WO2019158465A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements - Google Patents

Optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements Download PDF

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Holger Koch
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Definitions

  • Component is emitted during operation.
  • Opto-electronic device a radiation-emitting semiconductor chip, which generates electromagnetic radiation.
  • a radiation-emitting semiconductor chip which generates electromagnetic radiation.
  • it is in the
  • the radiation-emitting Semiconductor chip has a radiation exit surface from which the electromagnetic radiation generated in operation is emitted.
  • Optoelectronic component may be wholly or partially formed by the radiation exit surface of the semiconductor chip. Furthermore, it is also possible that on the
  • the radiation exit surface of the semiconductor chip can be continuously radiation-emitting over the entire surface
  • the radiation exit surface a plurality
  • the subregions can be, for example, combined in pixels or form pixels.
  • radiation-emitting semiconductor chip may be, for example, infrared radiation, visible light or ultraviolet radiation.
  • Optoelectronic component a marking element.
  • the marking element is particularly preferred on
  • the marking element comprises a color or is formed from a color that with a
  • Solvent from the radiation exit surface is removable.
  • the color is permeable to the electromagnetic radiation of the optoelectronic component.
  • optoelectronic component means in this case particularly preferred that the color at least 80%, preferably at least 90% and particularly preferably at least 95% of
  • the marking element comprises a color that can be removed from the radiation exit surface with a solvent
  • aging of the component can advantageously be reduced at least. In particular, no
  • the marking element is preferably on the
  • Applied conversion element while a volume region of the conversion element is preferably free of the
  • the color absorbs a certain amount
  • Wavelength range in particular of visible light and therefore has a color impression for the human eye.
  • the absorbing ink is formed from one of the following materials or has one of the following materials: TiCg, FeÜ, C, BiVO 4 , Fe 4 [Fe (CN) 6 ] 3
  • the color is especially preferred
  • the paint comprises a resin, such as a silicone or an epoxy, in which phosphor particles are incorporated.
  • the phosphor particles preferably impart the color to the paint
  • Phosphor particles are suitable for electromagnetic radiation of a first wavelength range
  • the second wavelength range preferably comprises longer wavelengths than the first wavelength range.
  • the first one is
  • Wavelength range and the second wavelength range in the ultraviolet spectral range are particularly preferred.
  • the phosphor particles are formed from one of the following materials or have one of the following
  • ZnS for example doped with Mn, Ag, Cu or Ln, LaMgAlnOig: Ce, YPO 4 : Ce, BaS ⁇ Os: Pb, Sr 2 MgSi20 7 : Pb, SrB 4 0 7 : Eu, SrAli 2 0i9: Ce, LaP0 4 : Ce, LaB 3 0 6 : Bi, Gd, YB0 3 : Pr, YAIO3: PR, YP0 4 : Bi, CaSO 4 : Pb.
  • the electrical contact is in this case particularly preferably arranged on a rear side of the optoelectronic component, which is the
  • Radiation exit surface is opposite.
  • optoelectronic component at least two electrical
  • the electrical contacts are strip-shaped and extend in
  • the color is formed absorbing in the ultraviolet spectral range.
  • the color absorbs in the ultraviolet spectral region and transmits due to wavelength-converting
  • the optoelectronic component preferably emits electromagnetic radiation which lies neither in the first wavelength range nor in the second wavelength range.
  • the radiation exit area of the optoelectronic component preferably emits electromagnetic radiation which lies neither in the first wavelength range nor in the second wavelength range.
  • Optoelectronic device at most 14% smaller than the cross-sectional area of the optoelectronic device.
  • the cross-sectional area is particularly preferably in the same plane as the radiation exit area.
  • the main surface that the radiation exit area is particularly preferably in the same plane as the radiation exit area.
  • Radiation exit surface of the optoelectronic device includes, so not much larger than that
  • Radiation exit area For example, the optoelectronic component next to the semiconductor chip
  • Radiation exit surface rotates and thus contributes only a very small area ratio to the main surface of the radiation exit surface.
