本發(fā)明申請是于申請日為2012年6月27日提交的、申請?zhí)枮?01280036001.0(國際申請?zhí)枮閜ct/ep2012/062465)以及發(fā)明名稱為“光電子器件和用于制造光電子器件的方法”的發(fā)明專利申請的分案申請。

本發(fā)明涉及一種光電子器件和一種用于制造這種器件的方法。

背景技術(shù)：

光電子器件具有可發(fā)射電磁輻射的半導(dǎo)體芯片。半導(dǎo)體芯片可以設(shè)置在吸收光的襯底上。為了改進(jìn)或者改變襯底的反射特性，可以用引入有顏料的介質(zhì)覆蓋襯底的空出的區(qū)域。半導(dǎo)體芯片可以通過具有顏料的介質(zhì)來潤濕。特別地，可以潤濕半導(dǎo)體芯片的側(cè)面。在潤濕時(shí)，半導(dǎo)體芯片的側(cè)面由于表面張力而將介質(zhì)上拉。這會(huì)引起介質(zhì)在襯底上不均勻的層厚度，其中介質(zhì)的厚度隨著距半導(dǎo)體芯片的間距上升而下降。介質(zhì)的小厚度會(huì)是不利的，因?yàn)殡S著用顏料填充的介質(zhì)的厚度下降使光電子器件的反射特性變差并且進(jìn)而使光電子器件的效率變差。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提出一種光電子器件以及一種用于制造這種光電子器件的方法，其提供在襯底上有足夠厚度的以顏料填充的介質(zhì)，使得光電子器件的反射特性并且進(jìn)而光電子器件的效率具有足夠的品質(zhì)。

所述目的通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的光電子器件和通過根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例所述的用于制造這種光電子器件的方法來實(shí)現(xiàn)。

光電子器件的和用于制造光電子器件的方法的有利的設(shè)計(jì)方案和改進(jìn)方案在如下描述中予以說明。

不同的實(shí)施形式具有帶有半導(dǎo)體芯片的光電子器件，所述半導(dǎo)體芯片設(shè)置在襯底上。在襯底上設(shè)置有可潤濕的吸引子元件。具有顏料的介質(zhì)至少局部覆蓋襯底的空出的區(qū)域，所述空出的區(qū)域沒有被半導(dǎo)體芯片和吸引子元件所遮蓋。介質(zhì)至少部分潤濕半導(dǎo)體芯片和吸引子元件。介質(zhì)在襯底上的厚度通過使用吸引子元件來增大。由此，相對于沒有吸引子元件的實(shí)施形式改善該光電子器件的反射特性。因此，提高光電子器件的效率。換言之，降低襯底對光電子器件的光學(xué)特性的負(fù)面影響。

可以使用陶瓷襯底、金屬芯電路板、引線框或塑料疊層作為襯底。塑料疊層由具有金屬化部的玻璃纖維強(qiáng)化的塑料構(gòu)成。上述全部襯底類型至少部分吸收光。

半導(dǎo)體芯片可以如吸引子元件那樣通過具有顏料的介質(zhì)來潤濕。通過液態(tài)介質(zhì)的表面張力將介質(zhì)在半導(dǎo)體芯片的側(cè)面上上拉。半導(dǎo)體芯片的背離襯底的、吸收光的表面在此不允許被介質(zhì)潤濕。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，半導(dǎo)體芯片基于iii-v族化合物半導(dǎo)體材料、尤其基于氮化鎵(gan)。半導(dǎo)體芯片具有發(fā)射電磁輻射的至少一個(gè)有源區(qū)。有源區(qū)可以是pn結(jié)、雙異質(zhì)結(jié)、多量子阱結(jié)構(gòu)(mqw)、單量子阱結(jié)構(gòu)(sqw)。量子阱結(jié)構(gòu)指的是：量子阱(三維)、量子線(二維)和量子點(diǎn)(一維)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，半導(dǎo)體芯片構(gòu)成為表面發(fā)射體、尤其構(gòu)成為所謂的薄膜芯片。薄膜芯片例如從公開文獻(xiàn)wo2005081319a1中已知。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，介質(zhì)具有硅樹脂。硅樹脂具有低表面張力。因此，硅樹脂具有良好的可潤濕性。硅樹脂是透明的、輻射穩(wěn)定的和熱穩(wěn)定的。尤其優(yōu)選的是，化合物材料具有軟的硅樹脂。軟的硅樹脂具有大致邵氏硬度20至大致邵氏硬度60的硬度。軟的硅樹脂具有高的熱穩(wěn)定性、高的輻射穩(wěn)定性和高的斷裂伸長率，由此使硅樹脂中形成斷裂的風(fēng)險(xiǎn)最小化。

