Die Erfindung betrifft eine oberflächenmontierbare Leuchtdioden-Lichtquelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die Druckschrift WO-A-98/12575 beschreibt eine oberflächenmontierbare Leuchtdioden-Lichtquelle.

Die Druckschrift JP-A 5 037 008 beschreibt eine Vorrichtung zum optischen Koppeln.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtquelle auf der Basis einer Halbleiter-Leuchtdiode (im Folgenden kurz Halbleiter-LED genannt), insbesondere einer oberflächenmontierbaren Halbleiter-LED, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 9. Sie betrifft im Besonderen eine Halbleiter-LED-Mischlichtquelle, insbesondere eine Weißlichtquelle. Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Halbleiter-LED mit einem Emissionsspektrum im ultravioletten oder blauen Spektralbereich verwendet und die Halbleiter-LED wird an ihren Lichtaustrittsseiten von einer Pressmasse umgeben, die einen Konversionsstoff enthält, durch den das von der Halbleiter-LED emittierte Lichtspektrum mindestens teilweise in Licht anderer Wellenlängen umgewandelt wird, so daß der optische Eindruck einer Weißlichtquelle entsteht, das heißt, daß die Lichtquelle insgesamt weißes Licht aussendet.

Ein oberflächenmontierbares LED-Bauelement mit vom Gehäuse abstehenden Lötanschlußteilen ist in der WO 98/12757 beschrieben. Bei diesem sind die Lötanschlußstreifen eines Leadframes ausgehend von der Chip-Montagefläche geradlinig in der Ebene der Montagefläche aus einem Kunststoffgehäuse herausgeführt und außerhalb des Kunststoffgehäuses zur Bauelement-Montageseite hin S-förmig gebogen, so daß im Anschluss an die S-Biegung Lötanschlussflächen entstehen. Mit den Lötanschlussflächen kann das Bauelement auf eine Leiterplatte montiert werden.

In der WO 98/12757 ist weiterhin eine wellenlängenkonvertierende Vergussmasse für ein elektrolumineszierendes Bauelement mit einem ultraviolettes, blaues, oder grünes Licht aussendenden Körper auf der Basis eines transparenten Epoxidharzes beschrieben, das mit einem Leuchtstoff, insbesondere mit einem anorganischen Leuchtstoffpigmentpulver mit Leuchtstoffpigmenten aus der Gruppe der Phosphore, versetzt ist. Als bevorzugtes Ausführungsform wird eine Weißlichtquelle beschrieben, bei welcher eine strahlungsemittierende Halbleiter-LED auf der Basis von GaAlN mit einem Emissionsmaximum zwischen 420 nm und 460 nm zusammen mit einem Leuchtstoff verwendet wird, der so gewählt ist, daß eine von dem Halbleiterkörper ausgesandte blaue Strahlung in komplementäre Wellenlängenbereiche, insbesondere blau und gelb, oder zu additiven Farbtripeln, z.B. blau, grün und rot, umgewandelt wird. Hierbei wird das gelbe bzw. das grüne und das rote Licht von den Leuchtstoffen erzeugt. Der Farbton (Farbort in der CIE-Farbtafel) des solchermaßen erzeugten weißen Lichts kann dabei durch geeignete Wahl des oder der Leuchtstoffe hinsichtlich Mischung und Konzentration variiert werden.

Ebenso offenbart die WO 98/54929 ein sichtbares Licht emittierendes Halbleiterbauelement mit einer UV-/blau-LED, welche in einer Vertiefung eines Trägerkörpers angeordnet ist, deren Oberfläche eine lichtreflektierende Schicht aufweist und mit einem transparenten Material gefüllt ist, welches die LED an ihren Lichtaustrittsseiten umgibt. Zur Verbesserung der Lichtauskopplung weist das transparente Material einen Brechungsindex auf, der niedriger als der Brechungsindex der lichtaktiven Region der LED ist.

