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WO2016023709A1 - Beleuchtungsvorrichtung und verfahren zum herstellen einer solchen - Google Patents

Beleuchtungsvorrichtung und verfahren zum herstellen einer solchen Download PDF

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WO2016023709A1
WO2016023709A1 PCT/EP2015/066535 EP2015066535W WO2016023709A1 WO 2016023709 A1 WO2016023709 A1 WO 2016023709A1 EP 2015066535 W EP2015066535 W EP 2015066535W WO 2016023709 A1 WO2016023709 A1 WO 2016023709A1
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WO
WIPO (PCT)
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lighting device
trenches
translucent
semiconductor
dielectric material
Prior art date
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PCT/EP2015/066535
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philipp SCHLOSSER
Andreas Waldschik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H10W74/142—

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a lighting device with a plurality of semiconductor emitters.
  • the invention also relates to a lighting device with at least one semiconductor emitter, wherein the
  • Lighting device has been produced by the method.
  • the invention is particularly applicable to LEDs as the semiconductor emitters. It is particularly applicable to surface and linear lamps and / or replacement or
  • LED packages or haggard LEDs
  • the radiation characteristic of so-called "LED packages” or haggard LEDs depends on various geometric and material-specific factors.
  • at least one LED chip is glued or soldered into a housing having four sides and a bottom and connected to outgoing conductors.
  • light emitted from the at least one LED chip will strike certain angles on an inside of the housing and, depending on the nature of the inside, will be deflected or absorbed therefrom.
  • the dimensions of the housing and its geometric nature therefore have a direct influence on the optical properties of the gehausten LED, for example, on a radiation angle and / or on an angular dependence of a light color. If a lot of light is absorbed by the housing, efficiency drops.
  • These housings are usually manufactured in an injection molding process and therefore cause high costs for tools.
  • a shape of the housing can then not be varied easily and quickly. It is the object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art, at least in part, and in particular an opportunity for inexpensive and easy and fast variable production of a housing for
  • the LED chip may be a volume radiator, e.g. a sapphire chip, or a surface radiator.
  • the object is achieved by a method for producing a lighting device in which (i) several
  • Semiconductor emitters are introduced trenches, (iii) a side having the electrical connections of the filling compound including the electrical connections with a
  • Injection molding tool Also, high manufacturing flexibility is achieved by a simple, inexpensive, and quickly adaptable size adaptability to the parts separated after the last step (e.g., in terms of their lateral extent and / or thickness).
  • the shape and size of internal reflector surfaces can also be implemented inexpensively and quickly.
  • the semiconductor emitter may be, for example, a light-emitting diode or a laser, in particular a laser diode.
  • Semiconductor emitter may be present as a semiconductor chip, in particular as an LED chip or as a laser chip. If there are a plurality of semiconductor emitters, they can emit primary light of the same color or in different colors. A color may be monochrome (e.g., red, green, blue, etc.) or multichrome (e.g., white). The light emitted by at least one semiconductor emitter may also be an infrared light (IR LED) or an ultraviolet light (UV LED). Multiple semiconductor emitters can produce a mixed light; e.g. a white mixed light. The at least one
  • Semiconductor emitter can be at least one
  • the wavelength converting phosphor included (conversion semiconductor emitter).
  • the phosphor may alternatively or additionally be arranged away from the light-emitting diode
  • OLEDs organic LEDs
  • polymer OLEDs can generally also be used.
  • the semiconductor emitters may in step (i) in one
  • regular patterns are arranged side by side, e.g. in a matrix or hexagonal pattern.
  • the semiconductor emitters may be arranged at a same height in step (i). Alternatively, at least two semiconductor emitters may be arranged at different heights.
  • the translucent filling compound may be transparent (eg clear) or translucent or opaque (eg light-scattering) Be mass.
  • the translucent filling compound may have a transparent base or matrix material in which scattering particles are distributed.
  • the scattering particles may be in powder form.
  • the scattering particles may be white and / or colored particles, in particular white pigments. Possible scattering particles may be present, for example, in the form of titanium oxide and / or aluminum oxide.
  • the translucent filling compound may have at least one
  • a phosphor is suitable for at least partially converting or converting primary light emitted by the semiconductor emitters into secondary light of different wavelengths. If there are multiple phosphors, these secondary lights will be like each other
  • the wavelength of the secondary light may be longer (so-called “down conversion”) or shorter (so-called “up conversion”) than the wavelength of the primary light.
  • blue primary light may be converted to green, yellow, orange, or red secondary light by means of a phosphor.
  • partial wavelength conversion or wavelength conversion of the phosphor body is a mixture of
  • white useful light may be generated from a mixture of blue, unconverted primary light and yellow secondary light.
  • a full conversion is possible in which the useful light either no longer or only one
  • a degree of conversion depends, for example, on a thickness and / or a phosphor concentration of the phosphor. If several phosphors are present, secondary light components of different spectral colors can be produced from the primary light
  • Composition are produced, e.g. yellow and red
  • the red secondary light may be used, for example, to give the useful light a warmer hue, for example so-called “warm white” Phosphors, at least one phosphor may be suitable for converting secondary light wavelength again, for example, green secondary light in red secondary light. Such a light which is once again wavelength-converted from a secondary light may also be referred to as a "tertiary light".
  • the phosphor can also be used as a luminescent material.
  • the luminescent substance may additionally or alternatively be used as a luminescent material
  • the phosphor may be present as a scattering particle, in particular in powder form.
  • the phosphor may be in an e.g. transparent
  • the matrix material in which the luminescent material and / or the phosphor are introduced may be or may be, for example, silicone or epoxy resin.
  • the filling compound in particular potting material or
  • the side of a respective semiconductor emitter having its electrical connections may, in a further development, be completely free of the filling compound. So if, for example, all the electrical connections of a semiconductor emitter on one side (hereinafter referred to as "bottom" without restriction of generality) is in one
  • the electrical connections can terminate flush with the filling compound or protrude from the filling compound when raised.
  • the electrical connections can also be referred to as "chip contacts”.
  • the trenches (which may also be referred to as "trenches") are in particular rectilinear trenches. At least in sections, they do not reach through the solidified filling compound. A trench in particular likes the same
  • Trenches may be the same or different.
  • the trenches may pass completely through the filling mass.
  • the at least one group may comprise one or more semiconductor emitters.
  • Several groups may have the same or a different number of
  • Semiconductor emitters have. For example, like
  • the trenches may be one in a matrix-like arrangement of the semiconductor emitters
  • Step (iii) comprises covering with the cover
  • Dielectric material also the trenches through the
  • the dielectric material causes an electrical insulation of the
  • a height of the dielectric material is easily adjustable.
  • the dielectric material may be transparent, specular or diffusely reflective. It may be diffuse in particular
  • the reflective material such as titanium oxide and / or alumina or other diffuse reflective material.
  • the reflective material may be used as particles, e.g. in powder form, embedded in or distributed in a matrix or base material.
  • the matrix or base material may be e.g.
  • step (iv) Passing or generating the electrical lines through the dielectric material to the electrical terminals of Semiconductor emitter (also referred to as electrical "contact") in step (iv) may comprise the
  • the opening may e.g. mechanically (e.g., by drilling), by laser ablation or lithographically.
