WO2017178332A1 - Bauelement mit reflektor und verfahren zur herstellung von bauelementen - Google Patents

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reflector
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Michael Kühnelt
Alexander Linkov
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Definitions

  • CSP Chip Scale Packages
  • a task is to have a component with an elevated
  • Another object is to provide a low cost and simplified method for
  • Specify components In at least one embodiment of a component, this has a semiconductor chip, a cladding and a
  • the semiconductor chip has a front side, a rear side facing away from the front side and side surfaces on.
  • the semiconductor chip is designed as a volume emitter.
  • electromagnetic radiation generated during operation of the semiconductor chip can emerge from the semiconductor chip approximately via the front side and via the side surfaces.
  • the semiconductor chip can be electrically contacted at least partially via its rear side. In this case, the semiconductor chip on the back of at least one electrical contact layer or two electrical
  • the reflector is designed such that this
  • the reflector may have a first subregion and a second subregion adjoining directly to the first subregion, wherein the first subregion is spatially spaced from the semiconductor chip and the second subregion is in particular directly adjacent to the first subregion
  • the semiconductor chip adjoins.
  • the second subregion may adjoin side surfaces and / or at least one contact layer of the semiconductor chip.
  • the cladding covers the
  • Front side of the semiconductor chip in particular completely and the side surfaces of the semiconductor chip at least partially.
  • the enclosure thus has an interface facing the semiconductor chip, which in some areas has a contour of the
  • the interface may be a common surface of the cladding and the semiconductor chip.
  • the enclosure may be designed as a single-layer or multi-layered. In particular, the interface limits the spatial extent of the envelope in a vertical
  • Main stretch area runs.
  • the vertical direction and the lateral direction are thus directed in particular perpendicular to each other.
  • the reflector Due to the configuration of the reflector, according to which the reflector completely encloses the semiconductor chip in lateral directions and has a partial area which directly adjoins the semiconductor chip and establishes a mechanical connection between the semiconductor chip and a further partial area of the reflector, light emissions in
  • the second subregion of the reflector can also serve as an adhesive connection between the semiconductor chip and the first subregion of the reflector which is spatially spaced from the semiconductor chip.
  • the second portion of the reflector covers the back and / or the back adjacent
  • the emitted electromagnetic radiation can continue to escape via the side surfaces of the semiconductor chip. Due to the spatially spaced from the semiconductor chip first portion, the reflector is in its shape
  • the emission characteristics of the component are adjusted approximately with regard to the brightness distribution or the color homogeneity over emission angle by the freely configurable shape of the reflector can. Since the side surfaces of the semiconductor chip are not or at most partially directly covered by the reflector, the light extraction from the semiconductor chip
  • the semiconductor chip can be electrically contacted via the reflector or through the reflector. If the semiconductor chip can be electrically contacted by the reflector, the reflector can be made electrically insulating.
  • the reflector can have an opening on its rear side, through which the semiconductor chip can be electrically contacted, for example, with an external voltage source. It is also possible that the reflector has a
  • the device may have a back side that the
  • Rear sides of the semiconductor chip and the reflector comprises, wherein the electrical contact layers of the semiconductor chip and / or the component on the back of the device are freely accessible.
  • the back of the semiconductor chip and the back of the reflector can partially close flush with each other.
  • the reflector is expediently designed to be electrically conductive.
  • the semiconductor chip may be in electrical contact with the reflector.
  • the electrically conductive reflector may have areas that are electrically isolated from each other. Is the semiconductor chip externally over the reflector or through the reflector electrically contactable, the device can be designed particularly compact with a low height.
  • the device may be free of metallic carrier components, for example a leadframe, of about one
  • Molded body is enclosed, and in particular free from
  • the enclosure has a potting material and phosphor particles, wherein the phosphor particles are embedded in the potting material.
  • Phosphor particles are phosphor particles which are emitted by the semiconductor chip
  • the cladding may include phosphor particles of various types, the first peak wavelength radiation in radiations of different types
  • the enclosure with the potting material and the phosphor particles embedded therein may be single-layered, in particular integrally formed.
  • the enclosure may comprise a single potting layer formed in about a single process step.
  • the the Semiconductor chip facing interface of the envelope with the contour of the semiconductor chip may thus be formed by a surface of the potting layer.
  • the enclosure has a converter layer with phosphor particles. The converter layer covers the front of the
  • the converter layer is non-planar
  • the converter layer can be an im
  • the enclosure may have the converter layer and the potting layer, wherein the converter layer is arranged between the semiconductor chip and the potting layer. It is possible that the converter layer and the
  • Potting layer has the same matrix material, wherein the converter layer to a much higher concentration
  • Has phosphorus particles as the potting layer such as at least three times, five times, ten times or at least
  • the converter layer can be considered in doubt as part of the potting layer, if the
  • Has matrix material and the converter layer is formed for example by sedimentation of phosphor particles or by a similar method.
  • the converter layer is formed for example by sedimentation of phosphor particles or by a similar method.
  • Phosphor particles are not distributed evenly or substantially uniformly in the casing.
  • the enclosure is in particular divided into two subregions, wherein a first subregion forms the potting layer and a second subregion forms the converter layer.
  • the converter layer may be formed as an independent layer, which is arranged between the potting layer and the semiconductor chip. In this case, the converter layer and the potting layer besides the concentration of the
  • Both the converter layer and the potting layer may each have a surface facing the semiconductor chip, which simulates the contour of the semiconductor chip and / or the reflector.
  • the converter layer may be formed such that it completely covers the semiconductor chip in a plan view and at least partially covers the reflector, wherein a surface of the converter layer that the
  • the converter layer is directly adjacent to the semiconductor chip and to the first and second subregions of the reflector.
  • the semiconductor chip is fastened mechanically stable at least in regions by means of the cladding on the first subregion of the reflector. In some areas, the semiconductor chip can be connected to the first subregion of the second subregion by means of the second subregion
  • the first part of the Reflector may be formed separately from the second portion of the reflector.
  • the first portion of the reflector forms a cavity in which the
  • Semiconductor chip is arranged or attached. In the lateral direction is the second portion of the
  • Partial area can serve as an adhesive bond between the semiconductor chip and the first portion of the reflector.
  • the semiconductor chip has on its rear side to the external
  • the reflector and the first contact layer may be free of an overlap.
  • the first contact layer is free in particular on the rear side of the component
  • the semiconductor chip can on the
  • Contact layer can be free from overhead in a plan view
  • the Device for electrically contacting the device serve with an external power source.
  • the first and the second contact layer of the semiconductor chip are expediently assigned to different electrical polarities of the semiconductor chip.
  • the contact layers of the semiconductor chip and the reflector may have overlaps in plan view.
  • the electrical contact layers of the semiconductor chip may each be electrically conductively connected to a region of the reflector.
  • the semiconductor chip can thus be electrically contacted via the reflector, for example, with an external current source.
  • the semiconductor chip has on its front side for external electrical contacting the second contact layer.
  • the component comprises a plated-through hole, which extends in the vertical direction through the reflector, for example through the first subregion of the reflector
  • Through-hole is, for example, the side of the
  • the device has on the back about a
  • the component can thus continue to be electrically contacted exclusively on the back.
  • this has an electrically conductive carrier layer.
  • the conductive carrier layer comprises a first sub-layer and a second sub-layer laterally spaced from the first sub-layer.
  • the semiconductor chip and / or the reflector can be arranged on the carrier layer.
  • the semiconductor chip is the first
  • Partial layer and electrically conductively connected to the second sub-layer delimits the component, in particular in the vertical Direction and has a surface as the back of the
  • the device can thus as
  • the device about the rear side, namely on the first and second sub-layer of the electrically conductive
  • Carrier layer is electrically contacted.
  • the electrically conductive carrier layer is in particular planar.
  • Reflectors each formed electrically insulating.
  • the first subregion and / or the second subregion can each have a matrix material, in which light-reflecting particles are incorporated.
  • the matrix material is radiation-permeable, in particular transparent.
  • the reflectivity of the reflector can be adjusted in particular via the distribution and the concentration of the light-reflecting particles.
  • the reflector is configured such that at least 50%, at least 70% or at least 90% of the electromagnetic radiation impinging on the reflector are reflected back approximately in a forward direction.
  • the reflector may comprise a matrix material such as epoxy or silicone.
  • the matrix material may be
  • thermoplastic material or a ceramic material In this case, the reflectivity of the reflector can be increased by adding reflective fillers.
  • the first subarea and the second subarea can be a have common interface, which can be seen in the finished component.
  • Subarea may have the same material composition or different material compositions.
  • the envelope has a surface facing away from the semiconductor chip, which surface is convex at least in some areas.
  • this surface may take the form of a surface of an optical element, such as the shape of a lens.
  • the surface of the casing, which faces away from the semiconductor chip may have, in regions, depressions and, in some regions, elevations for promoting light extraction.
  • the surface may have other shapes.
  • the sheath may be the semiconductor chip
  • the wrapper can do this
  • the wrapper is made of a
  • Component is emitted by the semiconductor chip emitted radiation or radiation converted by the phosphor particles permeable or transparent.
  • Production of one or a plurality of components described here becomes a plurality of semiconductor chips
  • the semiconductor chips may be on a subcarrier in a plurality of rows and columns
  • a common reflector will be on the
  • a common cladding is applied to the semiconductor chips and to the common reflector such that the common cladding completely covers the semiconductor chips in plan view. After the cladding has been formed, the components are separated by severing the common reflector in the regions between the rows and columns of the semiconductor chips, so that the separated components each have at least one
  • the reflector and the envelope of the respective component are thus from the common reflector or from the
  • the subcarrier, on which the semiconductor chips are arranged, can be removed from the components before, during or after the singulation step.
  • the common reflector is at least partially prefabricated
  • cavities are free of one particular
  • the cavities in each case have side walls which serve as first partial regions of the individual reflectors of the respective ones to be produced
  • the common reflector After the common reflector on the areas between the rows and columns are applied such that the semiconductor chips in each case in the cavities of the common Reflectors are arranged, the common reflector can be subsequently attached to the semiconductor chips mechanically.
  • a reflector material is used to provide a mechanical connection between the respective ones
  • the reflector material forms in particular the second portion of the
  • the reflector material can partially cover side surfaces of the semiconductor chip.
  • the reflector material may be formed such that it adjoins in particular directly to the first of the semiconductor chip laterally spaced first portion of the associated reflector.
  • the enclosure may be formed such that it adjoins both the semiconductor chips and the common reflector, whereby the mechanical stability of the
  • Enclosure may include phosphor particles embedded in a potting layer of the cladding.
  • Phosphor particles can be evenly distributed in the enclosure, in particular in the potting layer. It is also possible that the cladding has a converter layer
  • the phosphor particles are spray coated or by sedimentation or by
  • Phosphor particles can become this in the same
  • Matrix material of the potting layer are located.
  • phosphor particles have an increased concentration in in the immediate vicinity of the semiconductor chip.
  • the matrix material of the potting layer with the phosphor particles embedded therein forms the converter layer.
  • the converter layer is free of a matrix material of the potting layer and is thus different from the converter layer.
  • Phosphor particles can be used exclusively in the
  • the device is based in this case on the principle of chip-near conversion.
  • the common reflector is formed by sequentially applying
  • the material layers may be formed such that the reflector has an increasing vertical height with increasing distance from the corresponding semiconductor chip. In particular, some of the
  • Material layers having a smaller distance from a corresponding semiconductor chip have a lower vertical height than the material layers with a greater distance from the corresponding semiconductor chip.
  • Material layers are partially stacked.
  • the method described above is particularly suitable for the production of one or a plurality of components described here. In connection with the device described features can therefore also be used for the process and vice versa.
  • FIGS 9A, 9B, 9C and 9D are schematic representations
  • FIG. 1 shows a component 100.
  • the component 100 has a semiconductor chip 1, a reflector 2 and a cladding 3.
  • the reflector 2 is like a frame around the
  • Semiconductor chip 1 arranged. In lateral directions, the semiconductor chip 1 is completely surrounded by the reflector 2
  • the enclosure 3 covers the
  • the component 100 has a front side 101 and a rear side 102 facing away from the front side 101. During operation of the component 100, the semiconductor chip 1 is set up to generate electromagnetic radiation.
