WO2016071308A1 - Optoelektronisches bauelement und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

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optoelectronic semiconductor
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Frank Singer
Jürgen Moosburger
Matthias Sabathil
Björn HOXHOLD
Matthias Sperl
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic component according to patent claim 1 and to a method for producing an optoelectronic component according to patent claim 12.
  • Optoelectronic components for example light-emitting diode components
  • Optoelectronic components are known with different housing variants from the prior art.
  • opto-electronic devices are known in which an opto-electronic ⁇ semiconductor chip isLebet- tet into a shaped body, which forms the bearing housing part.
  • Such opto ⁇ electronic components have extremely compact external dimensions.
  • An object of the present invention is to provide an optoelectronic device. In this ⁇ handover is achieved by an optoelectronic device with the features of claim 1.
  • a further object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic component. This object is achieved by a method having the features of claim 12. In the dependent claims various developments are given.
  • An optoelectronic component has a composite body which comprises a shaped body and an optoelectronic semiconductor chip embedded in the shaped body.
  • An electrically conductive through-contact extends from one ⁇
  • An upper side of the opto ⁇ electronic semiconductor chip is at least partially not covered by the molding.
  • the optoelectronic semiconductor chip has a first electrical contact on its upper side.
  • a first top side metallization is arranged, which electrically conductively connects the first electrical contact to the via.
  • a second top metallization is also disposed on the upper surface of the composite body, which is electrically insulated from the first top Metal ⁇ capitalization.
  • the second top metallization at the top of the composite body of this optoelectronic device may advantageously act as a metallic mirror that increases a reflectivity of the top surface of the composite body of the optoelectronic device. Characterized absorption losses by absorption of radiation emitted by the optoelekt ⁇ tronic semiconductor chip of the optoelectronic component of electromagnetic radiation are reduced at the top surface of the composite body. From this vorteilhaf ⁇ ingly an improved efficiency of the optoelectronic component can result.
  • the second top metallization on the upper surface of the composite body of the optoelectronic component can serve au ⁇ ßerdem to prevent excessive aging of the material of the shaped body. This can advantageously increase the service life of the optoelectronic component.
  • the second top side metallization extends over a part of the top side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • this also results in a reflectivity of the part of the top side of the optoelectronic semiconductor element covered by the second top side metallization.
  • chips increased.
  • the second Oberceme ⁇ tallmaschine serve to increase the reflectivity of an edge of the upper side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the second top side metallization completely circumscribes the first top side metallization.
  • the second top-side metallization can thereby cover a large part of the upper side of the composite body of the optoelectronic component, resulting in a high reflectivity of the upper side of the composite body.
  • the second top-side metallization completely delimits a part of the top side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the second top Metal ⁇ capitalization thereby forming a closed cavity around the circumscribed by the second top metallization of the upper surface of the optoelectronic semiconductor chip, making it possible to arrange a molding material over the top of the optoelectronic semiconductor chip that is contained by the formed by the second top metallization cavity ,
  • the cavity formed by the second Obercodeme ⁇ tallization is then filled with the Vergussma ⁇ material, so that the potting reaches to the second Obercodemetallmaschine.
  • a wavelength-material is arranged in a fully bounded by the second Oberfitmetallisie ⁇ tion area on the upper surface of the composite body.
  • the wavelength-converting material can be contained by the second top side metallization.
  • the cavity formed by the second upper side metallization is thus filled with the wavelength-converting material, so that the wavelength-converting material reaches as far as the second upper-side metallization.
  • the wavelength-converting material may serve to emit electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component at least partially convert to electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • light can be generated from electromagnetic radiation having a wavelength from the blue or ultraviolet spectral range, which has a white color impression.
  • an electrically insulating material is arranged between the upper side of the optoelectronic semiconductor chip and the first upper side metallization over an edge region of the upper side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • this electrically insulating material it can be ensured by this electrically insulating material that the first top-side metallization on the upper side of the composite body
  • the optoelectronic component is on the underside of the composite body a first sub ⁇ ,metallmaschine and electrically conductively connected to the via.
  • the first Unter metalli ⁇ tion is characterized by the via and the first top metallization in electrically conductive connection to the first electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic device.
  • the first underside metallization may, for example, the serve electrical contacting of the optoelectronic device.
  • the optoelectronic component is an underside of the optoelectronic semiconductor chip on the underside of the composite body at least in part as free ⁇ .
  • the optoelectronic semiconductor ⁇ chip on its underside on a second electrical contact.
  • the second top side metallization is electrically conductively connected to the second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip.
  • Upper surface of the composite body of the optoelectronic Bauele ⁇ ment and the second electrical contact of the opto-electro ⁇ African semiconductor chip can be formed for example by arranged in an edge region of the top of the optoelectronic semiconductor chip Schlackegrat.
  • the second top side metallization of the optoelectronic component is advantageously electrically insulated from the first top side metallization of the optoelectronic component, there is no short circuit between the first electrical contact and the second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component in this case.
  • the optoelectronic component is on the underside of the composite body a second sub ⁇ retemetallmaschine and electrically conductively connected to the second electrical contact.