  • the filling with the electrically conductive material may for example by a
  • Metal deposition and possibly a subsequent electroplating or by a printing process happen.
  • Contact surfaces may be formed in particular as solder joints.
  • step (v) all trenches may be severed.
  • the parts separated by this step are referred to below as “packages”.
  • the packages like a semiconductor emitter (“single-chip package”) or more
  • Multi-chip package Semiconductor emitter
  • Housing be housed.
  • the severing may be e.g. by sawing, cutting, laser ablation or a
  • lithographic process can be achieved.
  • sides of the filled trenches remain in order to
  • Ditches are removed. This allows a particularly simple arrangement and handling of the semiconductor emitter.
  • an application of the filling compound is facilitated as the carrier as an interface or boundary layer for the
  • translucent filling compound is used.
  • temporary carrier or "victim carrier”.
  • the temporary carrier may e.g. be an adhesive film on which the semiconductor emitter are glued with its underside. It is a continuing education that the translucent carrier
  • Filling compound may be applied by potting (also referred to as "Molden"), by injection molding, by printing (e.g., screen printing or stencil printing), etc., particularly to the semiconductor emitters and the exposed surface of the temporary carrier.
  • the temporary carrier may be, for example, after solidification of the translucent filling compound
  • Befllmasse be introduced. This may be particularly easy to implement.
  • a cross-sectional shape of the trenches can be determined particularly easily by a choice of a shape of an ablation tool.
  • the trenches are introduced by sawing.
  • the cross-sectional shape may be influenced by, for example, a cross-sectional shape of a saw blade (e.g., its angle and / or face length).
  • the introduction of the saws can then also be regarded as a sawing of the translucent filling compound.
  • any other suitable cutting disc may be used.
  • a cross-sectional shape of the trenches likes For example, be determined by a choice of the focus and / or by beam shaping.
  • the trenches are introduced by an etching process in the translucent filling compound.
  • the etching process likes the
  • the dielectric material is an optically reflective material. As a result, an efficiency of a light extraction can be increased.
  • a reflectivity may be more than 90%, in particular more than 95%.
  • the dielectric material may include titanium oxide and / or alumina, e.g. as particles embedded in a
  • Matrix material such as silicone or epoxy resin.
  • the dielectric material is basically not limited and may be e.g. Be or have resist or potting material.
  • dielectric material may be flat, which facilitates its further processing.
  • the printing process may include, for example, stencil printing or screen printing. In particular, doctoring may be used.
  • the dielectric material is applied by means of potting, dispensing or jetting.
  • Lighting device with at least one Semiconductor emitter, wherein the lighting device has been prepared by a method as described above.
  • This lighting device can be configured analogously to the method and has the same advantages.
  • the lighting device may in particular comprise a shell-shaped reflector formed of the dielectric material, at the bottom of which the at least one
  • Semiconductor emitter is arranged, wherein the cup-shaped reflector is filled with the translucent potting compound. It can therefore be dispensed with a separate carrier for the at least one semiconductor emitter.
  • the lighting device may therefore one or more
  • Semiconductor emitter have.
  • This lighting device may represent a part of a lighting module, a so-called "light engine”, a luminaire and / or a lighting system.
  • Fig.l to 3 show different process steps of a
  • 4A to 4E show a sectional side view of various by means of the method
  • Fig.l shows steps S1 to S3 of a possible method.
  • LED chips 1 are directed with their lower side 2 downwards onto a carrier 3 in the form of e.g. applied to an adhesive sheet, e.g. glued.
  • a carrier 3 in the form of e.g. applied to an adhesive sheet, e.g. glued.
  • each two electrical chip contacts 4 which protrude slightly over the surrounding surface.
  • the LED chips 1 may emit blue light as their primary light.
  • they can be designed as volume radiators which emit their primary light from virtually all surfaces.
  • the LED chips 1 her
  • LED chips 1 Emit primary light in particular from its upper side 5 facing away from the underside.
  • LED chips 1 are also called
  • Potting compound 6 here has at least one phosphor, which partially converts the blue primary light of the LED chips 1 into yellow light. As a result, blue-yellow or white mixed light emerges at the side of the potting compound 6 facing away from the LED chips 1.
  • the method step S2 may also be
  • Curing the potting compound 6 include, e.g. without increased temperature or alternatively in an oven or by UV curing.
  • the carrier 3 is removed, e.g. by peeling off the adhesive film.
  • Bottom 2 of the LED chips 1 shows up. 2 shows method steps S4 to S6 of the method.
  • rectilinear trenches 7a, 7b are introduced between LED chips 1 into the potting compound 6. This is done by cutting the potting compound 6 over the entire length and / or width of the
  • the trenches 7a, 7b may also be referred to as "sawing trenches" in the case of the sawing.
  • a cross-sectional shape of the trenches 7a and 7b is determined by a cross-sectional shape of the cutting discs Sa and Sb used therefor. The here for making a first
  • the separating discs Sa and Sb may be e.g. be designed as diamond-coated abrasive sheets.
  • a following sixth method step S6 an upper side of the side of the potting compound 6 provided with the LED chips 1 and the trenches 7a, 7b is covered with a dielectric potting compound 8.
  • dielectric potting compound 8 may be e.g. mixed with white pigment such as titanium oxide powder and / or alumina powder
  • the dielectric potting compound 8 is thereby highly reflective, for example with a reflectivity of 90% or more. Through the dielectric potting compound 8 also the LED chips 1 and their chip contacts 4 against each other electrically isolated.
  • the dielectric potting compound 8 may be applied, for example, by a printing process, potting, dispensing or jetting. By the amount of applied volume, for example, a height of the dielectric potting compound 8 above the translucent potting compound 6 can be adjusted.
  • the trenches 7a, 7b are also filled with the dielectric potting compound 8. 3 shows method steps S7 to S9 of the method.
  • a seventh method step S7 electrical lines 9 or contact holes or plated-through holes (vias) of the free surface of the above-mentioned surface
  • chip contacts 4 e.g. by opening the dielectric potting compound 8 and then filling with electrically conductive mass, e.g. Paste.
  • electrically conductive mass e.g. Paste.
  • Potting compound 8 are the electrical leads 9 as
  • the trenches 7a, 7b filled with the dielectric potting compound 8 are separated, e.g. by sawing with a thin
  • Cutting disc T The separated pieces are called LED packages IIa, IIb and 11c. Here remain on both sides of the trenches 7a, 7b portions of the
  • dielectric potting compound 8 which serve as reflective side walls of the LED packages IIa, IIb and 11c.
  • step S9 The separated LED packages IIa, IIb and 11c are shown separately in step S9. You are now ready for assembly, including a mechanical and / or electrical
  • the assembly may e.g. an installation in a module, a light engine, a lamp and / or in a
  • Lighting system include. 4A shows a sectional illustration in side view of a lighting device in the form of an LED package 12A, which has been produced, for example, according to method steps S1 to S9.
  • the LED package 12A has a cup-shaped reflector 13A made of the dielectric material 8. This may, for example, have a box-shaped basic shape with a bottom 14 and side walls 15A and 16A extending therefrom. An optionally present in front of the image plane front side wall and possibly present behind the image plane rear side wall are not shown.
