用于混合色的发光二极管光源的生产方法技术

特别用于混合色的发光二极管光源的生产方法，其中至少由芯片所辐射出来的一次辐射的一部分借助于发光转换被转变，其步骤为：－准备一个芯片，它具有一个电接触面形式的前面电触点。－通过将一种导电材料涂敷到电接触面上使前面电触点 增厚。－用一种发光转换材料涂敷芯片。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利申请要求德国专利申请10257664.5和10250633.7的优先权，就此将所述专利公开的内容通过援引来采纳。本专利技术涉及一种生产发光二极管光源的方法，其中至少由芯片中辐射出来的一次辐射的一部分被改变了波长，在这里一种发光转换元件以薄层的形式直接涂在芯片表面上。一种带有发光转换元件的器件，例如在公开的文件WO 97/50132中已是熟知的了，它包括一个半导体芯片(该芯片在工作时辐射出一次辐射)以及一种发光转换元件，通过它一次辐射的一部分转换成另外一种波长的光。由此产生的发光二极管光源的可见射线是通过两种射线的叠加而得到的，由此尤其特别的是也可以让辐射光源产生出白色光。通常发光转换元件具有一种发光材料，该发光材料嵌在基材中。例如无机发光材料，像含有稀土金属(特别是铈)的石榴石，或有机发光材料，如珍珠发光材料都适合作为发光材料。其它适合的发光材料，例如在WO 98/12757提及的，它们的内容就此只需援引采纳。为了使射线特别好地混合并以此获得色彩尽可能均匀的射线，把发光材料直接均匀地涂在芯片的表面上是合适的，以使通过发光转换元件产生的一次辐射路程差尽可能小。比如说可以在芯片尚未装到导线架上并且还没有接电之前，就把发光转换材料以一定厚度的薄薄的均匀涂层的形式涂到发光二极管芯片的表面上。薄涂层的涂敷可以通过不同的方式来实现，它尤其适用于用发光二极管芯片同时生产多个发光二极管光源，该发光二极管芯片和大量同样形式的芯片位于同一个晶片结合体上。而且由于转换材料的沉积，发光二极管光源的色位波动在很大程度上被避免了。然而，当所使用的发光二极管芯片前面(也即朝着辐射方向的面上)具有电触点层，例如在碳化硅(SiC)基材上的氮化镓(GaN)基的二极管通常就是这样，简单地涂敷薄涂层并不是件很容易的事。在对这种发光二极管芯片的表面涂敷时必须注意保证它的接电性能。因此，本专利技术的任务是开发一种方法，用其可以实现带有前面电触点的发光二极管芯片的简单和成本经济地涂敷。按照权利要求1所述的方法是本任务的解决方案。权利要求2至14项包括了本专利技术有利的改进方案。按照权利要求1所述的方法，尤其是使得能够在晶片结合体上由同样的发光二极管芯片同时生产多个发光二极管光源。而且在本方法中，有利的是发光二极管光源色位(CIE色板)可以非常简单地进行控制，而且也使在生产过程中色位的控制校准成为可能。在该方法中，要准备好一个发光二极管芯片，它至少具有一种电接触面形式的一个上面电触点。这个电触点紧接着通过将一种导电材料涂敷到电接触面上使其变厚而被增高，触点的高度至少要同发光转换层最后设置的厚度一样。在进一步的加工步骤中，用发光转换材料对芯片表面进行涂敷。采用按照本专利技术的方法可以在不考虑前面触点的情况下进行前面可接电芯片的涂敷。因此通过把电触点，确切地说是把电接触面暴露出来(例如借助于一个掩模(Maske))，这样一个昂贵的涂敷过程被减少到了既简单又成本经济地涂敷整个表面。所述是发光转换材料优选具有一种可透射辐射的基材，该基材可用发光材料掺入。这种基材例如可以具有二氧化硅(SiO2)和/或者三氧化二铝(Al2O3)，由此发光转换材料可达到所需的稠度(例如硬度)，以使其可以在多种方式下容易地和可控地被薄化。在本方法的一个特别优选的实施例中，可透射辐射的基材具有一种氧化物和/或者氮化物，它的折射指数位于1.5和3.4之间。由于在边界面的反射，辐射强度的损失可通过一种发光转换材料得以避免，该发光转换材料的折射指数同发光二极管芯片表面的折射指数没有强烈区别且位于发光二极管芯片表面的折射指数和环境折射指数之间。