  • the second underside metallization may be for electrical contacting .
  • the optoelectrochemical ⁇ African component can be provided for example as an SMD for surface mounting, for example, for surface mounting by reflow soldering (reflow soldering).
  • a protective diode is embedded in the molded body.
  • the first top metallization is electrically connected to the protective diode.
  • the protective diode embedded in the molded body can serve to protect the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component from damage due to electrostatic discharges.
  • the protection diode By integrating the protection diode in the form body of the optoelectronic component, it is not necessary beneficial ⁇ way legally to connect the optoelectronic construction ⁇ element with another, external protection diode.
  • the second underside metallization is electrically conductively connected to the protective diode.
  • the protective diode is thereby connected electrically parallel or antiparallel to the optoelectronic semiconductor chip of the optoelectronic component.
  • a method of manufacturing an optoelectronic device comprises the steps of providing an opto ⁇ semiconductor electronic chip having on an upper surface a first electrical contact, and for embedding the optoelectronic semiconductor chip in a molding to form a composite body.
  • the upper side of the optoelectronic semiconductor chip is at least partially not covered by the molded body.
  • the method includes further steps of applying an electrically conductive via extending from an upper surface of the composite body to a lower surface of the composite body through the molded body for applying a first electrical potential Contact electrically conductively connected to the contact ⁇ the first top metallization at the top of the composite body and for applying an electrically insulated against the first top side metallization second top th metallization at the top of the composite body.
  • an opto ⁇ electronic device with extremely compact outer Ab ⁇ measurements is available by this method.
  • the preparedbil ⁇ finished at the top of the composite body of the optoelectronic component second top metallization can be used for mirroring the upper surface of the composite body, whereby the obtainable by the process optoelectronic component can thus have a high efficiency and low absorption losses.
  • the second top metallization applied to the top of the composite may also prevent excessive aging of the molded body material of the optoelectronic device obtainable by the process, which may increase the lifetime of the optoelectronic device.
  • the method comprises a further step of arranging a wavelength-converting material in a region completely surrounded by the second top-side metallization at the upper side of the composite body.
  • This waves ⁇ nostinkonvertierende material may occur when obtainable by the Ver ⁇ drive optoelectronic component to DIE nen to convert a light emitted by the optoelectronic semiconductor chip electromagnetic radiation at least partly into electromagnetic radiation of a different wavelength.
  • another is prior to the application of the first top side metallization
  • Step is performed for arranging an electrically isolie ⁇ leaders material over the edge region of the top of the optoelectronic semiconductor chips. It is thereby advantageous ⁇ adhesive enough, prevents an electrically conductive connection between the first top metallization and a second electrical contact of the optoelectronic semiconductor chip is formed, for example by a arranged in the edge region of the top of the optoelectronic semiconductor chip Schlackegrat electrically lei ⁇ tend to the second electrical contact the optoelectro ⁇ African semiconductor chip is connected.
  • the first top side metallization and / or the second top side metallization is applied by a galvanic process.
  • this method makes it possible to form the first top metallization and / or the second top metallization with a large thickness.
  • the second top metallization for example, define a cavity, which can serve to receive a Vergussmate ⁇ rials, such as for receiving a WEL lendorfnkonvert Schlierenden potting material.
  • the cavity formed by the second top side metallization can be filled with potting material so that the potting material reaches as far as the second top side metallization.
  • the step of arranging a capsule top metallization layer on the first and on the second top metallization comprises.
  • the capsule layer may serve to increase the reflectivity of the first top metallization and the second top side metallization.
  • the Anord ⁇ nen the capsule layer is carried out by electroless deposition. ⁇ advantage adhesive enough, this allows a simple and gentle to the product obtainable by the process optoelectronic component arrangement of the capsule top metallization layer on the first and on the second top metallization.
  • the through contact is embedded in the molded body together with the optoelectronic semiconductor chip.
  • the via for example, be pin-shaped and an electrically conductive mate rial ⁇ comprise, for example, a metal or a doped semiconductor material.
  • the first top metallization and the second Oberivametalli ⁇ tion are applied in common steps.
  • the method is thereby particularly simple, fast and inexpensive to carry out.
  • FIG. 1 is a plan view of a first optoelectronic ⁇ construction element in an unfinished processing status.
  • FIG. 2 is a plan view of the first optoelectronic component in a finished state
  • FIG. 3 shows a first sectional side view of the first optoelectronic component
  • FIG. 5 shows a plan view of a second optoelectronic component
  • 6 shows a plan view of a third optoelectronic component
  • FIG. 7 shows a sectional side view of the third opto ⁇ electronic component.
  • the first opto-electronic device 10 is designed to emit at ⁇ game as visible light, electromagnetic radiation.
  • the first optoelectronic component 10 may be, for example, a light-emitting diode component (LED component).
