用于制造发光装置的方法和发光装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于制造发光装置的方法，其具有以下步骤：提供第一载体（1），将第二载体（2）固定在第一载体（1）上，在将第二载体（2）固定在第一载体（1）上之后将第二载体（2）分隔成至少两个部分（21，…，28），并且将至少两个发光二极管芯片（3）固定到第二载体（2）的、背离第一载体（1）侧上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于制造发光装置的方法和发光装置
本专利技术提出一种用于制造发光装置的方法以及发光装置。
技术实现思路
待实现的目的在于，提出一种用于制造特别抗老化的发光装置的方法。尤其借助该方法制造的发光装置相对于热机械交变应力是特别耐用的。根据该方法的至少一个实施方式，该方法包括提供第一载体的方法步骤。为此第一载体设置用于机械地承载待制造的发光装置的部件。此外，第一载体的特征尤其是特别高的导热能力。在此第一载体例如可以设计为导电的。那么第一载体特别是涉及金属载体，其以金属例如铜构成。于是第一载体可以特别好地吸收由发光装置的部件在运行时产生的热量，并且向外散发。也就是说，第一载体特别是形成发光装置的散热源。根据该方法的至少一个实施方式，第二载体固定在第一载体上。例如第二载体固定在第一载体的主面上。例如借助连接元件固定第二载体，该连接元件除建立在第一载体与第二载体之间的机械连接之外，还建立在第一载体与第二载体之间的热连接。也就是说，连接元件的特征可以是高的导热能力。第二载体涉及一个载体，为此其设置为，在背离第一载体的、该第二载体的侧上承受并且机械地承载该发光装置的部件的一个部分。在此第二载体比第一载体特别是具有更小的基面。第二载体的特征同样在于高的导热能力。同时第二载体特别是可以设计为电绝缘的。例如用不掺杂的半导体材料或陶瓷材料构造第二载体。也就是说，第二载体尤其可以是陶瓷载体。例如第二载体用AlN构成，其特征是导热值为大约180W/mK。根据该方法的至少一个实施方式，在将第二载体固定到第一载体上之后至少部分地将第二载体分隔成至少两个部分。第二载体可以这样切割，即由第二载体的材料不能促成在第二载体的、通过分隔产生的部分之间的连接。这些通过分隔形成的、第二载体的部分例如仅仅通过其与第一载体的连接相对彼此并且相对于第一载体机械地保持在固定位置上，该位置不会由于分隔第二载体而变化。也就是说这可以实现完全的分隔。进一步可能的是，实现部分地分隔第二载体。在这种情况下，在第二载体内引入沟槽，该沟槽用作在第二载体的部分之间的标准断裂位置。在发光装置运行时，第一载体热膨胀比第二载体更强，并且这可以沿着标准断裂位置发生第二载体的完全分隔。在此在第二载体内的从背离第一载体的侧起的沟槽的埋入深度是第二载体的平均厚度的至少5%，特别是至少10%。以这种方式可以确保，在运行时可以沿着标准断裂位置实现完全的分隔。在此在第二载体的部分之间的分隔线横向延伸，特别是垂直于第一载体的、朝向第二载体的上侧延伸。也就是说，第二载体的部分的基面小于第二载体的基面。根据该方法的至少一个实施方式，至少两个发光二级管芯片固定在第二载体的、背离第一载体的侧上。在此发光二级管芯片特别是可以机械固定地与第二载体连接，并且导热性良好地与其连接。发光二极管芯片例如涉及LED芯片或激光二极管芯片，其在运行时产生电磁射线，特别是光束。以这种方式，同样可以由运行中的发光装置发射电磁射线、特别是光束。尤其可能的是，发光二极管芯片射出白光和/或彩色光。在发光二极管芯片设置用于放射白光的情况下，该发光二极管芯片例如包括设置用于降频转换电磁射线的发光转换材料。根据用于制造发光装置的方法的至少一个实施方式，该方法包括以下步骤:-提供第一载体，-将第二载体固定在第一载体上，-在将第二载体固定在第一载体上之后，至少部分地将第二载体分隔成至少两个部分，以及-将至少两个发光二极管芯片固定在第二载体的、背离第一载体的一侧上。在此该方法特别是可以按顺序地进行，在该顺序中列出各个方法步骤。根据该方法的至少一个实施方式，发光二极管芯片中的至少两个安装在第二载体的不同的部分上。也就是说，第二载体的第一部分例如承载发光装置的第一发光二极管芯片，载体的第二部分承载发光装置的第二发光二极管芯片。此外这两个发光二级管芯片通过第二载体既不机械地也不电地又不导热地相互连接。第二载体的不同部分上的两个发光二极管芯片之间的机械连接就仅仅或主要通过第一载体促成。此外在此描述的方法还以下面的考虑作为依据:发光二极管芯片的良好的热连接是有利的，以便导走在发光二极管芯片中由电损耗功率形成的热量。例如发光二极管芯片的亮度是温度的函数。在温度上升时，发光二极管芯片的亮度和效率下降。此外，低的运行温度对发光二极管芯片的使用寿命产生有利的影响，因为大部分老化过程是温度促使的。因此好的热量管理有助于实现高的效率并且能够实现更长的使用寿命。发光二极管芯片的安装面的电接触的可能性是另一个重要方面。发光二极管芯片利用其安装面安装到散热源上。散热源自身又安装在壳体中。发光二极管芯片背侧具有电势，壳体应该无电势。因此专利技术人看出，电绝缘层在发光二极管芯片的安装面与壳体之间可以是有利的。特别是金属材料用作散热源和壳体材料。其特征在于结合相对低的成本的良好的可加工性、良好的机械特性和良好的导热能力。大部分金属材料的缺点是其相对于常用的半导体材料更高的热膨胀系数，以及与之相关的其电导率。