(57)【要約】  本発明は、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５）に関する。このオプトエレクトロニクスモジュール（４０５）は、支持体（１０１）と、支持体（１０１）の表面上に配置されており、且つ、少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源と、を備えており、発光面上には、変換は行われない透明なスペーサ（３０１）が配置されており、それによって、発光面と、スペーサの、発光面側とは反対側に位置しているスペーサ表面と、の間に距離が生じており、また、光源が封止材料（４０１）によって封止されており、それによって、スペーサ表面が、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）と面一に延在するように形成されており、且つ、スペーサ表面及び封止材料表面（４０３）によって形成されている面が平坦になっている。更に本発明は、別のオプトエレクトロニクスモジュール並びにオプトエレクトロニクスモジュールを製造するための相応の方法に関する。
2017527122.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）において、
前記オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）は、
−支持体（１０１）と、
−前記支持体（１０１）の表面上に配置されている光源（２１３）と、を備えており、
−前記光源（２１３）は、少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有しており、
−前記発光面（２０５）上には、変換は行われない透明なスペーサ（３０１）が配置されており、それによって、
−前記発光面（２０５）と、前記スペーサ（３０１）の、前記発光面（２０５）側とは反対側に位置しているスペーサ表面（３０３）と、の間に距離が生じており、
−前記光源（２１３）は、封止材料（４０１）によって封止されており、それによって、前記スペーサ表面（３０３）が、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）と面一に延在するように形成されており、且つ、前記スペーサ表面（３０３）及び前記封止材料表面（４０３）によって形成されている面が平坦であることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項２】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）において、
前記オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）は、
−支持体（１０１）と、
−前記支持体（１０１）の表面上に配置されている光源（２１３）と、を備えており、
−前記光源（２１３）は、少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有しており、
前記光源（２１３）は、封止材料（４０１）によって封止されており、それによって、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）が前記発光面（２０５）と面一に延在するように形成されており、且つ、前記発光面（２０５）及び前記封止材料表面（４０３）によって形成されている面が平坦であることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項３】
前記発光面（２０５）を少なくとも部分的に覆うようにして、変換層（５０１，５０３）が前記面上に配置されている、請求項１又は２に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項４】
前記発光面（２０５）の部分を空けるようにして、変換層（５０１，５０３）が前記面上に配置されている、請求項１又は２に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項５】
前記変換層（５０１，５０３）は、スクリーン印刷又は注型によって作製されている、請求項３又は４に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項６】
カラー散乱層（６０１）が、前記面側とは反対側に位置している、前記カラー散乱層（６０１）のカラー散乱層表面における光の散乱によって色を生じさせるために、前記変換層（５０１，５０３）上に配置されている、請求項３乃至５のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項７】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法において、
−支持体（１０１）を準備するステップ（２４０１）と、
−少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有している光源（２１３）を前記支持体（１０１）の表面上に配置するステップ（２４０３）と、
−変換は行われない透明なスペーサ（３０１）を前記発光面（２０５）上に配置し、前記発光面（２０５）と、前記スペーサ（３０１）の、前記発光面（２０５）側とは反対側に位置しているスペーサ表面（３０３）と、の間に距離を生じさせるステップ（２４０５）と、
−封止材料（４０１）によって前記光源（２１３）を封止し、前記スペーサ表面（３０３）を、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）と面一に延在させ、前記スペーサ表面（３０３）及び前記封止材料表面（４０３）によって平坦な面を形成するステップ（２４０７）と、
を備えていることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法。
【請求項８】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法において、