In der JP 05 037 008 ist ein oberflächenmontierbares LED-Bauelement beschrieben. Lötanschlussstreifen werden auf der Unterseite eines Kunststoffgießkörpers aus dem Kunststoffkörper herausgeführt. Die Lötanschlussstreifen sind an der Austrittstelle aus dem Kunststoffkörper so gebogen, daß ihre Enden an der Unterseite des Kunststoffkörpers entlang geradlinig horizontal nach außen zeigen.

In der DE 196 04 492 C1 ist eine sogenannte Radial-Bauform von LED-Bauelementen beschrieben. Eine derartige Bauform eignet sich nicht zu Oberflächenmontage, sondern ausschließlich zur Durchsteckmontage auf einer Leiterplatte. Der Kunststoff-Gehäuseverguß, der die Radialbauform im Wesentlichen definiert, besteht aus Polycarbonat.

In der JP-10093146 A ist ein Radial-LED-Bauelement beschrieben, bei dem zur Verbesserung der Strahlungsstärke und Helligkeit in den Kunststoff-Gehäuseverguss ein Leuchtstoff eingebunden ist, der von der Strahlung des Halbleiter-LED-Chips angeregt wird und bei größerer Wellenlänge emittiert.

Eine Radial-LED-Bauform ist auch in der U.S. 5, 777, 433 beschrieben. Bei dieser sind in den Radial-Kunststoffverguss, der beispielsweise aus Epoxy oder einem anderen geeigneten transparenten organischen Vergussmaterial besteht, zur Erhöhung des Brechungsindex des Kunststoffmaterials Nanopartikel eingebunden, die einen größeren Brechungsindex aufweisen als das transparente Vergussmaterial.

Aus der Offenlegungsschrift DE 38 04 293 ist eine Weißlichtquelle auf der Basis einer Halbleiter-LED bekannt. Darin ist eine Anordnung mit einer Elektrolumineszenz- oder Laserdiode beschrieben, bei der das von der Diode abgestrahlte Emissionsspektrum mittels eines mit einem phosphoreszierenden, lichtwandelnden organischen Farbstoff versetzten Elements aus Kunststoff zu größeren Wellenlängen hin verschoben wird. Das von der Anordnung abgestrahlte Licht weist dadurch eine andere Farbe auf als das von der Leuchtdiode ausgesandte Licht. Abhängig von der Art des im Kunststoff beigefügten Farbstoffes lassen sich mit ein und demselben Leuchtdiodentyp Leuchtdiodenanordnungen herstellen, die in unterschiedlichen Farben leuchten.

In vielen potentiellen Anwendungsgebieten für Leuchtdioden wie z.B. bei Anzeigeelementen im Kfz-Armaturenbereich, Beleuchtung in Flugzeugen und Autos und bei vollfarbtauglichen LED-Displays sowie in tragbaren Geräten mit Displayelementen oder hinterleuchteten Teilen (wie z.B. bei Mobiltelefonen), tritt verstärkt die Forderung nach besonders platzsparenden Leuchtdiodenanordnungen auf. Es werden insbesondere entsprechende LED-Bauelemente benötigt, mit denen sich mischfarbiges Licht, insbesondere weißes Licht, erzeugen läßt.

Bei den oben beschriebenen vorbekannten oberflächenmontierbaren Bauformen wird zunächst ein vorgehäustes Bauteil dadurch hergestellt, daß ein vorgefertigter Leiterrahmen (Leadframe) mit einem geeigneten Kunststoffmaterial umspritzt wird, welches das Gehäuse des Bauteils bildet. Dieses Bauteil weist an der Oberseite eine Vertiefung auf, in die von zwei gegenüberliegenden Seiten Leadframeanschlüsse eingeführt sind, auf dessen einem eine Halbleiter-LED aufgeklebt und elektrisch kontaktiert wird. In diese Vertiefung wird dann eine mit dem Leuchtstoff versetzte Vergussmasse, in der Regel ein transparentes Epoxidharz, eingefüllt.