  • the first opto-electronic device 10 has a Ver ⁇ collar body 100 that is formed by a shaped body 200 and an embedded in the mold body 200 optoelectronic semiconductor chip 300, embedded in the mold body 200 through conductor 400 and an embedded in the mold body 200 protection diode 500th
  • the molded body 200 may be referred to as Mold stresses and can for example by means of a molding process (Moldvons) made of a molding material (molding material) ge forms ⁇ be.
  • the molding material is electrically insulating and may for example comprise an epoxy resin and / or a silicone.
  • the molding method used to produce the molded body 200 may be, for example, compression molding or transfer molding, in particular, for example, film-assisted transfer molding.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300, the via 400 and the protection diode 500 are preferably already embedded currency ⁇ rend the production of the molding 200 in the mold body 200, to form the composite body 100th there
  • the optoelectronic semiconductor chip 300, the via 400, and the protection diode 500 are formed with the molding material of the molding 200.
  • An upper surface 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, a top surface 401 of the via 400 and a top surface 501 of the protection diode 500 are each at least partially covers 200 be ⁇ through the material of the molding and are thereby at least partially on an upper surface 201 of the molded body 200 free ,
  • the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the upper side 401 of the through contact 400, and the upper side 501 of the protective diode 500 are flush with the upper side 201 of the molded body 200.
  • FIGS. 3 and 4 show that a lower side 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 lying opposite the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300, a lower side 402 of the through contact 400 opposite the upper side 401 of the through contact 400 and one of the upper side 501 of FIG
  • Protective diode 500 are at least partially not covered by the mate ⁇ rial of the molding 200 and thereby at least partially on a top 201 of the molding 200 opposite bottom 202 of the molding 200 are free ⁇ lie.
  • the underside 302 of the opto ⁇ electronic semiconductor chip 300, the bottom 402 of the through-contact 400 and the bottom 502 of the protective diode 500 are flush with the bottom 202 of the molding 200 from. Together form the bottom 202 of the molding 200, the bottom 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300, the bottom 402 of the via 400 and the Un ⁇ underside 502 of protection diode 500, a bottom 102 of the composite body 100.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 may ⁇ example, a light emitting diode chip (LED chip) to be.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 has on its upper side 301 a mesa 330, which forms a radiation emission surface of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 is adapted in the region of the mesa 330 at its top 301 electromagnetic ⁇ diagram radiation, for example visible light, to emit ⁇ animals. 300 at its top 301, the opto-electronic semi-conductor chip on ⁇ a first electrical contact 310th In Fig.
  • the opto-electronic semi-conductor chip ⁇ 300 also has on its underside 302 a second electrical contact 320th Electrical voltage and current can be applied to the optoelectronic semiconductor chip 300 via its electrical contacts 310, 320 in order to cause the optoelectronic semiconductor chip 300 to emit electromagnetic radiation.
  • the via 400 has an electrically conductive Mate ⁇ rial. As a result, the contact hole 400 forms a
  • the via 400 may for example comprise a metal or a doping ⁇ tes semiconductor material.
  • Ge ⁇ jointly embed rather than the via 400 already during formation of the molded body 200 with the optoelectronic semiconductor chip 300 and the protection diode 500 in the mold body 200, it is also possible, after the formation of the shaped body 200 a extends from the top 201 to the bottom 202 to put through the mold body 200 extending opening and to fill them with an electrically conductive material to form the via 400.
  • the protective diode 500 is provided to protect the optoelectronic semiconductor chip 300 from damage by electro ⁇ static discharges.
  • the Schutzdi ⁇ ode 500 is connected to the optoelectronic semiconductor chip 300 in the first optoelectronic component 10 to hereinafter explained with reference to Figures 2 to 4 way electrically anti parallel. It is possible to dispense with the protection diode 500.
  • the optoelectronic semiconductor chip 300 may have in an edge region 340 between its upper side 301 and between the upper side 301 and the lower side 302 ⁇ the side edges production due to slag 350, for example, up to 20 ym in the top 301 vertical direction over the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 can raise.
  • This slag crumb 350 may be electrically conductively connected to the second electrical contact 320 on the underside 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 via a substrate of the opto ⁇ electronic semiconductor chip 300.
  • 2 shows a schematic plan view of the first opto ⁇ electronic component 10 in one of the representation of FIG. 1 temporally subsequent processing status. In the processing state shown in Fig. 2, the first optoelektroni ⁇ cal device 10 is completed.
  • FIG. 3 shows a schematic sectional side view of the first optoelectronic component 10, in which the first optoelectronic component 10 is cut at a sectional plane I-I drawn in FIG. 2.
  • Section plane II extends through the optoelectronic ⁇ rule semiconductor chip 300 and the protection diode 500th 4 shows a schematic sectional side view of the first optoelectronic component 10, in which the first optoelectronic component 10 is cut at a sectional plane II-II shown in FIG. 2.
  • the section plane II-II extends through the optoelectronic semiconductor chip 300 and the via 400 of the ERS ⁇ th optoelectronic component 10. In this case, the sectional plane II-II passing through the first electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300th
  • an electrically insulating material 150 has been arranged on a section of the upper side 101 of the composite body 100.