−支持体（１０１）を準備するステップ（２５０１）と、
−少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有している光源（２１３）を前記支持体（１０１）の表面上に配置するステップ（２５０３）と、
−封止材料（４０１）によって前記光源（２１３）を封止し、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）を前記発光面（２０５）と面一に延在させ、前記発光面（２０５）及び前記封止材料表面（４０３）によって平坦な面を形成するステップ（２５０５）と、
を備えていることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、オプトエレクトロニクスモジュール並びにオプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法に関する。
【０００２】
本明細書は、ドイツ連邦共和国特許明細書１０  ２０１４  １１２  ８８３．４号の優先権を主張するものであり、その開示内容は参照により本明細書に含まれるものである。
【０００３】
ＬＥＤ（発光ダイオード；Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）の主たる電気光学的な特性の他に、デザイン上の観点から、純粋に視覚的にある種の色印象及び幾何学印象を与えるケーシング／パッケージを製造するという要求が存在している。特に、携帯電話用のＬＥＤフラッシュモジュールにおいては、複数の色を表現できること（マルチＬＥＤであること）を強調することが頻繁に所望されている。
【０００４】
特に、モジュールが遮断された状態（オフ状態）において、発光面が特別な形状、幾何学及び色を有しているという印象を与えるようにするという要求が存在している。従って、このことは、携帯電話全体のデザインの観点でもある。
【０００５】
通常の場合、ＬＥＤチップ又はボンディングワイヤ又はパッケージ壁（キャビティ）の幾何学による制限が課せられ、このことは、特定の光学的な色印象をもたらすことに関係してくる。
【０００６】
従って、本発明が基礎とする課題は、公知の欠点を克服し、特定の光学的な色印象を生じさせることに関する柔軟性を実現するオプトエレクトロニクスモジュールを提供することにあると考えられる。
【０００７】
更に本発明が基礎とする課題は、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための相応の方法を提供することにあると考えられる。
【０００８】
これらの課題は、各独立請求項に記載されている対象によって解決される。本発明の有利な構成は、各従属請求項に記載されている。
【０００９】
１つの態様によれば、オプトエレクトロニクスモジュールが提供され、このオプトエレクトロニクスモジュールは、支持体と、支持体の表面上に配置されており、且つ、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源と、を備えており、発光面上には、変換は行われない透明なスペーサが配置されており、それによって、発光面と、スペーサの、発光面側とは反対側に位置しているスペーサ表面と、の間に距離が生じており、また、光源が封止材料によって封止されており、それによって、スペーサ表面が、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面と面一に延在するように形成されており、且つ、スペーサ表面及び封止材料表面によって形成されている面が平坦になっている。
【００１０】
本発明の範囲において面一とは、特に、モジュール上面あるいは直ぐ近くにあるモジュールの高さが、スペーサによって決定されることを意味している。このことは、特に、スペーサがモジュールの高さを設定すること、即ち制限又は限定することを意味している。製造方法（例えば注型又はトランスファ成形）における限界によって、それにもかかわらず、表面が場合によってはある程度のトポロジを有する可能性はある。
【００１１】
１つの別の態様によれば、オプトエレクトロニクスモジュールが提供され、このオプトエレクトロニクスモジュールは、支持体と、支持体の表面上に配置されており、且つ、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源と、を備えており、光源が封止材料によって封止されており、それによって、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面が発光面と面一に延在するように形成されており、且つ、発光面及び封止材料表面によって形成されている面が平坦になっている。
【００１２】
更に１つの態様によれば、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法が提供され、この方法は、以下のステップを備えている：支持体を準備するステップ、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源を支持体の表面上に配置するステップ、変換は行われない透明なスペーサを発光面上に配置し、発光面と、スペーサの、発光面側とは反対側に位置しているスペーサ表面と、の間に距離を生じさせるステップ、封止材料によって光源を封止し、スペーサ表面を、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面と面一に延在させ、スペーサ表面及び封止材料表面によって平坦な面を形成するステップ。
【００１３】
１つの別の態様によれば、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法が提供され、この方法は、以下のステップを備えている：支持体を準備するステップ、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源を支持体の表面上に配置するステップ、封止材料によって光源を封止し、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面を発光面と面一に延在させ、発光面及び封止材料表面によって平坦な面を形成するステップ。
