[發(fā)明專利]具有透鏡系統(tǒng)的光電子模塊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201280035543.6
• 申請日: 2012-07-06
• 公開（公告）號: CN103918077A
• 公開（公告）日: 2014-07-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: S.沙特;M.派爾;H.邁維格;F.奧斯瓦爾德;M.克勞埃爾
• 申請（專利權(quán)）人: 賀利氏特種光源有限責(zé)任公司
• 主分類號: H01L25/075
• 分類號: H01L25/075;G02B3/00;F21V5/00
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 盧江;劉春元

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種光電子模塊、一種光電子設(shè)備、一種用于制造光電子模塊的方法以及光電子模塊的應(yīng)用。這種光電子模塊、光電子設(shè)備、方法和應(yīng)用可以以不同的方式被使用于自然科學(xué)、技術(shù)、醫(yī)學(xué)和日常生活中。重要的使用領(lǐng)域（但本發(fā)明并不限于此）是使用于工藝技術(shù)領(lǐng)域中，例如用于干燥和/或硬化材料和/或物體的目的，或者用于工件的光化學(xué)改性的目的。替代地或附加地，以下所描述的類型的光電子模塊和光電子設(shè)備例如也可以使用于照明領(lǐng)域中、例如交通工程中和/或房屋設(shè)備（Haustechnik）中。

本發(fā)明尤其涉及如下光電子模塊，其完全地或部分地被構(gòu)造為所謂的板上芯片模塊。這種板上芯片模塊是可完全地或部分地根據(jù)所謂的板上芯片技術(shù)（CoB）制造的模塊。在板上芯片技術(shù)中，一個或多個未罩外殼的半導(dǎo)體器件（半導(dǎo)體芯片）被直接安裝在載體、例如印刷電路板或其他類型的電路載體上。一般而言，術(shù)語“板上芯片模塊”因此涉及如下電子組件，其包含至少一個載體以及至少一個未罩外殼的（裸露的）、安裝在所述載體上的半導(dǎo)體器件。這種板上芯片模塊例如被用作發(fā)光體、高功率燈（例如高功率UV-LED燈）、光伏模塊、傳感器或以其他方式被應(yīng)用。尤其是，所提出的光電子模塊是具有多個光電子部件的光電子板上芯片模塊。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，這里所使用的光電子部件例如可以是但不僅僅是尤其是芯片或其他部件形式的發(fā)光二極管（LED）和/或光電二極管，它們在板上芯片模塊中被布置在平面載體、尤其是金屬襯底、陶瓷襯底或硅襯底、金屬芯印刷電路板或FR4印刷電路板、玻璃載體、塑料載體、金屬基質(zhì)復(fù)合材料或類似載體上。該板上芯片模塊必須被保護(hù)以防機(jī)械損傷和腐蝕。為此尋找盡可能緊湊且容易的解決方案。

背景技術(shù)

由于板上芯片模塊上外殼形式的保護(hù)通常成本高昂并且在技術(shù)上復(fù)雜，所以由現(xiàn)有技術(shù)作為用于保護(hù)這種板上芯片模塊的可行的替代方案而已知以基于塑料的澆注材料平面地澆注所有或多個部件。與其他功能部件、譬如印制導(dǎo)線和接觸元件一起，板上芯片模塊中的光電子部件可以與平面載體一起通過涂層被保護(hù)以防機(jī)械損傷和腐蝕。

此外，對于許多應(yīng)用而言，光電子模塊的方向特性起決定性作用。方向特性通常針對光電子部件描述所接收或所發(fā)送的波的強(qiáng)度的角度依賴性，該角度依賴性大多與在主方向上、即沿著光電子部件的光軸的靈敏度和/或強(qiáng)度有關(guān)。尤其是，在包括一個或多個發(fā)光二極管作為光電子部件的光電子模塊中，通常光電子模塊的照度和/或輻射特性起決定性作用。作為方向特性的特殊形式的該輻射特性在該情況下描述電磁場的角度依賴性和/或所發(fā)射的電磁波的強(qiáng)度的角度依賴性，其中電磁波尤其是紅外線光、紫外線光或可見光的形式。板上芯片模塊提供如下優(yōu)點：發(fā)光二極管能夠以高封裝密度被施加到載體上，這提高照度。但是，在許多情況下，使用附加的光學(xué)系統(tǒng)，以便影響光電子模塊的輻射特性。例如，該光學(xué)系統(tǒng)不僅對于發(fā)射光的光電子模塊而且對于光敏的光電子模塊而言可以是具有一個或多個透鏡的透鏡系統(tǒng)，尤其是所謂的微透鏡系統(tǒng)。這些透鏡系統(tǒng)、尤其是微透鏡系統(tǒng)例如可以包括一個或多個射束成形元件，其橫向伸展、例如其在載體的平面中的伸展可以從次毫米范圍直到分米范圍，或甚至直到米范圍。這些微透鏡系統(tǒng)可以例如被構(gòu)造，使得起光學(xué)作用的區(qū)域具有在次毫米范圍內(nèi)的結(jié)構(gòu)，例如具有衍射、散射、會聚、準(zhǔn)直或漫射作用的結(jié)構(gòu)。

由于光電子部件之間的通常必要的小的距離，尤其是由于典型地在板上芯片模塊中所使用的小的間距（在相鄰的光電子部件之間的中心到中心的距離），僅已知少數(shù)方法，在這些方法中可以在各個光電子部件、例如發(fā)光二極管陣列的各個發(fā)光二極管之上、例如通過相應(yīng)的澆注材料實現(xiàn)射束成形微透鏡。

這樣，本申請的申請人的家族的在后公開的DE?10?2010?044?470描述了一種用于涂覆光電子板上芯片模塊的方法，該光電子板上芯片模塊包括平面載體，該載體裝配有一個或多個光電子部件。在此，使用由一種或多種硅樹脂構(gòu)成的、透明的、耐UV和耐熱的涂層。在該方法中，待涂覆的載體被預(yù)熱到第一溫度。此外，施加壩形部，其包圍載體的待涂覆的面或部分面。該壩形部完全地或部分地由熱硬化的高活性的第一硅樹脂組成，該硅樹脂在第一溫度下硬化。第一硅樹脂被施加到被預(yù)熱的載體上。此外，載體的被壩形部包圍的面或部分面利用液態(tài)的第二硅樹脂來填充，并且第二硅樹脂被硬化。在此，尤其借助第一硅樹脂也可以將快速硬化的透鏡施涂到載體的各個部件上。以此方式也可以形成微透鏡系統(tǒng)。