本發(fā)明涉及一種用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件的方法、一種轉(zhuǎn)換元件和一種光電子器件。
本申請(qǐng)要求德國(guó)專利申請(qǐng)10 2014 108 362.8的優(yōu)先權(quán),其公開內(nèi)容通過參引并入本文。
背景技術(shù):
用于轉(zhuǎn)換光的波長(zhǎng)的轉(zhuǎn)換構(gòu)件為了在屏幕中應(yīng)用需要寬的色彩范圍。如2k或4k(超高清)的新型的高分辨率的屏幕顯示提高具有寬的色彩范圍的轉(zhuǎn)換構(gòu)件的必要性。然而,借助于使用基于傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換材料、例如磷光體(pc-LED)的轉(zhuǎn)換構(gòu)件,難以實(shí)現(xiàn)寬的色彩范圍的要求,因?yàn)槔缬糜贚ED的傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)換材料具有寬的帶發(fā)射(例如對(duì)于顏色綠色具有大于60nm的帶寬并且對(duì)于顏色紅色具有大于70nm的帶寬),并且具有發(fā)射最大值的有限的寬度。對(duì)于這種應(yīng)用,量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器證明為是有利的,因?yàn)樗隽孔狱c(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器具有窄的帶發(fā)射(例如對(duì)于顏色綠色具有小于50nm的帶寬并且對(duì)于顏色紅色具有小于60nm的帶寬)的和發(fā)射最大值的靈活性的特性。
出于穩(wěn)定性的原因,迄今量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器直接設(shè)置在LED上、尤其直接設(shè)置在LED單元的平面上是不可行的。
制造商常用的屏幕使用具有量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的轉(zhuǎn)換構(gòu)件,所述量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器不直接施加到光源、例如LED的發(fā)射面上,這也稱作為遠(yuǎn)程概念。遠(yuǎn)程概念的不同類型是已知的,如在用于邊緣照明的玻璃毛細(xì)管中的Color IQ或呈板狀的量子點(diǎn)增強(qiáng)膜(QDEFs)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明基于以下目的:提出一種用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件的改進(jìn)的方法以及一種用于光電子器件的轉(zhuǎn)換元件。
所述目的通過根據(jù)獨(dú)立權(quán)利要求的方法和轉(zhuǎn)換元件實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。
在用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件的方法的一個(gè)方法步驟中,提供載體襯底。載體襯底例如具有剛體的堅(jiān)固性,以便在制造方法期間有利地確保用于其他部件的機(jī)械穩(wěn)定的底座。此外,也可行的是:載體襯底以液態(tài)提供并且緊接著硬化。載體襯底有利地能夠由單個(gè)層構(gòu)成或者替選于此由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成或者包含這種多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)例如包含不同的聚合物、如硅樹脂、環(huán)氧化物、PET、聚對(duì)二甲苯或聚硅氮烷或由其構(gòu)成,或者包含不同的無機(jī)材料、如SiOx、SiNx、Al2O3、TiO2或ZrO2或由其構(gòu)成。此外,多層結(jié)構(gòu)能夠包括由有機(jī)材料和無機(jī)材料構(gòu)成的層序列。載體襯底也能夠有利地由薄的玻璃制造并且有利地具有50μm至100μm的厚度。