  • the side walls 15A, 16A may in particular be closed around the bottom 14
  • the at least one LED chip 1 At the bottom 14, the at least one LED chip 1
  • emitting surface (s) is directed into the cavity formed by the bottom 14 and the side walls 15A and 16A of the reflector 13A.
  • the cavity is with the
  • wavelength-converting phosphor contains wavelength-converting phosphor, filled so that at its free surface, which acts as a
  • Light emitting surface 17A is used, white mixed light can be emitted.
  • Primary light emitted by the at least one LED chip 1 may pass directly through the translucent potting compound 6 to the light emission surface 17A or may have previously been diffusely reflected one or more times on the reflective dielectric material 8, in particular on an inner side of the side walls 15A and / or 16A.
  • the at least one LED chip 1 can be supplied with power via the lines 9.
  • a driver (not shown) to the
  • Contact pads 10 are soldered and / or glued, directly or via a circuit board, etc. , n
  • the side walls 15A and 16A are the same here
  • FIG. 4B shows a sectional side view of a lighting device in the form of an LED package 12B, which is e.g. has been prepared according to the process steps Sl to S9.
  • the LED package 12B has a cup-shaped reflector 13B made of the dielectric material 8.
  • the side walls 15B and 16B of the reflector 13B and its reflective inner sides are also of the same cross-sectional shape, but now shaped so that their
  • the reflector 13B expands from its bottom 14 to the light-emitting surface 17B.
  • a different radiation pattern than the LED package 12A can be set.
  • a flush of the light emitting surface 17B with the edges of the side walls 15B and 16B is also given here.
  • the arrangement and electrical contacting of the at least one LED chip 1 is similar to the LED package 12A.
  • FIG. 4C shows a sectional side view of a lighting device in the form of an LED package 12C, which is e.g. has been prepared according to the process steps Sl to S9.
  • the LED package 12C is similar to the LED package 12A and has a cup-shaped
  • Reflector 13 C which consists of the dielectric material 8.
  • the side walls 15C and 16C of the reflector 13B are also here of the same cross-sectional shape, namely rectangular, so that their insides perpendicular from the bottom 14th
  • a surface flush of a light emitting surface 17C with the edges of the side walls 15C and 16C down is therefore no longer given.
  • the light emitting surface 17C has thereby a lateral strip 18, which is a laterally directed light emission through the
  • electrical contacting of the at least one LED chip 1 is similar to the LED package 12A.
  • a lighting device in the form of an LED package may be produced which has a shape similar to the LED package 12C
  • FIG. 4D shows a sectional side view of a lighting device in the form of an LED package 12D, which is e.g. has been prepared according to the process steps Sl to S9.
  • the LED package 12D may be understood as a combination of the LED packages 12A and 12B in which the side walls 15B and 16A of the reflective housing or reflector 13D are now formed as with the LED packages 12B and 12A, respectively.
  • Light emitting surface 17D is connected to the edges of both
  • FIG. 4E shows a sectional side view of a lighting device in the form of an LED package 12E, which is e.g. has been prepared according to the process steps Sl to S9.
  • the LED package 12E may be understood as a combination of the LED packages 12B and 12C in which the side walls 15B and 16C of the reflector 13E are now formed as in the LED packages 12B and 12C, respectively.
  • Flushing the translucent potting compound 6 is given only for the edge of the oblique side wall 15B.
  • the other side wall 16C is the translucent
  • the side walls of the reflector can be circumferentially closed. They can alternatively have gaps.
  • the reflector may also be considered or referred to as a reflective housing.
  • a number may include exactly the specified number as well as a usual tolerance range, as long as this is not explicitly excluded.

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Abstract

Ein Verfahren (S1-S9) zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung, bei dem mehrere nebeneinander angeordnete Halbleiteremitter bis auf eine Seite, die ihre elektrischen Anschlüsse aufweist, in einer lichtdurchlässigen Vergussmasse (6) eingebettet werden (S2), in die lichtdurchlässige Vergussmasse (6) an der die elektrischen Anschlüsse aufweisenden Seite zwischen mindestens zwei Halbleiteremittern Gräben (7a, 7b) eingebracht werden (S4, S5), die die elektrischen Anschlüsse aufweisende Seite der lichtdurchlässigen Vergussmasse (6) einschließlich der elektrischen Anschlüsse mit einer dielektrischen Vergussmasse (8) bedeckt wird (S6), elektrische Leitungen (9) durch die dielektrische Vergussmasse (8) zu den elektrischen Anschlüssen geführt werden (S7) und zumindest einige der Gräben (7a, 7b) durchtrennt werden (S8). Eine Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einem Halbleiteremitter, ist mittels des Verfahrens (S1-S9) herstellbar. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LEDs als den Halbleiteremittern. Sie ist insbesondere anwendbar auf Flächen- und Linearleuchten und/oder Ersatz- oder Retrofit-Lampen.

Description

Beschreibung
Beleuchtungsvorrichtung und Verfahren zum Herstellen einer solchen
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung mit mehreren Halbleiteremittern. Die Erfindung betrifft auch eine Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einem Halbleiteremitter, wobei die
Beleuchtungsvorrichtung mittels des Verfahrens hergestellt worden ist. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf LEDs als den Halbleiteremittern. Sie ist insbesondere anwendbar auf Flächen- und Linearleuchten und/oder Ersatz- oder
Retrofit-Lampen .
Die Abstrahlcharakteristik von sog. "LED-Packages " oder gehausten LEDs ist von verschiedenen geometrischen und materialspezifischen Faktoren abhängig. Typischerweise wird mindestens ein LED-Chip in ein Gehäuse, welches vier Seiten und einen Boden aufweist, eingeklebt oder gelötet und mit nach außen führenden Leitern verbunden. Der durch das Gehäuse gebildete Hohlraum oder Aufnahmeraum, in welchem sich der mindestens eine LED-Chip befindet, wird mit konvertierenden und streuenden Materialien gefüllt. Abhängig von einem Typ des verwendeten LED-Chips und den eingefüllten Materialien trifft von dem mindestens einen LED-Chip emittiertes Licht in bestimmten Winkeln auf eine Innenseite des Gehäuses und wird je nach Beschaffenheit der Innenseite von dort abgelenkt oder davon absorbiert. Die Dimensionen des Gehäuses und dessen geometrische Beschaffenheit hat daher direkten Einfluss auf die optischen Eigenschaften der gehausten LED, z.B. auf einen Abstrahlwinkel und/oder auf eine Winkelabhängigkeit einer Lichtfarbe. Wird in von dem Gehäuse viel Licht absorbiert, sinkt eine Effizienz. Diese Gehäuse werden üblicherweise in einem Spritzgussverfahren hergestellt und verursachen daher hohe Kosten für Werkzeuge. Zudem kann eine Form des Gehäuses dann nicht einfach und schnell variiert werden. Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine Möglichkeit zur preiswerten und einfach und schnell variierbaren Herstellung eines Gehäuses für
mindestens einen Halbleiteremitter, insbesondere LED-Chip, bereitzustellen. Der LED-Chip mag ein Volumenstrahler, z.B. ein Saphir-Chip, oder ein Oberflächenstrahler sein.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind
insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung, bei dem (i) mehrere
nebeneinander angeordnete Halbleiteremitter bis auf eine
Seite, die ihre elektrischen Anschlüsse aufweist, in einer lichtdurchlässigen Verfüllmasse eingebettet werden, (ii) in die Verfüllmasse an der die elektrischen Anschlüsse
aufweisenden Seite zwischen mindestens zwei
Halbleiteremittern Gräben eingebracht werden, (iii) eine die elektrischen Anschlüsse aufweisende Seite der Verfüllmasse einschließlich der elektrischen Anschlüsse mit einem
dielektrischen Material bedeckt wird, (iv) elektrische
Leitungen durch das dielektrische Material zu den
elektrischen Anschlüssen geführt werden und (v) zumindest einige der Gräben durchtrennt werden.