Der Vorteil dieser bekannten oberflächenmontierbaren Bauformen liegt darin, dass eine sehr gerichtete Abstrahlung dadurch erreicht werden kann, indem die durch das Kunststoffgehäuse gebildeten Seitenwände als schräggestellte Reflektoren ausgebildet werden können. In den Anwendungsfällen, in denen jedoch eine derart gerichtete Abstrahlung nicht unbedingt erforderlich ist oder auf andere Weise erzielbar ist, stellt sich das Herstellungsverfahren als relativ aufwendig und mehrstufig dar, da der Gehäusekunststoff und die Vergussmasse aus zwei verschiedenen Materialien gebildet werden und in getrennten Verfahrensschritten angeformt werden müssen. Zudem muss stets das Problem einer ausreichenden und temperaturstabilen Haftung zwischen der Vergussmasse und dem Gehäusekunststoff gelöst werden. In der Praxis führt dies insbesondere bei Verwendung hoher Lichtleistungen immer wieder zu Problemen. Überdies ist die Miniaturisierbarkeit aufgrund des zweiteilig ausgebildeten Gehäuses begrenzt.

Die Miniaturisierbarkeit der oben beschriebenen Radialbauformen ist wegen der erforderlichen Durchsteckmontage ebenfalls stark eingeschränkt. Weiterhin stellt die Durchsteckmontage bei den heutzutage in der Regel in Oberflächenmontage hergestellten Schaltungsanordnungen einen separaten und gegenüber der Oberflächenmontage technisch anders gestalteten Montageschritt dar.

Der vorliegenden Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine oberflächenmontierbare Leuchtdioden-Lichtquelle zur Verfügung zu stellen, die geringen Platzbedarf aufweist. Weiterhin soll ein Verfahren zur Herstellung einer Lichtquelle, insbesondere einer oberflächenmontierbaren Lichtquelle auf der Basis einer Halbleiter-LED angegeben werden, welches mit einer geringeren Anzahl von Herstellungsschritten auskommt, die gegenüber den bekannten Anordnungen verbesserte Eigenschaften hinsichtlich Temperaturfestigkeit im Gebrauch aufweist. Es soll weiterhin insbesondere die Herstellung einer mischfarbigen LED-Lichtquelle, besonders einer Weißlichtquelle angegeben werden.

Die erstgenannte Aufgabe wird durch eine oberflächenmontierbare Leuchtdioden-Lichtquelle mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.

Bei der oberflächenmontierbaren Leuchtdioden-Lichtquelle der eingangs genannten Art weist gemäß der Erfindung jeder der Leadframeanschlüsse innerhalb des transparenten Kunststoff-Formkörpers eine S-artige Biegung auf, durch die dieser von einem Chipmontagebereich zu einer Montageseite der Leuchtdioden-Lichtquelle geführt ist.

Bei diesem Bauelement sind die Leadframeanschlüsse also bereits in dessen Montageebene aus dem Kunststoff-Gehäuse oder -Formkörper herausgeführt. Die Unterseiten der Leadframeanschlüsse führen folglich bereits in der Ebene der Unterseite des Kunststoff-Formkörpers aus diesem heraus und müssen außerhalb keine Biegung mehr aufweisen, die einerseits einen erhöhten Platzbedarf und andererseits eine mechanische Belastung des Kunststoff-Formkörpers während des Biegeverfahrens verursacht. Letztere birgt die Gefahr einer Delamination zwischen dem Kunststoff-Formkörper und dem Leadframe, was in der Regel zu einer verminderten Feuchtestabilität führt.

Bevorzugte Ausführungsformen der oberflächenmontierbaren Leuchtdioden-Lichtquelle sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche 2 bis 8.

Die zweitgenannte Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 9 gelöst.

Weiterbildungen des Verfahrens sind Gegenstand der Unteransprüche 10 bis 25.

Das Verfahren wird besonders bevorzugt zur Herstellung einer Weißlichtquelle auf der Basis einer Halbleiter-LED eingesetzt, welche Lichtstrahlung im ultravioletten oder blauen Spektralbereich emittiert, bei welchem Verfahren die LED auf einem Leadframe montiert und elektrisch kontaktiert wird, eine transparente Kunststoff-Pressmasse mit einem Konversionsstoff vermengt wird, und der Leadframe vorzugsweise im Spritzpressverfahren derart mit der Pressmasse umformt wird, daß die LED an ihren Lichtaustrittsseiten von der Pressmasse umgeben ist.