  • the front side 101 of the component 100 is used in particular as
  • Radiation exit side of the device 100 is configured surface mountable. This means that the component 100 can be externally electrically contacted, in particular via its rear side 102.
  • the rear side 102 of the component 100 comprises a rear side of the reflector 2 and a rear side 12 of the semiconductor chip 1.
  • the semiconductor chip 1 has on its rear side 12 a first contact layer 41 and a second contact layer 42.
  • the contact layers 41 and 42 are freely accessible, in particular, on the rear side 102 of the component 100, so that the semiconductor chip 1 or the component 100 can be electrically contacted via the rear side 12 or 102 with an external current source.
  • the semiconductor chip 1 has a front side 11 facing away from the rear side 12.
  • the semiconductor chip 1 is designed as a volume emitter. This means that the
  • the semiconductor chip 1 shown in FIG. 1 is in particular
  • the semiconductor chip is a flip chip, such as a sapphire flip chip.
  • the reflector 2 shown in FIG. 1 has a first partial region 21 and a second partial region 22.
  • the first portion 21 and the second portion 22 may be the same material composition or different
  • first subregion 21 and the second subregion 22 are produced by mutually different method steps.
  • the first portion 21 surrounds the
  • Semiconductor chip 1 like a frame, wherein the first portion 21 is spaced from the semiconductor chip in the lateral direction spatially.
  • the first portion 21 thus forms a cavity in which the semiconductor chip 1 is arranged. This cavity, as shown in the figure 1, from the
  • Rear side 102 to the front side 101 of the device 100 toward a growing cross-section.
  • Side walls of the cavity extend in particular obliquely to the rear side 102 of the
  • the second partial region 22 of the reflector 2 is arranged between the semiconductor chip 1 and the first partial region 21.
  • the second partial region 22 adjoins both the semiconductor chip 1 and the first partial region 21, so that the second partial region 22 serves in particular as a connecting layer.
  • the second portion 22 of the reflector 2 is made of a
  • the second portion 22 covers the side surfaces 10 of the semiconductor chip 1 partially.
  • Reverse direction ie in the direction of the rear side 102, and thus potential light losses in the reverse direction can be avoided.
  • An emission via the rear side of the semiconductor chip 1 or of the component 100 can be prevented up to 100%.
  • the second partial region 22 only covers a smaller proportion, for example at most 40%, at most 30%, at most 20% or at most 10%, of the side surfaces 10 of the semiconductor chip 1, so that the radiation emitted by the semiconductor chip 1 continues to cover most of the lateral surfaces 10 can emerge from the semiconductor chip 1.
  • the enclosure 3 completely covers the front side 11 of the semiconductor chip 1 in plan view and partly covers the side surfaces 10 of the semiconductor chip 1.
  • the envelope 3 has a surface 32 facing away from the interface 32, in particular the
  • Front side 101 of the device 100 forms.
  • the sheath 3 may be single-layered or multi-layered.
  • the sheath 3 can be formed from a single encapsulation layer 34, which is in particular integrally formed.
  • the potting layer 34 can be produced in a single process step.
  • the potting layer 34 may consist of a radiation-permeable potting material be formed. It is possible that 3 phosphor particles are embedded in the potting material of the potting layer 34 and the enclosure. The phosphor particles are in particular provided for the electromagnetic emitted by the semiconductor chip 1
  • the enclosure may have various types of phosphor particles. It is also possible that the envelope 3 or the
  • Component 100 are free of phosphor particles.
  • Component 100 is particularly in terms of
  • Phosphor particles or in terms of their composition set up so that this emits in operation total white or colored light.
  • the semiconductor chip 1 can be electrically contacted by the reflector 2.
  • the back of the reflector 2 and the back 12 of the semiconductor chip 1 with at least
  • the exemplary embodiment of a component 100 shown in FIG. 2 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • the envelope 3 has a converter layer 30.
  • Converter layer 30 is in the vertical direction between the potting layer 34 and the semiconductor chip 1
  • the potting layer 34 free of phosphor particles or has only small traces of phosphor particles.
  • the converter layer 30 directly adjoins the semiconductor chip 1 and the reflector 2.
  • the converter layer 30 completely covers the semiconductor chip 1 and / or the reflector 2.
  • the converter layer 30 partially covers the side surfaces 10 of the semiconductor chip 1.
  • the side surfaces 10 of the semiconductor chip 1 are, however, through the converter layer 30 and the second portion 22 of the
  • Reflectors are not completely covered, the color distribution over angle can still be made very homogeneous, such as by a complete coverage of the semiconductor chip 1 by the converter layer 30 and by the
  • the converter layer 30 has a non-planar shape.
  • the converter layer 30 has an im
  • the converter layer 30 may be different from the potting layer 34. It is also possible that the converter layer 30 and the potting layer 30 have the same matrix material, wherein the
  • Converter layer 30 as compared to the potting layer 34 has an increased concentration of phosphor particles, such as at least three times, ten times or at least twenty times higher.
  • the converter layer 30 can thus be part of the Potting layer 34 with an increased concentration of
  • the converter layer 30 has a surface facing the semiconductor chip 1 and the reflector, which forms the interface 32 of the envelope 3. As a non-planar layer, the converter layer 30 partially forms the contour of the
  • the potting layer 34 directly adjoins the converter layer 30, so that the potting layer 34 likewise has a surface facing the semiconductor chip 1 and the reflector 2, which has the contour of the
  • Phosphor particles may pass through a non-planar
  • the cavity of the reflector 2 with respect to their height, width, inclination angle, shape or material can be designed independently of the chip dimensions and optionally of the conversion technique.
  • an upper edge of the reflector 2 may be higher or lower than the front side 11 of the semiconductor chip 1.
  • phosphor particles can be applied selectively to the semiconductor chip 1 and to the cavity of the reflector 2 by means of a suitable, in particular non-planar conversion technique, wherein the freely selectable configuration of the cavity
  • Possibility provides targeted influence on the radiation properties of the device 100 with respect to color location stability via radiation angles.
  • the design of the cavity can also be optimized with regard to a preferred conversion technique and potting technique.
  • the exemplary embodiment for a component 100 shown in FIG. 3 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • the envelope has a surface 31 facing away from the semiconductor chip 1, which at least partially assumes the shape of a surface of an optical element, such as a lens.
  • the surface 31 of the enclosure 3 is in the figure 3 a
  • the potting layer 34 is a clear potting, such as silicone. Due to the
  • the potting layer 34 act as a lens to achieve a uniform spatial distribution of the light emitted during operation of the device 100.
  • the surface 31 a be generally convex shaped surface or a surface with protrusions and depressions.
  • the purpose of the improved light extraction is other forms of surface 31
  • the exemplary embodiment for a component 100 shown in FIG. 4 substantially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG.
  • the reflector 2 has a plurality of first partial regions 21.
  • the plurality of first partial areas 21 and the second partial area 22 of the reflector 2 can by
  • Semiconductor chip 1 are formed.
  • Subregion 22 have the same material composition or different material compositions.
  • the thus formed cavity of the reflector 2 has inner surfaces which are curved differently in different areas.
  • the dashed lines drawn in FIG. 4 represent separating lines which separate adjacent reflectors 2 of different components 100 from one another. When producing a plurality of components 100, the components 100 can be singulated along such separation lines.
  • the reflector 2 illustrated in FIGS. 1 to 4 is in particular designed to be electrically insulating.
  • the reflector 2 may comprise one or more matrix materials in or in which light-reflecting particles, for example
  • the matrix material is a low refractive material, that is, a material having a Refractive index less than 2, in particular less than 1.7 or less than 1.5.
  • the light-reflecting particles embedded in the matrix material generally have a higher refractive index than the matrix material.
  • the electrically insulating reflector 2 is in particular free of a metallic layer or of a metal layer, for example of a silver layer. The reflector 2 thus contains no optically active metallic surfaces, in particular no silver-coated surfaces, the particular
  • the exemplary embodiment of a component 100 shown in FIG. 5 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG. As an alternative or in addition to the exemplary embodiments described here, the component 100 according to FIG. 5 has an electrically conductive
  • Carrier layer 5 on which the semiconductor chip 1 and the reflector 2 are arranged.
  • Carrier layer 5 has a first sub-layer 51 and a second laterally spaced from the first sub-layer 51 second
  • Partial layer 52 on.
  • the semiconductor chip 1 is connected to the
  • FIG. 5 shows that the first contact layer 41 rests on the first partial layer 51 and is in electrical contact therewith.
  • the second contact layer 42 of the semiconductor chip 1 rests on the second sub-layer 52 and is in particular with this in electrical
  • the electrically conductive carrier layer 5 is in particular made of a metal, such as copper or aluminum, or from a metal alloy such as NiSn, NiAg, NiPdAu or CuW.
  • the carrier layer 5 is formed as a planar metal foil.
  • the electrically conductive substrate 5 may be formed by means of a
  • the carrier layer 5 thus serves as a substructure for better stabilization of the component and / or for better heat spreading and / or for easier soldering.
  • FIG. 1 An alternative exemplary embodiment of a component 100 is indicated in FIG.
  • the reflector 2 with the first portion 21 and the second portion 22 is formed metallic.
  • the reflector 2 thus has formed metallic component.
  • the semiconductor chip 1 is electrically conductively connected to the reflector 2.
  • the reflector 2 has in particular a third region 23, which is formed from an electrically insulating material.
  • the third subregion 23 is in particular configured to electrically isolate different subareas of the reflector 2 from one another.
  • the second subarea 22 directly adjoins the first contact layer 41 or the second contact layer 42 of the semiconductor chip 1 and thus directly to the semiconductor chip 1, with the exception of one adhesion promoter layer.
  • the first partial region 21 is spatially spaced apart from the semiconductor chip 1 in the lateral direction.
  • the third portion 23 of the reflector 2 may be a
  • the third region 23 acts as a solder stop layer.
  • the exemplary embodiment for a component 100 shown in FIG. 7 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG. In contrast to this, the semiconductor chip 1 has a first contact layer 41 on the rear side 12 and a second contact layer 41 on the front side 11
  • the first contact layer 41 covers the semiconductor chip
  • the first contact layer 41 may be designed to be radiation-reflecting.
  • the device 100 has a via 40, located in the
  • the second contact layer 42 can be electrically connected to the through-connection 40, so that the component 100 as a whole exclusively via the
  • Rear side 102 is externally electrically contacted.
  • the semiconductor chip 1 according to FIG. 7 is in particular a
  • the thin-film semiconductor chip 1 is free from a growth substrate.
  • the semiconductor chip 1 has in particular an electrically conductive substrate 13, on which a functional layer stack 14 is arranged.
  • the functional layer stack 14 is in particular for generating electromagnetic radiation in the visible, infrared or ultraviolet spectral range
  • Semiconductor chip may also have such a functional layer stack 14.
  • the exemplary embodiment of a component 100 illustrated in FIG. 8 essentially corresponds to the exemplary embodiment illustrated in FIG. 3 with the electrical component
  • the component 100 shown in FIG. 8 is free of a converter layer 30.
  • the casting layer 34 or the entire envelope 3 is free of phosphor particles.
  • the casting layer 34 or the entire envelope 3 is free of phosphor particles.
  • Semiconductor chip 1 is formed such that it emits colored light during operation of the device 100. Notwithstanding FIG. 8, the component 100 shown in FIG. 8 may have an approximately as shown in FIG.
  • Converter layer 30 have. Various shapes are shown in Figs. 9A to 9D
  • a plurality of semiconductor chips 1 are arranged in a plurality of rows and columns.
  • Semiconductor chips 1 can be arranged on an auxiliary carrier, for example on an adhesive tape (not shown here).
  • the auxiliary carrier may be a mechanically stable or a flexible, in particular reversibly stretchable carrier.
  • a common reflector 20 is applied to the regions between the rows and columns of the semiconductor chips 1 in such a way that the semiconductor chips 1 are respectively enclosed in lateral directions by the common reflector 20.