Dieses Verfahren ergibt den Vorteil einer Kosteneinsparung durch Wegfall von Produktionsausrüstung wie einem
Spritzgusswerkzeug. Auch wird eine hohe Flexibilität bei der Herstellung durch eine einfach, preiswert und schnell umsetzbare Anpassbarkeit einer Größe, der nach dem letzten Schritt vereinzelten Teile (z.B. in Bezug auf deren seitliche Ausdehnung und/oder Dicke) erreicht. Auch lassen sich Form und Größe gehäuseinterner Reflektorflächen ebenso preiswert und schnell umsetzen. Darüber hinaus kann auf einen
gesonderten Träger für die Halbleiteremitter verzichtet werden, da diese durch die Verfüllmasse an dem dielektrischen Material gehalten werden. Folglich lassen sich unter anderem mit geringen Kosten und hoher Herstellungsflexibilität verschiedene Abstrahleigenschaften an unterschiedliche
Applikationen anpassen.
Der Halbleiteremitter mag beispielsweise eine Leuchtdiode oder ein Laser, insbesondere Laserdiode, sein. Der
Halbleiteremitter mag als ein Halbleiter-Chip vorliegen, insbesondere als ein LED-Chip oder als ein Laser-Chip. Bei Vorliegen mehrerer Halbleiteremitter können diese Primärlicht der gleichen Farbe oder in verschiedenen Farben emittieren. Eine Farbe kann monochrom (z.B. rot, grün, blau usw.) oder multichrom (z.B. weiß) sein. Auch kann das von mindestens einem Halbleiteremitter abgestrahlte Licht ein infrarotes Licht (IR-LED) oder ein ultraviolettes Licht (UV-LED) sein. Mehrere Halbleiteremitter können ein Mischlicht erzeugen; z.B. ein weißes Mischlicht. Der mindestens eine
Halbleiteremitter kann mindestens einen
wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthalten (Konversions- Halbleiteremitter) . Der Leuchtstoff kann alternativ oder zusätzlich entfernt von der Leuchtdiode angeordnet sein
("Remote Phosphor"), z.B. in dem lichtdurchlässigen
Verfüllmaterial . Anstelle oder zusätzlich zu anorganischen Leuchtdioden, z.B. auf Basis von InGaN oder AlInGaP, sind allgemein auch organische LEDs (OLEDs, z.B. Polymer-OLEDs ) einsetzbar .
Die Halbleiteremitter mögen in Schritt (i) in einem
regelmäßigen Muster nebeneinander angeordnet werden, z.B. in einem matrixförmigen oder hexagonalen Muster.
Die Halbleiteremitter mögen in Schritt (i) auf einer gleichen Höhe angeordnet werden. Alternativ mögen zumindest zwei Halbleiteremitter auf unterschiedlicher Höhe angeordnet werden.
Die lichtdurchlässige Verfüllmasse mag transparente (z.B. klare) oder transluzente bzw. opake (z.B. lichtstreuende) Masse sein. Die transluzente Verfüllmasse mag ein transparentes Grund- oder Matrixmaterial aufweisen, in welchem Streupartikel verteilt sind. Die Streupartikel mögen in Pulverform vorliegen. Die Streupartikel mögen weiße und/oder farbige Partikel sein, insbesondere Weißpigmente. Mögliche Streupartikel mögen z.B. in Form von Titanoxid und/oder Aluminiumoxid vorliegen. Die lichtdurchlässige
Verfüllmasse mag auch als "Einbettmasse" bezeichnet werden. Die lichtdurchlässige Verfüllmasse mag mindestens einen
Leuchtstoff aufweisen. Ein Leuchtstoff ist dazu geeignet, von den Halbleiteremittern emittiertes Primärlicht zumindest teilweise in Sekundärlicht unterschiedlicher Wellenlänge umzuwandeln oder zu konvertieren. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtstoffe mögen diese Sekundärlicht von zueinander
unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen. Die Wellenlänge des Sekundärlichts mag länger sein (sog. „Down Conversion") oder kürzer sein (sog. „Up Conversion") als die Wellenlänge des Primärlichts. Beispielsweise mag blaues Primärlicht mittels eines Leuchtstoffs in grünes, gelbes, orangefarbenes oder rotes Sekundärlicht umgewandelt werden. Bei einer nur
teilweisen Wellenlängenumwandlung oder Wellenlängenkonversion wird von dem Leuchtstoffkörper eine Mischung aus
Sekundärlicht und nicht umgewandeltem Primärlicht
abgestrahlt, die als Nutzlicht dienen kann. Beispielsweise mag weißes Nutzlicht aus einer Mischung aus blauem, nicht umgewandeltem Primärlicht und gelbem Sekundärlicht erzeugt werden. Jedoch ist auch eine Vollkonversion möglich, bei der das Nutzlicht entweder nicht mehr oder zu einem nur
vernachlässigbaren Anteil in dem Nutzlicht vorhanden ist. Ein Umwandlungsgrad hängt beispielsweise von einer Dicke und/oder einer Leuchtstoffkonzentration des Leuchtstoffs ab. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtstoffe können aus dem Primärlicht Sekundärlichtanteile unterschiedlicher spektraler
Zusammensetzung erzeugt werden, z.B. gelbes und rotes
Sekundärlicht. Das rote Sekundärlicht mag beispielsweise dazu verwendet werden, dem Nutzlicht einen wärmeren Farbton zu geben, z.B. sog. „warm-weiß". Bei Vorliegen mehrerer Leuchtstoffe mag mindestens ein Leuchtstoff dazu geeignet sein, Sekundärlicht nochmals wellenlängenumzuwandeln, z.B. grünes Sekundärlicht in rotes Sekundärlicht. Ein solches aus einem Sekundärlicht nochmals wellenlängenumgewandeltes Licht mag auch als „Tertiärlicht" bezeichnet werden.
Der Leuchtstoff kann auch als Streumaterial verwendet werden Der Leuchtstoff kann zusätzlich oder alternativ zu
dedizierten Streupartikeln verwendet werden. Der Leuchtstoff mag als Streupartikel vorliegen, insbesondere in Pulverform. Der Leuchtstoff mag in einem z.B. transparenten
Matrixmaterial verteilt sein.