Das erfindungsgemäße Verfahren verzichtet somit auf die Formung einer Vertiefung und den Einsatz zweier unterschiedlicher Materialien und sieht statt dessen die Verwendung einer einzigen transparenten Kunststoff-Pressmasse vor, die zunächst mit dem Konversionsstoff vermengt wird und dann um den Leadframe geformt, vorzugsweise gespritzt wird. Die ausgehärtete Pressmasse dient somit gleichzeitig als Bauteilgehäuse als auch als transparente Konversionsstoffmatrix. Dadurch wird zum einen das Herstellungsverfahren erheblich vereinfacht, da in einem einzigen Anformprozess, insbesondere Spritzpressprozess, sowohl das Gehäuse gebildet als auch der Konversionsstoff bereitgestellt wird. Weiterhin wird ein Bauelement hergestellt, das verbesserte Stabilitätseigenschaften aufweist, da das Problem der Haftung zwischen zwei Materialien, die zudem verschiedene thermische Ausdehnungskoeffizienten aufweisen können, nicht mehr auftritt.

Es wird eine reproduzierbare und gezielte Einstellung der Farborte in engen Grenzen dadurch erreicht, dass die Sedimentation der Konversionsstoffe bei der Lagerung und Verarbeitung insbesondere durch schnelle Anhärteschritte weitestgehend ausgeschlossen wird. Die Qualität der Konversionsstoffe wird durch einfache Verfahrensschritte mit einfacheren Dosiermöglichkeiten und Minimierung der Abrasion bei der Harzaufbereitung, Mischung und Dosierung gesteigert.

Durch die Verarbeitung von Leuchtstoffen mit transparenten Festharzen mittels Pressmassenprozessen für Lumineszenzkonversionselemente wird das Sedimentationsverhalten der anorganischen Leuchtstoffe bei der Herstellung, Lagerung und Verarbeitung der Konverterharze entscheidend verbessert. Damit unterliegen die x,y-Farborte der Weißlichtquellen nur geringen Schwankungen und das Leuchtbild der Lumineszenzdioden wird verbessert. Langwieriges Eindispergieren des Leuchtstoffes für agglomeratfreie Konvertergießharze und zum Einstellen stabiler Viskositäten auch während der Gießharzlagerung entfällt genauso wie eine aufwendige Verpackung in Form von Spritzen. Im vorliegenden Fall werden transparente Pressmassen beispielsweise als Tabletten oder als Granulat zusammen mit dem Leuchtstoff durch Mahlen und ggf. Sieben miteinander vermischt. Sedimentation des Leuchtstoffes bei der Herstellung und Lagerung kann damit weitestgehend verhindert werden.

Durch die Verwendung nur noch eines einzigen Pressmassen-Formkörpers für die Gehäuseform und die Konversionsstoffmatrix ergibt sich Spielraum für eine weitere Miniaturisierung. Dieses zusätzliche Miniaturisierungspotential kann für die Anwendung dieser Weißlichtquellen in mobilen elektronischen Produktsystemen genutzt werden. Erhöhte Lichtausbeuten durch verstärktes Ausnutzen der Seitenstrahlung in speziellen Einbausituationen mit weiteren Gestaltungsfreiheitsgraden oder reine Seitenlichtauskopplungsmöglichkeiten erweitern die Funktionalität.

Die Kunststoff-Pressmasse kann als Ausgangsmaterial eine kommerziell erhältliche Pressmasse sein und besteht beispielsweise im wesentlichen aus einem Epoxykresolnovolak oder Epoxidharzsystemen mit einem Anhydrid- oder einem Phenolhärter-System.