  • the common reflector 20 can by
  • the individual semiconductor chips 1 are about portions of the
  • Converter layer on the plurality of semiconductor chips 1 and the common reflector 20 are applied.
  • the common reflector is formed by sequentially applying layers of material around the
  • Reflectors 20 form.
  • the cavities are each free in particular of a bottom surface.
  • the common reflector 20 can be applied to the areas between the rows and columns of the semiconductor chips, wherein the common reflector is subsequently mechanically attached to the semiconductor chips 1.
  • retrofitting can be a reflector material
  • the reflector material thus forms in particular the second portions 22 of the common reflector 20.
  • prefabricated common reflector 20 applied to the individual semiconductor chips 1.
  • the subsequent attachment is done for example by curing the
  • Reflective material such as by a thermal treatment.
  • a common envelope 33 is formed after the common reflector 20 has been formed
  • the common enclosure 33 may be single-layered.
  • the common sheath 33 has a radiation-permeable potting material in which, in particular, phosphor particles are incorporated.
  • the common envelope 33 is formed multi-layered.
  • the sheath may be a potting layer 34
  • the common cladding may have a converter layer 30, which is in particular non-planar, is arranged between the encapsulation layer 34 and the semiconductor chips 1 and has a contour of
  • the common enclosure optionally with it
  • embedded phosphor particles can be applied to the semiconductor chips 1 at least partially by means of a molding / casting method.
  • Casting is generally understood a method with about a cavity is filled without additional shaping by a molding compound (casting) or in which a
  • Molding composition according to a predetermined shape preferably designed under pressure and, if necessary
  • the term “casting method” includes molding, injection molding, transfer molding and compression molding
  • the common enclosure is cured by, for example, a thermal treatment.
  • the curing can be done partially or completely separately. For example, when spray coating (spray coating) typically only the
  • the semiconductor chips 1, the common reflector 20 and the common cladding can be separated into a plurality of components 100 by the common reflector 20 and / or the common cladding 33 cut approximately in the areas between the rows and columns of the semiconductor chips 1, sawn through approximately will / will, so that the isolated components 100 each at least one
  • the subcarrier, on which the individual components 100 are arranged, can be before or after

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Abstract

Es wird ein Bauelement (100) mit einem Halbleiterchip (1), einer Umhüllung (3) und einem Reflektor (2) angegeben, bei dem der Halbleiterchip (1) eine Vorderseite (11), eine der Vorderseite (11) abgewandte Rückseite (12) und Seitenflächen (10) aufweist, wobei der Halbleiterchip (1) zumindest teilweise über dessen Rückseite (12) elektrisch kontaktierbar ist, der Reflektor (2) den Halbleiterchip (1) in lateralen Richtungen vollumfänglich umschließt, einen ersten Teilbereich (21) und einen unmittelbar an den ersten Teilbereich (21) angrenzenden zweiten Teilbereich (22) aufweist, wobei der erste Teilbereich (21) von dem Halbleiterchip (1) räumlich beabstandet ist und der zweite Teilbereich (22) unmittelbar an den Halbleiterchip (1) angrenzt, und die Umhüllung (3) die Vorderseite (11) des Halbleiterchips (1) vollständig und die Seitenflächen (10) des Halbleiterchips (1) zumindest teilweise bedeckt, sodass die Umhüllung (3) eine dem Halbleiterchip (1) zugewandte Grenzfläche (32) aufweist, die bereichsweise eine Kontur des Halbleiterchips (1) nachbildet. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl solcher Bauelemente angegeben.

Description

Beschreibung
Bauelement mit Reflektor und Verfahren zur Herstellung von Bauelementen
Es wird ein Bauelement mit Reflektor angegeben. Des Weiteren wird ein Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von solchen Bauelementen angegeben. Chip-Scale-Packages (CSP) leiden oft unter Problemen
hinsichtlich der Effizienz und Farbinhomogenitäten über
Abstrahlwinkel. In einer solchen Chip-Anordnung kommt es häufig vor, dass Licht in eine Rückwärtsrichtung abgestrahlt wird, was häufig zu Lichtverlusten und somit zu reduzierter Effizienz der Chip-Anordnung führt. Die Reduzierung der
Effizienz aufgrund der Lichtemission in Rückwärtsrichtung ist besonders signifikant bei Volumenemittern. Die
Farbinhomogenität ist dabei oft auf unterschiedliche optische Weglängen des emittierten beziehungsweise konvertierten
Lichts in verschiedene Richtungen durch die Chip-Anordnung hindurch zurückzuführen.
Eine Aufgabe ist es, ein Bauelement mit einer erhöhten
Effizienz und einer erhöhten Farbhomogenität über
Abstrahlwinkel anzugeben. Eine weitere Aufgabe besteht darin, ein kostengünstiges und vereinfachtes Verfahren zur
Herstellung eines oder einer Mehrzahl von solchen
Bauelementen anzugeben. In mindestens einer Ausführungsform eines Bauelements weist dieses einen Halbleiterchip, eine Umhüllung und einen
Reflektor auf. Der Halbleiterchip weist eine Vorderseite, eine der Vorderseite abgewandte Rückseite und Seitenflächen auf. Insbesondere ist der Halbleiterchip als Volumenemitter ausgebildet. Bei einem Volumenemitter kann eine im Betrieb des Halbleiterchips erzeugte elektromagnetische Strahlung etwa über die Vorderseite und über die Seitenflächen aus dem Halbleiterchip austreten. Der Halbleiterchip ist zumindest teilweise über dessen Rückseite elektrisch kontaktierbar . Dabei kann der Halbleiterchip auf dessen Rückseite mindestens eine elektrische Kontaktschicht oder zwei elektrische
Kontaktschichten verschiedener Polaritäten aufweisen. Der Reflektor ist derart ausgestaltet, dass dieser den
Halbleiterchip in lateralen Richtungen vollumfänglich
umschließt. Dabei kann der Reflektor einen ersten Teilbereich und einen unmittelbar an den ersten Teilbereich angrenzenden zweiten Teilbereich aufweisen, wobei der erste Teilbereich von dem Halbleiterchip räumlich beabstandet ist und der zweite Teilbereich insbesondere unmittelbar an den
Halbleiterchip angrenzt. Der zweite Teilbereich kann dabei an Seitenflächen und/oder an mindestens eine Kontaktschicht des Halbleiterchips angrenzen. Die Umhüllung bedeckt die
Vorderseite des Halbleiterchips insbesondere vollständig und die Seitenflächen des Halbleiterchips zumindest teilweise. Die Umhüllung weist somit eine dem Halbleiterchip zugewandte Grenzfläche auf, die bereichsweise eine Kontur des
Halbleiterchips nachbildet. Die Grenzfläche kann dabei eine gemeinsame Oberfläche der Umhüllung und des Halbleiterchips sein. Die Umhüllung kann einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein. Insbesondere begrenzt die Grenzfläche die räumliche Ausdehnung der Umhüllung in einer vertikalen
Richtung .
Unter einer vertikalen Richtung wird eine Richtung
verstanden, die senkrecht zu einer Haupterstreckungsfläche der Vorderseite und/oder der Rückseite des Halbleiterchips gerichtet ist. Unter einer lateralen Richtung wird eine
Richtung verstanden, die parallel zu der
Haupterstreckungsflache verläuft. Die vertikale Richtung und die laterale Richtung sind somit insbesondere senkrecht zueinander gerichtet.
Durch die Ausgestaltung des Reflektors, wonach der Reflektor den Halbleiterchip in lateralen Richtungen vollumfänglich umschließt und einen Teilbereich aufweist, der unmittelbar an dem Halbleiterchip angrenzt und einen mechanische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und einen weiteren Teilbereich des Reflektors herstellt, können Lichtemissionen in
Rückwärtsrichtung, das heißt in Richtung der Rückseite, und somit potentielle Lichtverluste vermieden werden. Der zweite Teilbereich des Reflektors kann außerdem als Klebeverbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem von dem Halbleiterchip räumlich beabstandeten ersten Teilbereich des Reflektors dienen . Insbesondere bedeckt der zweite Teilbereich des Reflektors die Rückseite und/oder die der Rückseite angrenzenden
Seitenflächen des Halbleiterchips teilweise. Die
Seitenflächen können somit Bereiche aufweisen, die von dem zweiten Teilbereich des Reflektors unbedeckt bleiben, so dass die im Betrieb des Bauelements von dem Halbleiterchip
emittierte elektromagnetische Strahlung weiterhin über die Seitenflächen des Halbleiterchips austreten kann. Aufgrund des von dem Halbleiterchip räumlich beabstandeten ersten Teilbereiches ist der Reflektor in seiner Formgebung
weiterhin frei gestaltbar, so dass die Abstrahlcharakteristik des Bauelements etwa hinsichtlich der Helligkeitsverteilung oder der Farbhomogenität über Abstrahlwinkel durch die frei gestaltbare Formgebung des Reflektors eingestellt werden kann. Da die Seitenflächen des Halbleiterchips nicht oder höchstens teilweise unmittelbar von dem Reflektor bedeckt sind, kann die Lichtextraktion aus dem Halbleiterchip
begünstigt werden, wodurch die Effizienz des Bauelements erhöht ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist der Halbleiterchip über den Reflektor oder durch den Reflektor hindurch elektrisch kontaktierbar . Ist der Halbleiterchip durch den Reflektor hindurch elektrisch kontaktierbar, kann der Reflektor elektrisch isolierend ausgebildet sein.
Insbesondere kann der Reflektor auf dessen Rückseite eine Öffnung aufweisen, durch die der Halbleiterchip etwa mit einer externen Spannungsquelle elektrisch kontaktiert werden kann. Auch ist es möglich, dass der Reflektor eine
Durchkontaktierung aufweist, die sich in der vertikalen
Richtung durch den Reflektor hindurch zur elektrischen
Kontaktierung des Halbleiterchips erstreckt. Das Bauelement kann eine Rückseite aufweisen, die die
Rückseiten des Halbleiterchips und des Reflektors umfasst, wobei die elektrischen Kontaktschichten des Halbleiterchips und/oder des Bauelements auf der Rückseite des Bauelements frei zugänglich sind. Die Rückseite des Halbleiterchips und die Rückseite des Reflektors können bereichsweise bündig zueinander abschließen. In dem Fall, dass der Halbleiterchip über den Reflektor elektrisch kontaktierbar ist, ist der Reflektor zweckmäßig elektrisch leitfähig ausgebildet. Der Halbleiterchip kann im elektrischen Kontakt zu dem Reflektor stehen. Zur Vermeidung eines möglichen Kurzschlusses kann der elektrisch leitfähige Reflektor Bereiche aufweisen, die von einander elektrisch isoliert sind. Ist der Halbleiterchip über den Reflektor oder durch den Reflektor hindurch extern elektrisch kontaktierbar, kann das Bauelement besonders kompakt mit einer geringen Bauhöhe ausgestaltet werden. Das Bauelement kann frei von metallischen Trägerbestandteilen, zum Beispiel von einem Leiterrahmen, der etwa von einem
Moldkörper umschlossen ist, und insbesondere frei von
Leiterbahnen auf dem Reflektor oder innerhalb der Kavität des Reflektors sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Umhüllung ein Vergussmaterial und Phosphorpartikel auf, wobei die Phosphorpartikel in dem Vergussmaterial eingebettet sind. Unter Phosphorpartikel werden Leuchtstoffpartikel verstanden, die die von dem Halbleiterchip emittierte
elektromagnetische Strahlung erster Peakwellenlänge
absorbiert und diese in elektromagnetische Strahlung zweiter Peakwellenlänge umwandelt, wobei die zweite Peakwellenlänge von der ersten Peakwellenlänge verschieden und insbesondere größer als die erste Peakwellenlänge ist. Die Umhüllung kann Phosphorpartikel verschiedener Typen aufweisen, die Strahlung erster Peakwellenlänge in Strahlungen verschiedener
Peakwellenlängen umwandelt, sodass sich aus einer Mischung der emittierten und konvertierten Strahlung für das
menschliche Auge weiß erscheinendes Licht ergibt. Durch die Ausgestaltung, dass die Umhüllung die Vorderseite des Halbleiterchips vollständig und die Seitenflächen des Halbleiterchips zumindest teilweise bedeckt, kann die
Farbortstabilität des Bauelements über Abstrahlwinkel
verbessert werden. Die Umhüllung mit dem Vergussmaterial und den darin eingebetteten Phosphorpartikeln kann einschichtig, insbesondere einstückig ausgebildet sein. Die Umhüllung kann eine einzige Vergussschicht aufweisen, die etwa in einem einzigen Verfahrensschritt ausgebildet ist. Die dem Halbleiterchip zugewandte Grenzfläche der Umhüllung mit der Kontur des Halbleiterchips kann somit durch eine Oberfläche der Vergussschicht gebildet sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Umhüllung eine Konverterschicht mit Phosphorpartikeln auf. Die Konverterschicht bedeckt die Vorderseite des
Halbleiterchips insbesondere vollständig und die
Seitenflächen des Halbleiterchips zumindest teilweise.
