專利名稱：用于光電模塊的小型化的構(gòu)造技術(shù)和連接技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
在制造單個LED和照明模塊(緊湊光源)時，作為芯片和基片之間的電接觸技術(shù)， 主要應(yīng)用線接合和焊接或者具有導(dǎo)電膠粘劑的芯片安裝。通過這種方式產(chǎn)生可裝配的部件 或也產(chǎn)生用于照明模塊的LED陣列。通常的安裝過程如下-芯片粘接將芯片放置在填充的導(dǎo)電膠粘劑中并且將膠粘劑硬化或-在溫度并還可能在壓力下(焊接/制成合金)使用焊劑安裝芯片，-線接合通過線接觸將芯片電連接，-通過澆注技術(shù)或噴涂技術(shù)使用透明材料(環(huán)氧，硅樹脂，丙烯酸鹽，聚氨脂和其 他聚合物)對芯片封裝，-通過鋸割，水束切割或激光分離進(jìn)行分割。
背景技術(shù)：
在小型化過程中，市場要求越來越小的部件高度。在這種情況下，產(chǎn)品必須成本低 廉并提供足夠的可靠性。在芯片陣列的情況下，甚至要求很高的可靠性。此外，連接技術(shù)應(yīng) 該提供高靈活性，以便能夠快速，靈活且成本低廉地對設(shè)計變化做出反應(yīng)。

發(fā)明內(nèi)容
由此，本發(fā)明的目的是，提出具有基片和光電部件的模塊以及制造該模塊的方法， 其可滿足所述的這些要求。該目的通過在獨立權(quán)利要求中描述的發(fā)明所實現(xiàn)。從屬權(quán)利要求給出了有利的實 施例。與此相對應(yīng)地，基片具有面接觸的光電部件。接觸于是不再通過粗的、也許在基片 和部件的距離中引導(dǎo)的線來進(jìn)行，而是通過平的、扁的、勻整的導(dǎo)電結(jié)構(gòu)、譬如以銅層的形 式進(jìn)行。通過面接觸由基片和光電部件產(chǎn)生特別小的模塊構(gòu)造高度。該光電部件例如能與該基片上其他的光電部件接觸。其特別通過基片的導(dǎo)電元 件，例如印制導(dǎo)線來面接觸。為了以盡可能小的距基片和/或光電部件的距離進(jìn)行面接觸，基片和/或光電部 件至少部分地設(shè)置有絕緣層，在該絕緣層上設(shè)置有該平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)用于面接觸該光電部 件。該絕緣層能通過薄膜、漆和/或聚合物層形成。該層可以被層壓、蒸發(fā)、印刷和/ 或噴涂。例如能借助激光、(等離子體)蝕刻、注射和/或光結(jié)構(gòu)化來實現(xiàn)絕緣層的結(jié)構(gòu)化。特別地可使用派瑞林(Parylene)作為聚合物。該光電部件應(yīng)該可以與環(huán)境相互光作用。這可特別有利地通過兩種方式實現(xiàn)。其一是，絕緣層可以整個地或特別在光電部件的光出口和/或光入口的區(qū)域中是 (高度)透明的。另外一個是，在該光電部件的光出口和/或光入口的區(qū)域中的絕緣層內(nèi)可以開設(shè) 窗口。例如當(dāng)絕緣層通過薄膜形成時，該窗口能在該層的施加之前就已經(jīng)存在于其中。替 代地，該窗口也可以在該層的施加之后，借助上面提到的處理方式，通過該層的相應(yīng)的結(jié)構(gòu) 化來開設(shè)。這樣的窗口優(yōu)選地在該絕緣層中也設(shè)置在光電部件的一個或多個電接觸部位的 區(qū)域中。通過該窗口便可將該平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)引至該光電部件的接觸部位。當(dāng)考慮到這一點時，絕緣層和/或平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)也可以至少部分地蓋住該光電部 件的光出口和/或光入口。為此，該平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)尤其反射性地實施，使得例如光被向回反 射到該光電部件中并且其能在另外一個光出口上離開。于是通過該面接觸可附加地獲得光 導(dǎo)向裝置。該光電部件例如是LED，尤其是OLED和/或光致電壓的部件。作為基片可以使用 電路板、陶瓷、單面特別是雙面覆銅的柔性基片(Flex)、例如沖壓或蝕刻的引線架或者層構(gòu) 造，如其例如用在芯片卡或柔性開關(guān)電路的制造中。具有基片和光電部件的產(chǎn)品高度優(yōu)選地小于0. 4mm。在用于制造具有帶有光電部件的基片的產(chǎn)品的方法中，光電部件被面接觸。該方 法有利的擴(kuò)展方案與該產(chǎn)品有利的擴(kuò)展方案相類似地得到，并且反之亦然。


本發(fā)明的其他優(yōu)點和特征借助于附圖由實施例的說明披露。其中圖1示出具有帶有面接觸的光電部件的基片的產(chǎn)品的剖面圖；圖2示出具有帶有面接觸的光電部件的基片的替選產(chǎn)品的剖面圖；圖3以俯視圖示出面接觸的和傳統(tǒng)地接觸的光電部件之間的對比以及圖4示出面接觸的和傳統(tǒng)地接觸的光電部件之間的關(guān)于光照的對比。