替選地或附加地，介質(zhì)也可以具有環(huán)氧樹脂或混合材料。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，填充顏料的介質(zhì)在襯底上方具有最小高度，該最小高度為襯底上的吸引子元件和半導(dǎo)體芯片的較小高度的至少10％。這是有利的，因?yàn)橛纱颂畛漕伭系慕橘|(zhì)的反射率足夠高。換言之，可以忽略襯底對光電子器件的反射率的負(fù)面影響。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，通過介質(zhì)僅僅潤濕吸引子器件的側(cè)面。液態(tài)介質(zhì)由于表面張力而在吸引子元件的側(cè)面上上拉。由此提升液體膜、更確切地說提升液體的表面。這是有利的，因?yàn)橛纱嗽龃笤谖釉車h(huán)境中介質(zhì)在襯底上的高度。吸引子元件的覆蓋面沒有被介質(zhì)覆蓋。換言之，沒有出現(xiàn)過度澆注。有利的是，在半導(dǎo)體芯片與吸引子元件之間略微欠澆注介質(zhì)。在略微欠澆注的情況下，所澆注的介質(zhì)具有半月板的形狀。

在一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，吸引子元件可以完全通過介質(zhì)覆蓋。吸引子元件的側(cè)面對液態(tài)介質(zhì)的吸引作用在此情況下盡管比上述實(shí)施形式中的情況低。也存在下述風(fēng)險(xiǎn)：半導(dǎo)體芯片的發(fā)射光的表面至少部分被介質(zhì)覆蓋。然而，通過介質(zhì)完全覆蓋吸引子元件具有工藝技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。

通過具有顏料的介質(zhì)的近似均勻的層厚度可以提高色彩印象的均勻性。層厚度確定與由介質(zhì)反射的光的份額相對的由顏料反射的光的份額。

為了進(jìn)一步提高光電子器件的反射率，襯底可以用貴金屬、如金或銀涂覆。銀覆層是尤其有利的，因?yàn)殂y對在整個(gè)可見光譜范圍內(nèi)的電磁輻射具有高反射率。附加地，為了提高填充顏料的介質(zhì)的層厚度可以用貴金屬對襯底進(jìn)行涂覆。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，吸引子元件在襯底上方具有高度，所述高度為半導(dǎo)體芯片的高度的10％至300％、優(yōu)選80％至120％。光電子半導(dǎo)體芯片的高度可以在大約40μm到大約1000μm之間、優(yōu)選80μm到200μm之間?？蓾櫇竦奈釉脑摳叨确秶怯绕溆欣?，因?yàn)橛纱艘环矫孢_(dá)到介質(zhì)的足夠高度，而另一方面對光電子器件的結(jié)構(gòu)高度沒有負(fù)面影響。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，光電子器件具有至少一個(gè)另外的半導(dǎo)體芯片。這種多芯片布置是尤其有利的，因?yàn)槠渚哂懈叩墓庑省?/p>

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，光電子器件具有至少一個(gè)另外的吸引子元件。多個(gè)吸引子元件可以是有利的，因?yàn)橛纱丝梢栽诒舜讼嗑噍^遠(yuǎn)的半導(dǎo)體芯片之間也遵守介質(zhì)的所需的最小厚度。尤其有利的是，遵守全部元件之間的、即相鄰半導(dǎo)體芯片之間的、相鄰吸引子元件之間的和相鄰半導(dǎo)體芯片與吸引子元件之間的近似統(tǒng)一的間距。例如，吸引子元件與最近的半導(dǎo)體芯片相距應(yīng)為兩個(gè)相鄰半導(dǎo)體芯片之間的間距的2/3到3/2之間。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，至少一個(gè)吸引子元件可以圍繞至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片設(shè)置。由此，任意成形的芯片布置可以匹配于光電子器件的任意成形的邊界。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，吸引子元件具有接合線。接合線可以具有金。接合線的大部分通過具有顏料的介質(zhì)來潤濕。僅結(jié)合線的尖部從液體表面伸出。這是尤其有利的，因?yàn)閮H損失反射性介質(zhì)的最小份額的反射率。此外，接合線可以尤其簡單地通過焊接固定在襯底上。

在一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，整個(gè)接合線包括尖部在內(nèi)被介質(zhì)覆蓋。這是尤其有利的，因?yàn)橛纱伺c上述實(shí)施形式相比再次提高反射率。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，吸引子元件具有塊狀元件，尤其由硅、砷化鎵、鍺、塑料、玻璃、藍(lán)寶石或金屬(如銅或金)構(gòu)成。塊狀元件可以具有正方形形狀。塊狀元件是尤其有利的，因?yàn)橛纱丝梢詫?shí)現(xiàn)填充顏料的介質(zhì)的高的層厚度并進(jìn)而實(shí)現(xiàn)層的高的反射率。此外，可以尤其簡單地通過粘貼或焊接將塊狀元件固定在襯底上。塊狀元件優(yōu)選以與半導(dǎo)體芯片相同的方法固定在襯底上。這確保尤其簡單地制造光電子器件。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，吸引子元件具有限界元件。限界元件可以具有聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)。聚對苯二甲酸丁二酯可以是白色的或染色的。所述限界元件可以通過如硅樹脂的介質(zhì)潤濕、電絕緣、對于整個(gè)可見光譜范圍中的電磁輻射具有高反射率并且是耐熱的。限界元件可以圍繞至少一個(gè)半導(dǎo)體芯片設(shè)置。限界元件是尤其有利的，因?yàn)橛纱丝梢允拱雽?dǎo)體芯片的布置與光電子器件的不同的邊界匹配。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，吸引子元件具有限界元件連帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)。限界元件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)一件式地構(gòu)成。限界元件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)在吸引子元件中的組合是尤其有利的，因?yàn)榭梢允拱雽?dǎo)體芯片的布置與光電子器件的不同的邊界匹配并且同時(shí)可以將吸引子結(jié)構(gòu)放置在半導(dǎo)體芯片之間。吸引子元件可以在唯一的工藝步驟中被施加。