【００１４】
即ち、本発明は、特に、一方ではスペーサ表面及び封止材料表面によって形成されており、他方では発光面及び封止材料表面によって形成されている、平坦な面を有しているオプトエレクトロニクスモジュールを提供するという着想を含んでいる。この平坦な表面に基づいて、有利には、実装面が形成されており、この実装面は、１つ又は複数の別の構成要素の実装に良好且つ効率的に適している。その種の別の構成要素として、例えば、変換層、カラー散乱層、光学素子、例えばレンズ、又はレンズ保持部が考えられる。平坦な面に基づいて、例えば発光ダイオード又は別の電子モジュールのような、支持体表面上に配置されている構成要素も含めた、その支持体表面の幾何学及び構造はもはや制限されなくなり、このことは、モジュールの特別な光学的な色印象を提供できることに関係してくる。特に、前述の構成要素を実装する際に、もはや制限はなくなり、このことは、支持体表面の幾何学及び構造に関係してくる。
【００１５】
スペーサを設けることによって、更に付加的に、発光面と封止材料表面との間に距離が生じ、その結果、発光面の周囲に設けられる構成要素のための、例えば発光ダイオードの電気的な接触接続を行うボンディングワイヤのための空間又はスペースが形成されるという技術的な利点も得られる。従って、スペーサを含んでいる実施の形態は、電気的に接触接続される上面を備えている発光ダイオードに特に適している。スペーサを含んでいない実施の形態は、電気的に接触接続される下面を備えている発光ダイオードに特に適している。下面は、発光面側とは反対側に位置している、発光ダイオードの面である。
【００１６】
スペーサでは変換は行われないということは、特に、スペーサが変換特性を有していないということ、つまり変換機能を備えていないということを意味している。つまりこのことは、特に、スペーサを介して放射される光は変換されないということを意味している。
【００１７】
本発明の範囲において透明とは、特に、発光ダイオードから放出された光に対してスペーサが透明であること、即ち、この光に対応する波長に対して少なくとも８５％の透過率を有していることを意味している。１つの実施の形態によれば、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための本発明による方法が、本発明によるオプトエレクトロニクスモジュールを製造するための相応の方法である。
【００１８】
１つの実施の形態によれば、注型はモールディングを含んでいる。
【００１９】
本発明の範囲におけるモールディングは、トランスファ成形を、特にフィルム支援式トランスファ成形を表している。このことは、モールディングがトランスファ成形法、特にフィルム支援式トランスファ成形法を基礎としていることを意味している。このことは、均一且つ平坦な表面を生じさせることができない従来の注型プロセスとは異なる。他方、トランスファ成形では、特にフィルム支援式トランスファ成形では、電子モジュール（ダイオード、チップ、ＮＴＣセンサ、別の電子モジュール）及び別のコンポーネントを完全に埋め込むことができる。この際、有利には、規定された平坦な表面が生じる。例えば、フィルムを用いてチップ表面が覆われると、被覆材料（封止材料）も同じ高さレベルにある。
【００２０】
１つの実施の形態においては、スペーサが電気絶縁体として形成されている。従って、スペーサは電気絶縁性に形成されている。これによって、特に、スペーサが発光面を電気的に絶縁することができるという技術的な利点が得られる。
【００２１】
１つの実施の形態においては、スペーサが、支持体の表面側とは反対側に位置している、発光ダイオードの上面の電気的な接触接続部よりも張り出すように形成されている。即ち、スペーサは、ダイオードの上面の電気的な接触接続部よりも張り出している。即ち、スペーサは、ダイオードの上面に対して相対的な電気的な接触接続部の高さよりも大きい高さを有している。これによって、例えば、面一の注型に基づいて、電気的な接触接続部が完全に封止されているという技術的な利点が得られる。電気的な接触接続部には、例えばボンディングワイヤが含まれる。
【００２２】
１つの実施の形態によれば、発光面を少なくとも部分的に覆うようにして変換層が面上に配置されている。これによって、特に、発光ダイオードから放出された光のスペクトルを、そのスペクトルとは異なるスペクトルに変換することができるという技術的な利点が得られる。つまり例えば、ダイオードは、青色の光を放射又は放出し、その光が変換層によって例えば緑色、赤色又は黄色の光に変換される。特に、変換層は発光面を完全に覆う。
【００２３】
１つの別の実施の形態によれば、発光面の部分を空けるようにして変換層が面上に配置されている。これによって、特に、ダイオードから放出された光が変換されることなく、モジュールの特別な光学的な色印象が実現されるという技術的な利点が得られる。即ち、光学的な色印象は、特に、変換層の色によってもたらされるか又は実現される。
【００２４】
１つの実施の形態によれば、複数の変換層が設けられており、それらの変換層は、発光面を少なくとも部分的に覆うようにして面上に配置されている（即ち、幾つかの変換層は少なくとも部分的に発光面を覆っている）、及び／又は、発光面の部分を空けるようにして面上に配置されている（即ち、幾つかの変換層は発光面を覆っていない）。つまり有利には、変換も実現され、また、発光面の部分を空けるように設けられている変換層に基づいたモジュールの特別な光学的な色印象も実現される。
【００２５】
更に１つの実施の形態によれば、変換層がスクリーン印刷又は注型によって作製されている。これによって、特に、公知の方法を用いた変換層の簡単な作製が実現されるという技術的な利点が得られる。
【００２６】
１つの別の実施の形態によれば、カラー散乱層が、面側とは反対側に位置している、カラー散乱層のカラー散乱層表面における光の散乱によって色を生じさせるために、変換層上に配置されている。これによって、特に、変換層の色に依存せずに、カラー散乱層に対応する色印象が実現されるという技術的な利点が得られる。特に、カラー散乱層は白色のカラー散乱層であり、即ち、白色の色印象を生じさせる。例えば、別の色の、即ち赤色、緑色、黄色、オレンジ色又は青色のカラー散乱層も考えられる。