在方法的另一方法步驟中,將轉(zhuǎn)換材料引入到基體材料中。能夠根據(jù)應(yīng)用需求選擇轉(zhuǎn)換材料。將轉(zhuǎn)換材料有利地引入到基體材料中,其中基體材料例如是液態(tài)的并且在引入轉(zhuǎn)換材料之后硬化。為此,基體材料例如是液態(tài)的聚合物材料、例如硅樹脂、丙烯酸酯等。緊接著,能夠?qū)⒕哂修D(zhuǎn)換材料的基體材料有利地加工成薄板,其中板優(yōu)選具有20μm至200μm的厚度。例如借助于在隔板中澆注(slit casting)、絲網(wǎng)印刷(screen printing)、模板印刷(stencil printing)或模壓(molding)將基體材料加工成薄板。后續(xù)地,借助于沖裁(punching)、鋸割或用刀或激光切割能夠有利地將板分割成多個(gè)小板。
在方法的另一方法步驟中,將具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料以不連貫的樣式施加到載體襯底的各個(gè)區(qū)域上。基體材料以不連貫的樣式在區(qū)域中的設(shè)置得出在載體襯底上的中斷的設(shè)置。因此,具有轉(zhuǎn)換材料的區(qū)域在載體襯底上的分布能夠有利地匹配于相應(yīng)的需要。因此,例如區(qū)域的形狀能夠?qū)?yīng)于光源、例如LED的放射面的形狀或?qū)?yīng)于其子區(qū)域,制成的轉(zhuǎn)換元件應(yīng)定位或安放在所述光源上方。以該方式,有利地透明的載體襯底能夠構(gòu)成為在其上具有進(jìn)行轉(zhuǎn)換的區(qū)段和不進(jìn)行轉(zhuǎn)換的區(qū)段,其中在制造時(shí)能夠有利地根據(jù)需要進(jìn)行區(qū)段的設(shè)置。
在方法的另一方法步驟中,將阻擋襯底施加到基體材料和載體襯底上。阻擋襯底能夠有利地施加到載體襯底和具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料上。在此,有利地可行的是,將阻擋襯底以已經(jīng)制成的狀態(tài)施加,或所述阻擋襯底在施加期間成型,例如對(duì)此,阻擋襯底具有剛性的堅(jiān)固性或者非固態(tài)地、例如液態(tài)地施加到基體材料和襯底材料上,并且緊接著硬化。未以固相施加到基體材料和載體襯底上的阻擋襯底能夠有利地在施加之后或在施加期間改變并且調(diào)整形狀和設(shè)計(jì),例如能夠有利地實(shí)現(xiàn)外面的和/或邊緣面的期望的形狀。在施加并且有利地層壓阻擋襯底之后,由阻擋襯底、基體材料和具有阻擋襯底的載體襯底構(gòu)成的裝置能夠具有平坦的外面,所述外面背離載體襯底。
阻擋襯底能夠有利地由單個(gè)層構(gòu)成或替選于此由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成或包含這種多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)例如包含不同的聚合物、如硅樹脂、環(huán)氧化物、PET、聚對(duì)二甲苯或聚硅氮烷或由其構(gòu)成,或者包含不同的無機(jī)材料、如SiOx、SiNx、Al2O3、TiO2或ZrO2或由其構(gòu)成,或者包含由有機(jī)材料和無機(jī)材料構(gòu)成的層序列或由其構(gòu)成。阻擋襯底能夠有利地由薄的玻璃制造并且有利地具有50μm至100μm的厚度。
此外,阻擋襯底能夠有利地施加到載體襯底和具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料上,使得得到三維完全封裝的基體材料。
在方法的另一方法步驟中,將載體襯底連同基體材料和阻擋襯底沿著分割線分割成多個(gè)轉(zhuǎn)換元件,其中轉(zhuǎn)換元件分別包括基體材料的區(qū)域中的至少一個(gè)。
有利地,根據(jù)需要,分割線能夠伸展經(jīng)過阻擋襯底、基體材料和載體襯底,并且必要時(shí)也例如以晶格的形式交叉。分割借助分割方法、例如鋸割、用刀或激光切割或沖裁進(jìn)行。以該方式,能夠有利地以簡(jiǎn)單的方法制造大量轉(zhuǎn)換元件。為此,各轉(zhuǎn)換元件例如能夠構(gòu)成為小板或以有利地包括一個(gè)或多個(gè)轉(zhuǎn)換區(qū)域(基體材料的區(qū)域)的長(zhǎng)形的條帶形式構(gòu)成。
分割的轉(zhuǎn)換元件能夠(例如借助于粘貼)直接施加到發(fā)光器件上(例如施加到LED芯片的發(fā)射面上)或與發(fā)光器件間隔地(半遠(yuǎn)程地)例如施加到所述發(fā)光器件的殼體上。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換材料包括量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器。