  • Disposing the electrically insulating Mate rials 150 may be, for example, by mask lithography he ⁇ follows, or for example by a lithographic process in which a foroundes material is exposed directly by a laser.
  • the arrangement of the electrically insulating material 150 can also take place by a different application method, which does not require lithographic patterning, for example by a printing method, such as screen printing, stencil printing or pad printing, or by a serial method such as jetting, such as inkjet or aerosol -Jets, or dispensers.
  • the electrically insulating material 150 extends beyond ei ⁇ NEN portion of the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 in the edge region 340 of the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and a to this portion of the top 301 of the optoelectronic see semiconductor chips 300 adjacent portion of the upper ⁇ page 201 of the molding 200.
  • the electrically insulating material 150 is in this case between the first electrical contact 310 on the upper side 301 of the optoelectronic Semiconductor chips 300 and the top 401 of the via 400 arranged.
  • a first top metallization 110 and a second Obersei ⁇ tenmetallmaschine were applied to the top surface 101 of the composite body 100 the 120th
  • the first top metallization 110 and the second top metallization 120 may be applied concurrently in common operations or in any order sequentially.
  • the first top metallization 110 extends from the first electrical contact 310 on the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 via the first
  • the first top Capitalization Metal ⁇ 110 an electrically conductive connection between the first electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and the via 400 ago.
  • the electrically insulating material 150 By the electrically insulating material 150, the first Obersei ⁇ tenmetallmaschine 110 is electrically isolated against possibly arranged in the edge region 340 of the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 slag bar 350, thereby ensuring that no electrically conductive connection between the first top metallization 110 and the second electrical contact 320 of the optoelectronic semiconductor chip 300 is made.
  • the first Oberchieme ⁇ tallmaschine 110 also extends to the top 501 of the protection diode 500, whereby an electrically conductive connection between the first electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and the top 501 of the protective diode 500 is formed.
  • the second top metallization 120 is spaced from the first top metallization 110 and thereby electrically insulated from the first top metallization 110.
  • the second top metallization 120 preferably does not extend through most of the In this case, the second top-side metallization 120 can also extend over part of the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and can be electrically conductively connected to the slag gate 350 arranged in the edge region 340 of the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 second electrical contact 320 of the optoelectronic semiconductor chip 300 may be connected.
  • the radiation emission surface formed by the mesa 330 on the top side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 is covered neither by the first top side metallization 110 nor by the second top side metallization 120.
  • the parts of the upper side 101 of the composite body 100 covered by the first upper-side metallization 110 and the second upper-side metallization 120 have a higher reflectivity than uncovered parts of the upper side 101 of the composite body 100.
  • electromagnetic radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip of the first optoelectronic component 10 can be emitted , which is scattered back to the top 101 of the composite body 100 of the first optoelectronic ⁇ ronic device 10, to the upper-side metallizations 110, 120 at the top 101 of the
  • Composite body 100 are reflected, instead of being absorbed on the upper ⁇ side 101 of the composite body 100.
  • the first optoelectronic component 10 can have a high efficiency.
  • the first top metallization 110 and the second top metallization 120 may be applied, for example, by a mask lithography process. Alternatively, the first top metallization 110 and the second top metallization 120 may be applied by a lithographic process in which a photoresist is directly exposed by means of a laser. The first tenmetallmaschine 110 and the second Oberfitmetallisie ⁇ tion 120 can also be created by an electroplating method or enhanced. The first top metallization 110 and the second top metallization 120 may be encapsulated at their surfaces by a metallic capsule layer 160. This is particularly useful when the first top Capitalization Metal ⁇ 110 and the second top metallization are applied through a copper electroplating process 120th In this case, the capsule layer 160 may comprise a highly reflective metal.
  • the capsule layer 160 is deposited by an electroless process. It can be seen in FIGS. 3 and 4 that a first underside metallization 130 and a second underside metallization 140 are arranged on the underside 102 of the composite body 100 of the first optoelectronic component 10.
  • the first bottom metallization 130 and the second bottom metallization 140 may have been applied to the underside 102 of the composite body 100 in common or successive processing steps.
  • the bottom side metallizations 130, 140 may have been applied before or after the electrically insulating material 150 and the top side metallizations 110, 120.
  • the application of the underside metallizations 130, 140 can be effected, for example, by a lithographic process, for example by a mask lithographic process.
  • the first bottom metallization 130 extends over the underside 402 of the via 400 and is electrically conductively connected to the via 400. This provides over the via 400 and the first Oberencemetalli ⁇ tion 110 an electrically conductive connection between the first bottom metallization 130 and the first electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 of the first optoelectronic component 10th
  • the second bottom metallization 140 is spaced from the first bottom metallization 130 and thereby electrically insulated from the first bottom metallization 130.
  • the second bottom metallization 140 extends over the bottom surface 302 of the optoelectronic semiconductor chip 300 and is electrically conductively 300 connected to the underside 302 of the opto-electro ⁇ African semiconductor chip 300 with the second electrical contact 320 of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the second Unterroughmetallisie ⁇ tion 140 extends beyond the lower side 502 of the protective diode 500 and is electrically conductively connected to the underside 502 of the Schutzdi ⁇ ode 500 is connected.