具體實施例方式首先應(yīng)該示出構(gòu)造技術(shù)和連接技術(shù)的一些基本特點。一個或多個光電部件例如以芯片的形式通過膠粘或焊接固定在基片上。接觸墊形 式的接觸部位在光電部件上側(cè)的電連接這時通過面接觸方法來實現(xiàn)。這例如可以基于電絕 緣的薄膜的層壓和在該薄膜上通過金屬結(jié)構(gòu)形式的平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)的接觸。然而代替絕緣的 薄膜的形式，也可以通過其他方法如例如涂覆、蒸發(fā)或印刷產(chǎn)生絕緣層。對于絕緣膜形式的絕緣層-例如通過在高壓釜(Autoklaven)中絕緣地層壓或者通過使用熱滾層壓器或在 真空熱壓中來施加。-該薄膜在由光電部件發(fā)出的或吸收的光的波長范圍內(nèi)可以是透明的。于 是薄膜的局部去除就沒必要了。該薄膜于是也可以同時兼有透明鑄型化合物(Clear-Mo 1 d-Compouds)的保護(hù)功能。-如果該薄膜不夠透明，其可以被結(jié)構(gòu)化，使得按LED型號將芯片側(cè)面和/或芯片 上側(cè)的光出射最大化。這例如可以通過激光燒蝕來靈活地且不依賴于形貌地實現(xiàn)。-通過合適的層壓方法可以實現(xiàn)絕緣膜模仿芯片表面。因此可以實現(xiàn)在邊上和角 區(qū)域中也具有完全絕緣功能用于提高可靠性。為了通過金屬結(jié)構(gòu)形式的平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)來接觸，有不同的可能性-經(jīng)由合適的金屬化過程的電連接，例如通過濺射或蒸發(fā)來施加薄的起始層，接著 通過無電流地或有電流地沉積比如銅來有選擇地加厚。-將絕緣膜導(dǎo)電地覆層，例如通過層壓(Aufkaschieren)金屬薄膜。該金屬薄膜在 層壓過程之前或之后結(jié)構(gòu)化。芯片和金屬結(jié)構(gòu)之間的連接可以在位于芯片墊上的提高的、 特別是粗糙的凸起中通過機(jī)械地擠壓來實現(xiàn)，或者也可以通過局部的有電流的或無電流的 沉積來實現(xiàn)。在此有利地凈化晶片平面上的芯片鋁墊。-也可以通過使用在市面上常見的壓床中的預(yù)制的壓模實現(xiàn)連接。-可以通過印刷工藝來施加該導(dǎo)電的金屬結(jié)構(gòu)。在圖1中可看到具有蝕刻銅引線架形式的基片2的產(chǎn)品1。在此引線架的銅用電 鍍鎳金包圍，以便改善焊接性能。芯片形式的光電部件3設(shè)置在基片2上并且通過導(dǎo)電膠 粘劑或焊劑4與基片2機(jī)械連接和電連接。在基片2和光電部件3上以薄膜的形式實施絕緣層5。絕緣層5在該光電部件3 的光出口區(qū)域中通過窗口來開口。為了接觸該光電部件3，平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6以金屬化物的形 式通過絕緣層5被引至該光電部件3的接觸部位和基片2的印制導(dǎo)線7?；?與光電部件3、絕緣層5和平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6設(shè)置到透明鑄型化合物 (Clear-Mold-Compouds)形式的保護(hù)材料8中。該產(chǎn)品1大約高150 μ m。圖2中示出的產(chǎn)品1與圖1中示出的相對應(yīng)，除了絕緣層5透明地實施并因此在 該光電部件3的光出口區(qū)域中穿過。在那里于是沒有開設(shè)窗口，而是僅僅開設(shè)在該光電部 件3的如下接觸部位上光電部件在這些接觸部位與該平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6電連接。該透明的 絕緣層5能夠尤其在該光電部件3的光出口區(qū)域中含有色素，以便給出射光著色。在圖3中左邊可看到具有大的中央光出口的面接觸光電部件3和具有平面導(dǎo)電結(jié) 構(gòu)6的完全包圍該光出口的邊緣接觸部以及其下的看不見的絕緣層。替代地，該邊緣接觸 部可以根據(jù)光電部件3的接觸部位的構(gòu)造和特意的光導(dǎo)向不完全包圍地、而是僅僅在一個 或多個單個的部位上向光電部件3的背離基片2的端面延伸。在圖3中右邊可看到光電部件3，其根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)通過120 μ m的線接合與線9接 觸。如所看到的，該光電部件3的光出口的大部分被蓋住了。光導(dǎo)向裝置中的面接觸的優(yōu)點在圖4中特別明確。此處在左邊可再次看到通過絕 緣層5和平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6而面接觸的、在基片2上的光電部件3。該光電部件3的所有不 希望光出射的光出口由絕緣的薄膜5和該平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6所蓋住。如果它們被反射性地實 施，則甚至將光向回反射到光電部件3中，直到它在設(shè)計的光出口上射出。與此相反，在圖4中右邊示出的根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的接觸中，期望的光出口區(qū)域的大 部分通過接合的線9而被蓋住。替代地，該光并非所期望地平行于基片2由該光電部件3 的旁側(cè)射出。