限界元件和內(nèi)部結(jié)構(gòu)的一件式的組合具有聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，吸引子元件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有網(wǎng)格形狀。該規(guī)則的結(jié)構(gòu)是尤其有利的，因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片距吸引子元件的間距是近似統(tǒng)一的。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，介質(zhì)具有白色顏料。白色顏料用于反射在整個(gè)可見光譜范圍中的電磁輻射。換言之，白色顏料在寬頻帶上是高反射的。其目的是，反射盡可能多的白色光?？梢詫⒂啥趸?tio2)和/或氧化鋁(al2o3)和/或氧化鋯(zro)構(gòu)成的顏料用作白色顏料。顏料填充的介質(zhì)的反射率與顏料填充的介質(zhì)的層厚度的相關(guān)性不是線性的。在層厚度在大約1μm到20μm之間的情況下，反射率強(qiáng)烈地上升。在層厚度在50μm到100μm之間的情況下，反射率僅尚不顯著地增加。優(yōu)選地，最小層厚度應(yīng)在至少大約20μm。對于200μm厚的半導(dǎo)體芯片而言，這是半導(dǎo)體芯片的高度的10％。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，介質(zhì)具有黑色顏料。黑色顏料可以是炭黑顆?；蚴w粒。介質(zhì)的反射率可以下降為衰落的值。這是尤其有利的，因?yàn)橛纱丝梢詫?shí)現(xiàn)半導(dǎo)體芯片與包圍半導(dǎo)體芯片的襯底面之間的高對比度。半導(dǎo)體芯片之間和圍繞半導(dǎo)體芯片的以及吸引子元件之間和圍繞吸引子元件的用黑色顏料填充的介質(zhì)的大的厚度增強(qiáng)了黑色印象。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，介質(zhì)具有彩色顏料。彩色顏料可以具有紅色的氧化鐵顏料。通過使用彩色顏料僅反射特定波長的可見光。如果白光射到用紅色顏料填充的介質(zhì)上，那么主要反射紅色光。對于具有彩色顏料的足夠厚的介質(zhì)尤其有利的是，可以實(shí)現(xiàn)高色彩均勻性。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，顏料在介質(zhì)中的濃度達(dá)到70％的重量百分比、優(yōu)選從25％至35％的重量百分比。白色顏料的濃度越高，則介質(zhì)對白色光的反射率就越高。彩色顏料的濃度越高，則介質(zhì)的彩色印象就越強(qiáng)烈。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在半導(dǎo)體芯片的背離襯底的面上、在吸引子元件的背離襯底的面上和在介質(zhì)上施加具有發(fā)光材料顆粒的層。具有發(fā)光材料顆粒的層可以具有硅樹脂作為基體材料。發(fā)光材料顆粒可以具有磷光體。摻雜鑭的氧化釔(y2o3-la2o3)、釔鋁石榴石(y3al5o12-yag)、氧化鏑(dy2o3)、氮氧化鋁(al23o27n5)或氮化鋁(aln)以大約5重量百分比至大約15重量百分比的濃度作為磷光體存在。釔鋁石榴石例如將藍(lán)色光轉(zhuǎn)換成較長波長的在黃綠光譜范圍中的光。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在半導(dǎo)體芯片的背離襯底的面上、在吸引子元件的背離襯底的面上和在介質(zhì)上施加具有漫射體顆粒的層。漫射體顆粒散射光，而不影響其波長，并且用于光的混合。漫射體顆?？梢跃哂醒趸X(al2o3)。

漫射體顆粒和發(fā)光材料顆粒與由半導(dǎo)體芯片發(fā)射的光相互作用并且將所述光的一部分散射回到用顏料填充的介質(zhì)中。在介質(zhì)具有白色顏料的情況下，由白色顏料反射所散射回的光，并且所散射回的光可以至少部分從光電子器件中耦合輸出。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在半導(dǎo)體芯片的背離襯底的面上、在吸引子元件的背離襯底的面上和在介質(zhì)上施加具有發(fā)光材料顆粒的層。在具有發(fā)光材料顆粒的層上施加具有漫射體顆粒的層。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在半導(dǎo)體芯片的背離襯底的面上、在吸引子元件的背離襯底的面上和在介質(zhì)上施加具有發(fā)光材料顆粒和漫射體顆粒的層。

在一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，在半導(dǎo)體芯片的背離襯底的、發(fā)射光的表面上施加轉(zhuǎn)換小板。轉(zhuǎn)換小板可以由陶瓷基體材料構(gòu)成，發(fā)光材料顆粒引入到所述基體材料中。具有漫射體顆粒的層可以施加到轉(zhuǎn)換小板、吸引子元件的背離襯底的面和介質(zhì)上。