  • the underside 502 of the protection diode 500 is also electrically conductively connected to the second electrical contact 320 of the optoelectronic semiconductor chip 300. Since the upper side 501 of the protective diode 500 is electrically conductively connected to the first electrical contact 310 of the optoelectronic semiconductor chip 300 via the first upper-side metallization 110, the
  • the first underside metallization 130 and the second underside metallization 140 on the underside 102 of the composite body 100 of the first optoelectronic component 10 may form solder contact areas of the first optoelectronic component 10 and serve for electrical contacting of the first optoelectronic component 10.
  • the first optoelectronic component 10 can ⁇ example, as an SMT component for surface mounting prop ⁇ nen, for example, for surface mounting by How To ⁇ deraufschmelzlöten (reflow soldering).
  • the first optoelectronic component 10 can be made common to a plurality of identical first optoelectronic devices 10 in a panel composite in common Ar ⁇ beitsêtn.
  • the arrangement of the electrically insulating material 150 and the top side metallizations 110, 120 and bottom side metallizations 130, 140 for each set of an optoelectronic semiconductor chip 300, a via 400 and a protection diode 500 is performed in parallel in common processing steps . Only at the end of the processing is the panel assembly split to separate the individual composite bodies 100 of the individual first optoelectronic components 10.
  • FIG. 5 shows a schematic plan view of a second optoelectronic component 20.
  • the second optoelectronic component 20 has great correspondences with the first optoelectronic component 10 of FIGS. 2 to 4.
  • Components of the second optoelectronic component 20 which correspond to components present in the first optoelectronic component 10 are provided with the same reference symbols in FIG. 5 as in FIGS. 2 to 4 and will not be described again in detail below.
  • the second optoelectronic component 20 can be produced by the method explained with reference to FIGS. 1 to 4 for producing the first optoelectronic component 10.
  • the second optoelectronic component 20 differs from the first optoelectronic component 10 in that, in the case of the second optoelectronic component 20, the proportion of the surface of the top side 101 of the composite body 100 covered by the first top side metallization 110 is in favor of the area of the top side 101 covered by the second top side metallization 120 of the composite body 100 is reduced.
  • the second top metallization 120 covered with the second opto-electronic device 20 thus a larger area than in the first optoelectronic device ⁇ rule 10. This may for example useful be when the second top metallization 120 has a higher reflectivity than the first top Capitalization Metal ⁇ 110. In this case, the second electro-opto component 20 African ⁇ a higher reflectivity than the first optoelectronic component 10th
  • the reduction of the area occupied by the first Oberencemetallisie ⁇ tion 110 portion of the upper surface 101 of the composite body 100 may, for example, be achieved or supported at the second opto-electronic component 20 such that the protection diode 500 and the through conductor are arranged to each other closer to 400 than in the first opto-electro ⁇
  • the upper side 401 of the through contact 400 and the upper side 501 of the protective diode 500 are arranged closer to one another, which makes it possible to form the first upper side metallization 110 with a smaller area.
  • Fig. 6 shows a schematic plan view of a third optoelectronic component 30.
  • the third optoelectronic ⁇ specific component 30 has large similarities with the first opto-electronic device 10 of Figures 2 to 4 on.
  • Components of the third optoelectronic component 30 which correspond to components present in the first optoelectronic component 10 are provided with the same reference symbols in FIG. 6 as in FIGS. 2 to 4 and will not be described again in detail below.
  • the third opto-electronic device 30 of FIG. 6 can be prepared using the method explained with reference to Figures 1 to 4, provided that the following be registered ⁇ variations and features are taken into account.
  • the third optoelectronic component 30 differs from the first optoelectronic component 10 in that, in the third optoelectronic component 30, the size of the first top side metallization 110 in favor of the size of the second top side metallization 120 is reduced. This can be enabled or supported, for example, by the measures explained with reference to the second optoelectronic component 20 of FIG. 5.
  • the second top-side metallization 120 on the top side 101 of the composite body 100 of the third optoelectronic component 30 completely delimits the first top-side metallization 110 on the top side 101 of the composite body 100 of the third optoelectronic component 30.
  • Characterized environmentally second top metallization 120 of the third opto-electronic component 30 is adjacent the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300 completely, in particular the radiation emission surface in the region of the mesa 330 at the top 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • FIG. 7 shows a schematic sectional side view of the third optoelectronic component 30.
  • the third optoelectronic component 30 is cut at a sectional plane III - III shown in FIG. 6, which extends through the optoelectronic semiconductor chip 300 and through the protective diode 500 of the third optoelectronic component 30 extends.
  • the second Oberencemetalli ⁇ tion in the top side 101 of the composite body 100 perpendicular direction comprises at the top 101 of the composite body 100 of the third opto-electronic component 30 has a greater thickness 120 than the second top metallization 120 of the first optoelectronic component 10.
  • the raised Thickness of the second top side metallization 120 of the third optoelectronic device 30 may be generated, for example, by a galvanic process.