  • the size of the cross-sectional area is between 150 microns by 150 microns and including 2 millimeters by 2 millimeters.
  • the marking element has a dimension which is at least 140 micrometers in size.
  • Marking element is advantageously suitable to be recognized by common detection devices in the assembly.
  • the marking element may be formed, for example, as a square, rectangle or rhombus. Particularly preferably, the marking element has a shape that is automatically generated by one of the manufacturing methods described below. For example, the marking element is designed as a simple spot.
  • One dimension of the Marking element may be, for example, a side length, a radius or a diameter.
  • the marking element is not
  • a solvent is preferably used for this purpose.
  • the solvent for removing the marking element may be
  • Optoelectronic component formed by a main surface of the conversion element.
  • the color of the marking element is particularly preferably transmissive to the electromagnetic radiation of the third wavelength range.
  • the conversion element is adapted to convert the electromagnetic radiation of the semiconductor chip only partially into electromagnetic radiation of the third wavelength range, so that the optoelectronic component of his
  • Radiation exit surface emits electromagnetic radiation, which is composed of converted radiation of the third wavelength range and unconverted radiation of the electromagnetic semiconductor chip.
  • the color of the marker is special
  • the optoelectronic component described here can be produced, for example, by the method described below.
  • the paint may come out of a cartridge
  • the drop has a mass between 10 micrograms inclusive and 100 micrograms inclusive.
  • inks may have a viscosity between 10 Pa * s inclusive and 0.001 Pa * s inclusive
  • the paint can be diluted with a solvent.
  • Cartridge is applied by applying pressure by dispensing through a needle.
  • This embodiment of the method is particularly suitable for paints having a viscosity between 10000 Pa * s inclusive and 0.01 Pa * s inclusive.
  • the capillary or the membrane can be manually or automatically guided mechanically.
  • This embodiment of the method is also particularly suitable for paints with a viscosity of between 10000 Pa * s and 0.01 Pa * s inclusive.
  • the marking element which is approximately for marking the position of a back
  • the marking element is located on a front side of the optoelectronic component, so that the optoelectronic component can generally be mounted in a simplified manner, for example on a connection carrier.
  • the optoelectronic component can generally be mounted in a simplified manner, for example on a connection carrier.
  • Radiation exit surface occupies the majority of the front, the application of the marking element on the radiation exit surface may be unavoidable, otherwise there is not enough space on the front side is available.
  • the marking element can either be removed again from the radiation exit surface or the
  • Marking element has a color or is formed from a color which is permeable to the electromagnetic radiation of the optoelectronic device. In this way, a marking element can be produced on the radiation exit surface with advantage that the
  • FIG. 3 and 4 show an optoelectronic device according to one embodiment.
  • the optoelectronic component comprises a
  • the frame replaces a component housing and serves for the mechanical stability of the optoelectronic component.
  • the front side of the optoelectronic component is in this embodiment by a
  • Marking element 5 applied to the radiation exit surface 3 of the optoelectronic device. This can be
  • Jetten is the Color 4 preferably pressed out of a cartridge by applying pressure in the form of a drop of defined mass.
  • the color 4 will dispense from a cartridge.
  • dispensing the ink 4 is pushed out of the cartridge by applying pressure with a needle in the form of a drop of defined mass and applied to the radiation exit surface 3.
  • a droplet is generally produced, which impinges on the radiation exit surface 3 of the optoelectronic component and forms a more or less regular spot there as a marking element 5.
  • Radiation exit surface 3 is applied.
  • the color 4 usually occurs due to the surface forces from the membrane or the capillary.
  • the generated marking element 5 is suitable for making electrical contact on a rear side of the
  • Marking element 5 is particularly preferably applied asymmetrically to a center of the front or asymmetrically to a rotational axis of the front.
  • the marking element 5 is applied in a corner of the front side and / or the radiation exit surface 3.
  • Embodiment of Figure 3 in contrast to the optoelectronic device according to the embodiment of Figures 1 and 2, a conversion element 6.