用于制造光電子器件的方法具有不同的實(shí)施形式。首先，提供襯底，在所述襯底上設(shè)置半導(dǎo)體芯片。此外，將可潤濕的吸引子元件設(shè)置在襯底上。之后，將具有顏料的液態(tài)介質(zhì)至少局部施加到襯底的空出的區(qū)域上，所述空出的區(qū)域沒有被半導(dǎo)體芯片和吸引子元件所遮蓋。接下來，硬化液態(tài)介質(zhì)。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，液態(tài)介質(zhì)通過分散、尤其通過噴射施加到襯底上。

在一種優(yōu)選的實(shí)施形式中，在具有顏料的介質(zhì)硬化之后，將具有漫射體顆粒的層施加到半導(dǎo)體芯片的背離襯底的面上、吸引子元件的背離襯底的面上和硬化的介質(zhì)上。

在一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，在具有顏料的介質(zhì)硬化之后，將具有發(fā)光材料顆粒的層施加到半導(dǎo)體芯片的背離襯底的面上、吸引子元件的背離襯底的面上和硬化的介質(zhì)上。

在另一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，在具有顏料的介質(zhì)硬化之后，首先將具有發(fā)光材料顆粒的層施加到半導(dǎo)體芯片的和吸引子元件的背離襯底的面上以及硬化的介質(zhì)上。接下來，施加具有漫射體顆粒的層。

在另一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，在具有顏料的介質(zhì)硬化之后，將具有發(fā)光材料顆粒和漫射體顆粒的層施加到半導(dǎo)體芯片的和吸引子元件的背離襯底的面上以及硬化的介質(zhì)上。

在另一種可替選的優(yōu)選實(shí)施形式中，在具有顏料的介質(zhì)硬化之后，首先將轉(zhuǎn)換小板施加到半導(dǎo)體芯片上。接下來，將具有漫射體顆粒的層施加到轉(zhuǎn)換小板上、吸引子元件的背離襯底的面上以及硬化的介質(zhì)上。

附圖說明

下面根據(jù)附圖詳細(xì)闡明了不同的實(shí)施例。相同的、同類的或起相同作用的元件在附圖中設(shè)有相同的附圖標(biāo)記。附圖和附圖中示出的元件彼此間的大小關(guān)系不可視為是符合比例的。更確切地說，為了更好的可示性和為了更好的理解可以夸大地或縮小地示出各個(gè)元件。

圖1a示出已知的光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖1b示出圖1a中的已知的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖2a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖2b示出圖2a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖3a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖3b、3c和3d示出圖3a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖4a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖4b示出圖4a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖5a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖5b示出圖5a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖6a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖6b示出圖6a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖7a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖7b示出圖7a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖8a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖8b示出圖8a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖9a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖；

圖9b示出圖9a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖；

圖10a示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖；

圖10b示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖；

圖10c示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖；

圖10d示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖。

具體實(shí)施方式

圖1a示出已知的光電子器件100的一種實(shí)施例的俯視圖。在俯視圖中不可見的襯底上規(guī)則地設(shè)置有四個(gè)半導(dǎo)體芯片104。襯底的在四個(gè)半導(dǎo)體芯片104之間和圍繞所述半導(dǎo)體芯片空出的區(qū)域完全地用具有顏料110的介質(zhì)108覆蓋。介質(zhì)108可以具有硅樹脂。顏料110可以是由二氧化鈦構(gòu)成的白色顏料。光電子器件具有限定的邊緣118。在具有顏料110的介質(zhì)108上可以施加具有發(fā)光材料顆粒和/或漫射體顆粒的層。出于清楚性原因，所述層在圖1a中沒有示出。繪制出剖面軸線120，沿著所述剖面軸線在圖1b中示出光電子器件100的剖面圖。

圖1b示出圖1a中的已知的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。在剖面圖中可以看到兩個(gè)半導(dǎo)體芯片104，所述半導(dǎo)體芯片設(shè)置在襯底102上。襯底102可以具有陶瓷。陶瓷襯底102吸收可見光譜范圍中的電磁輻射。為了改變襯底102的反射特性，在襯底102上施加包含顏料110的介質(zhì)108。顏料110可以是白色顏料。具有顏料110的介質(zhì)108完全地潤濕半導(dǎo)體芯片104的側(cè)面；在半導(dǎo)體芯片104之間和在半導(dǎo)體芯片104與邊緣118之間將介質(zhì)108以欠澆注形式設(shè)置成半月板形狀。半導(dǎo)體芯片104之間的間距大到使得介質(zhì)108在其最薄的部位112處、在兩個(gè)半導(dǎo)體芯片104之間的中部在襯底102上方具有高度，所述高度為小于半導(dǎo)體芯片104的高度的10％。這引起半導(dǎo)體芯片之間的陶瓷襯底102通過介質(zhì)顯露出。換言之，降低介質(zhì)108的反射率。射到介質(zhì)108上的在可見光譜范圍中的電磁輻射增多地被襯底吸收并由此不再可以從光電子器件中耦合輸出。光電子器件的效率下降。射到的輻射是從施加在填充顏料的介質(zhì)108上的層114、116中向回散射的光。具有發(fā)光材料顆粒124的層114直接地施加在填充顏料的介質(zhì)108上。使用如釔鋁石榴石(yag)的磷光體作為發(fā)光材料，所述磷光體將由半導(dǎo)體芯片104發(fā)射的藍(lán)色初級(jí)輻射轉(zhuǎn)換成較長波長的黃綠色的次級(jí)輻射。在具有發(fā)光材料顆粒124的層114上施加具有漫射體顆粒122的層116。氧化鋁(al2o3)用作漫射體顆粒122。漫射體顆粒與藍(lán)色的初級(jí)輻射和黃色的次級(jí)輻射相互作用，而不改變其波長。具有漫射體顆粒122的層116用于混合初級(jí)輻射和次級(jí)輻射。發(fā)光材料顆粒124和漫射體顆粒122沿所有空間方向發(fā)射光。因此，藍(lán)色的初級(jí)輻射的一部分和黃色的次級(jí)輻射的一部分射到用顏料110填充的介質(zhì)108上。因?yàn)榘雽?dǎo)體芯片104之間所澆注的、具有顏料110的介質(zhì)108非常薄，所以向回散射的初級(jí)和次級(jí)輻射的一部分經(jīng)過介質(zhì)，而不被白色顏料110反射。該部分可以被襯底102吸收。