  • the second top metallization Example 120 in the top 101 of the composite body 100 perpendicular direction of a higher thickness than the first Oberactivitymetallisie ⁇ tion 110 is not mandatory. It is also possible the first top metallization
  • a wavelength-material 600 is arranged in the second through the top metallization 120 at the top 101 of the composite body 100 of the third optoelekt ⁇ tronic device 30 bounded region 170 at the top 101 of the composite body 100, that is in the plane formed by the second top metallization 120 cavity.
  • the wavelength-converting material 600 is thereby arranged above the emission surface in the region of the mesa 330 on the upper side 301 of the optoelectronic semiconductor chip 300.
  • the wavelength-converting material 600 reaches up to the second top-side metallization 120.
  • the wavelength converting material 600 may ⁇ example, a matrix material and have in the matrix material is ⁇ embedded wavelength converting particles.
  • the matrix material may comprise, for example, silicone.
  • the wavelength-converting material 600 may, for example, by means of a metering process in the region 170 bounded by the second top-side metallization 120 on the upper side 101 of the composite body 100 of the third optoelectronic component 30, ie in the second
  • the wavelength converting material 600 is to pre ⁇ see light emitted by the optoelectronic semiconductor chip 300 of the third optoelectronic component 30 elekt ⁇ romagnetician radiation at least partly in electro- magnetic radiation of a different wavelength to konvertie ⁇ ren.
  • the wavelength-Ma ⁇ TERIAL provided 600 to to convert be electromagnetic Strah ⁇ lung with a wavelength in the blue or ultraviolet spectral range ⁇ into electromagnetic radiation with a wavelength in the yellow spectral range.
  • Radiation may, for example, have a white color impression.

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Abstract

Ein optoelektronisches Bauelement (30) weist einen Verbundkörper (100) auf, der einen Formkörper (200) und einen in den Formkörper (200) eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip (300) umfasst. Ein elektrisch leitender Durchkontakt (400) erstreckt sich von einer Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) zu einer Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) durch den Formkörper (200). Eine Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) ist zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (200) bedeckt. Der optoelektronische Halbleiterchip (300) weist an seiner Oberseite (301) einen ersten elektrischen Kontakt (310) auf. An der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) ist eine erste Oberseitenmetallisierung (110) angeordnet, die den ersten elektrischen Kontakt (310) elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) verbindet. An der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) ist außerdem eine zweite Oberseitenmetallisierung (120) angeordnet, die elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung (110) isoliert ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Her¬ stellung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches Bauelement gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements gemäß Patentanspruch 12.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deut¬ schen Patentanmeldung DE 10 2014 116 080.0, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme aufgenommen wird. Optoelektronische Bauelemente, beispielsweise Leuchtdioden- Bauelemente, sind mit unterschiedlichen Gehäusevarianten aus dem Stand der Technik bekannt. Beispielsweise sind optoelektronische Bauelemente bekannt, bei denen ein opto¬ elektronischer Halbleiterchip in einen Formkörper eingebet- tet ist, der den tragenden Gehäuseteil bildet. Solche opto¬ elektronischen Bauelemente weisen äußerst kompakte äußere Abmessungen auf.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Bauelement bereitzustellen. Diese Auf¬ gabe wird durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 12 gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein optoelektronisches Bauelement weist einen Verbundkörper auf, der einen Formkörper und einen in den Formkörper eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip umfasst. Ein elektrisch leitender Durchkontakt erstreckt sich von einer ^
Oberseite des Verbundkörpers zu einer Unterseite des Ver¬ bundkörpers durch den Formkörper. Eine Oberseite des opto¬ elektronischen Halbleiterchips ist zumindest teilweise nicht durch den Formkörper bedeckt. Der optoelektronische Halbleiterchip weist an seiner Oberseite einen ersten elektrischen Kontakt auf. An der Oberseite des Verbundkörpers ist eine erste Oberseitenmetallisierung angeordnet, die den ersten elektrischen Kontakt elektrisch leitend mit dem Durchkontakt verbindet. An der Oberseite des Verbund- körpers ist außerdem eine zweite Oberseitenmetallisierung angeordnet, die elektrisch gegen die erste Oberseitenmetal¬ lisierung isoliert ist.
Die zweite Oberseitenmetallisierung an der Oberseite des Verbundkörpers dieses optoelektronischen Bauelements kann vorteilhafterweise als metallischer Spiegel wirken, der ein Reflexionsvermögen der Oberseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauelements erhöht. Dadurch werden Absorptionsverluste durch Absorption von durch den optoelekt¬ ronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierter elektromagnetischer Strahlung an der Oberseite des Verbundkörpers reduziert. Hieraus kann sich vorteilhaf¬ terweise ein verbesserter Wirkungsgrad des optoelektronischen Bauelements ergeben.