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而在面接觸的光電部件3中，該光如所期望地在該光電部件3的與基片2相對的 端面上射出并因此大致垂直于基片2。所描述的構(gòu)造技術(shù)和連接技術(shù)具有如下優(yōu)點-小面積的接觸和可變的布局可以實現(xiàn)最大可能的光產(chǎn)出。-通過選取接觸導(dǎo)體尺度得到均勻的電流分布，于是得到高的光產(chǎn)出。-超薄的小型化的結(jié)構(gòu)。-面接觸可以實現(xiàn)薄的鑄型材料覆蓋。-面接觸可以通過平坦地安裝的冷卻體實現(xiàn)有效的散熱。-通過高度并行的處理(收益處理)得到成本低廉的構(gòu)造技術(shù)和連接技術(shù)。卷帶 式(Reel-to-Reel)方法進(jìn)行制造也是可能的。-沒有通過在芯片中心的中央線接合墊導(dǎo)致的遮擋。-通過匹配的材料特性例如CTE(熱膨脹系數(shù))、Tg (玻璃過渡溫度)等得到的高
可靠性。-在合適地選取絕緣膜的光特性的情況下，該薄膜可以同時兼有透明鑄型化合物 (Clear-Mold-Compouds)的保護(hù)功能，使得不再需要該透明鑄型化合物。-用于由蘭到白的光轉(zhuǎn)換的熒光材料可以作為色素被加在薄膜中。通過這種方式， 經(jīng)由精確確定的薄膜厚度和薄膜中的色素濃度可以良好地控制顏色坐標(biāo)。附記方案1 具有帶有光電部件3的基片2的產(chǎn)品，其中該光電部件3面接觸。方案2 按照方案1所述的產(chǎn)品，其中基片2具有導(dǎo)電元件7，特別是帶狀導(dǎo)線，通 過它該光電部件3面接觸。方案3 按照上述方案之一所述的產(chǎn)品，其中該基片2和/或該光電部件3至少部 分地設(shè)置有絕緣層5，在該絕緣層上設(shè)置有平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)6用于面接觸該光電部件3。方案4 按照方案3所述的產(chǎn)品，其中該絕緣層5是薄膜、漆和/或聚合物層。方案5 按照方案3或4所述的產(chǎn)品，其中該絕緣層5在該光電部件3的光出口和 /或光入口的區(qū)域中是透明的。方案6 按照方案3或4所述的產(chǎn)品，其中在該光電部件3的光出口和/或光入口 的區(qū)域中的絕緣層內(nèi)可以開設(shè)一個窗口。方案7 按照方案3至6之一所述的產(chǎn)品，其中在該光電部件3的一個接觸部位的 區(qū)域中的絕緣層內(nèi)開設(shè)一個窗口，通過該窗口該平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)被引至該光電部件的接觸部 位。方案8 按照方案3至7之一所述的產(chǎn)品，其中該絕緣層5含有用于給由光電部件 3發(fā)出的或吸收的光著色的色素。方案9 按照上述方案之一所述的產(chǎn)品，其中該面接觸至少部分地蓋住該光電部 件的一個光出口和/或光入口。 方案10 按照上述方案之一所述的產(chǎn)品，其中該光電部件3是LED，尤其是OLED和 /或光致電壓的部件。 方案11.按照上述方案之一所述的產(chǎn)品，其中該基片2是電路板、柔性基板或引線
^K O
7
方案12 按照上述方案之一所述的產(chǎn)品，其中產(chǎn)品1的高度小于0. 4mm。方案13 用于制造具有帶有光電部件(3)的基片O)的產(chǎn)品1的方法，其中該光 電部件3面接觸。
權(quán)利要求
1.具有帶有設(shè)置在其上的光電部件(3)的基片( 的產(chǎn)品，所述光電部件借助平面導(dǎo) 電結(jié)構(gòu)(6)來電接觸，其特征在于，-所述基片( 和/或所述光電部件C3)至少部分地設(shè)置有電絕緣層(5)，其中所述 平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)從在所述光電部件C3)的上側(cè)上的接觸部位經(jīng)電絕緣層( 引導(dǎo)至基片(2)上的導(dǎo)電元件(7)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述導(dǎo)電元件(7)是印制導(dǎo)線。
3.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述電絕緣層(5)是薄膜、漆和/或聚合 物層。
4.按照權(quán)利要求3所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述電絕緣層(5)含有派瑞林。
5.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，電絕緣層(5)在光電部件(3)的光出口和 /或光入口的區(qū)域中是透明的。