本方法具有特别的优点，即被发光转换材料覆盖的电接点紧接着通过发光转换材料的薄化至少部分地被露出来。也就是说电接点不必全部露出来，更确切地说，仅仅当电接点的一部分表面被露出来就足够了。这一简单的措施使许多涂敷方法的应用成为可能，例如汽相渗镀或者溅射，因为用这种方法前面的电接点会被覆盖。在本方法的一个优选实施例中，发光转换材料的涂层紧接着通过薄化被平整。例如在涂敷中，由于前面增高了的电触点可导致涂层的不平整性。通过涂层的薄化可获得发光二极管光源色位(CIE色板)更小的波动以及发光二极管光源色位(CIE色板)更好的可重复性。由于上面的电触点，发光二极管光源的色位可以紧接着以其特别有利的方式进行控制。这一控制优选可以在涂敷的发光转换材料薄化的过程中来进行，即当上面电触点一露出来就可以了。发光转换材料涂层的厚度可以非常实用的通过涂层的薄化来校准。而且通过发光二极管光源色位的控制，可以在发光转换涂层的厚度和色位之间测定它们的相互关系。为了通过把涂敷的发光转换材料薄化有目的地校准色位，应用这一方法特别有利。本方法尤其适用于通过应用大量同样形式的、最好共同位于原有晶片结合体上的芯片来同时生产多个发光二极管光源。因此对于晶片结合体上芯片的相应加工步骤至少基本上是同时进行的。由此使得发光二极管光源的生产明显更富效率且更加成本经济。因为发光二极管芯片的光不仅仅从前面辐射而且也可以从侧面辐射，因此在这类芯片中就特别有利，将发光二极管芯片的侧面也至少部分地用发光二极管转换材料进行涂敷。在对晶片结合体上的大量发光二极管芯片进行涂敷时就非常合适，在涂敷前沿着单个芯片间的分界线加工出沟槽，该沟槽在紧接着的芯片涂敷过程中至少部分地被发光转换材料填满。另外一种方案是，首先将整个晶片结合体用底面牢固地设置于一载体上，接着将芯片由晶片结合体上进行分割，并使其仍然都粘牢在载体上，也就是说它们借助于载体接下来仍然保持在一个结合体上。同样也保证了发光二极管芯片的侧面在接下来的涂敷中至少部分地被发光转换材料所覆盖。在应用按照本专利技术的方法时，由大量在晶片结合体上的同样的芯片同时生产多个发光二极管光源可有利地采用这种方案，即在发光转换材料薄化的过程中检查发光二极管光源的色位。在晶片结合体上发光二极管光源的色位及位置的确定和掌握提供了这种可能性，对发光二极管光源根据其色位进行分类，因此取得发光二极管光源更准确的色位规格详细资料。按照本专利技术的方法可尤其有利地应用于此，即对整个晶片结合体上的发光二极管光源尽可能准确地校准一个确定的色位。因为一个晶片结合体上的发光二极管芯片的高度在整个晶片上并不是均匀的，高度的波动例如可能达到20个微米，从而发光转换材料在整个晶片上的均匀薄化会导致发光转换涂层形成不同的厚度。这个问题可以借助于按照本专利技术的方法来解决，方法是在晶片上的发光二极管光源的色位和位置被确定和掌握之后，对晶片按有相似色位的发光二极管光源的区域进行划分。通过对每一单个区域的发光转换涂层按区域有选择地薄化，同时对相应区域的发光二极管光源中一个光源的色位反复进行控制，就可实现对每一个这样区域的确定色位的校准。其它优点和优选的实施方式接下来借助附图说明图1a到2b示出的三个实施例说明。如图所示图1a到1f在第一个实施例的不同加工阶段下，一个晶片的示意剖面图，图2a到2b在第二个实施例的不同加工阶段下，一个晶片的示意剖面图和图3a到3b按照本专利技术方法的第三个实施例，在不同加工阶段下，一个晶片的示意剖面图。图1a所示的是一个晶片1，包括一个碳化硅(SiC)基体11和一个带有发出辐射活性区(未示出)的氮化镓铟(本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：B·布劳恩，H·布伦纳，
申请(专利权)人：奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司，
类型：发明
国别省市：