【００２７】
方法に関する実施の形態は、モジュールに関する実施の形態からも同様に明らかになり、またそれとは反対に、モジュールに関する実施の形態は、方法に関する実施の形態からも同様に明らかになる。相応に行った説明、前述の利点及び技術的な特徴は、方法に関してはモジュールから明らかになり、またそれとは反対にモジュールに関しては方法から明らかになる。
【００２８】
１つの態様によれば、一方ではスペーサを備えたものに関し、他方ではスペーサを備えていないものに関する、前述のオプトエレクトロニクスモジュールの組み合わせである、オプトエレクトロニクスモジュールが提供されている。つまりこのことは、このオプトエレクトロニクスモジュールにおいては、支持体上に少なくとも２つの発光ダイオードが配置されており、一方の発光ダイオードにおいては発光面上にスペーサが配置されており、他方の発光ダイオードにはスペーサが配置されていないことを意味している。このことは、それらの発光ダイオードが例えば異なる高さを有している場合には特に有利である。従って有利には、スペーサを用いることによって、異なる高さの補償調整が行われ、その結果、高さが異なるにもかかわらず、スペーサ表面、封止材料表面及び発光面によって形成される平坦な面を実現することができる。特に有利には、支持体上に一方では、その上面から電気的な接触接続が行われる発光ダイオードが配置され、他方では、その下面によって電気的な接触接続が行われる発光ダイオードが配置されることが実現される。
【００２９】
１つの実施の形態によれば、発光ダイオードが発光ダイオードチップ（ＬＥＤチップ）として形成されている。「ＬＥＤ」は「Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ」を、即ち発光ダイオードを表している。
【００３０】
１つの実施の形態によれば、複数の光源が支持体上に配置されている。複数の光源は、特に同一に形成されているか、又は、とりわけ異なるように形成されている。
【００３１】
１つの実施の形態によれば、特に同一に形成されているか、又は、とりわけ異なるように形成されている、複数の発光ダイオードが設けられている。
【００３２】
１つの実施の形態においては、各発光ダイオードには固有の変換層が設けられている。このことは、支持体の表面側とは反対側に位置している、ダイオードの各上面上に、それぞれ１つの変換層が配置されていることを意味している。即ち、相互に別個に形成されている複数の変換層が設けられている。これによって、特に、各ダイオードについて個別に且つ効率的に、固有の光変換を調整することができるという技術的な利点が得られる。
【００３３】
１つの光源及び／又は１つの発光ダイオードを含んでいる実施の形態の技術的な機能性は、複数の光源及び／又は複数の発光ダイオードを含んでいる実施の形態についても同様に当てはまる。
【００３４】
１つの実施の形態によれば、支持体がリードフレームである。リードフレームは、ドイツ語では接続フレーム（Ａｎｓｃｈｌｕｓｓ−Ｒａｈｍｅｎ）とも称される。１つの実施の形態によれば、封止されたモジュールがいわゆるＱＦＮパッケージである。ここで、「ＱＦＮ」とは「Ｑｕａｄ  Ｆｌａｔ  Ｎｏ  Ｌｅａｄｓ」を表している。即ち、支持体は、特にＱＦＮ基板である。
【００３５】
即ち、発光ダイオードは、特に、表面実装モジュールとして形成されている。英語では、「Ｓｕｒｆａｃｅ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ」（ＳＭＤ）という用語が使用される。
【００３６】
特に、封止材料をモールド材料と称することもできる。その限りにおいて、注型を特にモールディングと称することもできる。層という用語に対して、特に「レイヤ」という用語を使用することができる。
【００３７】
１つの実施の形態によれば、封止材料が二酸化チタン（ＴｉＯ2）を含んでいる。
【００３８】
１つの実施の形態によれば、カラー散乱層が二酸化チタンを含んでいる。
【００３９】
１つの実施の形態によれば、カラー散乱層の層厚が１μｍから４０μｍまでの間である。
【００４０】
１つの実施の形態によれば、変換層の層厚が１０μｍから４００μｍまでの間である。
【００４１】
１つの実施の形態によれば、スペーサの厚さが７０μｍから３００μｍまでの間である。
【００４２】
１つの実施の形態によれば、スペーサがガラス層又はガラス小プレートである。
【００４３】
１つの実施の形態によれば、スペーサが発光面上に接着される。このことは、１つの実施の形態によれば、スペーサが発光面上に接着されていることを意味している。
【００４４】
１つの実施の形態によれば、発光ダイオードが、上面と、その上面とは反対側に位置している下面と、を有している。下面は、例えば、支持体の表面上に配置されている。一般的に、支持体の表面を実装面と称することもできる。発光面は、上面に設けられている。表面には、特に、ダイオードの電気的な接触接続のためのはんだパッドが設けられている。
【００４５】
本発明の上述の特性、特徴及び利点、並びに、どのようにしてそれらが達成されるかについては、図面と関連させて詳細に説明する実施例についての下記の説明との関係においてより明確になり、またより良く理解される。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図２】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図３】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図４】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図５】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図６】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図７】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図８】図５に示したオプトエレクトロニクスモジュールの平面図を示す。