Insbesondere ist die Konverterschicht nicht-planar
ausgebildet. Die Konverterschicht kann dabei eine im
Wesentlichen konstante Schichtdicke aufweisen. Dies führt insbesondere zu einer besseren Entwärmung der
Konverterschicht und zu einer besonders gleichmäßigen
räumlichen Farbortsverteilung .
Die Umhüllung kann in diesem Fall die Konverterschicht und die Vergussschicht aufweisen, wobei die Konverterschicht zwischen dem Halbleiterchip und der Vergussschicht angeordnet ist. Es ist möglich, dass die Konverterschicht und die
Vergussschicht dasselbe Matrixmaterial aufweist, wobei die Konverterschicht eine deutlich höhere Konzentration an
Phosphorpartikeln als die Vergussschicht aufweist, etwa mindestens dreimal, fünfmal, zehnmal oder mindestens
zwanzigmal höher. Die Konverterschicht kann im Zweifel als Teil der Vergussschicht angesehen werden, wenn die
Konverterschicht und die Vergussschicht dasselbe
Matrixmaterial aufweist und die Konverterschicht etwa durch Sedimentation von Phosphorpartikeln oder durch ein ähnliches Verfahren ausgebildet ist. In diesem Fall sind die
Phosphorpartikel etwa nicht gleichmäßig oder im Wesentlichen gleichmäßig in der Umhüllung verteilt. Die Umhüllung ist insbesondere in zwei Teilbereiche unterteilt, wobei ein erster Teilbereich die Vergussschicht bildet und ein zweiter Teilbereich die Konverterschicht bildet. Alternativ kann die Konverterschicht als eine eigenständige Schicht ausgebildet sein, die zwischen der Vergussschicht und dem Halbleiterchip angeordnet ist. In diesem Fall können die Konverterschicht und die Vergussschicht neben der Konzentration der
Phosphorpartikeln weitere Unterschiede etwa hinsichtlich der Material Zusammensetzung aufweisen . Sowohl die Konverterschicht als auch die Vergussschicht können jeweils eine dem Halbleiterchip zugewandte Oberfläche aufweisen, die die Kontur des Halbleiterchips und/oder des Reflektors nachbildet. Die Konverterschicht kann derart ausgebildet sein, dass diese in Draufsicht den Halbleiterchip vollständig und den Reflektor zumindest teilweise bedeckt, wobei eine Oberfläche der Konverterschicht die dem
Halbleiterchip und dem Reflektor zugewandte Grenzfläche der Umhüllung bildet. Zum Beispiel bildet die Grenzfläche
bereichsweise die Kontur des Halbleiterchips und
bereichsweise die Kontur des Reflektors nach. Insbesondere grenzt die Konverterschicht direkt an den Halbleiterchip und an den ersten und zweiten Teilbereich des Reflektors an.
Durch die nicht-planare Ausgestaltung der Konverterschicht, die die Vorderseite und die Seitenflächen des Halbleiterchips bedeckt, wird eine besonders hohe Farbortstabilität über Abstrahlwinkel des Bauelements erzielt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements ist der Halbleiterchip zumindest bereichsweise mittels der Umhüllung an dem ersten Teilbereich des Reflektors mechanisch stabil befestigt. Bereichsweise kann der Halbleiterchip mittels des zweiten Teilbereiches an dem ersten Teilbereich des
Reflektors befestigt sein. Der erste Teilbereich des Reflektors kann getrennt von dem zweiten Teilbereich des Reflektors ausgebildet sein. Insbesondere bildet der erste Teilbereich des Reflektors eine Kavität, in der der
Halbleiterchip angeordnet beziehungsweise befestigt ist. In der lateralen Richtung ist der zweite Teilbereich des
Reflektors zwischen dem Halbleiterchip und dem ersten
Teilbereich des Reflektors angeordnet, wobei der zweite
Teilbereich als Klebeverbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem ersten Teilbereich des Reflektors dienen kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Halbleiterchip auf dessen Rückseite zur externen
elektrischen Kontaktierung eine erste Kontaktschicht auf. In Draufsicht können der Reflektor und die erste Kontaktschicht frei von einer Überlappung sein. Die erste Kontaktschicht ist insbesondere auf der Rückseite des Bauelements frei
zugänglich und kann somit als erste Anschlussfläche des Bauelements dienen. Der Halbleiterchip kann auf dessen
Rückseite zur elektrischen Kontaktierung eine zweite
Kontaktschicht aufweisen. Der Reflektor und die zweite
Kontaktschicht können in Draufsicht frei von einer
Überlappung sein. Die zweite Kontaktschicht ist somit
insbesondere über die Rückseite des Halbleiterchips
beziehungsweise über die Rückseite des Bauelements frei zugänglich und kann als weitere Anschlussfläche des
Bauelements zur elektrischen Kontaktierung des Bauelements etwa mit einer externen Stromquelle dienen. Die erste und die zweite Kontaktschicht des Halbleiterchips sind zweckmäßig verschiedenen elektrischen Polaritäten des Halbleiterchips zugeordnet.
Alternativ können die Kontaktschichten des Halbleiterchips und der Reflektor in Draufsicht Überlappungen aufweisen. In diesem Fall können die elektrischen Kontaktschichten des Halbleiterchips jeweils mit einem Bereich des Reflektors elektrisch leitend verbunden sein. Der Halbleiterchip kann somit über den Reflektor etwa mit einer externen Stromquelle elektrisch kontaktierbar sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist der Halbleiterchip auf dessen Vorderseite zur externen elektrischen Kontaktierung die zweite Kontaktschicht auf. Das Bauelement umfasst beispielsweise eine Durchkontaktierung, die sich in vertikaler Richtung durch den Reflektor, etwa durch den ersten Teilbereich des Reflektors, hindurch
erstreckt und mit der zweiten Kontaktschicht des
Halbleiterchips elektrisch leitend verbunden ist. Die
Durchkontaktierung ist beispielsweise seitlich des
Halbleiterchips angeordnet und weist in Draufsicht
insbesondere keine Überlappungen mit dem Halbleiterchip auf. Das Bauelement weist auf dessen Rückseite etwa eine
Anschlussfläche auf, die im elektrischen Kontakt mit der Durchkontaktierung steht. Das Bauelement kann somit weiterhin ausschließlich über dessen Rückseite elektrisch kontaktierbar sein .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist dieses eine elektrisch leitfähige Trägerschicht auf. Die leitfähige Trägerschicht umfasst insbesondere eine erste Teilschicht und eine von der ersten Teilschicht lateral beabstandete zweite Teilschicht. Der Halbleiterchip und/oder der Reflektor können auf der Trägerschicht angeordnet sein. Insbesondere ist der Halbleiterchip mit der ersten
Teilschicht und mit der zweiten Teilschicht elektrisch leitend verbunden. Die elektrisch leitfähige Trägerschicht begrenzt das Bauelement insbesondere in der vertikalen Richtung und weist eine Oberfläche als Rückseite des
Bauelements auf. Das Bauelement kann somit als
oberflächenmontierbares Bauelement ausgestaltet sein, wobei das Bauelement etwa über dessen Rückseite, nämlich über die erste und zweite Teilschicht der elektrisch leitfähigen
Trägerschicht elektrisch kontaktierbar ist. Die elektrisch leitfähige Trägerschicht ist insbesondere planar ausgebildet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements sind der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich des
Reflektors jeweils elektrisch isolierend ausgebildet.
Insbesondere können der erste Teilbereich und/oder der zweite Teilbereich jeweils ein Matrixmaterial aufweisen, in dem lichtreflektierenden Partikel eingebunden sind. Insbesondere ist das Matrixmaterial strahlungsdurchlässig, insbesondere transparent ausgebildet. Die Reflektivität des Reflektors kann insbesondere über die Verteilung und die Konzentration der lichtreflektierenden Partikeln eingestellt werden.
Insbesondere ist der Reflektor derart eingerichtet, dass mindestens 50%, etwa mindestens 70% oder mindestens 90% der auf den Reflektor auftreffenden elektromagnetischen Strahlung etwa in eine Vorwärtsrichtung zurück reflektiert werden. Der Reflektor kann ein Matrixmaterial wie Epoxid oder Silikon aufweisen. Alternativ kann das Matrixmaterial ein
thermoplastisches Material oder ein keramisches Material sein. In diesem Fall kann die Reflektivität des Reflektors durch Beimischung von reflektierenden Füllstoffen erhöht werden . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements sind der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich des
Reflektors in verschiedenen Prozessschritten hergestellt. Der erste Teilbereich und der zweite Teilbereich können eine gemeinsame Grenzfläche aufweisen, die im fertigen Bauelement erkennbar ist. Der erste Teilbereich und der zweite
Teilbereich können gleiche Materialzusammensetzung oder auch unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Bauelements weist die Umhüllung eine dem Halbleiterchip abgewandte Oberfläche auf, die zumindest bereichsweise konvex ausgebildet ist. Zum Beispiel kann diese Oberfläche die Form einer Oberfläche eines optischen Elements, etwa die Form einer Linse annehmen. Auch ist es möglich, dass die dem Halbleiterchip abgewandte Oberfläche der Umhüllung bereichsweise Vertiefungen und bereichsweise Erhebungen zur Förderung der Lichtextraktion aufweist. Auch kann die Oberfläche andere Formen aufweisen. In Draufsicht kann die Umhüllung den Halbleiterchip
vollständig und den Reflektor zumindest teilweise oder vollständig bedecken. Die Umhüllung kann dabei
Phosphorpartikel aufweisen oder frei von Phosphorpartikeln sein. Insbesondere ist die Umhüllung aus einem
Vergussmaterial ausgebildet, das für die im Betrieb des
Bauelements von dem Halbleiterchip emittierte Strahlung oder von den Phosphorpartikeln konvertierte Strahlung durchlässig bzw. transparent ist. In mindestens einer Ausführungsform eines Verfahrens zur
Herstellung eines oder einer Mehrzahl von hier beschriebenen Bauelementen wird eine Mehrzahl von Halbleiterchips
bereitgestellt. Die Halbleiterchips können etwa auf einem Hilfsträger in eine Mehrzahl von Reihen und Spalten
angeordnet werden. Ein gemeinsamer Reflektor wird auf die
Bereiche zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips derart aufgebracht, dass die Halbleiterchips jeweils in lateralen Richtungen von dem gemeinsamen Reflektor umschlossen werden. Eine gemeinsame Umhüllung wird auf die Halbleiterchips und auf den gemeinsamen Reflektor derart aufgebracht, dass die gemeinsame Umhüllung in Draufsicht die Halbleiterchips vollständig bedeckt. Nach dem Ausbilden der Umhüllung werden die Bauelemente vereinzelt, indem der gemeinsame Reflektor in den Bereichen zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips durchtrennt wird, so dass die vereinzelten Bauelemente jeweils mindestens einen
Halbleiterchip, einen Reflektor und eine Umhüllung aufweisen. Der Reflektor und die Umhüllung des jeweiligen Bauelements sind somit aus dem gemeinsamen Reflektor bzw. aus der
gemeinsamen Umhüllung hervorgegangen. Der Hilfsträger, auf dem die Halbleiterchips angeordnet sind, kann vor, bei oder nach dem Vereinzelungsschritt von den Bauelementen entfernt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der gemeinsame Reflektor zumindest teilweise vorgefertigt
bereitgestellt. Zum Beispiel weist der gemeinsame,
insbesondere zusammenhängende Reflektor eine Mehrzahl von offenen Kavitäten auf, wobei die Halbleiterchips jeweils in den offenen Kavitäten angeordnet werden können. Solche
Kavitäten sind jeweils insbesondere frei von einer
Bodenfläche. Die in den offenen Kavitäten angeordneten
Halbleiterchips sind somit durch den gemeinsamen Reflektor hindurch elektrisch kontaktierbar . Die Kavitäten weisen jeweils Seitenwände auf, die als erste Teilbereiche der einzelnen Reflektoren der jeweiligen herzustellenden
Bauelemente ausgebildet sind.