量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的特征尤其在于轉(zhuǎn)換的色彩的高純度。因此,例如可行的是:實(shí)現(xiàn)屏幕的各個(gè)像素的高的色彩純度。因此,設(shè)有量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的像素僅發(fā)射轉(zhuǎn)換的色彩并且不發(fā)射其他色彩的份額,借助于所述其他色彩,在不使用量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的情況下,得到作為混合色的要發(fā)射的色彩。
量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器證明為是有利的,因?yàn)樗隽孔狱c(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器具有窄的帶發(fā)射(例如對(duì)于顏色綠色具有小于50nm的帶寬并且對(duì)于顏色紅色具有小于60nm的帶寬)并且具有發(fā)射最大值的寬度的靈活性。
全部類型的量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器能夠引入到基體材料中。
此外,也可行的是:應(yīng)用具有有利地不同的量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換器的基體材料,并且將其以不連貫的樣式施加到載體襯底的區(qū)域中。因此,能夠在轉(zhuǎn)換元件中制造具有不同轉(zhuǎn)換材料的轉(zhuǎn)換元件。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,將阻擋襯底作為囊封件施加到基體材料和載體襯底上。
將囊封件有利地以液態(tài)施加并且緊接著硬化。在此,有利地可行的是,將阻擋襯底的外形壓印直至最終硬化,因此能夠根據(jù)需求塑造側(cè)面和/或外面、如輻射出射面。囊封件例如能夠具有硅樹脂、環(huán)氧化物、PET、聚對(duì)二甲苯或聚硅氮烷。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,載體襯底和阻擋襯底由不同的材料構(gòu)成。在制成的轉(zhuǎn)換元件中,載體襯底和阻擋襯底有利地具有不同的功能。因此,例如載體襯底用作為下述材料:通過所述材料,要轉(zhuǎn)換的光射入到轉(zhuǎn)換元件中,并且阻擋襯底例如用作為下述材料:通過所述材料,經(jīng)過轉(zhuǎn)換的光從轉(zhuǎn)換元件中射出。此外,由于將具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料施加到載體襯底上以改進(jìn)轉(zhuǎn)換元件的穩(wěn)定性,例如載體襯底的材料能夠具有比阻擋襯底的材料更剛性的堅(jiān)固性。也可行的是:載體襯底具有柔性的和可彎曲的牢固性,以便構(gòu)成可彎曲的轉(zhuǎn)換元件。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,阻擋襯底從氣相沉積到基體材料和載體襯底上。有利地,借助于工藝、例如從氣相的物理沉積或化學(xué)沉積(PVD、CVD)等能夠?qū)崿F(xiàn)從氣態(tài)施加阻擋襯底。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,區(qū)域構(gòu)成為在載體襯底中的腔。
為此,有利地可行的是:載體襯底本身構(gòu)成為襯底上的由例如液態(tài)的聚合物材料構(gòu)成的層或包括這種布置,其中能夠?qū)⑺鲇删酆衔锊牧蠘?gòu)成的層結(jié)構(gòu)化和處理并且緊接著固化,使得得出用于具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料的腔。腔能夠有利地填充有基體材料。替選于此,也可行的是:在沒有基體材料的情況下僅將轉(zhuǎn)換材料填充到腔中。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,借助于掩模實(shí)施具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料的施加,其中將掩模施加到載體襯底上。