【図９】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図１０】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図１１】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図１２】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図１３】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図１４】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図１５】図１２に示したオプトエレクトロニクスモジュールの平面図を示す。
【図１６】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図１７】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図１８】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点を示す。
【図１９】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図２０】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図２１】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図２２】オプトエレクトロニクスモジュールを示す。
【図２３】図２０に示したオプトエレクトロニクスモジュールの平面図を示す。
【図２４】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法のフローチャートを示す。
【図２５】オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための別の方法のフローチャートを示す。
【００４７】
下記において、同一の特徴については同一の参照番号を使用する場合もある。
【００４８】
図１から図７、図９から図１４及び図１６から図２２には、横断面図が示されている。
【００４９】
図１には、例えばＱＦＮ基板として形成されている支持体１０１が示されている。支持体１０１は、実装面として使用される表面１０３を有している。以下では、実装面も同様に参照番号１０３で表す。実装面１０３上には、２つの保護ダイオード１０５が配置されている。これらの保護ダイオード１０５は、実装面１０３上に配置される（後続の図を参照されたい）発光ダイオードに関する静電放電に対する保護部として使用される。
【００５０】
図２には、実装面１０３上に配置された発光ダイオード２０１及び２０３を含んでいる支持体１０１が示されている。２つの発光ダイオード２０１及び２０３は、それぞれ発光面２０５を有しており、発光ダイオード２０１，２０３の動作時には、それらの発光面２０５から光が放射される。放出された光の放射方向は、参照番号２１５が付された矢印によってシンボリックに表されている。図面を見やすくするために、このシンボリックに表した放射方向は全ての図には示していない。
【００５１】
各発光ダイオード２０１，２０３は、上面２０７と、その上面２０７とは反対側に位置している下面２０９と、を有している。下面２０９は、実装面１０３上に配置されている。発光面２０５は、各発光ダイオード２０１，２０３の上面２０７に設けられている。
【００５２】
２つの発光ダイオード２０１，２０３の電気的な接触接続のために、それぞれボンディングワイヤ２１１が設けられており、このボンディングワイヤ２１１によって、実装面１０３と上面２０７との間の電気的な接続が生じる。このボンディングワイヤ２１１による電気的な接触接続は、単に、概略的に示された電気的な接触接続に過ぎないことを言及しておく。当業者には、ボンディングワイヤ２１１によって、発光ダイオードがどのように支持体１０１に電気的に接触接続されるかは公知である。
【００５３】
２つの発光ダイオード２０１，２０３は、１つの光源２１３を形成している。
【００５４】
図示していない１つの実施例においては、２つより多くの又は２つより少ない発光ダイオード２０１，２０３を設けることも可能である。
【００５５】
図３においては、各ダイオード２０１，２０３の発光面２０５上にスペーサ３０１が配置されており、例えば接着されている。スペーサ３０１は透明であり、またこのスペーサ３０１では変換は行われない。このことは、スペーサ３０１が変換機能又は変換特性を有していないことを意味している。
【００５６】
スペーサ３０１は、発光面２０５側とは反対側に位置しているスペーサ表面３０３を有している。ここでは、スペーサ３０１は、ダイオード２０１，２０３の上面２０７全体を覆っていない。むしろ、電気的な接触接続のための、ここではボンディングワイヤ２１１のためのスペース又は空間が残されている。スペーサ３０１によって、発光面２０５とスペーサ表面３０３との間に距離が生じている。ここでは、スペーサ３０１の高さは、スペーサ表面３０３がボンディングワイヤ２１１よりも張り出すように設定されている。このことは、スペーサ表面３０３が、実装面１０３を基準としたボンディングワイヤ２１１の最高点よりも高い位置に配置されていることを意味している。
【００５７】
図４には、封止後の、特に注型ツールの表面に対する付着防止フィルムが使用された封止後の、図３に示した装置が示されている。封止材料には参照番号４０１が付されている。支持体１０１の実装面１０３側とは反対側に位置している封止材料表面には参照番号４０３が付されている。スペーサ表面３０３が封止材料表面４０３と面一に延在し、その結果、封止材料表面４０３とスペーサ表面３０３とによって形成される面が平坦になるように、注型が実施される。図４に示されているように、実装面１０３上に配置されている全ての電子モジュールは、封止材料４０１によって封止されている。これによって、電子モジュールの良好な機械的保護が得られる。
