用于将转换介质施加到光电子半导体芯片上的方法以及光电子器件技术

技术编号:8688124 阅读:205 留言:0更新日期:2013-05-09 08:03
在方法的至少一个实施方式中,所述方法用于将转换介质(3)施加到光电子半导体芯片(2)上。所述方法包括下述步骤:提供光电子半导体芯片(2);提供所述转换介质(3),其中所述转换介质(2)安置在载体(4)上;设置所述转换介质(3),使得其具有到所述半导体芯片(2)>0的距离(D);以及借助于用脉冲激光辐射(6)辐射和加热所述转换介质(3)的吸收组分(36)和/或位于所述转换介质(3)和所述载体(4)之间的剥离层(56),使所述转换介质(3)从所述载体(4)处剥离并且将其施加到所述半导体芯片(2)上,所述脉冲激光辐射穿过所述载体(4)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术提出了一种用于将转换介质施加到光电子器件的光电子半导体芯片上的方法。此外还提出了一种相应的光电子器件。
技术实现思路
一个待实现的目的在于,提出一种方法,借助所述方法可将转换介质以相应于可预设的色坐标的总厚度施加到光电子半导体芯片上,以及提出一种借助所述方法制造的光电子器件。根据所述方法的至少一个实施方式,所述方法用于将转换介质施加到光电子半导体芯片上。转换介质包括转换剂,所述转换剂设立用于使由光电子半导体芯片发射的辐射部分地或完全地转换为其它波长的辐射。例如转换介质具有基体材料,转换剂被嵌入到所述基体材料中。基体材料优选是聚合物或用于聚合物的至少一种原材料。转换剂包括或者尤其由掺杂有稀土的石榴石,如Ce: YAG或Eu: YAG构成。半导体芯片优选是发光二极管。根据所述方法的至少一个实施方式,所述方法包括提供光电子半导体芯片的步骤,其中所述半导体芯片具有辐射主面。所述辐射主面是半导体芯片的这样的分界面,即经由所述分界面,在所述半导体芯片中所产生的辐射大部分离开所述半导体芯片。大部分尤其意味着多于50%的份额或多于75%的份额。福射主面优选定向为垂直于例如以外延的方式制造的半导体芯片的生长方向。半导体芯片能够安置在芯片衬底上,其中芯片衬底能够是半导体芯片的生长衬底或与生长衬底不同的载体衬底。辐射主面优选背离于芯片衬底。根据所述方法的至少一个实施方式,所述方法包括提供转换介质的步骤。转换介质在至少一个层上至少间接地安置在载体的载体主面上。载体能够是机械柔性的或机械刚性的。载体在紫外和/或在可见光中的至少一个光谱部分范围中是透明的。根据所述方法的至少一个实施方式,所述方法具有设置转换介质的步骤。转换介质设置在载体上,使得所述转换介质朝向半导体芯片的辐射主面。换句话说,转换介质的层位于辐射主面和载体之间。在转换介质和辐射主面之间的区域能够被抽真空或填充有气体。转换介质的层优选设立为,使得转换介质朝向辐射主面的转换介质主面定向为平行于半导体芯片的辐射主面。辐射主面的法向量优选垂直向上,例如具有至多15°的公差,而转换介质主面的法向量垂直向下。在这种情况下,垂直向上意味着与重力的方向相反,而向下意味着朝向重力的方向。根据所述方法的至少一个实施方式,所述方法包括将转换介质从载体上剥离的步骤。所述剥离通过加热转换介质的吸收组分和/或通过加热位于转换介质和载体之间的剥离层来实现。通过加热,吸收组分或转换介质的直接包围所述吸收组分的区域或剥离层的剥离材料至少部分地转化为气相。所述转化为气相的材料靠近载体并且因此位于转换介质背离半导体芯片的侧的辐射主面中的一个上。通过转化为气相,实现了体积的增大,因此转换介质从载体上被剥离。所述剥离尤其在定向为垂直于载体主面的方向上进行,例如具有至多30°的公差或至多15°的公差。通过定向的剥离,转换介质能够被施加到辐射主面上。根据所述方法的至少一个实施方式,转换介质的吸收组分与转换剂不同。所述转换介质的吸收组分尤其对波长转换不起作用。所述吸收组分优选不吸收或基本上不吸收由半导体芯片和/或转换介质在工作时所产生的辐射。根据所述方法的至少一个实施方式,转换介质的剥离以及施加借助脉冲激光辐射来实现。激光辐射穿透载体,所述载体构成为对于激光辐射透明。透明意味着,载体例如吸收小于10%或小于1%的激光辐射。激光辐射被吸收组分或剥离层吸收,因此实现了对吸收组分和剥离层的加热。激光辐射优选具有波长,所述波长小于半导体芯片在工作时所发射的福射的波长。根据所述方法的至少一个实施方式,辐射主面在剥离和施加转换介质期间与转换介质主面有一定的距离。换句话说,转换介质和辐射主面不接触。在所述方法的至少一个实施方式中,所述方法用于将转换介质施加到光电子半导体芯片上。所述方法至少包括下述步骤,特别是以给定的顺序:-提供具有辐射主面的光电子半导体芯片;-提供转换介质,其中将所述转换介质安置在载体的载体主面上;-设置转换介质,使得转换介质朝向辐射主面,并且使其与辐射主面具有>0的距离;以及-借助于用脉冲激光辐射来辐射和加热转换介质的吸收组分和/或位于转换介质和载体之间的剥离层,使转换介质从载体上剥离并将其施加到辐射主面上,所述脉冲激光福射穿透载体。借助于这样的方法可将转换介质逐层地以多个连续的层施加到半导体芯片的辐射主面上。通过层的数量可设置施加到半导体芯片上的转换介质的厚度,因此也可以目标明确地设置由半导体芯片连同转换介质一起在工作时所产生的辐射的色坐标。