发明名称 照明模组及其制造方法
摘要 本发明涉及一种照明模组,其具有至少一施加在晶片载体(其包含电性连接导体)上之薄膜发光二极体晶片,该薄膜发光二极体晶片包含一第一-和一第二电性连接侧以及一以磊晶方式制成之半导体层序列,其具有:一种n-导电之半导体层;一种p-导电之半导体层和一配置在此二个半导体层之间之电磁辐射产生用之区域。该半导体层序列配置在一载体上;又,其在面向该载体之主面上具有一反射层,其使该半导体层序列中所产生之电磁辐射之至少一部份反射回到该半导体层序列中。该半导体层序列具有至少一种半导体层,其具有至少一已微结构化之粗糙面。该薄膜发光二极体晶片之发射面藉由一远离该反射层之主面来界定且该薄膜发光二极体晶片之发射面不具备外壳材料,例如,浇注材料或包封材料。
申请公布号 TWI237910 申请公布日期 2005.08.11
申请号 TW093103612 申请日期 2004.02.16
申请人 欧斯朗奥托半导体股份有限公司 发明人 贝索德韩;渥克哈勒;汉斯爵根鲁高尔
分类号 H01L33/00 主分类号 H01L33/00
代理机构 代理人 何金涂 台北市大安区敦化南路2段77号8楼;李明宜 台北市大安区敦化南路2段77号8楼
主权项 1.一种发光之半导体组件,其具有至少一施加在晶片载体(其包含电性连接导体)上之薄膜发光二极体晶片,该薄膜发光二极体晶片包含一第一-和一第二电性连接侧以及一以磊晶方式制成之半导体层序列,其-具有:一种n-导电之半导体层;一种p-导电之半导体层和一配置在此二个半导体层之间之电磁辐射产生用之区域,-配置在一载体上,-在面向该载体之主面上具有一反射层,其使该半导体层序列中所产生之电磁辐射之至少一部份反射回到该半导体层序列中,-至少一种半导体层,其具有至少一已微结构化之粗糙面,-具有一发射面,其藉由一远离该反射层之主面来界定,该薄膜发光二极体晶片之发射面不具备外壳材料,例如,浇注材料或包封材料。2.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该半导体层序列含有由系统InxAlyGal-x-yN,0≦x≦1,0≦y≦1且x+y≦1所构成之至少一种材料。3.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该半导体层序列产生一种波长位于UV-范围中之电磁辐射。4.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该薄膜发光二极体晶片之发射面邻接于一以气体填入之区域及/或一设有真空之区域。5.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该载体(其上配置着该半导体层序列)是一种载体基板,特别是半导体载体基板。6.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该载体(其上配置着该半导体层序列)是一种晶片载体。7.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该半导体组件具有一种外壳框架,其配置在晶片载体上或配置在一与该晶片载体不同之具有电性连接导体之外壳底部上,该外壳底部上施加该晶片载体且该晶片载体在电性上连接至外壳底部之连接导体,该外壳框架与该外壳底部界定一种外壳空腔,其中配置着该薄膜发光二极体晶片。8.如申请专利范围第7项之发光之半导体组件,其中该外壳空腔由一以该外壳基体来变形之导线架来界定,其中该外壳基体之底部和导线架之整合于其中之部份形成该晶片载体或外壳底部。9.如申请专利范围第8项之发光之半导体组件,其中该外壳基体由塑料所构成。10.如申请专利范围第7项之发光之半导体组件,其中该晶片载体或外壳底部是一电路板,其具有一种较佳是含有铜之金属板,该金属板导电性地且导热性地与该薄膜发光二极体晶片之第一电性连接侧相连。