出于清楚原因，在附圖2a、2b、3a、3b、3c、3d、4a、4b、5a、5b、6a、6b、7a、7b、8a、8b、9a和9b中沒有示出具有發(fā)光材料顆粒124或漫射體顆粒122的層114、116。具有發(fā)光材料顆粒124和/或漫射體顆粒122的層114、115、116與具有顏料110的介質(zhì)108的共同作用在附圖10a、10b、10c和10d中示出。

圖2a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。光電子器件具有帶有線形邊界118的正方形形狀或至少一個(gè)矩形形狀。在俯視圖中不可見的襯底上規(guī)則地設(shè)置四個(gè)半導(dǎo)體芯片104。此外，將可潤濕的吸引子元件106a居中地設(shè)置在襯底上。因此，吸引子元件106a設(shè)置在半導(dǎo)體芯片104之間。吸引子元件距四個(gè)半導(dǎo)體芯片104的每個(gè)大致具有相同的間距。吸引子元件(106a)是接合線。所述接合線由金構(gòu)成。

光電子器件具有限定的邊緣118。襯底的在四個(gè)半導(dǎo)體芯片104之間和圍繞其空出的區(qū)域完全地用具有顏料110的介質(zhì)108覆蓋。介質(zhì)108可以具有硅樹脂。替選地或附加地，介質(zhì)108可以具有環(huán)氧樹脂或混合材料。顏料110可以具有白色顏料。白色顏料可以具有二氧化鈦(tio2)和/或氧化鋁(al2o3)和/或氧化鋯(zro)。替選地，顏料110可以是黑色顏料、尤其是炭黑顆?；蚴w粒。替選地，顏料110可以是彩色顏料、尤其是氧化鐵顏料。

圖2b沿著剖面軸線120示出圖2a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。在兩個(gè)半導(dǎo)體芯片104之間，將接合線作為可潤濕的吸引子元件106設(shè)置在襯底102上。襯底102可以是陶瓷襯底、金屬芯電路板、引線框或塑料疊層。具有顏料110的介質(zhì)108幾乎完全潤濕接合線106a。僅接合線106a的尖部稍微從介質(zhì)108中伸出。因此，接合線106a對介質(zhì)108的反射特性的影響最小。具有顏料110的介質(zhì)108在襯底102上方具有為襯底102上的吸引子元件106a和半導(dǎo)體芯片104的較小高度的至少10％的最小厚度112。在圖2b中，接合線106a大致具有與相鄰半導(dǎo)體芯片104相同的高度。在當(dāng)前的圖2b中，最小厚度112為相鄰半導(dǎo)體芯片104的高度的大約60％。介質(zhì)108的大厚度確保：光電子器件的反射特性不受或者幾乎不受位于其下的襯底102影響。在白色顏料110的情況下，射入介質(zhì)上的電磁輻射的大部分被反射。通過由襯底吸收電磁輻射所產(chǎn)生的損耗被最小化。顏料110在介質(zhì)108中的濃度達(dá)到70％重量百分比、優(yōu)選從25％至35％重量百分比。具有顏料110的介質(zhì)108的最小厚度112在接合線106a與半導(dǎo)體芯片104之間和在光電子器件的邊緣118與半導(dǎo)體芯片104之間大致相同大。這確保：光電子器件的整個(gè)面具有大致統(tǒng)一的反射率。這在白色顏料的情況下引起光電子器件的與位置無關(guān)的、均勻的亮度。

圖3a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。吸引子元件106b是塊狀元件。塊狀元件106b可以具有硅、砷化鎵、鍺、塑料、玻璃、藍(lán)寶石或金屬(如銅或金)。吸引子元件106b居中地設(shè)置在四個(gè)半導(dǎo)體芯片104之間。

圖3b示出圖3a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。塊狀元件106b在襯底102上具有與半導(dǎo)體芯片104相同的高度。最小厚度112為塊狀元件106b的高度的或半導(dǎo)體芯片104的高度的大約60％。塊狀吸引子元件106b的側(cè)面通過介質(zhì)108完全潤濕。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖2b中示出的實(shí)施例。