根据所述方法的至少一个实施方式,作为基体材料的转换介质具有硅酮、环氧树脂和/或硅酮-环氧树脂-混杂材料或者由其制成。在基体材料中优选嵌入颗粒状的转换剂。根据所述方法的至少一个实施方式,在载体上的转换介质的基体材料不完全地交联和/或不完全地硬化。换句话说,载体上的基体材料的硬度例如可通过照射或热作用而提高。此外,基体材料的完全硬化和/或交联在将其施加到半导体芯片上之后才实现。由于基体材料以不完全地交联和/或硬化的方式施加到半导体芯片上,所以可相互实现转换介质与半导体芯片和所述半导体芯片上的转换介质的层的机械上可靠的连接。根据所述方法的至少一个实施方式,将转换介质一个接一个地以多个连续的层施加到半导体芯片上。被施加到半导体芯片上的各个层能够具有厚度,所述厚度相当于载体上的转换介质层的层厚度,例如具有至多30%的公差或至多15%的公差。可能的是,转换介质的一小部分在剥离时留在载体上。因此,所述层中的每个是从载体上的转换介质层上剥离下来的部分区域。与各个层的中央区域相比,在相邻的层之间的边界区域中,来自剥离层的吸收组分或吸收材料尤其具有变化的浓度。根据所述方法的至少一个实施方式,在施加所述层中的至少一个之后,确定由半导体芯片连同已经施加到半导体芯片上的转换介质一起发射的辐射的色坐标。这例如通过短时地电驱动半导体芯片或者通过用外部光源激励已经施加的转换介质来实现。根据所述方法的至少一个实施方式,根据已确定的色坐标,将转换介质的一个或多个层施加到半导体芯片上。因此在载体上的转换介质层中转换剂的浓度的波动或者转换介质层的厚度波动是可补偿的,并且能够以高精度来调节的已制成的半导体芯片的色坐标。根据所述方法的至少一个实施方式,在载体和载体上的转换介质层之间的剥离层具有剥离材料,所述剥离材料通过激光辐射在剥离转换介质时至少部分地转化为气相。此夕卜,转化为气相的剥离材料至少部分地沉积在半导体芯片上的转换介质上,并且/或者储存在半导体芯片上的转换介质中。换句话说,来自剥离层的剥离材料成为半导体芯片上的转换介质的组分。特别地,剥离材料嵌入半导体芯片上的转换介质的两个连续的层之间的边界区域中。根据所述方法的至少一个实施方式,激光辐射具有至多410nm的波长,特别是至多370nm的波长并且位于紫外光谱范围中。激光辐射的波长尤其为至少220nm。剥离层和/或剥离层的剥离材料和/或转换介质的吸收组分在激光辐射的波长中起吸收的作用。剥离层或转换介质的吸收组分可通过激光辐射加热或者可热分解或光化学分解。根据所述方法的至少一个实施方式,在载体和转换介质之间的剥离层包含塑料或聚合物或者由上述材料制成。剥离层特别是包含ZnO或由ZnO制成。ZnO在低于大约365nm至387nm的波本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.09.10 DE 102010044985.71.关于将转换介质(3)施加到光电子半导体芯片(2)上的方法,具有下述步骤: -提供具有辐射主面(20)的所述光电子半导体芯片(2); -提供所述转换介质(3),其中所述转换介质(3)安置在载体(4)的载体主面(40)上; -设置所述转换介质(3),使得其朝向所述辐射主面(20)并且具有到所述辐射主面(20)的距离(D);以及 -借助于用脉冲激光辐射(6)辐射和加热所述转换介质(3)的吸收组分(36)和/或位于所述转换介质(3)和所述载体(4)之间的剥离层(5),使所述转换介质(3)从所述载体(4)处剥离并且将其施加到所述辐射主面(20)上,所述脉冲激光辐射穿过所述载体(4)。2.根据前一项权利要求所述的方法, 其中作为基体材料的所述转换介质(4)包含硅酮, 其中所述硅酮在所述载体(4)上不完全地交联和/或硬化,并且在将所述硅酮施加到所述半导体芯片(2)上之后才实现完全的硬化和/或交联。3.根据上述权利要求之一所述的方法, 其中将所述转换介质(3)相继地以多个连续的层(7)施加在所述半导体芯片(2)上, 其中在施加所述层(7)中的至少一个之后,确定由所述半导体芯片(2)连同已经施加在所述半导体芯片(2)上的所述转换介质(3)—起发射的辐射的色坐标,并且根据所述色坐标,将转换介质(3)的其 它的层(7)施加到所述半导体芯片(2)上。4.根据上述权利要求之一所述的方法, 其中所述剥离层(5)的剥离材料(56)通过所述激光辐射(6)在剥离所述转换介质(3)时至少部分地转化为气相,并且 其中,所述剥离材料(56)至少部分地沉积在所述半导体芯片(2)的所述转换介质(3)上,或者储存在所述半导体芯片(2)的所述转换介质(3)中。5.根据上述权利要求之一所述的方法, 其中所述激光辐射(6)具有至多410nm的波长,并且 其中,所述剥离层(5)、所述转换介质(3)或者至少所述转换介质(3)的所述吸收组分(36)在所述激光辐射(6)的所述波长中起吸收的作用。6.根据上述权利要求之一所述的方法, 其中所述剥离层(5)包含塑料或者由其制成, 其中所述剥离层(5)的厚度位于IOn...

【专利技术属性】
技术研发人员:拉尔夫·瓦格纳
申请(专利权)人:欧司朗光电半导体有限公司
类型:
国别省市:

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