Der Konversionsstoff kann ein anorganisches Leuchtstoffpigmentpulver mit Leuchtstoffpigmenten aus der Gruppe der Phosphore mit der allgemeinen Formel A₃B₅X₁₂ : M sein, welche in der Kunststoff-Pressmasse dispergiert sind. Insbesondere können als Leuchtstoffpigmente Partikel aus der Gruppe der Ce-dotierten Granate verwendet werden, wobei insbesondere Ce-dotierter Yttriumaluminiumgranat (Y₃Al₅O₁₂ : Ce) zu nennen ist. Weitere denkbare Konversionsstoffe sind Wirtsgitter auf Sulfid- und Oxysulfidbasis, Aluminate, Borate, etc. mit entsprechend im kurzwelligen Bereich anregbaren Metallzentren. Auch metallorganische Leuchtstoffsysteme sind zu berücksichtigen.

Der Leuchtstoff kann ebenso durch lösliche und schwer lösliche organische Farbstoffe und Leuchtstoffabmischungen gebildet werden.

Weiterhin kann dem vorzugsweise vorgetrockneten Konversionsstoff ein Haftvermittler vorzugsweise in flüssiger Form beigemengt werden, um die Haftfähigkeit des Konversionsstoffes mit der Kunststoff-Pressmasse zu verbessern. Insbesondere bei der Verwendung von anorganischen Leuchtstoffpigmenten kann als Haftvermittler 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan oder weitere Derivate auf Trialkoxysilan-Basis verwendet werden.

Zur Modifizierung der Leuchtstoffoberflächen können einfach- und mehrfachfunktionelle polare Agentien mit Carbonsäure-, Carbonsäureester-, Ether- und Alkoholgruppen, wie beispielsweise Diethylenglykolmonomethylether eingesetzt werden. Damit wird die Benetzbarkeit der hochenergetischen Leuchtstoffoberflächen und damit die Verträglichkeit und Dispergierung bei der Verarbeitung mit der Pressmasse verbessert.

Weiterhin kann der Kunststoff-Pressmasse vor dem Vermengen mit dem Konversionsstoff ein Entformungs- oder Trennmittel beigemengt werden. Derartige Entformungsmittel erleichtern das Herauslösen der ausgehärteten Pressmasse aus der Pressform. Als derartiges Entformungsmittel kann ein festes Entformungsmittel auf Wachsbasis oder eine Metallseife mit langkettigen Carbonsäuren, insbesondere Stearaten verwendet werden.

Als weitere Füllstoffe können beispielsweise anorganische Füllstoffe beigemengt werden, durch die der Brechungsindex der Pressmasse gesteigert werden kann, wodurch die Lichtausbeute der Weißlichtquelle erhöht werden kann. Als derartige Füllstoffe können beispielsweise TiO₂, ZrO₂, α-Al₂O₃, etc. eingesetzt werden.

Bevorzugterweise wird der Konversionsstoff und gegebenenfalls die weiteren Füllstoffe dadurch vermengt, indem sie zunächst grob gemischt werden und dann das Gemisch in einer Mühle gemahlen wird, wodurch ein sehr feines, homogenes Pulver gewonnen wird.

Die vermengte Pressmasse kann somit die folgenden Bestandteile (in Gew.-%) enthalten:

1. a) Kunststoff-Pressmasse ≥ 60%
2. b) Konversionsstoff > 0 und ≤ 40%
3. c) Haftvermittler ≥ 0 und ≤ 3%
4. d) Entformungsmittel ≥ 0 und ≤ 2%
5. e) Oberflächenmodifikator ≥ 0 und ≤ 5%
6. f) Oxidationsstabilisator ≥ 0 und ≤ 5% (z.B. auf Phosphitbasis oder auf Basis sterisch gehinderter Phenole)
7. g) UV-Lichtstabilisator ≥ 0 und ≤ 2%

In einer bevorzugten Ausführungsform kann das Verfahren derart durchgeführt werden, dass dabei ein oberflächenmontierbares Bauteil hergestellt wird.

In der Figur der vorliegenden Anmeldung ist ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäß hergestellten Weißlichtquelle in einem Querschnitt entlang einer Längsachse eines Leadframes dargestellt.

