DE3019239C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Umhüllung für eine Halbleiter-Leucht­ diode nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Häufig sind insbesondere Halbleiterbauelemente gegen Einwirkungen von mechanischen Drücken empfindlich, was gelegentlich zu einer Verschlechterung der elektrischen Parameter oder Eigenschaften und sogar zu einer vollständigen Zerstörung der Halbleiterbau­ elemente führen kann. Um dies zu vermeiden, werden bisher bei­ spielsweise Leuchtdioden zum Schutz gegen äußere Einflüsse mit einem harten Medium umgeben. Dies hat aber den Nachteil, daß der­ artige Medien im elektrischen Betrieb oft zu einer starken Alterung der aktiven Halbleiterelemente, beispielsweise Leucht­ dioden-Chips, führen.

Aus US-PS 40 32 963 ist eine Umhüllung für eine Halbleiter-Leucht­ diode nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt. Dabei wird für die weitere Schicht ein Material verwendet, das einen größeren Ausdehnungskoeffizienten aufweist als die erste Schicht aus elastischem Silikon. Dabei wird die erste Schicht verformt. Dadurch ändern sich die optischen Eigenschaften als Funktion der Temperatur. Außerdem läßt Thermoplast, das als weitere Schicht verwendet wird, eben­ so wie Silikon Feuchtigkeit durch. Eine Halbleiter-Leuchtdiode nach dieser Veröffentlichung ist daher nur verwendbar in tem­ perierten Räumen bei gleichbleibenden trockenen klimatischen Bedingungen. Thermoplast-Material, das bei tiefen Temperaturen verwendet wird, wird spröde. Für eine Halbleiter-Leuchtdiode ist es nicht tolerierbar, daß die in der Umhüllung ausgebildeten Linsen ihre Form ändern. Außerdem muß bei der bekannten Halblei­ ter-Leuchtdiode die erste Schicht ein großes Volumen aufweisen, um den zur Leuchtdiode gehörenden Bonddraht zur Gänze aufzuneh­ men, damit nicht aufgrund von Temperaturwechsel an der Grenz­ fläche zwischen erster Schicht und der weiteren Schicht der Bonddraht abgeschert wird. Aus optischen Gründen muß bei der be­ kannten Leuchtdiode die erste Schicht jedoch ein kleines Volumen aufweisen, damit möglichst viel Licht gerade oder wenigstens scharf gebündelt aus der Umhüllung austreten kann.

In DE-OS 26 49 668 ist eine Halbleiter-Leuchtdiode beschrieben mit einer Umhüllung aus Epoxid-Harz. Dieses Epoxid-Harz soll auch zur Fixierung der Leuchtdiode dienen. Da über die Beschaf­ fenheit des Oxidharzes keine zusätzlichen Angaben gemacht sind, ist davon auszugehen, daß üblicherweise verwendetes hartes Epo­ xid-Harz benutzt wird, das Druck auf die Leuchtdiode ausübt und die Eigenschaften der Leuchtdiode dadurch verschlechtert.

In US-PS 35 66 208 ist ein Halbleiterbauelement beschrieben, in dessen Umhüllung aus Kunststoff die elektrischen Anschlüsse mittels Glasversiegelung vakuumdicht einge­ bracht werden können. Dabei wird für die Umhüllung eine Einkapselung aus zwei unterschiedlichen Epoxid-Materialien verwendet.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Um­ hüllung der eingangs genannten Art anzugeben, die einerseits optimal gegen äußere Einflüsse schützt und andererseits keine negativen Auswirkungen auf die Degradation des zu schützenden Halbleiters hat.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Umhüllung nach dem Patentanspruch 1 gelöst.

Eine Weiterbildung der Erfindung besteht darin, daß die Wärme­ ausdehnungskoeffizienten der beiden Schichten verschieden voneinander sind.

Bei der Erfindung wird die Halbleiter-Leuchtdiode mit einer weichen Abdeckung umgeben und anschließend mit einem harten Medium umhüllt. Damit werden mechanische Druckeinwirkungen, bei­ spielsweise aufgrund der Wärmeausdehnung des Halbleitermaterials, vom aktiven Teil des Bauelements ferngehalten.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Zeichnung näher er­ läutert, in derer einziger Figur eine Leuchtdiode im Schnitt dar­ gestellt ist.

Der Halbleiterkörper 1 einer Leuchtdiode ist in eine weiche durchsichtige Umhüllung 2 als erste Schicht aus Epoxidharz ein­ gebettet. Der Halbleiterkörper 1 liegt dabei auf einem auch zur Wärmeableitung dienenden Kontakt-Träger 4, an dem ein Anschluß­ stift 5 befestigt ist. Durch die Metallplatte 4 ist von dieser elektrisch isoliert ein weiterer Anschlußstift 6 geführt, der über einen Draht 7 mit der Oberfläche des Halbleiterkörpers 1 verbunden ist. Die Umhüllung 2 wird von einer weiteren Schicht 3 aus einem harten durchsichtigen Epoxidharz umgeben.

Bei diesem Aufbau nimmt also die Umhüllung 2 Druckschwankungen auf, während die Schicht 3 aus hartem Kunststoff den Halblei­ terkörper 1 vor Umwelteinflüssen schützt.

Claims (2)

1. Umhüllung für eine Halbleiter-Leuchtdiode (1), die unmittel­ bar in eine erste aus einem durchsichtigen Material zur Aufnahme von Druckschwankungen bestehende Schicht (2) eingebettet ist, wobei die weiche Umhüllung ihrerseits unmittelbar von einer wei­ teren Schicht (3) aus einem harten durchsichtigen Kunststoff um­ geben ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Halblei­ ter-Leuchtdiode auf einem auch zur Wärmeableitung dienenden Kontakt-Träger (4) befestigt ist, und daß die erste Schicht aus weichem Epoxidharz in die weitere Schicht aus einem harten Epoxidharz besteht.

2. Umhüllung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wärmeaus­ dehnungskoeffizienten der beiden Schichten (2, 3) verschie­ den voneinander sind.