圖3c示出圖3a中的光電子器件的另一種實(shí)施例的剖面圖。吸引子元件106b在襯底102上方具有高度，所述高度為半導(dǎo)體芯片104的高度的大約130％。填充顏料110的介質(zhì)108的最小厚度112大于在圖3b中示出的實(shí)施例中的最小厚度112。相對于圖3b的實(shí)施例，通過填充顏料110的介質(zhì)108的較大厚度進(jìn)一步減小襯底對光電子器件的反射特性的影響。在白色顏料110的情況下，射入介質(zhì)108上的電磁輻射被幾乎完全反射。通過由襯底102吸收的輻射引起的損耗被最小化。

圖3d示出圖3a中的光電子器件的另一種實(shí)施例的剖面圖。吸引子元件106b在襯底102上方具有高度，所述高度為半導(dǎo)體芯片104的高度的大約60％。填充顏料110的介質(zhì)108的最小厚度112小于在圖3b和3c中示出的實(shí)施例中的最小厚度112。然而，介質(zhì)108的厚度足以確保光電子器件的反射特性受襯底102僅少量影響。

在未示出的實(shí)施例中，吸引子元件的高度可以為半導(dǎo)體芯片104的高度的10％至300％之間、優(yōu)選80％至120％之間。

圖4a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。發(fā)射光的半導(dǎo)體芯片104居中地設(shè)置在光電子器件的襯底上。四個(gè)塊狀吸引子元件106b以規(guī)則的間距圍繞半導(dǎo)體芯片設(shè)置。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖3a中示出的實(shí)施例。

圖4b示出圖4a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。半導(dǎo)體芯片104居中地在塊狀吸引子元件106b之間設(shè)置在襯底102上。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖3b中示出的實(shí)施例。

圖5a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。半導(dǎo)體芯片在襯底上分別設(shè)置在光電子器件的角部附近。多個(gè)吸引子元件106a以規(guī)則的方式在襯底上設(shè)置在半導(dǎo)體芯片104之間。這得出接合線106a的場。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖2a中示出的實(shí)施例。

圖5b示出圖5a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。沿著剖面軸線120在兩個(gè)半導(dǎo)體芯片104之間大致等間距地設(shè)置四個(gè)接合線106a。介質(zhì)108的最小厚度112為最近的半導(dǎo)體芯片104或最近的接合線106a的高度的大約60％。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖2b中示出的實(shí)施例。

圖6a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。光電子器件的邊界118是圓形的。在中央以矩形形式設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體芯片104。將接合線106a的場以彼此間規(guī)則的間距并且以距半導(dǎo)體芯片104規(guī)則的間距圍繞半導(dǎo)體芯片104設(shè)置。該實(shí)施例示出半導(dǎo)體芯片104的矩形布置與光電子器件中的圓形邊界118的匹配。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖2a中示出的實(shí)施例。

圖6b示出圖6a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。沿著剖面軸線120在兩個(gè)接合線106a之間以近似等間距地設(shè)置三個(gè)半導(dǎo)體芯片104。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖2b中示出的實(shí)施例。

圖7a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。該實(shí)施例是替選于圖6a的實(shí)施例的實(shí)施例。光電子器件的邊界118是圓形的。該實(shí)施例用于使矩形芯片布置匹配于圓形邊界。在中央以矩形形狀設(shè)置多個(gè)半導(dǎo)體芯片104。吸引子元件106c是限界元件并且圍繞由半導(dǎo)體芯片104構(gòu)成的矩形場設(shè)置。限界元件106c完全地圍繞由半導(dǎo)體芯片104構(gòu)成的場。限界元件106由聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)制成。

圖7b示出圖7a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。沿著剖面軸線120以彼此近似等間距的方式將三個(gè)半導(dǎo)體芯片104設(shè)置在限界元件106c的凹陷部中。限界元件106c具有底座，所述底座大致具有與半導(dǎo)體芯片104相同的高度。限界元件106c的環(huán)繞的底座通過突出的、環(huán)繞的邊緣118圍住。

圖8a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。示出半導(dǎo)體芯片104在襯底上的不規(guī)則布置，所述襯底具有圓形邊界118。限界元件106c朝半導(dǎo)體芯片104具有折彎的形狀。該形狀確保：半導(dǎo)體芯片104與吸引子元件106c之間的間距對于每個(gè)半導(dǎo)體芯片104而言大致相同。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖7a中示出的實(shí)施例。

圖8b示出圖8a中的光電子器件的實(shí)施例的剖面圖。通過不規(guī)則成形的限界元件106c實(shí)現(xiàn)，介質(zhì)108的最小厚度112在所有半導(dǎo)體芯片104與限界元件106c之間大致相同。這確保在光電子器件的整個(gè)延伸之上統(tǒng)一的反射特性。此外，該實(shí)施例對應(yīng)于圖7b中示出的實(shí)施例。