Das Matrixmaterial, in dem das Streumaterial und/oder der Leuchtstoff eingebracht sind, mag beispielsweise Silikon oder Epoxidharz sein oder aufweisen.
Die Verfüllmasse mag insbesondere Vergussmaterial oder
Vergussmasse sein.
Die Seite eines jeweiligen Halbleiteremitters, die ihre elektrischen Anschlüsse aufweist, mag in einer Weiterbildung vollständig frei von der Verfüllmasse sein. Sind also z.B. alle elektrischen Anschlüsse eines Halbleiteremitters an einer Seite (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Unterseite" bezeichnet) angeordnet, ist in einer
Weiterbildung die gesamte Unterseite, und zwar einschließlich der elektrischen Anschlüsse und des Bereichs zwischen den elektrischen Anschlüssen, frei von der Verfüllmasse. In einer anderen Weiterbildung sind nur die elektrischen Anschlüsse eines jeweiligen Halbleiteremitters frei von der
Verfüllmasse. In diesem Fall ist also auch der Bereich z.B. der Unterseite zwischen den elektrischen Anschlüssen mit der Verfüllmasse belegt. Die elektrischen Anschlüsse können insbesondere flächenbündig mit der Verfüllmasse abschließen oder erhoben aus der Verfüllmasse vorragen. Die elektrischen Anschlüsse können auch als "Chipkontakte" bezeichnet werden. Die Gräben (die auch als "Trenches" bezeichnet werden können) sind insbesondere geradlinige Gräben. Sie reichen zumindest abschnittsweise nicht durch die verfestigte Verfüllmasse hindurch. Ein Graben mag insbesondere eine gleiche
Querschnittsform aufweisen. Die Querschnittsform mehrerer
Gräben mag gleich oder unterschiedlich sein. Die Gräben mögen die Verfüllmasse längs ganz durchlaufen.
Die Gräben mögen bei Draufsicht auf deren Unterseite
mindestens eine Gruppe, insbesondere mehrere Gruppen, von Halbleiteremittern umgeben. Die mindestens eine Gruppe mag ein oder mehrere Halbleiteremitter aufweisen. Mehrere Gruppen können die gleiche oder eine unterschiedliche Zahl von
Halbleiteremittern aufweisen. Beispielsweise mag sich
zwischen allen benachbarten Halbleiteremittern mindestens ein Graben befinden. Die Gräben mögen bei einer matrixartigen Anordnung der Halbleiteremitter beispielsweise eine
gitterartige Anordnung annehmen. Schritt (iii) umfasst, dass mit der Bedeckung mit dem
dielektrischen Material auch die Gräben durch das
dielektrische Material aufgefüllt werden. Das dielektrische Material bewirkt eine elektrische Isolierung der die
elektrischen Anschlüsse aufweisenden, bisher freiliegenden Seite. Eine Höhe des dielektrischen Materials ist einfach einstellbar .
Das dielektrische Material mag transparent, spekular oder diffus reflektierend sein. Es mag insbesondere diffus
reflektierendes Material wie Titanoxid und/oder Aluminiumoxid oder anderes diffus reflektierendes Material aufweisen. Das reflektierende Material mag als Partikel, z.B. in Pulverform, in ein Matrix- oder Grundmaterial eingebettet oder darin verteilt sein. Das Matrix- oder Grundmaterial mag z.B.
Silikon oder Epoxidharz sein oder aufweisen.
Das Führen oder Erzeugen der elektrischen Leitungen durch das dielektrische Material zu den elektrischen Anschlüssen der Halbleiteremitter (auch als elektrische "Ankontaktierung" bezeichnet) in Schritt (iv) mag umfassen, dass das
dielektrische Material im Bereich der elektrischen Anschlüsse zunächst geöffnet und dann der geöffnete Bereich mit
elektrisch leitfähigem Material verfüllt wird. Das Öffnen mag z.B. mechanisch (z.B. durch Bohren), durch Laserablation oder lithografisch geschehen. Das Verfüllen mit dem elektrisch leitfähigen Material mag beispielsweise durch eine
Metallabscheidung und ggf. eine anschließende Galvanik oder durch ein Druckverfahren (z.B. einen Pastendruck) geschehen.
In einer Weiterbildung sind zumindest einige der elektrischen Leitungen an der den Halbleiteremittern abgewandten
Oberfläche als Kontaktflächen oder "Kontaktpads " ausgebildet, um eine elektrische Kontaktierung zu erleichtern. Die
Kontaktflächen mögen insbesondere als Lötstellen ausgebildet sein .
In Schritt (v) mögen insbesondere alle Gräben durchtrennt werden. Die durch diesen Schritt vereinzelten Teile werden im Folgenden als "Packages" bezeichnet. Die Packages mögen einen Halbleiteremitter ( "Single-Chip-Package" ) oder mehrere
Halbleiteremitter ( "Multi-Chip-Package" ) aufweisen. Bei
Vorliegen mehrerer Halbleiteremitter mögen diese in einem durch das dielektrische Material gebildeten gemeinsamen
Gehäuse untergebracht sein. Das Durchtrennen mag z.B. mittels Sägens, Schneidens, Laserabalation oder eines
lithographischen Prozesses erreicht werden. Insbesondere bleiben dabei Seiten der verfüllten Gräben bestehen, um
Seitenwände des Gehäuses der Beleuchtungsvorrichtung zu bilden .
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Halbleiteremitter auf einem Träger angebracht werden und der Träger nach dem
Einbetten in das Verfüllmaterial und vor dem Einbringen der
Gräben entfernt wird. Dies ermöglicht eine besonders einfache Anordnung und Handhabung der Halbleiteremitter. Zudem wird ein Aufbringen der Verfüllmasse erleichtert, da der Träger als eine Grenzfläche oder Grenzschicht für die
lichtdurchlässige Verfüllmasse dient. Der mag im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "temporärer Träger" oder "Opferträger" bezeichnet werden.
Der temporäre Träger mag z.B. eine Klebefolie sein, auf welcher die Halbleiteremitter mit ihrer Unterseite aufgeklebt sind . Es ist eine Weiterbildung, dass die lichtdurchlässige
Verfüllmasse durch Vergießen (auch als "Molden" bezeichnet) , durch Spritzgießen, durch Aufdrucken (z.B. Siebdruck oder Schablonendruck) usw. aufgebracht werden kann, insbesondere auf die Halbleiteremitter und die freiliegende Fläche des temporären Trägers. Der temporäre Träger kann beispielsweise nach Verfestigung der lichtdurchlässigen Verfüllmasse
entfernt werden.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die Gräben durch eine mechanische Materialabtragung in die lichtdurchlässige
Verfüllmasse eingebracht werden. Dies mag besonders einfach umsetzbar sein. Insbesondere kann so eine Querschnittsform der Gräben besonders einfach durch eine Wahl einer Form eines Abtragungswerkzeugs festgelegt werden.