  • Conversion element 6 is suitable for converting electromagnetic radiation, which is generated by the radiation-emitting semiconductor chip 1, at least partially into radiation of a third wavelength range.
  • Component is presently a marking element. 5
  • Marking element 5 with the shape of a spot can be
  • the color 4 of the marking element 5 is formed for example of a resin, such as silicone, are introduced into the phosphor particles.
  • the phosphor particles are in this case preferably suitable for electromagnetic radiation of a first wavelength range from the ultraviolet
  • Embodiment of Figure 4 in contrast to the optoelectronic component according to the embodiment of Figure 3, a marking element 5, which is rectangular.
  • the optoelectronic component has Here, a cross-sectional area of about 1 millimeter by 1 millimeter.
  • the marking element 5 has an edge length of approximately 140 microns.

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Abstract

Es wird ein optoelektronisches Bauelement, das elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (3) des optoelektronischen Bauelements aussendet, mit den folgenden Merkmalen angegeben: einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (1), der elektromagnetische Strahlung erzeugt, und einem Markierungselement (5), das auf der Strahlungsaustrittsfläche (3) des optoelektronischen Bauelements aufgebracht ist, wobei das Markierungselement (5) eine Farbe (4) umfasst, die mit einem Lösungsmittel von der Strahlungsaustrittsfläche (3) des optoelektronischen Bauelements entfernbar und/oder durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen Bauelements ist. Außerdem wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements angegeben.

Description

Beschreibung
OPTOELEKTRONISCHES BAUELEMENT UND VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG EINES OPTOELEKTRONISCHEN BAUELEMENTS
Es werden ein optoelektronisches Bauelement und ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
angegeben .
Es soll ein optoelektronisches Bauelement angegeben werden, das besonders einfach montiert werden kann. Außerdem soll ein Verfahren zur Herstellung eines Bauelements angegeben werden, das besonders einfach montiert werden kann.
Diese Aufgaben werden durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch ein
Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 8 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des optoelektronischen Bauelements und des Verfahrens zur
Herstellung des optoelektronischen Bauelements sind
Gegenstand der jeweils abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform weist das optoelektronische
Bauelement eine Strahlungsaustrittsfläche auf, von der die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen
Bauelements im Betrieb emittiert wird.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das
optoelektronische Bauelement einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der elektromagnetische Strahlung erzeugt. Beispielsweise handelt es sich bei dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip um einen
Leuchtdiodenchip. Auch der strahlungsemittierende Halbleiterchip weist eine Strahlungsaustrittsfläche auf, von der die im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung ausgesandt wird. Die Strahlungsaustrittflache des
optoelektronischen Bauelements kann ganz oder teilweise durch die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips gebildet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass auf die
Strahlungsaustrittsfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips ein Konversionselement aufgebracht ist, das elektromagnetische Strahlung des strahlungsemittierenden Halbleiterchips in elektromagnetische Strahlung eines anderen Wellenlängenbereichs umwandelt. Ein derartiges
Konversionselement ist weiter unten im Text näher
beschrieben .
Die Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips kann über die gesamte Fläche durchgehend strahlungsemittierend
ausgebildet sein. Weiterhin ist es auch möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche eine Vielzahl
strahlungsemittierender Unterbereiche aufweist, die durch nicht-strahlende Bereiche voneinander getrennt sind. Die Unterbereiche können beispielsweise in Pixel zusammengefasst sein oder Pixel ausbilden.
Die elektromagnetische Strahlung, die von dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip erzeugt wird, kann beispielsweise infrarote Strahlung, sichtbares Licht oder ultraviolette Strahlung sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das
optoelektronische Bauelement ein Markierungselement. Das Markierungselement ist besonders bevorzugt auf der
Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements aufgebracht . Besonders bevorzugt umfasst das Markierungselement eine Farbe oder ist aus einer Farbe gebildet, die mit einem
Lösungsmittel von der Strahlungsaustrittsfläche entfernbar ist. Alternativ oder zusätzlich ist es auch möglich, dass die Farbe durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen Bauelements ausgebildet ist.
„Durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des
optoelektronischen Bauelements" bedeutet hierbei besonders bevorzugt, dass die Farbe zumindest 80 %, bevorzugt zumindest 90 % und besonders bevorzugt zumindest 95 % der
elektromagnetischen Strahlung des optoelektronischen
Bauelements durchlässt.
Umfasst das Markierungselement eine Farbe, die mit einem Lösungsmittel von der Strahlungsaustrittsfläche entfernbar ist, so kann mit Vorteil eine Alterung des Bauelements zumindest verringert werden. Insbesondere wird kein
Effizienzverlust des Bauelements mit der Betriebsdauer erwartet .
Das Markierungselement ist bevorzugt auf dem
Konversionselement aufgebracht, während ein Volumenbereich des Konversionselements bevorzugt frei ist von dem
Markierungselement. Bei Bauelementen mit vergleichsweise geringer Strahlungsaustrittsfläche wird mit einer derartigen Anordnung des Markierungselements, dessen Farbe mit einem Lösungsmittel von der Strahlungsaustrittsfläche entfernbar und/oder durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen Bauelements ist, ein Verlust an
Leuchtfläche gegenüber einem Konversionselement mit
integriertem Markierungselement vermieden. Beispielsweise absorbiert die Farbe einen bestimmten
Wellenlängenbereich insbesondere des sichtbaren Lichts und weist daher einen Farbeindruck für das menschliche Auge auf.
Beispielsweise ist die absorbierende Farbe aus einem der folgenden Materialien gebildet oder weist eines der folgenden Materialien auf: TiCg, FeÜ , C, BiV04, Fe4 [Fe (CN) 6] 3
(Eisencyanblau) .
Besonders bevorzugt ist die Farbe aber
wellenlängenkonvertierend ausgebildet. Beispielsweise umfasst die Farbe ein Harz, wie beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxid, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind. Die Leuchtstoffpartikel verleihen der Farbe bevorzugt die
wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften. Die
Leuchtstoffpartikel sind dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Bevorzugt umfasst der zweite Wellenlängenbereich größere Wellenlängen als der erste Wellenlängenbereich. Beispielsweise liegen der erste
Wellenlängenbereich und der zweite Wellenlängenbereich im ultravioletten Spektralbereich. Besonders bevorzugt sind der erste Wellenlängenbereich und/oder der zweite
Wellenlängenbereich nicht von der elektromagnetischen
Strahlung umfasst, die das optoelektronische Bauelement aussendet .
Beispielsweise sind die Leuchtstoffpartikel aus einem der folgenden Materialien gebildet oder weisen eines der
folgenden Materialien auf: ZnS, beispielsweise dotiert mit Mn, Ag, Cu oder Ln, LaMgAlnOig : Ce, YP04:Ce, BaS^Os : Pb, Sr2MgSi207 : Pb, SrB407 :Eu, SrAli20i9 : Ce, LaP04:Ce, LaB306 :Bi, Gd, YB03 : Pr, YAIO3 : PR, YP04:Bi, CaS04:Pb.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform markiert das
Markierungselement die Position zumindest eines elektrischen Kontakts des optoelektronischen Bauelements. Der elektrische Kontakt ist hierbei besonders bevorzugt auf einer Rückseite des optoelektronischen Bauelements angeordnet, die der
Strahlungsaustrittsfläche gegenüberliegt .
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das
optoelektronische Bauelement zumindest zwei elektrische
Kontakte auf. Besonders bevorzugt sind beide elektrischen Kontakte des optoelektronischen Bauelements auf dessen
Rückseite angeordnet. Beispielsweise sind die elektrischen Kontakte streifenförmig ausgebildet und verlaufen im
Wesentlichen parallel zueinander von einer Seitenfläche des optoelektronischen Bauelements zu einer gegenüberliegenden Seite des optoelektronischen Bauelements.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des
optoelektronischen Bauelements ist die Farbe absorbierend im ultravioletten Spektralbereich ausgebildet. Beispielsweise absorbiert die Farbe im ultravioletten Spektralbereich und sendet aufgrund wellenlängenkonvertierender
Leuchtstoffpartikel elektromagnetische Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs im längerwelligen ultravioletten Spektralbereich oder im sichtbaren Spektralbereich aus.