In einem ursprünglich einstückigen und zusammenhängenden Leiterrahmen oder Leadframe 10 sind zwei Leadframeanschlüsse 11 und 12 ausgebildet, die in an sich bekannter Weise anfänglich noch durch schmale Verbindungsstege zusammengehalten werden, jedoch im Laufe einer im allgemeinen mehrstufigen Kunststoffumspritzung durch Auftrennen der Verbindungsstege voneinander isoliert werden. Auf einem Leadframeanschluss 12 wird auf dessen innenseitigem Endabschnitt eine fertigprozessierte Halbleiter-LED 1 mit einem elektrisch leitenden Verbindungsmittel wie Leitsilber oder dergleichen aufgeklebt, so daß die n- oder p-Seite der Halbleiter-LED 1 mit dem Leadframeanschluss 12 verbunden ist. Die gegenüberliegende n- oder p-leitende Kontaktseite wird durch einen Bonddraht 2 mit dem Endabschnitt des anderen Leadframeanschlusses 11 verbunden.

Das Leadframe 10, auf dem in einem Chipmontagebereich 16 der LED-Chip 1 montiert ist, ist mit einer transparenten Kunststoff-Pressmasse 3 umformt, aus der an zwei gegenüberliegenden Seitenflächen je ein Leadframeanschluss 11,12 herausragt. Innerhalb der transparenten Kunststoff-Pressmasse 3 weist jeder der Leadframeanschlüsse 11,12 eine S-artige Biegung 14,15 von einem Chipmontagebereich 16 zu einer Montageseite 13 der Leuchtdioden-Lichtquelle hin auf. Bevorzugt ist beispielsweise eine Kunststoff-Pressmasse 3 auf Harzbasis verwendet und besteht im wesentlichen aus einem vorreagierten Epoxidharz, insbesondere einem Epoxynovolak oder Epoxykresolnovolak besteht. Das Epoxidharz ist insbesondere mit einem Phenol- und/oder einem Anhydridhärter vorreagiert. Vorzugsweise ist der Kunststoff-Pressmasse ein Entformungs- oder Trennmittel beigemengt. Das Entformungsmittel ist beispielsweise ein festes Entformungsmittel auf Wachsbasis oder eine Metallseife mit langkettigen Carbonsäuren, insbesondere Stearaten.

Der Kunststoff-Pressmasse kann zur Erhöhung des Brechungsindex mindestens ein anorganischer Füllstoff wie TiO₂, ZrO₂ oder α-Al₂O₃ beigemengt sein.

Bei dem Verfahren zur Herstellung einer Leuchtdioden-Lichtquelle gemäß der Figur wird der LED-Chip 1 im Chipmontagebereich 16 auf dem Leadframe 10 montiert und mit den Leadframeanschlüssen 11,12 elektrisch leitend verbunden. Die Leadframeanschlüsse 11,12 werden vor oder nach dem Montieren des Halbleiter-LED-Chips 1 mit S-artigen Biegungen 14, 15 versehen. Der Halbleiter-LED-Chip 1 einschließlich der S-artigen Biegungen 14,15 des Leadframes 10 werden vorzugsweise im Pressverfahren mit einer transparenten Kunststoffpressmasse 3 umformt.

Bei einer Weißlichtquelle weist die Halbleiter-LED 1 ein Emissionsspektrum auf, das im ultravioletten oder blauen Spektralbereich liegt. Vorzugsweise ist die Halbleiter-LED 1 auf der Basis von GaN oder InGaN aufgebaut. Sie kann jedoch alternativ auch aus dem Materialsystem ZnS/ZnSe oder aus einem anderen für diesen Spektralbereich geeigneten Materialsystem bestehen.