Es ist eine Weiterbildung davon, dass die Gräben durch Sägen eingebracht werden. Die Querschnittsform kann beispielsweise mittels einer Querschnittsform eines Sägeblatts (z.B. dessen Winkel und/oder Stirnseitenlänge) beeinflusst werden. Das Einbringen der Sägen kann dann auch als ein Ansägen der lichtdurchlässigen Verfüllmasse angesehen werden. Anstelle eines Sägeblatts mag auch jede andere geeignete Trennscheibe verwendet werden. Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass die Gräben durch eine Laserablation in die lichtdurchlässige Verfüllmasse
eingebracht werden. Dies vermeidet hohe mechanische
Belastungen. Eine Querschnittsform der Gräben mag beispielsweise durch eine Wahl des Brennpunkts und/oder durch eine Strahlformung festgelegt werden.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass die Gräben durch einen Ätzprozess in die lichtdurchlässige Verfüllmasse eingebracht werden. Für den Ätzprozess mag die die
elektrischen Anschlüsse aufweisende Seite mittels z.B. einer Maske geschützt werden, beispielweise lithografisch . Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das dielektrische
Material ein optisch reflektierendes Material ist. Dadurch kann eine Effizienz einer Lichtauskopplung erhöht werden. Insbesondere mag eine Reflektivität mehr als 90% betragen, insbesondere mehr als 95%. Insbesondere in diesem Fall mag das dielektrische Material Titanoxid und/oder Aluminiumoxid aufweisen, z.B. als Partikel eingebettet in ein
Matrixmaterial wie Silikon oder Epoxidharz.
Das dielektrische Material ist jedoch grundsätzlich nicht beschränkt und mag z.B. Fotolack oder Vergussmaterial sein oder aufweisen.
Eine den Halbleiteremittern abgewandte Seite des
dielektrischen Materials mag insbesondere eben sein, was deren weitere Bearbeitung erleichtert.
Es ist auch eine Ausgestaltung, dass das dielektrische
Material mittels eines Druckverfahrens aufgebracht wird. Das Druckverfahren mag beispielsweise einen Schablonendruck oder einen Siebdruck umfassen. Insbesondere mag Rakeln eingesetzt werden .
Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass das dielektrische Material mittels eines Vergießens, Dispensens oder Jettens aufgebracht wird.
Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine
Beleuchtungsvorrichtung mit mindestens einem Halbleiteremitter, wobei die Beleuchtungsvorrichtung mittels eines Verfahrens wie oben beschrieben hergestellt worden ist. Diese Beleuchtungsvorrichtung kann analog zu dem Verfahren ausgestaltet werden und weist die gleichen Vorteile auf.
Die Beleuchtungsvorrichtung mag insbesondere einen aus dem dielektrischen Material geformten schalenförmigen Reflektor aufweisen, an dessen Boden der mindestens eine
Halbleiteremitter angeordnet ist, wobei der schalenförmige Reflektor mit der lichtdurchlässigen Vergussmasse aufgefüllt ist. Es kann also auf einen gesonderten Träger für den mindestens einen Halbleiteremitter verzichtet werden.
Die Beleuchtungsvorrichtung mag also einen oder mehrere
Halbleiteremitter aufweisen.
Diese Beleuchtungsvorrichtung mag, ggf. zusammen mit weiteren so hergestellten Beleuchtungsvorrichtungen, einen Teil eines Beleuchtungsmoduls, einer sog. "Light Engine", einer Leuchte und/oder eines Beleuchtungssystems darstellen.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den
Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei können zur
Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig.l bis 3 zeigen verschiedene Verfahrensschritte eines
Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel; und
Fig.4A bis 4E zeigen als Schnittdarstellung in Seitenansicht verschiedene mittels des Verfahrens
herstellbare Beleuchtungsvorrichtungen . Fig.l zeigt Verfahrensschritte Sl bis S3 eines möglichen Verfahrens .
In einem ersten Verfahrensschritt Sl werden LED-Chips 1 mit ihrer Unterseite 2 nach unten gerichtet auf einen Träger 3 in Form z.B. einer Klebefolie aufgebracht, z.B. aufgeklebt. An der Unterseite 2 der LED-Chips 1 befinden sich jeweils zwei elektrische Chipkontakte 4, die leicht über die sie umgebende Fläche vorstehen. Die LED-Chips 1 können beispielsweise blaues Licht als ihr Primärlicht abstrahlen. Sie können in einer Variante als Volumenstrahler ausgebildet sein, die ihr Primärlicht von praktisch allen Oberflächen aus abstrahlen. In einer zweiten Variante können die LED-Chips 1 ihr
Primärlicht insbesondere von ihrer der Unterseite abgewandten Oberseite 5 abstrahlen. Solche LED-Chips 1 werden auch als
Oberflächenstrahler bezeichnet und können beispielsweise als sog. "ThinGaN"-Chips vorliegen.
In einem folgenden zweiten Verfahrensschritt S2 wird
lichtdurchlässige Verfüllmasse in Form von Vergussmasse 6 auf die LED-Chips 1 und den Träger 3 aufgebracht, so dass die LED-Chips 1 außerhalb ihrer Unterseite 2 oder außerhalb ihrer Chipkontakte 4 in die lichtdurchlässige Vergussmasse 6 eingebettet werden. Die lichtdurchlässige Vergussmasse 6 steht also oberhalb der LED-Chips 1 und bedeckt sie. Die
Vergussmasse 6 weist hier zumindest einen Leuchtstoff auf, welcher das blaue Primärlicht der LED-Chips 1 teilweise in gelbes Licht umwandelt. Dadurch tritt an der den LED-Chips 1 abgewandten Seite der Vergussmasse 6 blau-gelbes bzw. weißes Mischlicht aus. Der Verfahrensschritt S2 mag auch ein
Aushärten der Vergussmasse 6 umfassen, z.B. ohne erhöhte Temperatur oder alternativ in einem Ofen oder durch UV- Aushärtung . In einem folgenden dritten Verfahrensschritt S3 wird der Träger 3 entfernt, z.B. durch Abziehen der Klebefolie.
Dadurch liegen die Chipkontakte 4 frei, insbesondere aus der Vergussmasse 6 heraus. Zudem wird die Kombination aus Vergussmasse 6 und den LED-Chips 1 zur weiteren Verarbeitung auf den Kopf gestellt oder "geflippt", so dass nun die
Unterseite 2 der LED-Chips 1 nach oben zeigt. Fig.2 zeigt Verfahrensschritte S4 bis S6 des Verfahrens.
In einem vierten Verfahrensschritt S4 werden geradlinige Gräben 7a, 7b zwischen LED-Chips 1 in die Vergussmasse 6 eingebracht. Die geschieht hier durch ein Einschneiden der Vergussmasse 6 über die ganze Länge und/oder Breite der
Vergussmasse 6, z.B. durch Ansägen. Die Gräben 7a, 7b können für den Fall des Ansägens auch als "Sägetrenches" bezeichnet werden. Eine Querschnittsform der Gräben 7a und 7b ist durch eine Querschnittsform der dazu verwendeten Trennscheiben Sa bzw. Sb bestimmt. Die hier zur Herstellung eines ersten
Grabens 7a verwendete Trennscheibe Sa weist eine
kegelstumpfförmige Grundform im Bereich der Materialabtragung der Vergussmasse 6 auf. Die zur Herstellung des zweiten
Grabens 7b verwendete Trennscheibe Sb weist hingegen eine rechteckige Grundform im Bereich der Abtragung der
Vergussmasse 6 auf. Die Trennscheiben Sa bzw. Sb können z.B. als diamantbesetzte Schleifblätter ausgebildet sein.