在此,掩模能夠有利地包括材料、如金屬、陶瓷或聚合物或由所述材料構(gòu)成。此外,可行的是:通過將層施加到載體襯底上,并且在施加掩模材料之前或在施加掩模材料之后在所述掩模材料中構(gòu)成設(shè)為用于基體材料的區(qū)域,構(gòu)成掩模。將基體材料有利地引入到掩模的為其設(shè)置的區(qū)域中,其中基體材料例如是液態(tài)的并且在引入之后硬化。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,在施加基體材料之后,再次移除掩模。移除掩模有利地借助于剝離或溶解掩模的材料進(jìn)行。在移除掩模之后,阻擋襯底能夠有利地直接與載體襯底接觸,并且將所述載體襯底例如連同基體材料一起封裝或包圍。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,在保護(hù)氣體或真空下,借助于噴濺覆層、點(diǎn)膠、印刷或噴射(Jetting)施加基體材料。
通過應(yīng)用保護(hù)氣體,能夠有利地避免通過例如出自大氣氣體的有害物質(zhì)造成的不期望的損害,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)施加的材料的更高的純度。
根據(jù)方法的一個(gè)實(shí)施方式,分割在保護(hù)氣體或真空下進(jìn)行。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換元件包括載體襯底、至少一個(gè)具有基體材料的區(qū)域和阻擋襯底,其中轉(zhuǎn)換材料嵌入到基體材料中,并且其中在載體襯底和阻擋襯底之間圍住具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料,其中轉(zhuǎn)換元件具有小板形狀或條帶形狀。
基體材料的至少一個(gè)區(qū)域有利地以一側(cè)施加在載體襯底上并且在另一側(cè)上由阻擋襯底包圍,例如通過阻擋襯底封裝或囊封,其中載體襯底和阻擋襯底有利地形成轉(zhuǎn)換元件的兩個(gè)相對(duì)置的外面,所述外面優(yōu)選構(gòu)成為是平面的。因此,有利地完全由載體襯底和阻擋襯底包圍的具有轉(zhuǎn)換材料的基體材料對(duì)應(yīng)于完全三維封裝的轉(zhuǎn)換元件,所述轉(zhuǎn)換元件能夠作為獨(dú)立的器件施加到其他器件、例如LED裝置上(與發(fā)光芯片間隔開地作為“半遠(yuǎn)程”)或者能夠直接施加在發(fā)光芯片的發(fā)射面上。
轉(zhuǎn)換材料有利地包括量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料。
轉(zhuǎn)換元件有利地具有小板形狀或條帶形狀,其中轉(zhuǎn)換元件也能夠包括多個(gè)具有基體材料的區(qū)域,所述區(qū)域有利地是不連貫的并且在所述區(qū)域上施加有阻擋襯底。
根據(jù)一個(gè)實(shí)施方式,光電子器件包括至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件和至少一個(gè)在連接板上的半導(dǎo)體芯片,其中至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片分別配屬有至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件。
至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件設(shè)置在半導(dǎo)體芯片上,使得在光電子器件的俯視圖中,由半導(dǎo)體芯片放射的輻射至少部分地視作為由轉(zhuǎn)換元件轉(zhuǎn)換的輻射。換言之,轉(zhuǎn)換元件至少部分地覆蓋半導(dǎo)體芯片。此外,也可行的是:多個(gè)相同的或不同的轉(zhuǎn)換元件覆蓋一個(gè)半導(dǎo)體芯片,或一個(gè)轉(zhuǎn)換元件覆蓋多個(gè)半導(dǎo)體芯片。借助于至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件,光電子器件具有帶有窄的帶發(fā)射(例如對(duì)于顏色綠色具有小于50nm的帶寬并且對(duì)于顏色紅色具有小于60nm的帶寬)的放射,并且具有發(fā)射最大值的寬度的靈活性。有利地,相對(duì)于作為板覆蓋發(fā)光器件的放射面的常用的轉(zhuǎn)換板,能夠?qū)崿F(xiàn)更靈活地并且更準(zhǔn)確地覆蓋小的區(qū)域、例如放射面(或像素)的子區(qū)域。換言之,轉(zhuǎn)換元件能夠精確地設(shè)置在按需選擇的位置上,在所述位置上應(yīng)當(dāng)轉(zhuǎn)換光。在此,轉(zhuǎn)換元件作為小規(guī)模的構(gòu)件、例如單獨(dú)地或與其他轉(zhuǎn)換元件作為整體設(shè)置。