圖9a示出光電子器件的一種實(shí)施例的俯視圖。光電子器件的邊界118是圓形的。該實(shí)施例用于使矩形芯片布置匹配于圓形邊界。一件式構(gòu)成的吸引子元件106d具有限界元件106d.1和網(wǎng)格形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)106d.2。通過網(wǎng)格形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)106d.2構(gòu)造在半導(dǎo)體芯片104之間規(guī)則設(shè)置的連接片。限界元件106d.1圍繞由半導(dǎo)體芯片104構(gòu)成的矩形場設(shè)置。限界元件106d.1和網(wǎng)格形的內(nèi)部結(jié)構(gòu)106d.2由聚對苯二甲酸丁二酯(pbt)制成。

圖9b示出圖9a中的實(shí)施例的剖面圖。沿著剖面軸線120將三個(gè)半導(dǎo)體芯片104設(shè)置在吸引子元件106d的凹陷部中。限界元件106d.1具有底座，所述底座大致具有與半導(dǎo)體芯片104相同的高度。限界元件106d.1的環(huán)繞的底座通過突出的、環(huán)繞的邊緣118圍住。在半導(dǎo)體芯片104之間設(shè)置內(nèi)部結(jié)構(gòu)106d.2，使得半導(dǎo)體芯片104距限界元件106d.1和距內(nèi)部結(jié)構(gòu)106d.2的間距大致是統(tǒng)一的。通過該統(tǒng)一的間距實(shí)現(xiàn)，介質(zhì)108的最小厚度112在半導(dǎo)體芯片104與吸引子元件106d.1、106d.2之間在所有位置上是大致相同大的。

圖10a示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖。圖10a中的實(shí)施例是圖3b中示出的實(shí)施例的改進(jìn)方案。顏料110為白色顏料。在介質(zhì)108上、在半導(dǎo)體芯片104上和在塊狀吸引子元件106b上施加具有發(fā)光材料顆粒124的層114。發(fā)光材料顆?？梢跃哂嗅愪X石榴石(yag)。半導(dǎo)體芯片104發(fā)射藍(lán)色初級(jí)光。初級(jí)光的一部分通過發(fā)光材料顆粒124轉(zhuǎn)換成黃綠光譜范圍中的次級(jí)光。藍(lán)色初級(jí)光的和黃綠次級(jí)光的一部分散射回介質(zhì)108上。白色顏料110同樣反射初級(jí)光和次級(jí)光。被反射的初級(jí)光和次級(jí)光可以從光電子器件中耦合輸出。光電子器件的光效率可以通過使用以白色顏料110填充的介質(zhì)108來顯著地提高，所述介質(zhì)具有為相鄰半導(dǎo)體芯片104的或相鄰吸引子元件106b的高度的10％的最小厚度112。

圖10b示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖。圖10b是圖10a中的實(shí)施例的一種改進(jìn)方案。將具有漫射體顆粒122的層116施加到具有發(fā)光材料顆粒124的層114上。漫射體顆粒122具有氧化鋁(al2o3)。漫射體顆粒122散射初級(jí)光和次級(jí)光，而不改變光的波長。層116用于更好地混合初級(jí)光和次級(jí)光。在藍(lán)色初級(jí)光和黃色次級(jí)光的情況下，光電子器件在光電子器件的整個(gè)表面之上均勻地發(fā)射均勻白光。

圖10c示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖。圖10c示出替選于圖10a和10b中示出的實(shí)施例的一種實(shí)施形式。在此，轉(zhuǎn)換小板126分別直接地施加到半導(dǎo)體芯片104的背離襯底的面上。轉(zhuǎn)換小板126構(gòu)成為轉(zhuǎn)換劑填充的硅樹脂小板。發(fā)光材料顆粒114用作為轉(zhuǎn)換劑。發(fā)光材料可以嵌入到硅樹脂小板中。替選地，小板可以構(gòu)成為燒結(jié)的陶瓷小板，其中發(fā)光材料嵌入到陶瓷小板中。發(fā)光材料顆粒具有發(fā)磷光的材料。發(fā)磷光的材料可以具有釔鋁石榴石或正硅酸鹽。所述的層轉(zhuǎn)換示例地在wo2010017831中描述。所謂的芯片附近轉(zhuǎn)換是有利的，因?yàn)殡姶泡椛涞霓D(zhuǎn)換在焦點(diǎn)平面中利用芯片進(jìn)行。具有漫射體顆粒122的層116直接地施加到轉(zhuǎn)換小板126上、吸引子元件106b上和填充顏料110的介質(zhì)108上。該層將藍(lán)色初級(jí)光和黃綠色次級(jí)光混合。又得到均勻白色光，所述白色光在光電子器件的面上均勻地發(fā)射。

圖10d示出光電子器件的一種實(shí)施例的剖面圖。圖10d示出替選于圖10a、10b和10c中示出的實(shí)施例的一種實(shí)施形式。代替兩個(gè)單獨(dú)的層114和116，設(shè)置具有發(fā)光材料顆粒124和漫射體顆粒122的唯一的層115。發(fā)光材料顆粒124和漫射體顆粒122在層115中混勻并且近似均勻地分布。

根據(jù)上述描述可知，本發(fā)明的實(shí)施例涵蓋但不限于以下技術(shù)方案：

方案1.一種光電子器件，具有：

-襯底，

-在所述襯底上設(shè)置的半導(dǎo)體芯片，

-設(shè)置在所述襯底上的能潤濕的吸引子元件，

-具有顏料的介質(zhì)，所述介質(zhì)至少局部覆蓋所述襯底的空出的區(qū)域，所述空出的區(qū)域沒有被所述半導(dǎo)體芯片和所述吸引子元件所遮蓋，并且所述介質(zhì)至少部分地潤濕所述半導(dǎo)體芯片和所述吸引子元件。