Die zweite Oberseitenmetallisierung an der Oberseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauelements kann au¬ ßerdem dazu dienen, eine übermäßige Alterung des Materials des Formkörpers zu verhindern. Dies kann vorteilhafterweise die Lebensdauer des optoelektronischen Bauelements erhöhen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements erstreckt sich die zweite Oberseitenmetallisierung über einen Teil der Oberseite des optoelektronischen Halbleiter- chips. Vorteilhafterweise wird dadurch auch eine Reflekti- vität des durch die zweite Oberseitenmetallisierung bedeckten Teils der Oberseite des optoelektronischen Halbleiter- chips erhöht. Beispielsweise kann die zweite Oberseitenme¬ tallisierung zur Erhöhung der Reflektivität eines Rands der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips dienen. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements umgrenzt die zweite Oberseitenmetallisierung die erste Oberseitenmetallisierung vollständig. Vorteilhafterweise kann die zweite Oberseitenmetallisierung dadurch einen großen Teil der Oberseite des Verbundkörpers des optoelektro- nischen Bauelements bedecken, woraus sich eine hohe Reflek- tivität der Oberseite des Verbundkörpers ergeben kann.
Die zweite Oberseitenmetallisierung umgrenzt einen Teil der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips vollstän- dig. Vorteilhafterweise bildet die zweite Oberseitenmetal¬ lisierung dadurch eine geschlossene Kavität um den durch die zweite Oberseitenmetallisierung umgrenzten Teil der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips, was es ermöglicht, ein Vergussmaterial über der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips anzuordnen, das durch die durch die zweite Oberseitenmetallisierung gebildete Kavität eingedämmt wird. Die durch die zweite Oberseitenme¬ tallisierung gebildete Kavität ist dann mit dem Vergussma¬ terial befüllt, so dass das Vergussmaterial bis an die zweite Oberseitenmetallisierung heranreicht.
In einem vollständig von der zweiten Oberseitenmetallisie¬ rung umgrenzten Bereich an der Oberseite des Verbundkörpers ist ein wellenlängenkonvertierendes Material angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material kann dabei durch die zweite Oberseitenmetallisierung eingedämmt werden. Die durch die zweite Oberseitenmetallisierung gebildete Kavität ist also mit dem wellenlängenkonvertierenden Material befüllt, so dass das wellenlängenkonvertierende Material bis an die zweite Oberseitenmetallisierung heranreicht. Das wellenlängenkonvertierende Material kann dazu dienen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Hierdurch kann beispielsweise aus elektromagnetischer Strahlung mit einer Wellenlänge aus dem blauen oder ultravioletten Spektralbe- reich Licht erzeugt werden, das einen weißen Farbeindruck aufweist .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist über einem Randbereich der Oberseite des optoelektroni- sehen Halbleiterchips ein elektrisch isolierendes Material zwischen der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips und der ersten Oberseitenmetallisierung angeordnet. Vorteilhafterweise kann durch dieses elektrisch isolierende Material sichergestellt werden, dass die erste Oberseiten- metallisierung an der Oberseite des Verbundkörpers
elektrisch gegen einen zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips isoliert ist und somit keinen Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips herstellt. Dies wird durch das elektrisch isolierende Material auch in dem Fall gewährleistet, dass im Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips eine elektrisch leitende Verbindung zu dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halb- leiterchips besteht, beispielsweise durch einen im Randbe¬ reich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordneten Schlackegrat.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Unterseite des Verbundkörpers eine erste Unter¬ seitenmetallisierung angeordnet und elektrisch leitend mit dem Durchkontakt verbunden. Die erste Unterseitenmetalli¬ sierung steht dadurch über den Durchkontakt und die erste Oberseitenmetallisierung in elektrisch leitender Verbindung zu dem ersten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements. Die erste Unterseitenmetallisierung kann beispielsweise zur elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauelements dienen.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements liegt eine Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips an der Unterseite des Verbundkörpers zumindest teil¬ weise frei. Dabei weist der optoelektronische Halbleiter¬ chip an seiner Unterseite einen zweiten elektrischen Kontakt auf. Vorteilhafterweise liegt dadurch auch der zweite elektrische Kontakt an der Unterseite des optoelektroni¬ schen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements an der Unterseite des Verbundkörpers frei, was eine elektri¬ sche Kontaktierung des zweiten elektrischen Kontakts des optoelektronischen Halbleiterchips ermöglicht.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die zweite Oberseitenmetallisierung elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips verbunden. Die elektrisch leitende Verbin- dung zwischen der zweiten Oberseitenmetallisierung an der
Oberseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauele¬ ments und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips kann beispielsweise durch einen in einem Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordneten Schlackegrat gebildet sein. Da die zweite Oberseitenmetallisierung des optoelektronischen Bauelements allerdings vorteilhafterweise elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung des optoelektronischen Bauelements isoliert ist, besteht auch in diesem Fall kein Kurzschluss zwischen dem ersten elektrischen Kontakt und dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist an der Unterseite des Verbundkörpers eine zweite Unter¬ seitenmetallisierung angeordnet und elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt verbunden. Die zweite Unterseitenmetallisierung kann zur elektrischen Kontaktierung ,