Nach Entfernen der Trennscheiben Sa und Sb in einem folgenden fünften Verfahrensschritt S5 verbleiben hier rein
beispielhaft der erste Graben 7a mit seinem
kegelstumpfförmigen Querschnitt und der zweite Graben 7b mit seinem rechteckigen Querschnitt. In einem folgenden sechsten Verfahrensschritt S6 wird eine Oberseite der mit den LED-Chips 1 und den Gräben 7a, 7b versehenen, hier obenliegenden Seite der Vergussmasse 6 mit einer dielektrischen Vergussmasse 8 bedeckt. Die
dielektrische Vergussmasse 8 mag z.B. mit Weißpigment wie Titanoxidpulver und/oder Aluminiumoxidpulver versetztes
Silikon sein. Die dielektrische Vergussmasse 8 ist dadurch hochgradig reflektierend, z.B. mit einer Reflektivität von 90% oder mehr. Durch die dielektrische Vergussmasse 8 werden auch die LED-Chips 1 und deren Chipkontakte 4 gegeneinander elektrisch isoliert. Die dielektrische Vergussmasse 8 mag beispielsweise durch ein Druckverfahren, ein Vergießen, ein Dispensen oder ein Jetten aufgebracht werden. Durch die Menge des aufgebrachten Volumens lässt sich z.B. eine Höhe der dielektrischen Vergussmasse 8 über der lichtdurchlässigen Vergussmasse 6 einstellen. Die Gräben 7a, 7b sind auch mit der dielektrischen Vergussmasse 8 gefüllt. Fig.3 zeigt Verfahrensschritte S7 bis S9 des Verfahrens.
In einem siebten Verfahrensschritt S7 werden elektrische Leitungen 9 oder Ankontaktierungen bzw. Durchkontaktierungen (Vias) von der freien, hier obenliegenden Fläche der
dielektrischen Vergussmasse 8 durch die dielektrische
Vergussmasse 8 zu den an der gegenüberliegenden Seite
angeordneten Chipkontakten 4 hergestellt, z.B. durch Öffnen der dielektrischen Vergussmasse 8 und folgendes Verfüllen mit elektrisch leitfähiger Masse, z.B. Paste. An der
obenliegenden, freien Oberfläche der dielektrischen
Vergussmasse 8 sind die elektrischen Leitungen 9 als
Kontaktfelder 10 ausgestaltet.
In einem folgenden achten Verfahrensschritt S8 werden die mit der dielektrischen Vergussmasse 8 gefüllten Gräben 7a, 7b getrennt, z.B. mittels Durchsägens mit einer dünnen
Trennscheibe T. Die so vereinzelten Teilstücke werden als LED-Packages IIa, IIb und 11c bezeichnet. Dabei bleiben hier auf beiden Seiten der Gräben 7a, 7b Teilbereiche der
dielektrischen Vergussmasse 8 stehen, die als reflektierende Seitenwände der LED-Packages IIa, IIb und 11c dienen.
Die vereinzelten LED-Packages IIa, IIb und 11c sind gesondert in Schritt S9 gezeigt. Sie sind nun bereit zur Montage, einschließlich einer mechanischen und/oder elektrischen
Kontaktierung . Die Montage kann z.B. einen Einbau in ein Modul, eine Light Engine, eine Leuchte und/oder in ein
Beleuchtungssystem umfassen. Fig.4A zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines LED-Packages 12A, das z.B. gemäß den Verfahrensschritten Sl bis S9 hergestellt worden ist. Das LED-Package 12A weist einen schalenförmigen Reflektor 13A auf, der aus dem dielektrischen Material 8 besteht. Dieser mag z.B. eine kastenförmige Grundform mit einem Boden 14 und davon abgehenden Seitenwänden 15A und 16A aufweisen. Eine ggf. vor der Bildebene vorhandene vordere Seitenwand und eine ggf. hinter der Bildebene vorhandene hintere Seitenwand sind nicht gezeigt. Die Seitenwände 15A, 16A können insbesondere geschlossen um den Boden 14
herumlaufen .
An dem Boden 14 ist der mindestens eine LED-Chip 1
angebracht, und zwar so, dass seine das Primärlicht
emittierende (n) Fläche (n) in den durch den Boden 14 und die Seitenwände 15A und 16A gebildeten Hohlraum des Reflektors 13A gerichtet ist. Der Hohlraum ist mit der
lichtdurchlässigen Vergussmasse 6, welche
wellenlängenumwandelnden Leuchtstoff enthält, gefüllt, so dass an dessen freier Oberfläche, die als eine
Lichtabstrahlfläche 17A dient, weißes Mischlicht abstrahlbar ist .
Von dem mindestens einen LED-Chip 1 emittiertes Primärlicht mag direkt durch die lichtdurchlässige Vergussmasse 6 zu der Lichtabstrahlfläche 17A gelangen oder zuvor einfach oder mehrfach an dem reflektierenden dielektrischen Material 8, insbesondere an einer Innenseite der Seitenwände 15A und/oder 16A diffus reflektiert worden sein.
Der mindestens eine LED-Chip 1 ist über die Leitungen 9 mit Strom versorgbar. So kann ein Treiber (o. Abb.) an die
Kontaktfelder 10 angelötet und/oder angeklebt werden, und zwar direkt oder über eine Platine usw. , n
15
Die Seitenwände 15A und 16A sind hier von gleicher
Querschnittsform, nämlich rechteckig, so dass ihre
Innenseiten senkrecht von dem Boden 14 hochstehen. Eine
Flächenbündigkeit der Lichtabstrahlfläche 17A mit den Rändern der Seitenwände 15A und 16A lässt sich beispielsweise durch Materialabtrag der lichtdurchlässigen Vergussmasse 6
erreichen .
Fig.4B zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines LED-Packages 12B, das z.B. gemäß den Verfahrensschritten Sl bis S9 hergestellt worden ist. Das LED-Package 12B weist einen schalenförmigen Reflektor 13B auf, der aus dem dielektrischen Material 8 besteht. Die Seitenwände 15B und 16B des Reflektors 13B bzw. dessen reflektierende Innenseiten sind ebenfalls von gleicher Querschnittsform, jedoch nun so geformt, dass ihre
Innenseiten schräg von dem Boden 14 hochstehen. Dadurch weitet sich der Reflektor 13B von seinem Boden 14 bis zu der Lichtabstrahlfläche 17B auf. So lässt sich ein im Vergleich zu dem LED-Package 12A unterschiedliches Abstrahlmuster einstellen. Eine Flächenbündigkeit der Lichtabstrahlfläche 17B mit den Rändern der Seitenwände 15B und 16B ist auch hier gegeben. Die Anordnung und elektrische Kontaktierung des mindestens einen LED-Chips 1 ist ähnlich zu dem LED-Package 12A.