【００５８】
図４に示されている装置には参照番号４０５が付されており、また、この装置は本発明の１つの態様によるオプトエレクトロニクスモジュールを表している。
【００５９】
図５には、面上に２つの変換層５０１，５０３が配置されている状態の、図４に示したモジュール４０５が示されている。ここで、変換層５０１は、ダイオード２０１の発光面２０５を覆うように面上に配置されている。変換層５０３は、ダイオード２０３の発光面２０５を覆うように面上に配置されている。２つの変換層５０１，５０３は異なるように形成されているので、それらの変換層５０１，５０３は、発光ダイオード２０１，２０３から放出された光を異なる放射スペクトルに変換する。平坦な面に基づき、変換層５０１，５０３の幾何学及び正確な構造及び形状に関する制限は生じない。面が平坦でない場合には、支持体１０１上に配置されている個々の電子モジュールによってもたらされる支持体１０１の表面構造に基づいて、そのような制限が生じる。つまり、例えば、ボンディングワイヤ２１１は、もはや変換層５０１，５０３の実装の妨げにはならない。
【００６０】
図６には、オプトエレクトロニクスモジュール４０５の別の実施の形態が示されている。図６に示した実施の形態においては、例えば二酸化チタンを含んでいる白色のカラー散乱層６０１が、変換層５０１，５０３上に、また部分的に平坦な面上に設けられているか又は配置されている。例えば、カラー散乱層６０１を噴霧により形成することができる。白色のカラー散乱層６０１によって、モジュール４０５の全体として白色の光学印象が得られる。特に、実装面１０３上の個々の構成部材及び変換層５０１，５０３が、カラー散乱層６０１によって少なくとも部分的に覆い隠される。
【００６１】
図７には、図示していないレンズを含んでいるレンズ保持部７０１を備えた状態の、図６に示した装置が、即ちモジュール４０５が示されている。ここでは、レンズ保持部７０１は、対向する２つの脚部７０３を備えているＵ字の形状を有している。レンズ保持部７０１の寸法は、支持体１０１の側壁が、脚部７０３の対向する内面に接するように決定されている。これは理想的な場合である。公差に起因して、レンズ保持部は通常の場合、特に支持体よりも若干大きい。ここでは図示していないレンズによって、有利には、放出された光の光学的な結像が実現される。
【００６２】
図８には、図５に示したモジュール４０５の平面図が示されている。
【００６３】
参照番号８０１が矢印に付されており、それらの矢印は、変換層５０１，５０３が平坦な面に基づいてサイズ、幾何学及び形状を任意にスケーリングできることをシンボリックに示唆している。モジュール４０５のサイズによってのみ、変換層５０１，５０３のサイズは制限される。
【００６４】
ボンディングワイヤ２１１が上面２０７に接触接続される領域は、参照番号８０３で表されている。この領域８０３には、スペーサ３０１は設けられておらず、従って領域８０３はスペーサ３０１によって覆われていない。
【００６５】
図９及び図１０には、それぞれ、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法における一時点が示されている。ここで使用される発光ダイオード２０１，２０３では、下面２０９を介する電気的な接触接続が行われている。つまりこのことは、上面２０７から実装面１０３までの電気的な接続部を形成するボンディングワイヤ２１１はもはや必要ないことを意味している。これによって、特に、スペーサ３０１を省略することができるという技術的な利点が得られる。つまりここでは、注型の際に、封止材料表面４０３が発光面２０５と面一に形成される。このことは図１１に示されている。つまりここでは、平坦な面が、発光面２０５及び封止材料表面４０３によって形成されている。従って、図１１に示されている装置は、本発明の別の態様によるオプトエレクトロニクスモジュール１１０１を形成している。
【００６６】
図１２から図１４にはそれぞれ、図１１に示したオプトエレクトロニクスモジュール１１０１の発展形態が示されている。ここで、図１２には、図５と同様に、変換層５０１，５０３が平坦な面上に配置されている。図１３には、図６と同様に、白色のカラー散乱層６０１が、変換層５０１，５０３上に、また部分的に平坦な面上に配置されており、例えば噴霧により形成されている。図１４には、図７と同様に、レンズ保持部７０１が設けられている。
【００６７】
図１５には、図８と同様に、図１２に示したモジュール１１０１の平面図が示されている。
【００６８】
図１６から図２３には、図１から図８にそれぞれ対応する、同様の図が示されている。図１６から図２３に示した装置では、発光ダイオード２０１，２０３の電気的な接触接続が同様に下面２０９から行われている。つまり接触接続は、図９から図１５と同様に行われており、また図１から図８とは異なるように行われている。それにもかかわらず、ここでは図９から図１５とは異なり、上面２０７全体に配置されているスペーサ３０１が設けられている。何故ならば、ここでは妨げとなるボンディングワイヤ２１１がもはや存在せず、また、スペーサ３０１のための実装スペースも除かれていないからである。同様に、実装面１０３上に設けられている個々の構成要素が封止され、その結果、平坦な面が形成されており、この平坦な面上に変換層及びカラー散乱層を設けることができる。
【００６９】
図２４には、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための方法のフローチャートが示されている。この方法は、以下のステップを備えている：