11.如申请专利范围第7项之发光之半导体组件,其中该外壳空腔之内壁至少一部份设有一种层,较佳是金属层或氧化物层,特别是具有TiO2,Ag,Al或Au之层,其对该半导体组件中所产生之电磁辐射具有反射性。12.如申请专利范围第11项之发光之半导体组件,其中该反射层导电性地与该薄膜发光二极体晶片之第二电性连接导体相连。13.如申请专利范围第7项之发光之半导体组件,其中该外壳空腔之内壁至少一部份设有漫射材料或设有一种对该半导体组件中所产生之电磁辐射具有漫射反射性之层。14.如申请专利范围第7项之发光之半导体组件,其中该外壳空腔以气密方式及/或防水方式来密封。15.如申请专利范围第7项之发光之半导体组件,其中该半导体组件具有一可透过辐射之盖板,其配置成使其可盖住及/或密封该外壳空腔之开口。16.如申请专利范围第15项之发光之半导体组件,其中至少须形成该盖板,使其具有一种光学装置(较佳是聚焦装置)以便将该半导体组件所发出之电磁辐射发出。17.如申请专利范围第15或16项之发光之半导体组件,其中该盖板由玻璃,石英玻璃,陶瓷或玻璃陶瓷中之至少一种材料所形成。18.如申请专利范围第15项之发光之半导体组件,其中该盖板设有漫射材料,其包含在该盖板中及/或施加在该盖板上。19.如申请专利范围第15项之发光之半导体组件,其中该盖板之至少一主面(较佳是该盖板之面向该外壳空腔内部之主面)具有一种粗糙结构。20.如申请专利范围第19项之发光之半导体组件,其中该盖板之主面之粗糙结构是不规则的。21.如申请专利范围第20项之发光之半导体组件,其中该盖板之主面之粗糙结构具有多个部份面,其倾斜于该半导体层序列之主延伸面且与该主延伸面形成多个不同之角度,且各部份面特别是相对于该角度而以统计方式分布于整个主面上。22.如申请专利范围第19项之发光之半导体组件,其中该盖板之主面之粗糙结构具有一种结构大小,其位于一由半导体组件所发出之电磁辐射之波长之数量级之范围中。23.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该薄膜发光二极体之后在发射方向中配置一种电致发光转换材料,其对由薄膜发光二极体所发出之电磁辐射之至少一部份进行波长转换。24.如申请专利范围第23项之发光之半导体组件,其中该电致发光转换材料具有至少二种在转换特性及/或微粒大小上不同之发光材料。25.如申请专利范围第23项之发光之半导体组件,其中该盖板以该电致发光转换材料之至少一部份来偏移。26.如申请专利范围第23项之发光之半导体组件,其中该电致发光转换材料之至少一部份施加在该盖板之二个主面之至少一主面上,较佳是施加在该盖板之面向该外壳空腔内部之主面上。27.如申请专利范围第23项之发光之半导体组件,其中该电致发光转换材料之至少一部份施加在该薄膜发光二极体晶片之发射面上。28.如申请专利范围第26或27项之发光之半导体组件,其中该电致发光转换材料以转换层之形式施加而成,其表面包含一粗糙结构。29.如申请专利范围第28项之发光之半导体组件,其中该转换层之粗糙结构是不规则的。30.如申请专利范围第29项之发光之半导体组件,其中该转换层之粗糙结构具有多个部份面,其倾斜于该半导体层序列之主延伸面且与该主延伸面形成多个不同之角度且各部份面特别是相对于该角度而以统计方式分布于整个转换层上。31.如申请专利范围第28项之发光之半导体组件,其中该转换层具有许多晶粒,且该转换层之粗糙结构是由各晶粒之形式来界定。32.如申请专利范围第28项之发光之半导体组件,其中该转换层之粗糙结构具有一种结构大小,其位于一由半导体组件所发出之电磁辐射之波长之数量级之范围中。33.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该半导体组件具有至少二种(较佳是三种)形式之薄膜发光二极体晶片,其发出不同波长之可见光,这些光被混合且发出CIE图中特定彩色位置之光,特别是白光。