Fig.4C zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines LED-Packages 12C, das z.B. gemäß den Verfahrensschritten Sl bis S9 hergestellt worden ist. Das LED-Package 12C ist ähnlich zu dem LED- Package 12A aufgebaut und weist einen schalenförmigen
Reflektor 13C auf, der aus dem dielektrischen Material 8 besteht. Die Seitenwände 15C und 16C des Reflektors 13B sind auch hier von gleicher Querschnittsform, nämlich rechteckig, so dass ihre Innenseiten senkrecht von dem Boden 14
hochstehen. Jedoch steht nun die lichtdurchlässige
Vergussmasse 6 über den Reflektor 13C bzw. dessen freie
Ränder vor. Eine Flächenbündigkeit einer Lichtabstrahlfläche 17C mit den Rändern der Seitenwände 15C und 16C nach unten ist folglich nicht mehr gegeben. Die Lichtabstrahlfläche 17C weist dadurch einen seitlichen Streifen 18 auf, was eine seitlich gerichtete Lichtabstrahlung durch die
Lichtabstrahlfläche 17C verstärkt. Die Anordnung und
elektrische Kontaktierung des mindestens einen LED-Chips 1 ist ähnlich zu dem LED-Package 12A.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel (o. Abb.) kann eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines LED-Packages erzeugt werden, das eine Form ähnlich zu dem LED-Package 12C
aufweist, aber anstelle der rechteckigen Seitenwände 15C und 16C nun Seitenwände mit reflektierenden Innenseiten aufweist, die schräg von dem Boden 14 hochstehen, z.B. ähnlich zu den Seitenwänden 15B und 16B.
Fig.4D zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines LED-Packages 12D, das z.B. gemäß den Verfahrensschritten Sl bis S9 hergestellt worden ist. Das LED-Package 12D mag als eine Kombination der LED-Packages 12A und 12B aufgefasst werden, bei welcher die Seitenwände 15B und 16A des reflektierenden Gehäuses oder Reflektors 13D nun wie bei den LED-Packages 12B bzw. 12A ausgebildet sind. Eine Flächenbündigkeit einer
Lichtabstrahlfläche 17D ist mit den Rändern beider
Seitenwände 15A und 16B gegeben.
Fig.4E zeigt als Schnittdarstellung in Seitenansicht eine Beleuchtungsvorrichtung in Form eines LED-Packages 12E, das z.B. gemäß den Verfahrensschritten Sl bis S9 hergestellt worden ist. Das LED-Package 12E mag als eine Kombination der LED-Packages 12B und 12C aufgefasst werden, bei welcher die Seitenwände 15B und 16C des Reflektors 13E nun wie bei den LED-Packages 12B bzw. 12C ausgebildet sind. Eine
Flächenbündigkeit der lichtdurchlässigen Vergussmasse 6 ist nur für den Rand der schrägen Seitenwand 15B gegeben. Bei der anderen Seitenwand 16C steht die lichtdurchlässige
Vergussmasse 6 nach unten vor den Rand vor, so dass eine Lichtabstrahlfläche 17E im Bereich der Seitenwand 16C einen seitlichen Streifen 19 aufweist.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die gezeigten
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Allgemein können die Seitenwände des Reflektors umlaufend geschlossen sein. Sie können alternativ Lücken aufweisen.
Der Reflektor mag auch als reflektierendes Gehäuse angesehen oder bezeichnet werden.
Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.
Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist.
Bezugs zeichen
1 LED-Chip
2 Unterseite des LED-Chips
3 Träger
4 Chipkontakt
5 Oberseite des LED-Chips
6 Lichtdurchlässige Vergussmasse
7a Erster Graben
7b Zweiter Graben
8 Dielektrische Vergussmasse
9 Elektrische Leitung
10 Kontaktfeld
lla-c LED-Package
12A-E LED-Package
13A-E Reflektor
14 Boden des Reflektors
15A-C Seitenwand des Reflektors
16A-C Seitenwand des Reflektors
17A-E Lichtabstrahlfläche
18 Seitlicher Streifen der Lichtabstrahlfläche 17C
19 Seitlicher Streifen der Lichtabstrahlfläche 17E Sa Trennscheibe
Sb Trennscheibe
S1-S9 Verfahrensschritte
T Trennscheibe

Claims

Verfahren (S1-S9) zum Herstellen einer Beleuchtungsvorrichtung (lla-llc; 12A-12E) , bei dem mehrere nebeneinander angeordnete Halbleiteremitter
(1) bis auf eine Seite (2), die ihre elektrischen Anschlüsse (4) aufweist, in einer lichtdurchlässigen Verfüllmasse (6) eingebettet werden (S2),
in die lichtdurchlässige Verfüllmasse (6) an der die elektrischen Anschlüsse (4) aufweisenden Seite (2) zwischen mindestens zwei Halbleiteremittern (1)
Gräben (7a, 7b) eingebracht werden (S4, S5) ,
die die elektrischen Anschlüsse (4) aufweisende Seite
(2) der lichtdurchlässigen Verfüllmasse (6)
einschließlich der elektrischen Anschlüsse (4) mit einem dielektrischen Material (8) bedeckt wird (S6) , elektrische Leitungen (9) durch das dielektrische Material (8) zu den elektrischen Anschlüssen (4) geführt werden (S7) und
zumindest einige der Gräben (7a, 7b) durchtrennt werden (S8) .
Verfahren (S1-S9) nach Anspruch 1, bei dem die
Halbleiteremitter (1) nebeneinander auf einem Träger (3) angebracht werden (Sl) und der Träger (3) nach dem
Einbetten in die lichtdurchlässige Verfüllmasse (6) und vor dem Einbringen der Gräben (7a, 7b) entfernt wird (S3) .
Verfahren (S1-S9) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei dem der Träger (3) eine Klebefolie ist.
Verfahren (S1-S9) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei dem die Gräben (7a, 7b) durch eine mechanische Materialabtragung, insbesondere ein Sägen, durch eine Laserablation oder durch einen Ätzprozess in das die lichtdurchlässige Verfüllmasse (6) eingebracht werden ( S4 ) . Verfahren (S1-S9) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei dem das dielektrische Material (8) ein optisch reflektierendes Material ist.
Verfahren (S1-S9) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei dem das dielektrische Material (8) mittels eines Druckverfahrens aufgebracht wird.
Verfahren (S1-S9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem das dielektrische Material (8) mittels eines
Vergießens aufgebracht wird.
Verfahren (S1-S9) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei dem die Halbleiteremitter (1) LED-Chips sind .
Beleuchtungsvorrichtung (lla-llc; 12A-12E) mit
mindestens einem Halbleiteremitter, wobei die
Beleuchtungsvorrichtung (lla-llc; 12A-12E) mittels eines Verfahrens (S1-S9) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche hergestellt worden ist.
Beleuchtungsvorrichtung (lla-llc; 12A-12E) nach Anspruch 9, wobei die Beleuchtungsvorrichtung (lla-llc; 12A-12E) einen schalenförmigen Reflektor (13A-13E) aus dem dielektrischen Material (8) aufweist, an dessen Boden (14) der mindestens eine Halbleiteremitter (1)
angeordnet ist, und der schalenförmige Reflektor (13A- 13E) mit der lichtdurchlässigen Vergussmasse (8) gefüllt ist .
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