Nach dem Aufbringen und Kontaktieren der Halbleiter-LED 1 wird in einer geeigneten Spritzpressapparatur eine transparente Kunststoff-Pressmasse 3 an die Leadframeanschlüsse 11 und 12 angespritzt. In diese Kunststoff-Pressmasse 3 sind Leuchtstoffpartikel 4 eingebettet, die aus einem Konversionsstoff bestehen, mit dem eine mindestens teilweise Wellenlängenkonversion der von der Halbleiter-LED 1 emittierten Lichtstrahlung herbeigeführt wird. Durch diese Wellenlängenkonversion wird ein Emissionsspektrum erzeugt, daß den optischen Eindruck einer Weißlichtquelle hervorruft. Die Vorfertigung des Leadframes 10 und die Umspritzung durch die aus der Kunststoff-Pressmasse 3, gegebenenfalls den Leuchtstoffpartikeln 4 und gegebenenfalls weiteren Füllstoffen bestehende Pressmasse erfolgt derart, daß die Leadframeabschnitte 11 und 12 horizontal aus der Pressmasse herausgeführt werden, und zwar derart, dass deren Löt-Anschlussflächen 11A und 12A im Wesentlichen in derselben Ebene liegen wie die Rückseite 13 des Vergusses, die in der Regel die Auflagefläche des Bauelements auf einer Leiterplatte darstellt. Die Leadframeanschlüsse 11 und 12 sind hierzu vor dem Umspritzen bereits in die endgültige Form gebogen. Sie weisen also die S-artigen Biegungen 14,15 vom Chipanschlußbereich 16 zur Montagefläche (gebildet von der Rückseite 13 und den Löt-Anschlussflächen 11A und 12A) hin bereits vor dem Umformen mit Kunststoff-Pressmasse auf, so daß nach dem Herstellen des Kunststoff-Formkörpers kein Biegestress mehr auf das Bauelement ausgeübt wird. Dies ist insbesondere bei stark miniaturisierten Bauelementen mit kleinvolumigem Kunststoffgehäuse von besonderem Vorteil, denn gerade hier besteht bei einer Delamination zwischen Pressmasse und Leadframe, ausgelöst beispielsweise durch Biegestress, eine sehr große Gefahr, daß keine hermetische Dichtigkeit des fertigen Bauteils erreicht wird.

Das fertige Bauteil kann vorteilhafterweise an den ebenen horizontalen Anschlussflächen 11A und 12A auf einer Leiterplatte (Platine) im Reflow-Verfahren aufgelötet werden. Dadurch wird ein für die SMT-(Surface Mounting Technology) Montage geeignetes Bauelement hergestellt.

Die Herstellung der durch die Kunststoff-Pressmasse 3, die Leuchtstoffpartikel 4 und gegebenenfalls weitere Füllstoffe gebildeten Pressmasse stellt ein wesentliches Element der vorliegenden Erfindung dar.

Als Ausgangsstoffe für die Kunststoff-Pressmasse werden vorzugsweise vorreagierte, lager- und strahlungsstabile transparente Pressmassen aus Epoxykresolnovolaken mit phenolischen Härtern verwendet, deren Gesamtchlorgehalt unterhalb 1500 ppm liegt. Vorzugsweise enthalten diese Pressmassen ein internes Entformungs- oder Trennmittel, durch welches das Herauslösen der ausgehärteten Pressmasse aus der Spritzpressform erleichtert wird. Das Vorhandensein eines derartigen internen Entformungsmittels stellt jedoch keine zwingende Notwendigkeit dar. Es können beispielsweise somit die folgenden kommerziell erhältlichen Preßmassen der Firmen Nitto und Sumitomo verwendet werden:

• Nitto NT-600 (ohne internes Entformungsmittel)
• Nitto NT-300H-10.000 (mit internem Entformungsmittel)
• Nitto NT.300S-10.000 (mit internem Entformungsmittel)
• Nitto NT 360- 10.000 (mit internem Entformungsmittel)
• Sumitomo EME 700L (ohne internes Entformungsmittel)

Diese Pressmassen werden standardmäßig in Stab- oder Tablettenform geliefert.