支持体を準備するステップ（２４０１）、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源を支持体の表面上に配置するステップ（２４０３）、変換は行われない透明なスペーサを発光面上に配置し、発光面と、スペーサの、発光面側とは反対側に位置しているスペーサ表面と、の間に距離を生じさせるステップ（２４０５）、封止材料によって光源を封止し、スペーサ表面を、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面と面一に延在させ、スペーサ表面及び封止材料表面によって平坦な面を形成するステップ（２４０７）。
【００７０】
図２５には、オプトエレクトロニクスモジュールを製造するための別の方法のフローチャートが示されている。この方法は、以下のステップを備えている：
支持体を準備するステップ（２５０１）、少なくとも１つの発光ダイオードによって形成されている少なくとも１つの発光面を有している光源を支持体の表面上に配置するステップ（２５０３）、封止材料によって光源を封止し、支持体の表面側とは反対側に位置している封止材料表面を発光面と面一に延在させ、発光面及び封止材料表面によって平坦な面を形成するステップ（２５０５）。
【００７１】
即ち、本発明は、特に、パッケージが、即ちオプトエレクトロニクスモジュール４０５が、封止されている自身の構成要素と共に、上面において平坦である、即ち平坦な面を形成しているという着想を含んでいる。
【００７２】
１つの例においては、各ＬＥＤ上に透明なレイヤ（構造部材）が載置される。この透明なレイヤは、モールディングプロセスに関してスペーサ３０１として使用される。これによって、全てのコンポーネント、例えばワイヤボンディング、ＳＭＤコンポーネントを光学的に覆い隠すことができる。択一的に、特に、フリップチップが使用される場合にはレイヤが省略され、またチップが直接的にモールディングされる。
【００７３】
１つの実施の形態においては、レイヤ、例えば変換層が、所望のサイズ、幾何学（とりわけ、変わったデザイン、例えばロゴ、丸、星等も実現できる）で、例えばレイヤスクリーン印刷又はレイヤモールディングによって作製される。
【００７４】
レイヤは、パッケージの（封止された）上面上に実装され、例えば接着によって実装される。
【００７５】
通常の場合、レイヤは光変換に使用され、またチップの発光面にわたり実装される。勿論、付加的に、１つの実施の形態によれば、レイヤ幾何学が放出面の外側に位置している。このことは、特に、視覚的な印象を与えるために用いられる。１つの極端な例として、例えば、モジュールの大部分を変換フィルム／カラーレイヤで被覆することができる。
【００７６】
オプションとして、例えば、レイヤ（変換層）の上方に更にＴｉＯ2が噴射又はスプレーコーティングによって設けられる。
【００７７】
本発明の重要な利点は、特に、レイヤの柔軟性及びレイヤをスケーリングできることにあり、この場合、レイヤの幾何学を自由に選択することができ、またチップ又はワイヤボンディング又はパッケージング壁（キャビティ）の幾何学による制限は課されない。
【００７８】
本発明の好適な実施例を細部まで詳細に図示及び説明したが、本発明は開示した実施例に限定されるものではなく、当業者であれば、本発明の権利範囲から逸脱することなく、それらの実施例から他のヴァリエーションにも容易に想到することができる。
【符号の説明】
【００７９】
１０１  支持体
１０３  実装面
１０５  保護ダイオード
２０１，２０３  発光ダイオード
２０５  発光面
２０７  上面
２０９  下面
２１１  ボンディングワイヤ
２１３  光源
３０１  スペーサ
３０３  スペーサ表面
４０１  封止材料
４０３  封止材料表面
４０５  モジュール
５０１，５０３  変換層
６０１  カラー散乱層
７０１  レンズ保持部
７０３  脚部
７０５  脚部の内面
１１０１  モジュール
【図１】
2017527122.tif 000003
【図２】
2017527122.tif 000004
【図３】
2017527122.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年5月2日(2017.5.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）において、
前記オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）は、
−支持体（１０１）と、
−前記支持体（１０１）の表面上に配置されている光源（２１３）と、を備えており、
−前記光源（２１３）は、少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有しており、
−前記発光面（２０５）上には、変換は行われない透明なスペーサ（３０１）が配置されており、それによって、
−前記発光面（２０５）と、前記スペーサ（３０１）の、前記発光面（２０５）側とは反対側に位置しているスペーサ表面（３０３）と、の間に距離が生じており、
−前記光源（２１３）は、封止材料（４０１）によって封止されており、それによって、前記スペーサ表面（３０３）が、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）と面一に延在するように形成されており、且つ、前記スペーサ表面（３０３）及び前記封止材料表面（４０３）によって形成されている面が平坦であることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項２】
前記発光面（２０５）を少なくとも部分的に覆うようにして、変換層（５０１，５０３）が前記面上に配置されている、請求項１に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項３】
前記発光面（２０５）の部分を空けるようにして、変換層（５０１，５０３）が前記面上に配置されている、請求項１に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項４】
前記変換層（５０１，５０３）は、スクリーン印刷又は注型によって作製されている、請求項２又は３に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項５】