Hierbei sendet das optoelektronische Bauelement bevorzugt elektromagnetische Strahlung aus, die weder in dem ersten Wellenlängenbereich noch in dem zweiten Wellenlängenbereich liegt . Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die Strahlungsaustrittsfläche des
optoelektronischen Bauelements höchstens 14 % kleiner als die Querschnittsfläche des optoelektronischen Bauelements.
Hierbei liegt die Querschnittsfläche besonders bevorzugt in der gleichen Ebene wie die Strahlungsaustrittsfläche. Mit anderen Worten ist die Hauptfläche, die die
Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements umfasst, also nicht sehr viel größer als die
Strahlungsaustrittsfläche. Beispielsweise umfasst das optoelektronische Bauelement neben dem Halbleiterchip
lediglich einen schmalen Rahmen, der die
Strahlungsaustrittsfläche umläuft und so nur einen sehr kleinen Flächenanteil zu der die Strahlungsaustrittfläche umfassenden Hauptfläche beiträgt. Beispielsweise liegt die Größe der Querschnittsfläche zwischen einschließlich 150 Mikrometer mal 150 Mikrometer und einschließlich 2 Millimeter mal 2 Millimeter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements weist das Markierungselement eine Abmessung auf, die mindestens 140 Mikrometer groß ist. Ein derartiges
Markierungselement ist mit Vorteil dazu geeignet, durch gängige Detektionseinrichtungen in der Montage erkannt zu werden .
Das Markierungselement kann beispielsweise als Quadrat, Rechteck oder Raute ausgebildet sein. Besonders bevorzugt weist das Markierungselement eine Form auf, die mit einem der im Folgenden beschriebenen Herstellungsverfahren automatisch erzeugt wird. Beispielsweise ist das Markierungselement als einfacher Fleck ausgebildet. Eine Abmessung des Markierungselements kann beispielsweise eine Seitenlange, ein Radius oder auch ein Durchmesser sein.
Besonders bevorzugt ist das Markierungselement nicht
rotationssymmetrisch zu einem Symmetriepunkt der
Strahlungsaustrittsfläche und/oder der Vorderseite des optoelektronischen Bauelements angeordnet.
Ist das Markierungselement dazu vorgesehen, wieder von der Strahlungsaustrittsfläche entfernt zu werden, beispielsweise nach erfolgter Montage des Bauelements, so wird hierzu bevorzugt ein Lösungsmittel verwendet. Bei dem Lösungsmittel zur Entfernung des Markierungselements kann es sich um
Wasser, Ethanol, Aceton, Isopropanol handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das
optoelektronische Bauelement ein Konversionselement auf, das dazu geeignet ist, elektromagnetische Strahlung des
Halbleiterchips ganz oder teilweise in elektromagnetische Strahlung eines dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Beispielsweise ist die Strahlungsaustrittsfläche des
optoelektronischen Bauelements durch eine Hauptfläche des Konversionselements gebildet.
Wandelt das Konversionselement die elektromagnetische
Strahlung des Halbleiterchips möglichst vollständig in elektromagnetische Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs um, so sendet das optoelektronische Bauelement
elektromagnetische Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs aus. Die Farbe des Markierungselements ist in diesem Fall besonders bevorzugt durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs. Alternativ ist es auch möglich, dass das Konversionselement dazu eingerichtet ist, die elektromagnetische Strahlung des Halbleiterchips lediglich teilweise in elektromagnetische Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln, sodass das optoelektronische Bauelement von seiner
Strahlungsaustrittsfläche elektromagnetische Strahlung aussendet, die sich aus konvertierter Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs und unkonvertierter Strahlung des elektromagnetischen Halbleiterchips zusammensetzt. In diesem Fall ist die Farbe des Markierungselements besonders
bevorzugt durchlässig für elektromagnetische Strahlung des Halbleiterchips und elektromagnetische Strahlung des dritten Wellenlängenbereichs .