Nachdem der gemeinsame Reflektor auf die Bereiche zwischen den Reihen und Spalten derart aufgebracht sind, dass die Halbleiterchips jeweils in den Kavitäten des gemeinsamen Reflektors angeordnet werden, kann der gemeinsame Reflektor nachträglich an den Halbleiterchips mechanisch befestigt werden. Beispielsweise wird ein Reflektormaterial verwendet, um eine mechanische Verbindung zwischen dem jeweiligen
Halbleiterchip und dem jeweiligen ersten Teilbereich des zugehörigen Reflektors herzustellen. Das Reflektormaterial bildet dabei insbesondere den zweiten Teilbereich des
zugehörigen Reflektors. Dabei kann das Reflektormaterial Seitenflächen des Halbleiterchips teilweise bedecken. Das Reflektormaterial kann derart ausgebildet sein, dass dieses insbesondere unmittelbar an den ersten von dem Halbleiterchip lateral beabstandeten ersten Teilbereich des zugehörigen Reflektors angrenzt. Die Umhüllung kann derart ausgebildet sein, dass diese sowohl an die Halbleiterchips als auch an den gemeinsamen Reflektor angrenzt, wodurch die mechanische Stabilität der
herzustellenden Bauelemente zusätzlich erhöht wird. Die
Umhüllung kann dabei Phosphorpartikel enthalten, die in einer Vergussschicht der Umhüllung eingebettet sind. Die
Phosphorpartikel können gleichmäßig in der Umhüllung, insbesondere in der Vergussschicht verteilt sein. Es ist auch möglich, dass die Umhüllung eine Konverterschicht mit
Phosphorpartikeln enthält, wobei die Konverterschicht
verschieden von der Vergussschicht ist oder sich einem dem Halbleiterchip angrenzenden Bereich der Vergussschicht befindet. Zum Beispiel werden die Phosphorpartikel mittels Sprühbeschichtung oder durch Sedimentation oder durch
Aufbringen einer vorgefertigten Konverterfolie auf die
Halbleiterchips aufgebracht. Bei der Sedimentation von
Phosphorpartikeln können sich diese in demselben
Matrixmaterial der Vergussschicht befinden. Die
Phosphorpartikel weisen jedoch eine erhöhte Konzentration in unmittelbarer Nähe des Halbleiterchips auf. In diesem Fall bildet das Matrixmaterial der Vergussschicht mit den darin eingebetteten Phosphorpartikeln die Konverterschicht.
Alternativ ist es auch möglich, dass die Konverterschicht frei von einem Matrixmaterial der Vergussschicht und ist somit verschieden von der Konverterschicht. Die
Phosphorpartikel können ausschließlich in der
Konverterschicht angeordnet sein. Insbesondere ist das
Bauelement frei von einer Trennschicht, die zwischen dem Halbleiterchip und einer die Phosphorpartikel enthaltenden
Schicht angeordnet ist. Das Bauelement beruht in diesem Fall auf dem Prinzip der chip-nahen Konversion.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird der gemeinsame Reflektor durch sequentielles Aufbringen von
Materialschichten um die einzelne Halbleiterchips
ausgebildet. Die Materialschichten können derart ausgebildet sein, dass der Reflektor mit zunehmendem Abstand von dem korrespondierenden Halbleiterchip eine größer werdende vertikale Höhe aufweist. Insbesondere können einige der
Materialschichten derart ausgebildet werden, dass die
Materialschichten mit einem geringeren Abstand zu einem korrespondierenden Halbleiterchip eine geringere vertikale Höhe aufweisen als die Materialschichten mit einem größeren Abstand zu dem korrespondierenden Halbleiterchip. Zur
Erzielung einer wachsenden vertikalen Höhe des Reflektors mit größerem Abstand von dem Halbleiterchip können die
Materialschichten teilweise übereinander angeordnet werden. Das oben beschriebene Verfahren ist für die Herstellung eines oder einer Mehrzahl von hier beschriebenen Bauelementen besonders geeignet. Im Zusammenhang mit dem Bauelement beschriebenen Merkmale können daher auch für das Verfahren herangezogen werden und umgekehrt.
Weitere Vorteile, bevorzugte Ausführungsformen und
Weiterbildungen des Bauelements sowie des Verfahrens ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 9D erläuterten Ausführungsbeispielen. Es zeigen:
Figuren 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 und 8 verschiedene
Ausführungsbeispiele für ein Bauelement in schematischen Schnittansichten, und
Figuren 9A, 9B, 9C und 9D schematische Darstellungen
verschiedener Verfahrensstadien eines Verfahrens zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen.
Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren sind jeweils schematische Darstellungen und daher nicht unbedingt maßstabsgetreu. Vielmehr können vergleichsweise kleine Elemente und insbesondere Schichtdicken zur
Verdeutlichung übertrieben groß dargestellt werden.
In Figur 1 ist ein Bauelement 100 dargestellt. Das Bauelement 100 weist einen Halbleiterchip 1, einen Reflektor 2 und eine Umhüllung 3 auf. Der Reflektor 2 ist rahmenartig um den
Halbleiterchip 1 angeordnet. In lateralen Richtungen ist der Halbleiterchip 1 von dem Reflektor 2 vollumfänglich
umschlossen. In Draufsicht bedeckt die Umhüllung 3 den
Halbleiterchip 1 vollständig. Auch ist der Reflektor 2 von der Umhüllung 3 bedeckt. Das Bauelement 100 weist eine Vorderseite 101 und eine der Vorderseite 101 abgewandte Rückseite 102 auf. Im Betrieb des Bauelements 100 ist der Halbleiterchip 1 zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung eingerichtet. Die Vorderseite 101 des Bauelements 100 dient insbesondere als
Strahlungsaustrittsseite des Bauelements 100. Insbesondere ist das Bauelement 100 oberflächenmontierbar ausgestaltet. Das bedeutet, dass das Bauelement 100 insbesondere über dessen Rückseite 102 extern elektrisch kontaktierbar ist.
Gemäß Figur 1 umfasst die Rückseite 102 des Bauelements 100 eine Rückseite des Reflektors 2 und eine Rückseite 12 des Halbleiterchips 1. Der Halbleiterchip 1 weist auf dessen Rückseite 12 eine erste Kontaktschicht 41 und eine zweite Kontaktschicht 42 auf. Die Kontaktschichten 41 und 42 sind insbesondere auf der Rückseite 102 des Bauelements 100 frei zugänglich, so dass der Halbleiterchip 1 beziehungsweise das Bauelement 100 über die Rückseite 12 beziehungsweise 102 mit einer externen Stromquelle elektrisch kontaktierbar sind.
Der Halbleiterchip 1 weist eine der Rückseite 12 abgewandte Vorderseite 11 auf. Insbesondere ist der Halbleiterchip 1 als Volumenemitter ausgestaltet. Das bedeutet, dass der
Halbleiterchip 1 im Betrieb des Bauelements 100
elektromagnetische Strahlung emittieren kann, die
insbesondere über die Vorderseite 11 und über Seitenflächen 10 aus dem Halbleiterchip 1 austreten kann. Der in der Figur 1 dargestellte Halbleiterchip 1 ist insbesondere
ausschließlich über die Rückseite 12, nämlich über dessen elektrische Kontaktschichten 41 und 42 extern elektrisch kontaktierbar. Insbesondere ist der Halbleiterchip ein Flip- Chip, etwa ein Saphir-Flip-Chip. Der in der Figur 1 dargestellte Reflektor 2 weist einen ersten Teilbereich 21 und einen zweiten Teilbereich 22 auf. Der erste Teilbereich 21 und der zweite Teilbereich 22 können gleiche Materialzusammensetzung oder verschiedene
Materialzusammensetzungen aufweisen. Insbesondere sind der erste Teilbereich 21 und der zweite Teilbereich 22 durch voneinander verschiedene Verfahrensschritte hergestellt.
Insbesondere umschließt der erste Teilbereich 21 den
Halbleiterchip 1 rahmenartig, wobei der erste Teilbereich 21 von dem Halbleiterchip in der lateralen Richtung räumlich beabstandet ist. Der erste Teilbereich 21 bildet so eine Kavität, in der der Halbleiterchip 1 angeordnet ist. Diese Kavität, wie in der Figur 1 dargestellt, weist von der
Rückseite 102 zur Vorderseite 101 des Bauelements 100 hin einen wachsenden Querschnitt auf. Seitenwände der Kavität verlaufen insbesondere schräg zu der Rückseite 102 des
Bauelements 100, so dass elektromagnetische Strahlung, die auf die Seitenwände der Kavität auftrifft, wieder in die Richtung der Vorderseite 101 des Bauelements
zurückreflektiert werden kann.
In der lateralen Richtung ist der zweite Teilbereich 22 des Reflektors 2 zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem ersten Teilbereich 21 angeordnet. Insbesondere grenzt der zweite Teilbereich 22 sowohl an den Halbleiterchip 1 als auch an den ersten Teilbereich 21 an, so dass der zweite Teilbereich 22 insbesondere als Verbindungsschicht dient. Insbesondere ist der zweite Teilbereich 22 des Reflektors 2 aus einem
strahlungsdurchlässigen Haftvermittlermaterial mit darin eingebetteten lichtreflektierenden Partikeln ausgebildet. Der zweite Teilbereich 22 bedeckt dabei die Seitenflächen 10 des Halbleiterchips 1 teilweise. Insbesondere kann der
Halbleiterchip 1 von dem zweiten Teilbereich 22 des Reflektors 2 vollumfänglich umschlossen sein. In Draufsicht füllt der zweite Teilbereich 22 somit einen lateralen
Zwischenraum zwischen dem Halbleiterchip 1 und dem ersten Teilbereich 21 des Reflektors 2 auf. Abstrahlungen in
Rückwärtsrichtung, das heißt in Richtung der Rückseite 102, und damit potentielle Lichtverluste in Rückwärtsrichtung können vermieden werden. Eine Abstrahlung über die Rückseite des Halbleiterchips 1 beziehungsweise des Bauelements 100 kann bis zu 100 % unterbunden werden. Insbesondere bedeckt der zweite Teilbereich 22 lediglich einen kleineren Anteil, etwa höchstens 40 % , höchstens 30 %, höchstens 20 % oder höchstens 10 % der Seitenflächen 10 des Halbleiterchips 1, so dass die von dem Halbleiterchip 1 emittierte Strahlung weiterhin über einen Großteil der Seitenflächen 10 aus dem Halbleiterchip 1 austreten kann.
In der Figur 1 bedeckt die Umhüllung 3 in Draufsicht die Vorderseite 11 des Halbleiterchips 1 vollständig und die Seitenflächen 10 des Halbleiterchips 1 teilweise. Die
Umhüllung weist somit eine dem Halbleiterchip 1
beziehungsweise dem Reflektor 2 zugewandte Grenzfläche 32 auf, die bereichsweise eine Kontur des Halbleiterchips 1 beziehungsweise eine Kontur des Reflektors 2 nachbildet oder widerspiegelt. Die Umhüllung 3 weist eine der Grenzfläche 32 abgewandte Oberfläche 31 auf, die insbesondere die
Vorderseite 101 des Bauelements 100 bildet. Die Umhüllung 3 kann einschichtig oder mehrschichtig ausgebildet sein.