此外,通過有針對(duì)性的施加,量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料能夠有利地更準(zhǔn)確地定位在設(shè)為用于轉(zhuǎn)換的區(qū)域上進(jìn)而相對(duì)于覆蓋整個(gè)光電子器件的轉(zhuǎn)換板節(jié)約波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料,因?yàn)樗隽孔硬ㄩL(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料僅須處于需要的區(qū)域上。
以該方式,至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件能夠有利地施加到任意類型的發(fā)光光電子器件上。這種具有包括量子點(diǎn)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料的轉(zhuǎn)換元件的光電子器件在其功能方面能夠與pc-LED(磷光體轉(zhuǎn)換的LED)相似并且提供用于屏幕的多種設(shè)計(jì)變型形式。
根據(jù)光電子器件的一個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換元件具有條帶形狀并且由多個(gè)半導(dǎo)體芯片輻照。
根據(jù)光電子器件的一個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換元件直接施加到所屬的半導(dǎo)體芯片的發(fā)射面上。
至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件有利地作為獨(dú)立的器件直接施加在至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片上。因此,有利地,在轉(zhuǎn)換元件和半導(dǎo)體芯片之間不存在其他材料并且也不存在間距。這能夠?qū)崿F(xiàn)扁平的并且可簡(jiǎn)單制造的結(jié)構(gòu)方式。此外,通過直接施加能夠節(jié)約用于轉(zhuǎn)換元件的背光照明(BLU)的費(fèi)用。
根據(jù)光電子器件的一個(gè)實(shí)施方式,轉(zhuǎn)換元件與所屬的半導(dǎo)體芯片并且與其發(fā)射面間隔開。
在轉(zhuǎn)換元件與半導(dǎo)體芯片間隔開地設(shè)置的情況下,轉(zhuǎn)換元件能夠不僅在光電子器件之內(nèi)、而且也在所述光電子器件之外沿半導(dǎo)體芯片的放射方向設(shè)置,并且從放射方向觀察在俯視圖中至少部分地覆蓋所述半導(dǎo)體芯片。在此,有利地,通過載體襯底實(shí)現(xiàn)在半導(dǎo)體芯片和轉(zhuǎn)換元件之間的間距(“半遠(yuǎn)程”)。此外,在由半導(dǎo)體芯片、載體襯底和轉(zhuǎn)換元件構(gòu)成的整個(gè)裝置上方能夠?qū)訅鹤钃跻r底。這例如能應(yīng)用在板上芯片(Chip-on-Board)布置的情況下。有利地,借助所述間隔開的布置,能夠在一個(gè)步驟中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)換(一步轉(zhuǎn)換)。
至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片能夠有利地借助于粘貼、焊接等固定在連接板上。在多個(gè)半導(dǎo)體芯片的情況下,在連接板上的設(shè)置能夠有利地任意進(jìn)行。半導(dǎo)體芯片要么通過載體襯底封裝,要么載體襯底僅施加到半導(dǎo)體芯片本身上。通過施加的阻擋襯底,有利地封裝由連接板、半導(dǎo)體芯片、載體襯底和基體材料構(gòu)成的整個(gè)裝置。