Das hier beschriebene optoelektronische Bauelement kann beispielsweise mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Merkmale und Ausgestaltungen, die
vorliegend lediglich in Verbindung mit dem optoelektronischen Bauelement beschrieben sind, können, falls sinnvoll,
ebenfalls bei dem Verfahren ausgebildet sein und umgekehrt.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die Farbe zur Erzeugung des Markierungselements auf die
Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements aufgebracht .
Beispielsweise kann die Farbe aus einer Kartusche durch
Beaufschlagung mit Druck durch Jetten durch ein Jet-Ventil aufgebracht werden. Hierbei wird bei der Beaufschlagung mit Druck ein Tropfen der Farbe erzeugt, der auf die
Strahlungsaustrittsfläche auftrifft. Beispielsweise weist der Tropfen eine Masse zwischen einschließlich 10 Mikrogramm und einschließlich 100 Mikrogramm auf. Mit diesem Verfahren können insbesondere Farben mit einer Viskosität zwischen einschließlich 10 Pa*s und einschließlich 0,001 Pa*s
verarbeitet werden. Zur Einstellung der Viskosität auf einen gewünschten Wert kann die Farbe mit einem Lösungsmittel verdünnt werden.
Weiterhin ist es auch möglich, dass die Farbe aus einer
Kartusche durch Beaufschlagung mit Druck durch Dispensen durch eine Nadel aufgebracht wird. Diese Ausführungsform des Verfahrens ist insbesondere für Farben mit einer Viskosität zwischen einschließlich 10000 Pa*s und einschließlich 0,01 Pa*s geeignet.
Schließlich ist es möglich, dass die Farbe aus einer
offenporigen Membran oder einer Kapillare durch Kontakt mit der Oberfläche, auf die die Farbe aufgebracht werden soll, wie beispielsweise der Strahlungsaustrittsfläche, durch Inken aufgebracht wird. Hierbei kann die Kapillare oder die Membran manuell oder automatisiert mechanisch geführt werden. Auch diese Ausführungsform des Verfahrens ist insbesondere für Farben mit einer Viskosität zwischen einschließlich 10000 Pa*s und einschließlich 0,01 Pa*s geeignet.
Vorliegend wird vorgeschlagen, das Markierungselement, das etwa zur Markierung der Position eines rückseitigen
elektrischen Kontakts dient, auf der
Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen Bauelements aufzubringen. So befindet sich das Markierungselement auf einer Vorderseite des optoelektronischen Bauelements, so dass das optoelektronische Bauelement in der Regel vereinfacht montiert werden kann, etwa auf einen Anschlussträger . Insbesondere bei Bauelementen, bei denen die
Strahlungsaustrittsfläche den Großteil der Vorderseite einnimmt, ist die Aufbringung des Markierungselements auf der Strahlungsaustrittsfläche unter Umständen unumgänglich, da ansonsten kein ausreichender Platz auf der Vorderseite zur Verfügung steht.
Bevorzugt kann das Markierungselement entweder wieder von der Strahlungsaustrittsfläche entfernt werden oder das
Markierungselement weist eine Farbe auf oder ist aus einer Farbe gebildet, die für die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen Bauelements durchlässig ist. Auf diese Art und Weise kann mit Vorteil ein Markierungselement auf der Strahlungsaustrittsfläche erzeugt werden, das die
Abstrahlcharakteristik des Bauelements und/oder die Effizienz des Bauelements nicht verringert.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Anhand der schematischen perspektivischen Darstellungen der Figuren 1 und 2 wird ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß einem
Ausführungsbeispiel beschrieben.
