脂或者硅樹脂制成。該窗口部分封裝發(fā)光二極管芯片2并尤其是用于進(jìn)行保護(hù)而免受由于環(huán)境 影響造成的損害。
塑料基本體5、窗口部分53和引線框架3 —同形成發(fā)光二極管器件1 的殼體。
根據(jù)圖2的實(shí)施例與根據(jù)圖1的實(shí)施例不同之處尤其在于，第二塑料 部件52構(gòu)成的層延伸到反射器狀的凹處7中，使得凹處7的側(cè)面的內(nèi)表 面的一部分由第二塑料部件52的表面形成。根據(jù)圖2的實(shí)施例的材料例 如對應(yīng)于上面所描述的才艮據(jù)圖1的實(shí)施例的材料。
上面所描述的殼體的實(shí)施例也可以應(yīng)用于光電二極管器件中。對此在 發(fā)光二極管芯片的位置處使用光電二極管芯片。
在一種用于制造根據(jù)上面所描述的實(shí)施例的器件的殼體的方法中，借 助雙部件壓鑄方法(也稱為雙壓鑄方法)來制造塑料基本體5。在第一步 驟中，在此將第一塑料部件51作為塑料基本體的支承部分來制造。此后， 在另一步驟中制造具有塑料基本體5的光學(xué)功能區(qū)的第二塑料部件52。 如與上述實(shí)施例結(jié)合地更為詳細(xì)地闡述的那樣，這兩個塑料部件51、 52 彼此在至少一種光學(xué)特性上不同。
在該方法中，在第一步驟中借助第一塑料部件51將金屬引線框架3 的電連接導(dǎo)體31、 32壓力注塑包封，使得電連接導(dǎo)體從發(fā)光二極管芯片 的安裝區(qū)延伸到塑料基本體5的側(cè)面。隨后，在第一塑料部件51的前側(cè) 上構(gòu)建第二塑料部件52。
本發(fā)明并不受參照實(shí)施例的描述而限于這些實(shí)施例。更為確切地i兌， 本發(fā)明包括任意新的特征以及這些特征的任意組合，這尤其是包含權(quán)利要 求中的特征的任意組合，即使i亥特征或者組合本身并未在權(quán)利要求或者實(shí) 施例中明確地說明。
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權(quán)利要求
1. 一種用于光電子器件(1)的殼體，該殼體具有塑料基本體(5)，該塑料基本體具有帶有用于至少一個發(fā)射輻射或者檢測輻射的本體(2)的安裝區(qū)的前側(cè)(6)，其特征在于，塑料基本體(5)由至少一個第一塑料部件(51)和至少一個第二塑料部件(52)構(gòu)建，其中-第二塑料部件(52)設(shè)置在塑料基本體(5)的前側(cè)(6)上，-第二塑料部件(52)由如下材料構(gòu)建該材料在至少一種光學(xué)特性上與第一塑料部件(51)的材料不同，以及-第二塑料部件(52)構(gòu)建塑料基本體(5)的光學(xué)功能區(qū)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，第二塑料部件(52) 的材料具有顏料，該顏料將相對于塑料基本體(5)的其余部分不同的顏 色賦予光學(xué)功能區(qū)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的殼體，其特征在于，第二塑料部件(52) 的材料被黑色地著色。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的殼體，其特征在于，第二塑料本體(52) 的材料被填充以增強(qiáng)反射的材料。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的殼體，其特征在于，塑料基 本體(5)包圍引線框架(3)的電連接導(dǎo)體(31， 32)，并且所述電連接 導(dǎo)體(31， 32)從安裝區(qū)延伸到塑料基本體(5)的表面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的殼體，其特征在于，安裝區(qū) 設(shè)置在塑料基本體(5)的反射器狀的凹處(7)中，并且第二塑料部件(52 ) 是如下的層該層除了反射器狀的凹處(7)之外沿著塑料基本體(5)的 前側(cè).(6)的部分區(qū)域或者整個前側(cè)(6)延伸。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的殼體，其特征在于，所述層附加地也沿著 反射器狀的凹處(7)的側(cè)面內(nèi)表面的至少一個部分區(qū)域延伸。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至7中任一項(xiàng)所述的殼體，其特征在于，光學(xué)功 能區(qū)由與塑料基本體(5)的其余部分相同的塑料原材料制成。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的殼體，其特征在于，塑料基 本體(5)的光學(xué)功能區(qū)和其余部分具有熱塑性塑料材料或者熱固性塑料 材料。