在多個(gè)半導(dǎo)體芯片的情況下,借助于分割能夠產(chǎn)生大量光電子器件,例如板上芯片,所述光電子器件具有呈直接的或間隔開的結(jié)構(gòu)方式的至少一個(gè)轉(zhuǎn)換元件和至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片。
附圖說明
從下面結(jié)合附圖描述的實(shí)施例中得出其他優(yōu)點(diǎn)、有利的實(shí)施方式和改進(jìn)方案。
圖1a、圖2、圖3和圖4示出用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件的方法的實(shí)施方式。
圖1b示出轉(zhuǎn)換元件的側(cè)視圖。
圖5a、圖5b、圖5c和圖5d示出轉(zhuǎn)換元件在光電子器件上的設(shè)置。
圖6示出具有轉(zhuǎn)換元件的光電子器件。
在附圖中,相同的或起相同作用的元件分別設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。在附圖中示出的組成部件以及組成部件相互間的大小關(guān)系不視為是合乎比例的。
具體實(shí)施方式
在圖1a中以俯視圖示出用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件10的方法步驟的順序。在第一步驟中提供載體襯底1。載體襯底1例如具有牢固的堅(jiān)固性和矩形的平面圖,以便在制造方法期間有利地用作為用于其他部件的機(jī)械穩(wěn)定的底座。此外,也可行的是:載體襯底1以液態(tài)形式提供并且緊接著硬化。載體襯底1能夠有利地由單個(gè)層構(gòu)成,或者對(duì)此替選地由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成或者包含這種多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)例如包含不同的聚合物、如硅樹脂、環(huán)氧化物、PET、聚對(duì)二甲苯或聚硅氮烷或由其構(gòu)成,或者包含不同的無機(jī)材料、如SiOx、SiNx、Al2O3、TiO2或ZrO2或由其構(gòu)成。此外,多層結(jié)構(gòu)能夠包括由有機(jī)材料和無機(jī)材料構(gòu)成的層序列。有利地,載體襯底1也能夠有利地由薄的玻璃制造并且有利地具有50μm至100μm的厚度。
在下一方法步驟中,將包括量子系統(tǒng)波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換材料3的基體材料2的多個(gè)不連貫的區(qū)域8以不連貫的樣式施加到載體襯底1上。區(qū)域8尤其具有正方形的結(jié)構(gòu)。
將轉(zhuǎn)換材料3有利地引入到基體材料2中,其中基體材料例如是液態(tài)的并且在引入轉(zhuǎn)換材料之后硬化?;w材料2例如是液態(tài)的聚合物材料,例如硅樹脂、丙烯酸酯等。緊接著,能夠?qū)⒕哂修D(zhuǎn)換材料的基體材料有利地加工成薄板,其中板具有20μm至200μm的厚度。例如借助于在隔板中澆注、絲網(wǎng)印刷、模板印刷或模壓,將基體材料加工成薄板。后續(xù)地,借助于沖裁、鋸割或用刀或激光切割,能夠有利地將板分割成多個(gè)小板。
因此,區(qū)域8在載體襯底1上的分布能夠有利地匹配于相應(yīng)的需要。
在下一方法步驟中,將阻擋襯底5施加到基體材料2和載體襯底1上。在此,有利地可行的是:將阻擋襯底5以已經(jīng)制成的狀態(tài)施加,或所述阻擋襯底在施加期間成型,例如對(duì)此,阻擋襯底5具有剛性的堅(jiān)固性,或者非固態(tài)地、例如液態(tài)地施加到基體材料2和載體襯底1上,并且緊接著硬化。未以固相施加到基體材料2和載體襯底1上的阻擋襯底5能夠有利地在施加之后或在施加期間改變并且調(diào)整形狀和設(shè)計(jì),例如能夠有利地實(shí)現(xiàn)外面的和/或邊緣面的期望的形狀。在施加之后,阻擋襯底5被層壓并且具有平坦的外面,所述外面背離載體襯底1。
阻擋襯底5能夠有利地由單個(gè)層構(gòu)成,或者替選于此由多層結(jié)構(gòu)構(gòu)成或包含這種多層結(jié)構(gòu)。多層結(jié)構(gòu)例如包含不同的聚合物、如硅樹脂、環(huán)氧化物、PET、聚對(duì)二甲苯或聚硅氮烷或由其構(gòu)成,或者包含不同的無機(jī)材料、如SiOx、SiNx、Al2O3、TiO2或ZrO2或由其構(gòu)成,或者包含由有機(jī)材料和無機(jī)材料構(gòu)成的層序列或由其構(gòu)成。阻擋襯底5有利地能夠由薄的玻璃制造并且有利地具有50μm至100μm的厚度。