Die schematischen perspektivischen Darstellungen der Figuren 3 und 4 zeigen ein optoelektronisches Bauelement gemäß jeweils einem Ausführungsbeispiel.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 wird in einem ersten Schritt ein optoelektronisches
Bauelement ohne Markierungselement 5 bereitgestellt. Das optoelektronische Bauelement umfasst einen
strahlungsemittierenden Halbleiterchip 1, der vorliegend vollständig von einem umlaufenden Rahmen 2 umschlossen wird. Der Rahmen ersetzt ein Bauelementgehäuse und dient der mechanischen Stabilität des optoelektronischen Bauelements. Die Vorderseite des optoelektronischen Bauelements wird bei diesem Ausführungsbeispiel durch eine
Strahlungsaustrittsfläche des strahlungsemittierenden
Halbleiterchips 1 und eine stirnseitige Fläche des Rahmens 2 gebildet .
Vorliegend bildet die Strahlungsaustrittsfläche des
strahlungsemittierenden Halbleiterchips die
Strahlungsaustrittsfläche 3 des optoelektronischen
Bauelements aus. Von der Strahlungsaustrittsfläche 3 des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 1 wird die
elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen
Bauelements ausgesandt.
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 2
dargestellt wird, wird eine Farbe 4 zur Erzeugung eines
Markierungselements 5 auf die Strahlungsaustrittsfläche 3 des optoelektronischen Bauelements aufgebracht. Dies kann
beispielsweise durch Jetten erfolgen. Beim Jetten wird die Farbe 4 bevorzugt aus einer Kartusche durch Beaufschlagung mit Druck in Form eines Tropfens mit definierter Masse herausgedrückt .
Weiterhin ist es auch möglich, dass die Farbe 4 aus einer Kartusche dispenst wird. Beim Dispensen wird die Farbe 4 aus der Kartusche durch Beaufschlagung mit Druck durch eine Nadel in Form eines Tropfens mit definierter Masse herausgedrückt und auf die Strahlungsaustrittsfläche 3 aufgebracht.
Insbesondere beim Jetten oder Dispensen wird in der Regel ein Tropfen erzeugt, der auf die Strahlungsaustrittsfläche 3 des optoelektronischen Bauelements auftrifft und dort einen mehr oder weniger regelmäßigen Fleck als Markierungselement 5 ausbildet .
Weiterhin ist es auch möglich, dass die Farbe 4 aus einer offenporigen Membran oder einer Kapillare auf die
Strahlungsaustrittsfläche 3 aufgebracht wird. Hierbei tritt die Farbe 4 in der Regel aufgrund der Oberflächenkräfte aus der Membran oder der Kapillare aus.
Das erzeugte Markierungselement 5 ist dazu geeignet, einen elektrischen Kontakt auf einer Rückseite des
optoelektronischen Bauelements, die der Vorderseite
gegenüberliegt, zu markieren. Hierzu wird das
Markierungselement 5 besonders bevorzugt unsymmetrisch zu einem Mittelpunkt der Vorderseite oder unsymmetrisch zu einer Rotationsachse der Vorderseite aufgebracht. Beispielsweise wird das Markierungselement 5 in einer Ecke der Vorderseite und/oder der Strahlungsaustrittsfläche 3 aufgebracht. Das optoelektronische Bauelement gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 3 weist im Unterschied zu dem optoelektronischen Bauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 und 2 ein Konversionselement 6 auf. Das
Konversionselement 6 ist dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung, die von dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip 1 erzeugt wird, zumindest teilweise in Strahlung eines dritten Wellenlängenbereichs umzuwandeln. Auf der
Strahlungsaustrittsfläche 3 des optoelektronischen
Bauelements ist vorliegend ein Markierungselement 5
ausgebildet, das die Form eines Flecks aufweist. Ein
Markierungselement 5 mit der Form eines Flecks kann
beispielsweise mittels Dispensens oder Jettens der Farbe 4 erzeugt werden.