Wie in der Figur 1 dargestellt, kann die Umhüllung 3 aus einer einzigen Vergussschicht 34 ausgebildet sein, die insbesondere einstückig ausgebildet ist. Die Vergussschicht 34 kann in einem einzigen Verfahrensschritt hergestellt werden. Die Vergussschicht 34 kann aus einem strahlungsdurchlässigen Vergussmaterial gebildet sein. Es ist möglich, dass in dem Vergussmaterial der Vergussschicht 34 beziehungsweise der Umhüllung 3 Phosphorpartikel eingebettet sind. Die Phosphorpartikel sind insbesondere dazu vorgesehen, die von dem Halbleiterchip 1 emittierte elektromagnetische
Strahlung einer ersten Peakwellenlänge zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer zweiten Peakwellenlänge konvertiert, wobei sich die zweite Peakwellenlänge von der ersten Peakwellenlänge unterscheidet. Die Umhüllung kann verschiedene Typen von Phosphorpartikeln aufweisen. Auch ist es möglich, dass die Umhüllung 3 beziehungsweise das
Bauelement 100 frei von Phosphorpartikeln sind. Das
Bauelement 100 ist insbesondere hinsichtlich des
Vorhandenseins oder des Nichtvorhandenseins von
Phosphorpartikeln oder hinsichtlich deren Zusammensetzung derart eingerichtet, dass dieses im Betrieb insgesamt weißes oder farbiges Licht emittiert.
Gemäß Figur 1 ist der Halbleiterchip 1 durch den Reflektor 2 hindurch elektrisch kontaktierbar . Insbesondere weisen der Reflektor 2 und die Kontaktschichten 41 und 42 des
Halbleiterchips 1 in Draufsicht keine Überlappungen auf.
Insbesondere können die Rückseite des Reflektors 2 und die Rückseite 12 des Halbleiterchips 1 mit zumindest
bereichsweise bündig zueinander abschließen.
Das in der Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist die Umhüllung 3 eine Konverterschicht 30 auf. Die
Konverterschicht 30 ist in der vertikalen Richtung zwischen der Vergussschicht 34 und dem Halbleiterchip 1
beziehungsweise dem Reflektor 2 angeordnet. Insbesondere ist die Vergussschicht 34 frei von Phosphorpartikeln oder weist lediglich geringe Spuren von Phosphorpartikeln auf.
Insbesondere grenzt die Konverterschicht 30 unmittelbar an den Halbleiterchip 1 und an den Reflektor 2 an . In Draufsicht bedeckt die Konverterschicht 30 den Halbleiterchip 1 und/oder den Reflektor 2 vollständig. Die Konverterschicht 30 bedeckt die Seitenflächen 10 des Halbleiterchips 1 teilweise. Die Seitenflächen 10 des Halbleiterchips 1 sind jedoch durch die Konverterschicht 30 und den zweiten Teilbereich 22 des
Reflektors 2 vollständig bedeckt. Abweichend davon ist es auch möglich, dass die Seitenflächen 10 von der
Konverterschicht 30 und dem zweiten Teilbereich 22 des
Reflektors nicht vollständig bedeckt sind, die Farbverteilung über Winkel dennoch besonders homogen gestaltet werden kann, etwa durch eine vollständige Bedeckung des Halbleiterchips 1 durch die Konverterschicht 30 beziehungsweise durch die
Umhüllung 3 mit den darin eingebetteten Phosphorpartikeln.
Die Konverterschicht 30 weist eine nicht-planare Form auf. Insbesondere weist die Konverterschicht 30 eine im
Wesentlichen konstante, das heißt zum Beispiel bis auf
Herstellungstoleranzen konstante Schichtdicke auf. Abweichend davon ist es auch möglich, dass die Konverterschicht 30 keine konstante Schichtdicke aufweist, etwa wenn die
Konverterschicht 30 durch Sedimentation oder
Sprühbeschichtung ausgebildet wird. Die Konverterschicht 30 kann verschieden von der Vergussschicht 34 sein. Auch ist es möglich, dass die Konverterschicht 30 und die Vergussschicht 30 dasselbe Matrixmaterial aufweisen, wobei die
Konverterschicht 30 im Vergleich zu der Vergussschicht 34 eine erhöhte Konzentration an Phosphorpartikeln aufweist, etwa mindestens dreimal, zehnmal oder mindestens zwanzigmal höher. Die Konverterschicht 30 kann somit Teil der Vergussschicht 34 mit einer erhöhten Konzentration an
Phosphorpartikeln sein.
Die Konverterschicht 30 weist eine dem Halbleiterchip 1 und dem Reflektor zugewandte Oberfläche auf, die die Grenzfläche 32 der Umhüllung 3 bildet. Als nicht-planare Schicht bildet die Konverterschicht 30 bereichsweise die Kontur des
Halbleiterchips 1 und bereichsweise die Kontur des Reflektors 2 nach. Insbesondere grenzt die Vergussschicht 34 unmittelbar an die Konverterschicht 30 an, so dass die Vergussschicht 34 ebenfalls eine dem Halbleiterchip 1 und dem Reflektor 2 zugewandte Oberfläche aufweist, die die Kontur des
Halbleiterchips 1 beziehungsweise des Reflektors 2
nachbildet .
Die in der Konverterschicht 30 gemäß Figur 2 oder in der Vergussschicht 34 gemäß Figur 1 eingebetteten
Phosphorpartikel können durch eine nicht-planare
Konversionstechnik etwa durch Sprühbeschichtung,
Volumenkonversion oder durch Sedimentation auf den
Halbleiterchip 1 beziehungsweise auf den Reflektor 2
aufgebracht werden. Da insbesondere der erste Teilbereich 21 des Reflektors 2 frei gestaltbar ist, kann die Kavität des Reflektors 2 hinsichtlich deren Höhe, Breite, Neigungswinkel, Form oder Material unabhängig von den Chipabmessungen und gegebenenfalls von der Konversionstechnik gestaltet werden. Insbesondere kann eine Oberkante des Reflektors 2 höher oder niedriger sein als die Vorderseite 11 des Halbleiterchips 1. Die Variabilität der Konversionstechnik vereinfacht die
Erzielung eines optimierten Designs des Bauelements und/oder ermöglicht den Einsatz kostengünstiger Herstellungsprozesse. Die in der Umhüllung 3, nämlich in der Konverterschicht 30 und/oder in der Vergussschicht 34, eingebundenen
Phosphorpartikel können hinsichtlich deren Verteilung oder deren Konzentration mittels geeigneter, insbesondere nicht- planarer Konversionstechnik gezielt auf den Halbleiterchip 1 und auf die Kavität des Reflektors 2 aufgebracht werden, wobei die frei wählbare Ausgestaltung der Kavität die
Möglichkeit bietet, Abstrahleigenschaften des Bauelements 100 etwa hinsichtlich der Farbortstabilität über Abstrahlwinkel gezielt zu beeinflussen. Die Ausgestaltung der Kavität kann auch mit Rücksicht auf eine bevorzugte Konversionstechnik und Vergusstechnik optimiert werden. Insbesondere können die Form- und Materialauswahl des Reflektors 2 mechanische
Aspekte wie Vermeidung von Schwierigkeiten bei der Handhabung ultrakleiner Bauelemente mit haftenden Oberflächen
berücksichtigen .
Das in der Figur 3 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2 dargestellte Ausführungsbeispiel. Alternativ oder ergänzend zu dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Umhüllung eine dem Halbleiterchip 1 abgewandte Oberfläche 31 auf, die zumindest bereichsweise die Form einer Oberfläche eines optischen Elements, etwa einer Linse, annimmt. Die Oberfläche 31 der Umhüllung 3 ist in der Figur 3 eine
Oberfläche der Vergussschicht 34 und bildet die Vorderseite 101 des Bauelements 100. Insbesondere ist die Vergussschicht 34 ein Klarverguss, etwa aus Silikon. Aufgrund der
variierenden Schichtdicke der Vergussschicht 34 entlang der lateralen Richtung kann die Vergussschicht 34 als Linse zur Erzielung einer gleichmäßigen räumlichen Verteilung des im Betrieb des Bauelements 100 emittierten Lichts wirken.
Abweichend von der Figur 3 kann die Oberfläche 31 eine allgemein konvex geformte Oberfläche oder eine Oberfläche mit Erhebungen und Vertiefungen sein. Dem Zweck der verbesserten Lichtextraktion sind andere Formen der Oberfläche 31
ebenfalls möglich, etwa als Oberfläche einer Linse mit angeschnittenen senkrechten Kanten oder gar eines Würfels.
Das in der Figur 4 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der Reflektor 2 eine Mehrzahl von ersten Teilbereichen 21 auf. Die Mehrzahl von ersten Teilbereichen 21 und der zweite Teilbereich 22 des Reflektors 2 können durch
sequentielles Aufbringen von Materialschichten um den
Halbleiterchip 1 ausgebildet werden. Dabei können die
Mehrzahl von ersten Teilbereichen 21 und der zweite
Teilbereich 22 die gleiche Materialzusammensetzung oder unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen. Die dadurch gebildete Kavität des Reflektors 2 weist Innenflächen auf, die in verschiedenen Bereichen unterschiedlich gekrümmt sind. Die in der Figur 4 eingezeichneten gestrichelten Linien stellen Trennlinien dar, die benachbarte Reflektoren 2 verschiedener Bauelemente 100 voneinander trennen. Bei der Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen 100 können die Bauelemente 100 entlang solcher Trennlinien vereinzelt werden.
Der in den Figuren 1 bis 4 dargestellte Reflektor 2 ist insbesondere elektrisch isolierend ausgebildet. Der Reflektor 2 kann ein oder mehrere Matrixmaterialien aufweisen, in dem oder in denen lichtreflektierende Partikel, etwa
Siliziumoxid-, Titanoxidpartikel oder andere Weißpartikel, eingebettet sind. Insbesondere ist das Matrixmaterial ein niedrig brechendes Material, das heißt ein Material mit einem Brechungsindex kleiner als 2, insbesondere kleiner als 1,7 oder kleiner als 1,5. Die in dem Matrixmaterial eingebetteten lichtreflektierenden Partikel weisen in der Regel einen höheren Brechungsindex auf als das Matrixmaterial. Der elektrisch isolierende Reflektor 2 ist insbesondere frei von einer metallischen Schicht oder von einer Metallschicht, etwa von einer Silberschicht. Der Reflektor 2 enthält somit keine optisch wirksamen metallischen Flächen, insbesondere keine silberbeschichteten Flächen, die besonders
korrosionsempfindlich sind. Bauelemente, die frei von einer Silberbeschichtung sind, können ohne Bedenken hinsichtlich der Korrosionsbeständigkeit im Freien eingesetzt werden.
Das in der Figur 5 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Alternativ oder ergänzend zu den hier beschriebenen Ausführungsbeispielen weist das Bauelement 100 gemäß Figur 5 eine elektrisch leitfähige
Trägerschicht 5 auf, auf der der Halbleiterchip 1 und der Reflektor 2 angeordnet sind. Die elektrisch leitfähige
Trägerschicht 5 weist eine erste Teilschicht 51 und eine von der ersten Teilschicht 51 lateral beabstandete zweite
Teilschicht 52 auf. Der Halbleiterchip 1 ist mit der
elektrisch leitfähigen Trägerschicht 5 elektrisch verbunden. In der Figur 5 ist dargestellt, dass die erste Kontaktschicht 41 auf der ersten Teilschicht 51 aufliegt und steht mit dieser in elektrischem Kontakt. Die zweite Kontaktschicht 42 des Halbleiterchips 1 liegt auf der zweiten Teilschicht 52 auf und steht insbesondere mit dieser in elektrischem
Kontakt.
Die elektrisch leitfähige Trägerschicht 5 ist insbesondere aus einem Metall, etwa aus Kupfer oder Aluminium, oder aus einer Metalllegierung wie NiSn, NiAg, NiPdAu oder CuW, gebildet. Insbesondere ist die Trägerschicht 5 als planare Metallfolie ausgebildet. Zum Beispiel kann die elektrisch leitfähige Trägerschicht 5 mittels eines
Galvanisierungsprozess auf dem Halbleiterchip 1 und/oder auf dem Reflektor 2 ausgebildet werden. Die Trägerschicht 5 dient somit als Unterbau für bessere Stabilisierung des Bauelements und/oder für bessere Wärmespreizung und/oder für leichtere Lötmontage .
