[发明专利]光电半导体组件

说明书

技术领域

说明一种光电半导体组件。

本专利申请要求德国专利申请10 2009 005 907.5的优先权，该德国专利申请的公开内容通过引用结合于此。

发明内容

要解决的任务在于，说明一种光电半导体组件，该光电半导体组件能够实现均匀的、在该组件上分布的辐射发射，并且因此外部观察者对该组件的亮度区别的感觉减小。

根据半导体组件的至少一个实施方式，该组件包括多个尤其是矩阵状布置的、发射辐射的半导体芯片。半导体芯片被施加在共同的载体上。“矩阵状”在该上下文中意味着，多个发射辐射的半导体芯片优选以行和列的形式被施加在载体上。在此，半导体芯片不必一定以规则的网格被施加在载体上。

例如在矩阵状布置的半导体芯片之间构造有间隙。换句话说，半导体芯片由此彼此相间隔地布置。在该组件的俯视图中，间隙由两个分别彼此邻接的芯片的侧面和载体的朝向半导体芯片的表面来限定。

发射辐射的半导体芯片可以是例如发光二极管芯片（Lumineszenzdiodenchip）。发光二极管芯片可以是发亮二极管芯片（Leuchtdiodenchip）或激光二极管芯片，它们发射紫外光至红外光范围内的辐射。发光二极管芯片优选发射电磁辐射的光谱的可见或紫外范围内的光。所述共同的载体可以是印刷电路板或载体框架（引线框架）。所述组件例如是可表面安装的。载体可以用热固性或热塑性塑料材料构成或者用陶瓷材料构成，或者由这样的材料构成。矩阵状布置的、发射辐射的半导体芯片被施加在共同的载体上。

根据半导体组件的至少一个实施方式，至少一个转换元件排在至少一个半导体芯片后面以转换从半导体芯片发射的电磁辐射。至少一个转换元件沿着半导体组件的辐射出射路径排在半导体芯片后面。该辐射出射路径是辐射从被半导体芯片发射直至来自该组件的电磁辐射的输出耦合的路径。至少一个转换元件将一个波长的光转变成另一波长的光。例如，至少一个转换元件将从至少一个半导体芯片主要发射的蓝光部分地转变成黄光，该黄光可以与蓝光一起混合成白光。该至少一个转换元件因此在半导体组件的运行中具有光转换器的功能。优选地，该至少一个转换元件被施加到至少一个半导体芯片的辐射出射面上并且在此与至少一个半导体芯片直接接触。这例如可以通过将转换元件粘贴到半导体芯片上来达到。还可能的是，借助于丝网印刷方法将转换元件施加到半导体芯片的辐射出射面上。这使得能够有利地对从半导体芯片主要发射的电磁辐射进行靠近芯片的颜色转换。但是还存在的可能性是，至少一个转换元件仅仅与半导体芯片间接接触。这可以表示，在转换元件/半导体芯片的界面之间构造有缝隙，并且因此转换元件和半导体芯片不接触。该缝隙可以充满气体、例如空气。

该转换元件可以用硅、环氧树脂、硅和环氧树脂构成的混合物或者透明的陶瓷构成，转换物质的颗粒被引入到该转换元件中。

例如为每个半导体芯片恰好分配一个转换元件。在此可能的是，为每个半导体芯片单义地分配一个转换元件。

根据所述组件的至少一个实施方式，光电半导体组件包括至少一个跟随每个半导体芯片的散射元件以漫射地散射从半导体芯片发射的电磁辐射。散射元件优选与至少一个转换元件直接接触。该散射元件例如包括基质材料，散射辐射的颗粒被附加地引入到该基质材料中。从半导体芯片发射的电磁辐射由此在散射辐射的颗粒（也称为漫射颗粒）处散射。同样可能的是，将散射元件例如构造为由透明材料构成的粗糙的片。在散射元件的配置中存在至少两种可能性。一方面可能的是，恰好有一个散射元件跟随所有的半导体芯片。另一方面，在每个半导体芯片后面可以跟随自己的散射元件并且散射元件被单义地布置。可以展示出，从半导体芯片发射的电磁辐射通过散射元件变得特别均匀，使得在组件的辐射特性中避免了不均匀性并且使强度尖峰平滑。因此有利地，对于外部观察者来说避免了光阑效应，并且组件的辐射出射面因此在其亮度方面看起来有利地更加均匀和更加一致。

“辐射特性”在该上下文中涉及与半导体组件相对于光轴的偏移的光辐射特征，如强度和颜色。

所述组件的光轴例如垂直于组件的朝向载体表面的半导体芯片延伸。

组件的辐射出射面例如是由所有散射元件或转换元件的边界包围的面。

引入这样的散射元件的另一优点在于，从外部入射的外来光漫射地由散射元件反射，使得漫射地反射的外来光不与由组件产生的电磁辐射叠加。这因此所具有的优点是，这样的散射元件除了已经提到的效果之外附加地提高色光对比度。