Die Farbe 4 des Markierungselements 5 ist beispielsweise aus einem Harz gebildet, wie Silikon, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind. Die Leuchtstoffpartikel sind hierbei bevorzugt dazu geeignet, elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs aus dem ultravioletten
Spektralbereich in elektromagnetische Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs umzuwandeln, der längerwellige
ultraviolette Strahlung als der erste Wellenlängenbereich aufweist. Besonders bevorzugt liegen der erste
Wellenlängenbereich und der zweite Wellenlängenbereich nicht in dem Wellenlängenbereich, der von dem
strahlungsemittierenden Halbleiterchip 1 ausgesandt wird.
Das optoelektronische Bauelement gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figur 4 weist im Unterschied zu dem optoelektronischen Bauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 3 ein Markierungselement 5 auf, das rechteckig ausgebildet ist. Das optoelektronische Bauelement weist vorliegend eine Querschnittsfläche von ungefähr 1 Millimeter mal 1 Millimeter auf. Das Markierungselement 5 weist eine Kantenlänge von ungefähr 140 Mikrometer auf. Die vorliegende Anmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Anmeldung DE 102018103160.2, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den
Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugszeichenliste
1 Halbleiterchip
2 Rahmen
3 Strahlungsaustrittsfläche
4 Farbe
5 Markierungselement
6 Konversionselement

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Bauelement, das elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (3) aussendet, mit :
- einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (1), der elektromagnetische Strahlung erzeugt, und
- einem Markierungselement (5) , das auf der
Strahlungsaustrittsfläche (3) des optoelektronischen
Bauelements aufgebracht ist, wobei das Markierungselement (5) eine Farbe (4) umfasst, die mit einem Lösungsmittel von der Strahlungsaustrittsfläche (3) entfernbar und/oder durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen Bauelements ist.
2. Optoelektronisches Bauelement nach dem vorherigen
Anspruch,
bei dem die Farbe (4) ein Harz umfasst, in das
Leuchtstoffpartikel eingebracht sind.
3. Optoelektronisches Bauelement nach einem der obigen
Ansprüche,
bei dem das Markierungselement (5) die Position zumindest eines elektrischen Kontakts des optoelektronischen
Bauelements markiert.
4. Optoelektronisches Bauelement nach einem der obigen
Ansprüche,
bei dem die Farbe (4) absorbierend im ultravioletten
Spektralbereich ausgebildet ist.
5. Optoelektronisches Bauelement nach einem der obigen
Ansprüche, bei dem die Strahlungsaustrittsfläche (3) des
optoelektronischen Bauelements höchstens 14 % kleiner ist der Querschnittsfläche des optoelektronischen Bauelements.
6. Optoelektronisches Bauelement nach einem der obigen
Ansprüche,
bei dem das Markierungselement (5) eine Abmessung aufweist, die mindestens 140 Mikrometer groß ist.
7. Optoelektronisches Bauelement nach einem der obigen
Ansprüche, bei dem
die Farbe (4) ein Harz umfasst, in das Leuchtstoffpartikel eingebracht sind, die elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs in elektromagnetische Strahlung eines zweiten Wellenlängenbereichs umwandeln, wobei der erste Wellenlängenbereich und der zweite Wellenlängenbereich im ultravioletten Spektralbereich liegen.
8. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen
Bauelements ,
bei dem eine Farbe (4) zur Erzeugung eines
Markierungselements (5) auf eine Strahlungsaustrittsfläche (3) des optoelektronischen Bauelements aufgebracht wird, wobei die Farbe (4) mit einem Lösungsmittel von der
Strahlungsaustrittsfläche (3) entfernbar und/oder durchlässig für die elektromagnetische Strahlung des optoelektronischen Bauelements ist.
9. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Farbe (4) aus einer Kartusche durch
Beaufschlagung mit Druck durch Jetten durch ein Jet-Ventil aufgebracht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 8,
bei dem die Farbe (4) aus einer Kartusche durch
Beaufschlagung mit Druck durch Dispensen durch eine Nadel aufgebracht wird.
11. Verfahren nach Anspruch 8,
bei dem die Farbe (4) aus einer offenporigen Membran oder einer Kapillare durch Kontakt mit der
Strahlungsaustrittsfläche durch Inken aufgebracht wird.
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