Es wird in der Figur 6 ein alternatives Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 angegeben. Im Unterschied zu den bisher beschriebenen Ausführungsbeispielen ist der Reflektor 2 mit dem ersten Teilbereich 21 und dem zweiten Teilbereich 22 metallisch ausgebildet. Der Reflektor 2 weist somit ausgeformte metallische Komponente auf. Der Halbleiterchip 1 ist mit dem Reflektor 2 elektrisch leitend verbunden. Über den Reflektor 2 kann der Halbleiterchip 1 extern elektrisch kontaktiert werden. Der Reflektor 2 weist insbesondere einen dritten Bereich 23 auf, der aus einem elektrisch isolierenden Material ausgebildet ist. Der dritte Teilbereich 23 ist insbesondere dazu eingerichtet, verschiedene Teilbereiche des Reflektors 2 voneinander elektrisch zu isolieren. In der Figur 6 grenzt der zweite Teilbereich 22 unmittelbar - höchstens bis auf eine Haftvermittlerschicht - an die erste Kontaktschicht 41 oder an die zweite Kontaktschicht 42 des Halbleiterchips 1 und somit unmittelbar an den Halbleiterchip 1 an. Der erste Teilbereich 21 ist in der lateralen Richtung dagegen von dem Halbleiterchip 1 räumlich beabstandet. Der dritte Teilbereich 23 des Reflektors 2 kann ein
strahlungsdurchlässiges Matrixmaterial aufweisen, in dem lichtreflektierende Partikel eingebettet sind. Zum Beispiel wirkt der dritte Bereich 23 als Lötstoppschicht. Das in der Figur 7 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 2 dargestellten Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu weist der Halbleiterchip 1 auf der Rückseite 12 eine erste Kontaktschicht 41 und auf der Vorderseite 11 eine zweite
Kontaktschicht 42 auf. In Draufsicht sind der Reflektor 2 und die erste Kontaktschicht 41 frei von einer Überlappung. Die erste Kontaktschicht 41 bedeckt den Halbleiterchip
insbesondere vollständig. Die erste Kontaktschicht 41 kann strahlungsreflektierend ausgebildet sein. Das Bauelement 100 weist eine Durchkontaktierung 40 auf, die sich in der
vertikalen Richtung durch den Reflektor 2, insbesondere durch den ersten Teilbereich 21 des Reflektors 2 hindurch
erstreckt. Über ein Verbindungsmittel 43, etwa über einen Bonddrahtverbindung kann die zweite Kontaktschicht 42 mit der Durchkontaktierung 40 elektrisch verbunden werden, so dass das Bauelement 100 insgesamt ausschließlich über die
Rückseite 102 extern elektrisch kontaktierbar ist. Der Halbleiterchip 1 gemäß Figur 7 ist insbesondere ein
Dünnfilm-Halbleiterchip. Der Dünnfilm-Halbleiterchip 1 ist frei von einem Aufwachssubstrat . Der Halbleiterchip 1 weist insbesondere ein elektrisch leitfähiges Substrat 13 auf, auf dem ein funktioneller Schichtenstapel 14 angeordnet ist. Im Betrieb des Halbleiterchips 1 beziehungsweise des Bauelements 100 ist der funktionelle Schichtenstapel 14 insbesondere zur Erzeugung elektromagnetischer Strahlung etwa im sichtbaren, infraroten oder im ultravioletten Spektralbereich
eingerichtet. Der in den Figuren 1 bis 6 dargestellte
Halbleiterchip kann ebenfalls einen solchen funktionellen Schichtenstapel 14 aufweisen. Das in der Figur 8 dargestellte Ausführungsbeispiel für ein Bauelement 100 entspricht im Wesentlichen dem in der Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel mit der elektrischen
Kontaktierung gemäß Figur 7. Im Unterschied zu den Figuren 3 und 7 ist das in der Figur 8 dargestellte Bauelement 100 frei von einer Konverterschicht 30. Insbesondere ist es möglich, dass die Vergussschicht 34 oder die gesamte Umhüllung 3 frei von Phosphorpartikeln ist. Insbesondere ist der
Halbleiterchip 1 derart ausgebildet, dass dieser im Betrieb des Bauelements 100 farbiges Licht emittiert. Abweichend von der Figur 8 kann das in der Figur 8 dargestellte Bauelement 100 eine etwa wie in der Figur 7 dargestellte
Konverterschicht 30 aufweisen. In den Figuren 9A bis 9D werden verschiedene
Verfahrensschritte eines Verfahrens zur Herstellung einer Mehrzahl von Bauelementen 100 dargestellt.
Gemäß Figur 9A wird eine Mehrzahl von Halbleiterchips 1 in eine Mehrzahl von Reihen und Spalten angeordnet. Die
Halbleiterchips 1 können auf einem Hilfsträger, etwa auf einem Klebeband (hier nicht dargestellt) angeordnet sein. Der Hilfsträger kann ein mechanisch stabiler oder ein flexibler, insbesondere reversibel dehnbarer Träger sein.
Gemäß Figur 9B wird ein gemeinsamer Reflektor 20 auf die Bereiche zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips 1 derart aufgebracht, dass die Halbleiterchips 1 jeweils in lateralen Richtungen von dem gemeinsamen Reflektor 20 umschlossen werden. Der gemeinsame Reflektor 20 kann durch
Ausbilden eine Mehrzahl von Streifen aus lichtreflektierendem Material, etwa aus einem lichtdurchlässigen niedrigbrechenden Material mit darin eingebetteten Weißpartikel, insbesondere mittels linearen Dispensens ausgebildet werden. Die einzelnen Halbleiterchips 1 werden etwa von Teilbereichen des
gemeinsamen Reflektors 20 eingerahmt. Nach der Aushärtung des gemeinsamen Reflektors 20 kann eine Umhüllung mit darin eingebetteten Phosphorpartikeln oder mit einer
Konverterschicht auf die Mehrzahl von Halbleiterchips 1 und auf den gemeinsamen Reflektor 20 aufgebracht werden.
Es ist auch möglich, dass der gemeinsame Reflektor durch sequentielles Aufbringen von Materialschichten um die
einzelnen Halbleiterchips 1 ausgebildet wird, so dass eine Mehrzahl von Bauelementen 100, wie etwa in der Figur 4 dargestellt, nach einem Vereinzelungsschritt hergestellt wird. Alternativ ist es auch möglich, etwa in der Figur 9C dargestellt, den gemeinsamen Reflektor 20 zumindest teilweise vorgefertigt bereitzustellen. Ein solcher vorgefertigter, insbesondere zusammenhängender Reflektor 20 weist
insbesondere ausschließlich erste Teilbereiche 21 auf, die die Wände einer Mehrzahl von Kavitäten des gemeinsamen
Reflektors 20 bilden. Die Kavitäten sind jeweils insbesondere frei von einer Bodenfläche.
Der gemeinsame Reflektor 20 kann auf die Bereiche zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips aufgebracht werden, wobei der gemeinsame Reflektor nachträglich an den Halbleiterchips 1 mechanisch befestigt wird. Bei der
nachträglichen Befestigung kann ein Reflektormaterial
zwischen den Halbleiterchips 1 und dem gemeinsamen Reflektor 20 vor oder nach dem Aufbringen des gemeinsamen Reflektors 20 ausgebildet werden, wobei das Reflektormaterial eine
mechanische Verbindung zwischen den Halbleiterchips und dem gemeinsamen Reflektor 20 herstellt. Das Reflektormaterial bildet somit insbesondere die zweiten Teilbereiche 22 des gemeinsamen Reflektors 20. Gemäß Figur 9B wird das Reflektormaterial zur Formung der entsprechenden zweiten Teilbereiche 22 vor dem Aufbringen des teilweise
vorgefertigten gemeinsamen Reflektors 20 um die einzelnen Halbleiterchips 1 aufgebracht. Die nachträgliche Befestigung erfolgt beispielsweise durch Aushärtung des
Reflektormaterials, etwa durch eine thermische Behandlung.
Gemäß Figur 9D wird eine gemeinsame Umhüllung 33 nach dem Ausbilden des gemeinsamen Reflektors 20 auf die
Halbleiterchips 1 und auf den gemeinsamen Reflektor 20 derart aufgebracht, dass die gemeinsame Umhüllung 33 in Draufsicht die Halbleiterchips 1 vollständig bedeckt. Die gemeinsame Umhüllung 33 kann einschichtig ausgebildet sein. Zum Beispiel weist die gemeinsame Umhüllung 33 ein strahlungsdurchlässiges Vergussmaterial auf, in dem insbesondere Phosphorpartikel eingebunden sind. Alternativ ist es auch möglich, dass die gemeinsame Umhüllung 33 mehrschichtig ausgebildet ist. In diesem Fall kann die Umhüllung eine Vergussschicht 34
aufweisen, die insbesondere frei von Phosphorpartikeln ist oder lediglich geringe Spuren von Phosphorpartikeln aufweist. Neben der Vergussschicht 34 kann die gemeinsame Umhüllung eine Konverterschicht 30 aufweisen, die insbesondere nicht- planar ausgebildet ist, zwischen der Vergussschicht 34 und den Halbleiterchips 1 angeordnet ist und eine Kontur der
Halbleiterchips 1 beziehungsweise des gemeinsamen Reflektors 20 nachbildet.
Die gemeinsame Umhüllung gegebenenfalls mit darin
eingebetteten Phosphorpartikeln kann zumindest teilweise mittels eines Gießverfahrens (molding/casting method) auf die Halbleiterchips 1 aufgebracht werden. Unter einem
Gießverfahren wird allgemein ein Verfahren verstanden, mit dem etwa eine Kavität ohne zusätzliche Formgebung durch eine Formmasse aufgefüllt wird (casting) oder bei dem eine
Formmasse gemäß einer vorgegebenen Form bevorzugt unter Druckeinwirkung ausgestaltet und erforderlichenfalls
ausgehärtet werden kann. Insbesondere umfasst der Begriff „Gießverfahren" Gießen (molding), Spritzgießen (injection molding) , Spritzpressen (transfer molding) und Formpressen (compression molding) . Die Phosphorpartikel können in
Kombination mit dem Gießverfahren durch Sprühbeschichtung, Volumenkonversion oder durch Sedimentation auf die
Halbleiterchips 1 aufgebracht werden. In einem nachfolgenden Verfahrensschritt wird die gemeinsame Umhüllung etwa durch eine thermische Behandlung ausgehärtet. Das Aushärten kann teilweise oder ganz separat erfolgen. Zum Beispiel wird beim Sprühen (spray coating) typischerweise erst die
Konverterschicht an-/ausgehärtet , bevor der Klarverguss dazukommt und später ausgehärtet wird.