34.如中请专利范围第33项之发光之半导体组件,其中该半导体层序列含有至少一种形式之薄膜发光二极体晶片其由系统InxGayAl1-x-yP,0≦x≦1,0≦y≦1且x+y≦1之至少一种材料所构成。35.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该薄膜发光二极体晶片之厚度介于0和100um(含)之间,较佳是0和50um(含)之间,特别是0和10um(含)之间。36.如申请专利范围第1项之发光之半导体组件,其中该半导体组件在该薄膜发光二极体晶片之至少一电性连接侧和该晶片载体之电性连接导体之间具有一电性连接线,其由导电之可透过辐射之材料之层所构成。37.如申请专利范围第36项之发光之半导体组件,其中该导电之可透过辐射之材料具有至少一透明之导电氧化物(TCO),较佳是氧化铟锡(ITO)或氧化锌(ZnO)。38.一种如申请专利范围第36或37项之发光之半导体组件之制造方法,其特征为以下各步骤:(a)制备:至少一薄膜发光二极体晶片,其具有第一-和第二电性连接侧;一晶片载体,其具有至少一第一-和至少一第二电性连接导体;(b)于该晶片载体上施加该薄膜发光二极体晶片;(c)使第一电性连接侧与第一电性连接导体在电性上相连;(d)对至少全部之导电性空着的面(特别是第一连接导体之空着的面)和该薄膜发光二极体晶片之各侧面涂布一层电性绝缘之材料,其在电性上未与该薄膜发光二极体晶片之第二电性连接侧相连;(e)在该薄膜发光二极体晶片之第二电性连接侧和第二连接导体之间藉由该晶片载体和该薄膜发光二极体晶片之整面涂布一种导电性之可透过辐射之材料且随后进行退火以形成一种电性连接。39.如申请专利范围第38项之制造方法,其中第一电性连接侧在该薄膜发光二极体晶片之背面上可被接触且步骤(b)和(c)中同时藉由该薄膜发光二极体晶片以其背面焊接或黏合在第一电性连接导体上来达成。40.如申请专利范围第38或39项之制造方法,其中在步骤(e)之前在一面(藉此可在电性上接触第二电性连接侧)上施加电性接触材料。41.如申请专利范围第40项之制造方法,其中该电性接触材料以薄层,狭窄条片之形式或以多个限制于小的部份区域上之层施加而成。42.如申请专利范围第38项之制造方法,其中涂布电性绝缘材料,此时该材料首先施加在晶片载体和该薄膜发光二极体晶片上且随后较佳是藉由微影术而被结构化,使该面(藉此可在电性上接触第二电性连接侧)和第二电性连接导体至少一部份裸露而形成电性连接。43.如申请专利范围第38项之制造方法,其中涂布电性绝缘材料是藉由丝网印刷法来达成。44.如申请专利范围第38项之制造方法,其中电性绝缘材料至少一部份由焊接停止漆所构成。45.如申请专利范围第38项之制造方法,其中电性绝缘材料具有SiO2。46.如申请专利范围第38项之制造方法,其中同时制成多个发光之半导体组件且-该晶片载体具有多个构件区段,其分别包含至少一第一-和至少一第二电性连接导体且-然后对各半导体组件进行划分。47.如申请专利范围第46项之制造方法,其中各构件区段以列之形式配置在至少一列中。48.如申请专利范围第47项之制造方法,其中各列藉由晶片载体中之狭缝而互相隔开。图式简单说明:第1图 薄膜发光二极体晶片(暗条)和所谓ATON-发光二极体晶片(亮条)之发射效率(y-轴)在三种不同之外壳形式(沿着x-轴)时之情况。第2a至2b图 本发明之半导体组件之一实施例之切面图。第3a至3c图 在本发明之方法之不同之阶段中本发明之半导体组件之一实施例之切面图。第4a图 半导体组件之另一实施例之切面图。第4b图 系第4a图所示之实施例之俯视图。第4c图 在不同数目之薄膜发光二极体时光强度相对于第4a和4b图所示之半导体组件之发射角之分布图。第5图 具有多个构件区段之晶片载体之俯视图。
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