方案2.根據(jù)方案1所述的光電子器件，其中具有顏料的所述介質(zhì)在所述襯底上方具有最小厚度，所述最小厚度為所述襯底上的半導(dǎo)體芯片和吸引子元件的較小的高度的至少10％。

方案3.根據(jù)方案1或2所述的光電子器件，其中所述吸引子元件的至少一個(gè)側(cè)面通過所述介質(zhì)來潤濕。

方案4.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述吸引子元件在所述襯底上方具有高度，所述高度為所述半導(dǎo)體芯片的高度的10％至300％、優(yōu)選80％至120％。

方案5.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其具有至少一個(gè)另外的半導(dǎo)體芯片和/或至少一個(gè)另外的吸引子元件。

方案6.根據(jù)方案5所述的光電子器件，其中至少一個(gè)所述吸引子元件設(shè)置在所述半導(dǎo)體芯片之間。

方案7.根據(jù)方案5或6所述的光電子器件，其中至少一個(gè)所述吸引子元件圍繞至少一個(gè)所述半導(dǎo)體芯片設(shè)置。

方案8.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述吸引子元件具有接合線、尤其由金制成的接合線。

方案9.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述吸引子元件構(gòu)成為塊狀元件，所述塊狀元件具有下述材料中的至少一種：

-硅，

-砷化鎵，

-鍺，

-塑料

-玻璃，

-藍(lán)寶石，或

-金屬、尤其是銅或金。

方案10.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述吸引子元件具有限界元件、尤其由聚對苯二甲酸丁二酯制成的限界元件。

方案11.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述吸引子元件具有限界元件連帶內(nèi)部結(jié)構(gòu)、尤其是由聚對苯二甲酸丁二酯制成的限界元件。

方案12.根據(jù)方案11所述的光電子器件，其中所述內(nèi)部結(jié)構(gòu)具有網(wǎng)格形狀。

方案13.根據(jù)上述方案求中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述介質(zhì)具有下述材料中的至少一種：

-硅樹脂，

-環(huán)氧樹脂，或

-混合材料。

方案14.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述介質(zhì)用白色顏料填充，所述白色顏料由下述材料中的至少一種構(gòu)成：

-二氧化鈦(tio2)，

-氧化鋁(al2o3)，或

-氧化鋯(zro)。

方案15.根據(jù)方案1至13中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述介質(zhì)用黑色顏料填充，所述黑色顏料由下述材料中的至少一種構(gòu)成：

-炭黑顆粒，或

-石墨顆粒。

方案16.根據(jù)方案1至13中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述介質(zhì)用彩色顏料、尤其是氧化鐵顏料填充。

方案17.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述顏料在所述介質(zhì)中的濃度達(dá)到70％的重量百分比、優(yōu)選從25％至35％的重量百分比。

方案18.根據(jù)上述方案求中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中所述襯底具有下述元素中的一種：

-陶瓷襯底，

-金屬芯電路板，

-引線框，或

-塑料疊層。

方案19.根據(jù)上述方案中的任一項(xiàng)所述的光電子器件，其中在所述半導(dǎo)體芯片的背離所述襯底的面上、在所述吸引子元件的背離所述襯底的面上和在所述介質(zhì)上施加具有發(fā)光材料顆粒的層和/或具有漫射體顆粒的層。

方案20.一種用于制造光電子器件的方法，具有下述步驟：

-提供襯底，所述襯底具有設(shè)置在其上的半導(dǎo)體芯片；

-將能潤濕的吸引子元件設(shè)置在所述襯底上；

-將具有顏料的液態(tài)介質(zhì)至少局部施加到所述襯底的空出的區(qū)域上，所述空出的區(qū)域沒有被所述半導(dǎo)體芯片和所述吸引子元件所遮蓋，其中至少部分地潤濕所述半導(dǎo)體芯片和所述吸引子元件；

-將所述液態(tài)介質(zhì)硬化。

方案21.根據(jù)方案20所述的方法，其中通過分散、尤其通過噴射來進(jìn)行所述液態(tài)介質(zhì)的施加。

附圖標(biāo)記表

100光電子器件

102襯底

104半導(dǎo)體芯片

106a作為接合線的吸引子元件

106b作為塊狀元件的吸引子元件

106c作為限界元件的吸引子元件

106d作為具有內(nèi)部結(jié)構(gòu)的限界元件的吸引子元件

106d.1吸引子元件106d的限界元件

106d.2吸引子元件106d的內(nèi)部結(jié)構(gòu)

108介質(zhì)

110介質(zhì)中的顏料

112介質(zhì)的最小厚度

114具有發(fā)光材料顆粒124的層

115具有發(fā)光材料顆粒124和漫射體顆粒122的層

116具有漫射體顆粒122的層

118光電子器件的邊緣

120剖面軸線

122漫射體顆粒

124發(fā)光材料顆粒

126轉(zhuǎn)換小板