6.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，在所述電絕緣層中在光電部件(3)的光出 口和/或光入口的區(qū)域中開設(shè)窗口。
7.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，在所述電絕緣層中在光電部件(3)的接 觸部位的區(qū)域中開設(shè)窗口，所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)通過所述窗口被引導(dǎo)至光電子部件的接觸部 位。
8.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述電絕緣層(5)含有用于給光電部件(3)發(fā)出的或吸收的光著色的色素。
9.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)至少部分蓋住光電 部件⑶的光出口和/或光入口。
10.按照權(quán)利要求9所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)在光出口和/或 光入口的區(qū)域中實施為反射性的，使得實現(xiàn)光引導(dǎo)。
11.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述光電部件⑶是LED和/或光致電 壓的部件。
12.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述基片(2)是電路板、柔性基片或引線^K O
13.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，產(chǎn)品⑴的高度為至少150μπι并且小于 0. 4mm。
14.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)構(gòu)建為金屬薄膜， 所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)借助層壓處理施加在絕緣層上。
15.按照權(quán)利要求1所述的產(chǎn)品，其特征在于，所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)是銅層。
16.用于制造具有帶有設(shè)置在其上的光電部件C3)的基片( 的產(chǎn)品(1)的方法，其特 征在于，通過如下方式來以面方式電接觸所述光電部件(3)-所述基片( 和/或所述光電部件C3)至少部分地設(shè)置有絕緣層(5)，以及 所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)從在所述光電部件C3)的上側(cè)上的接觸部位經(jīng)電絕緣層(5)引 導(dǎo)至基片⑵上的導(dǎo)電元件(7)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，絕緣層被層壓、蒸發(fā)、印刷和/或噴涂。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在施加絕緣層( 之前在絕緣層(5)中 構(gòu)建窗口。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，在施加絕緣層( 之后在絕緣層(5)中構(gòu)建窗口。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，借助激光、(等離子體)蝕刻、注射和/ 或光結(jié)構(gòu)化在絕緣層(5)中構(gòu)建窗口。
21.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)借助層壓處理來施加。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有帶有設(shè)置在其上的光電部件(3)的基片(2)的產(chǎn)品，所述光電部件借助平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)來電接觸，其中所述基片(2)和/或所述光電部件(3)至少部分地設(shè)置有電絕緣層(5)，其中所述平面導(dǎo)電結(jié)構(gòu)(6)從在所述光電部件(3)的上側(cè)上的接觸部位經(jīng)電絕緣層(5)引導(dǎo)至基片(2)上的導(dǎo)電元件(7)。此外，本發(fā)明還涉及一種用于制造具有帶有設(shè)置在其上的光電部件(3)的基片(2)的產(chǎn)品(1)的方法。
文檔編號H01L33/44GK102088056SQ20101058554
公開日2011年6月8日 申請日期2004年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月17日
發(fā)明者卡爾·魏德納, 埃瓦爾德·貢特爾, 約爾格·埃里?！ぷ魻柛? 約爾格·察普夫 申請人:奧斯蘭姆奧普托半導(dǎo)體有限責(zé)任公司