Die Halbleiterchips 1, der gemeinsame Reflektor 20 und die gemeinsame Umhüllung können in eine Mehrzahl von Bauelementen 100 vereinzelt werden, indem der gemeinsame Reflektor 20 und/oder die gemeinsame Umhüllung 33 etwa in den Bereichen zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips 1 durchtrennt, etwa durchgesägt werden/wird, so dass die vereinzelten Bauelemente 100 jeweils zumindest einen
Halbleiterchip 1, einen Reflektor 2 und eine Umhüllung 3 aufweisen. Der Hilfsträger, auf dem die einzelnen Bauelemente 100 angeordnet sind, kann vor oder nach dem
Vereinzelungsschritt oder während des Vereinzelungsschritts von den Bauelementen 100 entfernt werden. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE 10 2016 106 833.0, deren
Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird. Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung der Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Die Erfindung umfasst vielmehr jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Ansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
Bezugs zeichenliste
100 Bauelement
101 Vorderseite des Bauelements
102 Rückseite des Bauelements
1 Halbleiterchip
10 Seitenfläche des Halbleiterchips
11 Vorderseite des Halbleiterchips
12 Rückseite des Halbleiterchips
13 Substrat
14 funktioneller Schichtenstapel
2 Reflektor
20 gemeinsamer Reflektor
21 erster Teilbereich des Reflektors
22 zweiter Teilbereich des Reflektors
23 dritter Teilbereich des Reflektors 3 Umhüllung
30 Konverterschicht
31 Oberfläche der Umhüllung
32 Grenzfläche der Umhüllung
33 gemeinsame Umhüllung
34 Vergussschicht
40 Durchkontaktierung
41 erste Kontaktschicht des Halbleiterchips
42 zweite Kontaktschicht des Halbleiterchips 43 Verbindungsmittel
5 Trägerschicht
51 erste Teilschicht der Trägerschicht
52 zweite Teilschicht der Trägerschicht

Claims

Patentansprüche
1. Bauelement (100) mit einem Halbleiterchip (1), einer Umhüllung (3) und einem Reflektor (2), bei dem
- der Halbleiterchip (1) eine Vorderseite (11), eine der
Vorderseite (11) abgewandte Rückseite (12) und
Seitenflächen (10) aufweist, wobei der Halbleiterchip (1) zumindest teilweise über dessen Rückseite (12) elektrisch kontaktierbar ist,
- der Reflektor (2) den Halbleiterchip (1) in lateralen
Richtungen vollumfänglich umschließt, einen ersten
Teilbereich (21) und einen unmittelbar an den ersten Teilbereich (21) angrenzenden zweiten Teilbereich (22) aufweist, wobei der erste Teilbereich (21) von dem
Halbleiterchip (1) räumlich beabstandet ist und der zweite Teilbereich (22) unmittelbar an den
Halbleiterchip (1) angrenzt, und
- die Umhüllung (3) die Vorderseite (11) des
Halbleiterchips (1) vollständig und die Seitenflächen (10) des Halbleiterchips (1) zumindest teilweise
bedeckt, sodass die Umhüllung (3) eine dem
Halbleiterchip (1) zugewandte Grenzfläche (32) aufweist, die bereichsweise eine Kontur des Halbleiterchips (1) nachbildet .
2. Bauelement (100) nach Anspruch 1,
bei dem der Halbleiterchip (1) über den Reflektor (2) oder durch den Reflektor (2) hindurch elektrisch kontaktierbar ist .
3. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, bei dem die Umhüllung (3) ein Vergussmaterial und Phosphorpartikel aufweist, wobei die Phosphorpartikel in dem Vergussmaterial eingebettet sind.
4. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die Umhüllung (3) eine Konverterschicht (30) mit Phosphorpartikeln aufweist, wobei die Konverterschicht (30) die Vorderseite (11) des Halbleiterchips (1) vollständig und die Seitenflächen (10) des Halbleiterchips (1) zumindest teilweise bedeckt, und wobei die Konverterschicht (30) nicht- planar ausgebildet ist.
5. Bauelement (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Konverterschicht (30) in Draufsicht den
Halbleiterchip (1) vollständig und den Reflektor (2)
zumindest teilweise bedeckt, und wobei eine Oberfläche der Konverterschicht (30) die dem Halbleiterchip (1) und dem Reflektor (2) zugewandte Grenzfläche (32) der Umhüllung (3) bildet, die bereichsweise die Kontur des Halbleiterchips (1) und bereichsweise eine Kontur des Reflektors (2) nachbildet.
6. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem der Halbleiterchip (1) zumindest bereichsweise mittels der Umhüllung (3) an dem ersten Teilbereich (21) des Reflektors (2) mechanisch stabil befestigt ist.
7. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem der Halbleiterchip (1) auf dessen Rückseite (12) zur externen elektrischen Kontaktierung eine erste Kontaktschicht (41) aufweist, wobei der Reflektor (2) und die erste Kontaktschicht (41) in Draufsicht frei von einer Überlappung sind .
8. Bauelement (100) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem der Halbleiterchip (1) auf dessen Rückseite (12) zur externen elektrischen Kontaktierung eine zweite
Kontaktschicht (42) aufweist, wobei der Reflektor (2) und die zweite Kontaktschicht (42) in Draufsicht frei von einer Überlappung sind, und wobei die erste Kontaktschicht (41) und die zweite Kontaktschicht (42) verschiedenen elektrischen Polaritäten des Halbleiterchips (1) zugeordnet sind.
9. Bauelement (100) nach Anspruch 7,
bei dem der Halbleiterchip (1) auf dessen Vorderseite (11) zur externen elektrischen Kontaktierung eine zweite
Kontaktschicht (42) aufweist, wobei das Bauelement (100) eine Durchkontaktierung (40) umfasst, die sich in vertikaler Richtung durch den Reflektor (2) hindurch erstreckt und mit der zweiten Kontaktschicht (42) elektrisch leitend verbunden ist.
10. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem der erste Teilbereich (21) und der zweite Teilbereich (22) des Reflektors (2) jeweils elektrisch isolierend
ausgebildet sind, wobei der Reflektor (2) ein Matrixmaterial und in dem Matrixmaterial eingebettete Licht reflektierende Partikel aufweist.
11. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem der erste Teilbereich (21) und der zweite Teilbereich (22) des Reflektors (2) in verschiedenen Prozessschritten hergestellt sind und/oder verschiedene
Materialzusammensetzungen aufweisen .
12. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
das eine elektrisch leitfähige Trägerschicht (5) mit einer ersten Teilschicht (51) und einer von der ersten Teilschicht (51) lateral beabstandeten zweiten Teilschicht (52) aufweist, wobei der Halbleiterchip (1) und der Reflektor (2) auf der Trägerschicht (5) angeordnet sind und der Halbleiterchip (1) mit der ersten Teilschicht (51) und mit der zweiten
Teilschicht (52) elektrisch leitend verbunden ist.
13. Bauelement (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Reflektor (2) metallisch ausgebildet ist, wobei der Halbleiterchip (1) mit dem Reflektor (2) elektrisch leitend verbunden ist.
14. Bauelement (100) nach einem der vorhergehenden
Ansprüche,
bei dem die Umhüllung (3) eine dem Halbleiterchip (1)
abgewandte Oberfläche (31) aufweist, die zumindest
bereichsweise konvex ausgebildet ist.
15. Verfahren zur Herstellung einer Mehrzahl von
Bauelementen (100) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche mit folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer Mehrzahl von Halbleiterchips (1) und Anordnen der Halbleiterchips (1) in eine Mehrzahl von Reihen und Spalten;
- Aufbringen eines gemeinsamen Reflektors (20) auf die
Bereiche zwischen den Reihen und Spalten der
Halbleiterchips (1) derart, dass die Halbleiterchips (1) jeweils in lateralen Richtungen von dem gemeinsamen Reflektor (20) umschlossen werden;
- Aufbringen einer gemeinsamen Umhüllung (33) auf die
Halbleiterchips (1) und auf den gemeinsamen Reflektor (20) derart, dass die gemeinsame Umhüllung (33) in
Draufsicht die Halbleiterchips (1) vollständig bedeckt; und
- Vereinzeln der Bauelemente (100), indem der gemeinsame Reflektor (20) in den Bereichen zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips (1) durchtrennt wird, sodass die Bauelemente (100) jeweils zumindest einen
Halbleiterchip (1), einen Reflektor (2) und eine
Umhüllung (3) aufweisen.
16. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem der gemeinsame Reflektor (20) zumindest teilweise vorgefertigt bereitgestellt und auf die Bereiche zwischen den Reihen und Spalten der Halbleiterchips (1) aufgebracht wird, wobei der gemeinsame Reflektor (2) nachträglich an den
Halbleiterchips (1) mechanisch befestigt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15,
bei dem der gemeinsame Reflektor (20) durch sequentielles Aufbringen von Materialschichten um die einzelnen
Halbleiterchips (1) ausgebildet wird.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190093415A (ko) * 2018-02-01 2019-08-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 광원 장치
WO2019223977A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteil und verfahren zur herstellung eines bauteils
WO2025120140A1 (de) * 2023-12-08 2025-06-12 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches bauelement

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018113996A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102020118693A1 (de) * 2020-07-15 2022-01-20 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Bauelement und verfahren zur herstellung eines bauelements
WO2022071230A1 (ja) * 2020-09-30 2022-04-07 日亜化学工業株式会社 発光装置及び発光装置の製造方法
US20240258469A1 (en) * 2023-01-31 2024-08-01 Nichia Corporation Light-emitting device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229067A1 (de) * 2002-06-28 2004-01-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
US20060091788A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Ledengin, Inc. Light emitting device with a thermal insulating and refractive index matching material
DE102010045403A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6943379B2 (en) * 2002-04-04 2005-09-13 Toyoda Gosei Co., Ltd. Light emitting diode
JP2008218511A (ja) * 2007-02-28 2008-09-18 Toyoda Gosei Co Ltd 半導体発光装置及びその製造方法
US8212271B2 (en) * 2007-10-11 2012-07-03 Hitachi Chemical Co., Ltd. Substrate for mounting an optical semiconductor element, manufacturing method thereof, an optical semiconductor device, and manufacturing method thereof
JP2009117536A (ja) 2007-11-05 2009-05-28 Towa Corp 樹脂封止発光体及びその製造方法
TW200932035A (en) * 2008-01-04 2009-07-16 Lighthouse Technology Co Ltd Light-emitting element
WO2011093454A1 (ja) * 2010-01-29 2011-08-04 シチズン電子株式会社 発光装置の製造方法及び発光装置
DE102010023955A1 (de) * 2010-06-16 2011-12-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauteil
DE102010027253B4 (de) * 2010-07-15 2022-05-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102011105010A1 (de) * 2011-06-20 2012-12-20 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2013151387A1 (ko) 2012-04-06 2013-10-10 주식회사 씨티랩 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법
KR101461154B1 (ko) * 2012-08-24 2014-11-12 주식회사 씨티랩 반도체 소자 구조물을 제조하는 방법
JP2014013879A (ja) * 2012-06-06 2014-01-23 Nitto Denko Corp 光半導体用光反射部材およびそれを用いた光半導体実装用基板ならびに光半導体装置
JP5958107B2 (ja) * 2012-06-15 2016-07-27 デクセリアルズ株式会社 光反射性異方性導電接着剤及び発光装置
WO2014091914A1 (ja) 2012-12-10 2014-06-19 シチズンホールディングス株式会社 Ｌｅｄ装置及びその製造方法
CN103199183B (zh) * 2013-04-08 2016-01-27 厦门市三安光电科技有限公司 一种提高垂直发光二极管芯片亮度的封装结构
JP6187277B2 (ja) * 2014-01-21 2017-08-30 豊田合成株式会社 発光装置及びその製造方法
DE102014107964A1 (de) * 2014-06-05 2015-12-17 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
CN104112810A (zh) * 2014-07-18 2014-10-22 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 芯片级封装led的封装结构
JP6582382B2 (ja) * 2014-09-26 2019-10-02 日亜化学工業株式会社 発光装置の製造方法
CN204809259U (zh) * 2015-07-27 2015-11-25 广州市鸿利光电股份有限公司 一种基于注塑件的csp封装结构及led器件
CN206758463U (zh) * 2017-03-22 2017-12-15 深圳市瑞丰光电子股份有限公司 一种led封装结构

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10229067A1 (de) * 2002-06-28 2004-01-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
US20060091788A1 (en) * 2004-10-29 2006-05-04 Ledengin, Inc. Light emitting device with a thermal insulating and refractive index matching material
DE102010045403A1 (de) * 2010-09-15 2012-03-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190093415A (ko) * 2018-02-01 2019-08-09 엘지이노텍 주식회사 발광소자 패키지 및 광원 장치
KR102514176B1 (ko) * 2018-02-01 2023-03-27 쑤저우 레킨 세미컨덕터 컴퍼니 리미티드 발광소자 패키지 및 광원 장치
WO2019223977A1 (de) * 2018-05-23 2019-11-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteil und verfahren zur herstellung eines bauteils
US11545601B2 (en) 2018-05-23 2023-01-03 Osram Oled Gmbh Component and method for producing a component
WO2025120140A1 (de) * 2023-12-08 2025-06-12 Ams-Osram International Gmbh Optoelektronisches bauelement

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180125578A (ko) 2018-11-23
US20190165225A1 (en) 2019-05-30
US10615323B2 (en) 2020-04-07
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