Als Konversionsstoffe können sämtliche Leuchtstoffe verwendet werden, die in den bereits genannten Druckschriften WO 97/ 50132 und WO 98/12757 beschrieben wurden. Darüber hinaus können auch Wirtsgitter auf Sulfid- und Oxysulfidbasis sowie Aluminate, Borate, etc. mit entsprechend im kurzwelligen Bereich anregbaren Metallzentren oder metallorganischen Leuchtstoffsysteme verwendet werden. Weiterhin können als Konversionsstoffe lösliche und schwer lösliche organische Farbstoffe und Leuchtstoffabmischungen eingesetzt werden. Insbesondere kann als Leuchtstoff ein anorganisches Leuchtstoffpigmentpulver mit Leuchtstoffpigmenten aus der Gruppe der Phosphore mit der allgemeinen Formel A₃B₅X₁₂:M verwendet werden, wobei besonders die Gruppe der Ce-dotierten Granate zu nennen ist. Insbesondere Partikel aus dem Leuchtstoffpigment YAG : Ce zeichnen sich durch besondere Konversionseffizienz aus. Dieser Konversionsstoff ist unter der Produktbezeichnung L175 der Fa. Osram bekannt. Mit diesem Konversionsstoff wurde ein Versuch zur Vermengung mit einer Pressmasse durchgeführt, wobei eine Pressmasse vom Typ Nitto NT-300 H10.000 mit internem Entformungsmittel zum Einsatz kam. Als Versuchsvorbereitung wurde der Konversionsstoff L175 bei 200°C für ca. 8h vorgetrocknet. Danach wurde ein Oberflächenmodifikator mit der Bezeichnung Diethylenglycolmonomethylether in Flüssigform dem vorgetrockneten Konverter beigemengt (0,1 Gew.-% bezogen auf Pressmassengewicht). Diese Mischung wurde in einem Glasgefäß luftdicht verschlossen und über Nacht stehengelassen. Direkt vor der Verarbeitung wurde der Konversionsstoff der Pressmasse des oben genannten Typs beigemengt. Die Pressmasse war vorher in einer Mühle (beispielsweise Kugelmühle) in Pulverform gemahlen worden. Das Mischungverhältnis betrug 20 Gew.-% Konversionsstoff/ DEGME-Mischung und 80 Gew.-% Nitto NT 300H-10.000. Nach dem groben Vermengen der Mischung durch Umrühren wurde das Gemisch erneut in einer Mühle (beispielsweise Kugelmühle) durchgemischt und gemahlen und somit sehr feines Pulver erzeugt.

Dann wurde mit dieser Pressmasse ein Spritzversuch auf der Apparatur vom Typ FICO Brilliant 100 durchgeführt. Die bereits entsprechend vorgefertigten Leadframes 10 wurden vor dem Umspritzen bei 150°C vorgewärmt und bei dem Umspritzen wurden die folgenden Maschinenparameter eingestellt:

• Werkzeugtemperatur: 150°C
• Spritzzeit: 22,4s
• Spritzdruck: 73-82 bar (u.a. abhängig von der eingestellten Materialmenge)
• Aushärtezeit (curing time: 120s)

Als Ergebnis konnte eine sehr homogene, ausgehärtete Pressmasse erzielt werden, die sich durch exzellente Blasen- und Lunkerfreiheit auszeichnete. Generell wurde festgestellt, daß das Vermahlen der Pressmasse zu sehr feinem Pulver vor der Vermengung bessere Ergebnisse hinsichtlich Blasen- und Lunkerfreiheit hervorbrachte als bei Verwendung eines grobkörnigeren Restmassenpulvers.

Zusätzlich kann auch noch ein Haftvermittler wie 3-Glycidoxypropyltrimethoxysilan, beispielsweise mit der Produktbezeichnung A-187 der Fa. Hüls AG, verwendet werden. Dieser Haftvermittler kann direkt nach dem Trockenprozess dem Leuchtstoff in Konzentrationen bis 3 Gew.-% zugegeben werden und über Nacht bei Raumtemperatur mit diesem vermischt werden.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist gemäß Ausführungsbeispiel anhand einer SMD (surface mounted design)- Bauform beschrieben worden, wobei es jedoch ebenso bei einer sogenannten Radialdiode verwirklicht werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann ebenso zur Herstellung eines in seitlicher Richtung, d.h. mit einer Hauptabstrahlrichtung parallel zur Ebene der Platine abstrahlenden LED-Bauelements angewandt werden.