如果以壳体由金属材料制成为出发点，那么必须在导热路径上的某个位置上实现从发光二极管芯片的半导体材料的低的热膨胀系数到金属壳体材料的高的膨胀系数的过渡。材料之间的高导热性连接尤其是可以通过钎焊方法和烧结方法实现。这种连接机械性能上是非常坚硬的。因此，在存在膨胀系数差异时，在接合面上形成力。这些力又可能导致损害或破坏接合面上的接合结构或较弱的接合配合件(Fuegepartnern)。由具有不匹配的膨胀系数的接合配合件构成的连接的耐用性以接合面的大小标定。具有大的机械延展性的接合面比小的接合面更难控制。出于这个原因有利的是，在具有小的结构尺寸的区域中实现从半导体材料(例如:锗5.8ppm/K)的小的膨胀系数到金属材料(例如:招23ppm/K)的较高的膨胀系数的、在导热路径上的过渡。在平面地安装多个单个芯片时出现另一个问题。如果单个的发光二极管芯片安装到金属载体上，那么所有发光二极管芯片的安装面都处于共同的电势上。这种构造相应于并联电路。只要单个的发光二极管芯片具有U/I特性曲线上的差别，那么这种电路布局导致具有小的正向电压的发光二极管芯片通入过电流。这种发光二极管芯片布置的另一个缺点可以是电流与电压之间的关系。并联电路在正向电压小的情况下具有原则上高的工作电流。这可以导致更高的驱动成本和/或更低的驱动效率。实现并联电路和串联电路的可能性在此是一个优点。因此认识到，一种构造是有利的，在这种构造中发光二极管芯片安装在布线层上，该布线层安装在另一个电绝缘的但是导热的层上。那么电绝缘层可以在半导体材料的低的膨胀系数与散热源和壳体的高的膨胀系数之间进行调节。至此研究出了不同的解决方案:A)金属芯电路板(MCB)上的发光二极管芯片。这种安装示出一种简单的解决方案。MCB的背面是电绝缘的。MCB大部分基于可以相对容易安装的铝片。布线层可以结构化，以使得可以利用一定的限制产生不同的布线变型。绝缘层有一定的弹性，由此为多种应用充分地平衡半导体与基板的铝材料之间不同的膨胀系数。这种解决方案的弱点是受限的绝缘层的导热能力(厚度为d=38 ii m时3W/mK)。B)DCB(直接覆铜法)。在DCB过程中，在压力和温度下将薄的铜片与陶瓷板(A1203、AlN)接合。由于相对薄的铜和陶瓷层可本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于制造发光装置的方法，具有以下步骤：?提供第一载体（1）,?将第二载体（2）固定在所述第一载体（1）上，?在将所述第二载体（2）固定在所述第一载体（1）上之后至少部分地将所述第二载体（2）分隔成至少两个部分（21，…，28），以及?将至少两个发光二极管芯片（3）固定在所述第二载体（2）的、背离所述第一载体（1）的一侧上。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.16 DE 102011077614.11.一种用于制造发光装置的方法，具有以下步骤: -提供第一载体(1)， -将第二载体(2 )固定在所述第一载体(1)上， -在将所述第二载体(2)固定在所述第一载体(1)上之后至少部分地将所述第二载体(2)分隔成至少两个部分(21,...,28),以及 -将至少两个发光二极管芯片(3)固定在所述第二载体(2)的、背离所述第一载体(1)的一侧上。2.根据权利要求1所述的方法，其中所述发光二极管芯片(3)中的至少两个安装在所述第二载体(2)的不同的所述部分(21，…，28)上。3.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一载体(1)设计为导电的并且所述第二载体(2)设计为电绝缘的。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述第一载体(1)设计为金属的并且所述第二载体(2)设计为陶瓷的。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中在分隔所述第二载体(2)之前将第一结构化的金属层(4)安装在所述第二载体(2)的、背离所述第一载体(1)的表面上，其中所述第一结构化的金属层(4)的区域通过至少一个沟槽(5)彼此分开，沿着所述沟槽实现将所述第二载体(2)分隔成 所述至少两个部分(21，…，28)。6.根据权利要求5所述的方法，其中在将所述第二载体(2)固定在所述第一载体(1)上之前，在所述第一载体(1)和所述第二载体(2)之间布置结构化的连接层(6)，所述结构化的连接层在制造公差的范围内与所述第一结构化的金属层(4)是对准的。7.根据权利要求5或6所述的方法，其中在将所述第二载体(2)固定在所述第一载体(1)上之前将第二结构化的金属层(7)安装在所述第二载体(2)的、朝向所述第一载体(1)的表面上，所述第二结构化的金属层在制造公差的范围内与所述第一结构化的金属层(4)是对准的。8.根据权利要求5至7中任一项所述的方法，其中所述至少一个沟槽的厚度(d)最大是 150 u nio9.一种发光装置，具有 -第一载体(I )， -固定在所述第一载体上的第二载体(2)， -至少两个发光二极管芯片(3)，所述至少两个发光二极管芯片固定在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：约尔格·索尔格，拉尔夫·维尔特，
申请(专利权)人：欧司朗有限公司，
类型：
国别省市：