阻擋襯底5有利地完全封裝基體材料和載體襯底1,使得基體材料的全部露出的面積由阻擋襯底覆蓋。
在下一方法步驟中,將載體襯底1連同基體材料和阻擋襯底5沿著分割線V分割成多個(gè)轉(zhuǎn)換元件10,其中轉(zhuǎn)換元件10分別包括基體材料的區(qū)域8中的一個(gè)。
分割線V以直線平行于載體襯底1的側(cè)面伸展并且以直角相交。
分割借助分割方法、例如鋸割、用刀或激光切割或沖裁進(jìn)行。以所述方式,有利地能夠以簡(jiǎn)單的方法制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件10,所述轉(zhuǎn)換元件在圖1b中以具有載體襯底1和阻擋襯底5的側(cè)視圖和貫穿基體材料2的橫截面示出。
圖2以俯視圖示出用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件10的方法步驟的順序。除圖1a的方法過程之外,在施加基體材料2之前,將掩模15施加到載體襯底1上。掩模15有利地包括矩形的或正方形的留空部16,將基體材料2引入到所述留空部中。在引入基體材料2之后,根據(jù)圖1a,將阻擋襯底5施加到基體材料2和掩模15上。替選地,可行的是:在施加基體材料2之后,將掩模15從載體襯底1剝離。
圖3以俯視圖示出用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件10的方法步驟的順序,其中載體襯底1包括正方形的腔K,將基體材料2尤其作為液態(tài)材料注入到所述腔中。腔的形狀和設(shè)置是任意的。圖3也示出沿著剖面線S的具有腔K的載體襯底1的側(cè)視圖。
圖4以俯視圖示出用于制造多個(gè)轉(zhuǎn)換元件的方法步驟的順序,其中轉(zhuǎn)換元件附加地設(shè)置在半導(dǎo)體芯片21上。
在第一方法步驟中,在連接板11上提供多個(gè)半導(dǎo)體芯片21。在此,半導(dǎo)體芯片能夠以任意網(wǎng)格設(shè)置在連接板上。
緊接著,在另一方法步驟中,根據(jù)圖1a中的方法,在半導(dǎo)體芯片21上方提供并且施加載體襯底1、基體材料2和阻擋襯底5。在此,基體材料2與半導(dǎo)體芯片21的發(fā)射面22間隔開。通過載體襯底1的厚度選擇間距。在此,阻擋襯底5施加成,使得所述阻擋襯底封裝由基體材料2、載體襯底1、半導(dǎo)體芯片21和連接板11構(gòu)成的整個(gè)裝置。
在下一方法步驟中,沿著分割線V進(jìn)行分割,使得在連接板11上產(chǎn)生多個(gè)具有各一個(gè)半導(dǎo)體芯片21的光電子器件20。圖4在最后的圖片中示出光電子器件20的側(cè)視圖,其中可見基體材料2與半導(dǎo)體芯片21間隔開,并且可見在連接板11上的基體材料2、載體襯底1和半導(dǎo)體芯片2的封裝。
圖5a示出轉(zhuǎn)換元件10直接設(shè)置在光電子器件20上,例如直接設(shè)置在半導(dǎo)體芯片21的發(fā)射面22上,其中在殼體9的腔之內(nèi)、例如作為方形扁平無引腳封裝(QFN-Package)囊封轉(zhuǎn)換元件10和半導(dǎo)體芯片21。
圖5b示出根據(jù)圖5a的光電子器件20,其中轉(zhuǎn)換元件10沒有直接設(shè)置在半導(dǎo)體芯片21上,而是設(shè)置在殼體9上。在此,在半導(dǎo)體芯片21的囊封件12中能夠引入其他轉(zhuǎn)換材料。
圖5c示出光電子器件20,其中轉(zhuǎn)換元件10直接施加在半導(dǎo)體芯片21的發(fā)射面22上,并且囊封件12透鏡狀地在連接板11上封裝半導(dǎo)體芯片21和轉(zhuǎn)換元件10。
圖5d示出根據(jù)圖5c的光電子器件20,其中囊封件12不以透鏡形式構(gòu)成,沒有遮蓋轉(zhuǎn)換元件10的放射面并且本身包括轉(zhuǎn)換元件。光電子器件例如能夠構(gòu)成為芯片級(jí)封裝(CSP)。
圖6示出在連接板11上具有多個(gè)半導(dǎo)體芯片21的光電子器件20,其中半導(dǎo)體芯片21由條帶狀的轉(zhuǎn)換元件10遮蓋。
本發(fā)明不通過根據(jù)實(shí)施例進(jìn)行的描述局限于此。更確切地說,本發(fā)明包括每個(gè)新特征以及特征的任意的組合,這尤其是包含在權(quán)利要求中的特征的任意的組合,即使所述特征或所述組合自身沒有明確地在權(quán)利要求或?qū)嵤├姓f明時(shí)也如此。