カラー散乱層（６０１）が、前記面側とは反対側に位置している、前記カラー散乱層（６０１）のカラー散乱層表面における光の散乱によって色を生じさせるために、前記変換層（５０１，５０３）上に配置されている、請求項２乃至４のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項６】
前記スペーサ（３０１）は、電気絶縁性に形成されている、請求項１乃至５のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項７】
前記発光ダイオード（２０１，２０３）は、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している上面（２０７）において電気的に接触接続されており、
前記スペーサ（３０１）は、電気的な接触接続部よりも張り出している、請求項１乃至６のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項８】
前記スペーサ（３０１）は、ガラス層又はガラス小プレートである、請求項１乃至７のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項９】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）において、
前記オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）は、
−支持体（１０１）と、
−前記支持体（１０１）の表面上に配置されている光源（２１３）と、を備えており、
−前記光源（２１３）は、少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有しており、
前記光源（２１３）は、封止材料（４０１）によって封止されており、それによって、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）が前記発光面（２０５）と面一に延在するように形成されており、且つ、前記発光面（２０５）及び前記封止材料表面（４０３）によって形成されている面が平坦であり、
前記発光面（２０５）を少なくとも部分的に覆うようにして、変換層（５０１，５０３）が前記面上に配置されており、
カラー散乱層（６０１）が、前記面側とは反対側に位置している、前記カラー散乱層（６０１）のカラー散乱層表面における光の散乱によって色を生じさせるために、前記変換層（５０１，５０３）上に配置されていることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項１０】
前記変換層（５０１，５０３）は、スクリーン印刷又は注型によって作製されている、請求項９に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項１１】
前記カラー散乱層（６０１）は、二酸化チタンを含んでいる、請求項９又は１０に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項１２】
前記カラー散乱層（６０１）は、１μｍから４０μｍまでの間の層厚を有している、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のオプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）。
【請求項１３】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法において、
−支持体（１０１）を準備するステップ（２４０１）と、
−少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有している光源（２１３）を前記支持体（１０１）の表面上に配置するステップ（２４０３）と、
−変換は行われない透明なスペーサ（３０１）を前記発光面（２０５）上に配置し、前記発光面（２０５）と、前記スペーサ（３０１）の、前記発光面（２０５）側とは反対側に位置しているスペーサ表面（３０３）と、の間に距離を生じさせるステップ（２４０５）と、
−封止材料（４０１）によって前記光源（２１３）を封止し、前記スペーサ表面（３０３）を、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）と面一に延在させ、前記スペーサ表面（３０３）及び前記封止材料表面（４０３）によって平坦な面を形成するステップ（２４０７）と、
を備えていることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法。
【請求項１４】
オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法において、
−支持体（１０１）を準備するステップ（２５０１）と、
−少なくとも１つの発光ダイオード（２０１，２０３）によって形成されている少なくとも１つの発光面（２０５）を有している光源（２１３）を前記支持体（１０１）の表面上に配置するステップ（２５０３）と、
−封止材料（４０１）によって前記光源（２１３）を封止し、前記支持体（１０１）の前記表面側とは反対側に位置している封止材料表面（４０３）を前記発光面（２０５）と面一に延在させ、前記発光面（２０５）及び前記封止材料表面（４０３）によって平坦な面を形成するステップ（２５０５）と、
−前記発光面（２０５）を少なくとも部分的に覆うようにして変換層（５０１，５０３）を前記面上に配置するステップと、
−カラー散乱層（６０１）を、前記面側とは反対側に位置している、前記カラー散乱層（６０１）のカラー散乱層表面における光の散乱によって色を生じさせるために、前記変換層（５０１，５０３）上に配置するステップと、
を備えていることを特徴とする、オプトエレクトロニクスモジュール（４０５，１１０１）を製造するための方法。
【国際調査報告】
2017527122.tif 000028
2017527122.tif 000029
2017527122.tif 000030
2017527122.tif 000031