10. —種發(fā)光二極管器件，具有適于發(fā)射光的半導(dǎo)體本體；塑料基 本體(5),該塑料基本體在其前側(cè)(6)上具有半導(dǎo)體本體(2)的安裝區(qū)； 在安裝區(qū)的區(qū)域中的透射光的窗口部分(53);以及電連接導(dǎo)體(31， 32), 所述電連接導(dǎo)體從安裝區(qū)延伸到塑料基本體(5)的外表面并且與半導(dǎo)體 本體(2)的電連接面導(dǎo)電地連接，其特征在于，在前側(cè)(6)上由如下材 料構(gòu)建塑料基本體(5)的光學(xué)功能區(qū)該材料的光學(xué)特性與塑料基本體(5)的其余材料的光學(xué)特性不同。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管器件，其特征在于，光學(xué)功 能區(qū)的材料具有顏料，該顏料將相對于塑料基本體(5)的其余部分不同 的顏色賦予功能區(qū)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光二極管器件，其特征在于，光學(xué)功 能區(qū)的材料被黑色地著色。
13. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)光二極管器件，其特征在于，光學(xué)功 能區(qū)的材料填充以增強(qiáng)反射的材料。
14. 根據(jù)權(quán)利要求10至13中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管器件，其特征 在于，塑料基本體(5)包圍引線框架的電連接導(dǎo)體。
15. 根據(jù)權(quán)利要求10至14中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管器件，其特征 在于，安裝區(qū)設(shè)置在塑料基本體(5)的反射器狀的凹處(7)中。
16. 根據(jù)權(quán)利要求10至15中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管器件，其特征 在于，光學(xué)功能區(qū)由與塑料基本體的其余部分相同的塑料原材料制成。
17. 根據(jù)權(quán)利要求10至16中任一項(xiàng)所述的發(fā)光二極管器件，其特征 在于，塑料基本體(5)的光學(xué)功能區(qū)和其余部分具有熱塑性塑料材料或 者熱固性塑料材料。 ，
18. —種用于制造光電子器件的殼體的方法，其中醒借助雙部件壓鑄方法來制造塑料基本體(5),-在第一步驟中由第一塑料部件(51)制造塑料基本體(5)的支承 部分，以及-在另一步驟中由第二塑料部件(52)制造塑料基本體(5)的光學(xué) 功能區(qū)，第二塑料部件在至少 一種光學(xué)特性中與第 一塑料部件(51)不同。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中將顏料混入第二塑料部件(52 ) 中，該顏料將相對于第一塑料部件(51)不同的顏色賦予第二塑料部件。
20. 根據(jù)權(quán)利要求19所述的方法，其中將第二塑料部件(52)黑色 地著色。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其特征在于，將第二塑料部件(52 ) 填充以增強(qiáng)反射的材料。
22. 根據(jù)權(quán)利要求18至21中任一項(xiàng)所述的方法，其中將金屬引線框 架(3)的電連接導(dǎo)體(31， 32)用第一塑料部件(51)壓力注塑包封， 使得所述電連接導(dǎo)體從用于至少一個發(fā)射輻射或者檢測輻射的本體(2 ) 的安裝區(qū)延伸到塑料基本體(5)的表面，并且隨后在另一步驟中將第二 塑料部件(52)構(gòu)建在第一塑料部件(51)上。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法，其中在塑料基本體(5)的第一塑 料部件(51)中構(gòu)建反射器狀的凹處(7)，在該凹處中設(shè)置有安裝區(qū)。
24. 根據(jù)權(quán)利要求18至23中任一項(xiàng)所述的方法，其中由與塑料基本 體(5)的其余部分相同的塑料原材料制成光學(xué)功能區(qū)。
25. 根據(jù)權(quán)利要求18至24中任一項(xiàng)所述的方法，其中塑料基本體(5 ) 的光學(xué)功能區(qū)和其余部分具有熱塑性塑料材料或者熱固性塑料材料。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種光電子器件(1)的殼體，其具有塑料基本體(5)，該塑料基本體具有帶有用于至少一個發(fā)射輻射或者檢測輻射的本體(2)的安裝區(qū)的前側(cè)(6)，其中塑料基本體(5)由至少一個第一塑料部件(51)和至少一個第二塑料部件(52)構(gòu)建，其中第二塑料部件(52)設(shè)置在塑料基本體(5)的前側(cè)(6)上，第二塑料部件由如下材料構(gòu)建該材料在至少一種光學(xué)特性上與第一塑料部件(51)的材料不同，以及第二塑料部件構(gòu)建塑料基本體(5)的光學(xué)功能區(qū)。此外，公開了一種用于制造光電子器件的殼體的方法以及一種發(fā)光二極管器件。
文檔編號H01L33/48GK101523621SQ200780036214
公開日2009年9月2日 申請日期2007年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年9月29日
發(fā)明者喬治·伯格納 申請人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司