b
des optoelektronischen Bauelements dienen. Das optoelektro¬ nische Bauelement kann beispielsweise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage vorgesehen sein, beispielsweise für eine Oberflächenmontage durch Wiederaufschmelzlöten (Reflow-Löten) .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist in den Formkörper eine Schutzdiode eingebettet. Dabei ist die erste Oberseitenmetallisierung elektrisch leitend mit der Schutzdiode verbunden. Die in den Formkörper eingebettete Schutzdiode kann einem Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips des optoelektronischen Bauelements vor einer Beschädigung durch elektrostatische Entladungen dienen. Durch die Integration der Schutzdiode in den Form- körper des optoelektronischen Bauelements ist es vorteil¬ hafterweise nicht erforderlich, das optoelektronische Bau¬ element mit einer weiteren, externen Schutzdiode zu verbinden . In einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauelements ist die zweite Unterseitenmetallisierung elektrisch leitend mit der Schutzdiode verbunden. Vorteilhafterweise ist die Schutzdiode dadurch dem optoelektronischen Halbleiterchip des optoelektronischen Bauelements elektrisch parallel oder antiparallel geschaltet.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines opto¬ elektronischen Halbleiterchips, der an einer Oberseite ei- nen ersten elektrischen Kontakt aufweist, und zum Einbetten des optoelektronischen Halbleiterchips in einen Formkörper, um einen Verbundkörper zu bilden. Dabei wird die Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips zumindest teilweise nicht durch den Formkörper bedeckt. Das Verfahren umfasst weitere Schritte zum Anlegen eines sich von einer Oberseite des Verbundkörpers zu einer Unterseite des Verbundkörpers durch den Formkörper erstreckenden elektrisch leitenden Durchkontakts, zum Anlegen einer den ersten elektrischen Kontakt elektrisch leitend mit dem Durchkontakt verbinden¬ den ersten Oberseitenmetallisierung an der Oberseite des Verbundkörpers und zum Anlegen einer elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung isolierten zweiten Obersei- tenmetallisierung an der Oberseite des Verbundkörpers.
Vorteilhafterweise ist durch dieses Verfahren ein opto¬ elektronisches Bauelement mit äußerst kompakten äußeren Ab¬ messungen erhältlich. Dabei kann die an der Oberseite des Verbundkörpers des optoelektronischen Bauelements ausgebil¬ dete zweite Oberseitenmetallisierung zur Verspiegelung der Oberseite des Verbundkörpers dienen, wodurch das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement geringe Absorptionsverluste und somit eine hohe Effizienz aufweisen kann.
Die an der Oberseite des Verbundkörpers angelegte zweite Oberseitenmetallisierung kann außerdem eine übermäßige Alterung des Materials des Formkörpers des durch das Verfah- ren erhältlichen optoelektronischen Bauelements verhindern, wodurch sich die Lebensdauer des optoelektronischen Bauelements erhöhen kann.
Das Verfahren umfasst einen weiteren Schritt zum Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials in einem vollständig von der zweiten Oberseitenmetallisierung umgrenzten Bereich an der Oberseite des Verbundkörpers. Dieses wellen¬ längenkonvertierende Material kann bei dem durch das Ver¬ fahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement dazu die- nen, eine von dem optoelektronischen Halbleiterchip emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren . In einer Ausführungsform des Verfahrens wird vor dem Anlegen der ersten Oberseitenmetallisierung ein weiterer
Schritt durchgeführt zum Anordnen eines elektrisch isolie¬ renden Materials über dem Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips. Dadurch wird vorteil¬ hafterweise verhindert, dass sich eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Oberseitenmetallisierung und einem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektronischen Halbleiterchips ausbildet, beispielsweise durch einen im Randbereich der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips angeordneten Schlackegrat, der elektrisch lei¬ tend mit dem zweiten elektrischen Kontakt des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips verbunden ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die erste Oberseitenmetallisierung und/oder die zweite Oberseitenmetallisierung durch ein galvanisches Verfahren angelegt. Vorteilhafterweise ermöglicht es dieses Verfahren, die erste Oberseitenmetallisierung und/oder die zweite Oberseitenmetallisierung mit großer Dicke auszubilden. Dadurch kann die zweite Oberseitenmetallisierung beispielsweise eine Kavität umgrenzen, die zur Aufnahme eines Vergussmate¬ rials dienen kann, beispielsweise zur Aufnahme eines wel- lenlängenkonvertierenden Vergussmaterials. Die durch die zweite Oberseitenmetallisierung gebildete Kavität kann mit Vergussmaterial befüllt werden, so dass das Vergussmaterial bis an die zweite Oberseitenmetallisierung heranreicht. In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses ei¬ nen weiteren Schritt zum Anordnen einer Kapselschicht auf der ersten Oberseitenmetallisierung und auf der zweiten Oberseitenmetallisierung. Die Kapselschicht kann dazu dienen, die Reflektivität der ersten Oberseitenmetallisierung und der zweiten Oberseitenmetallisierung zu erhöhen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anord¬ nen der Kapselschicht durch stromlose Abscheidung. Vorteil¬ hafterweise ermöglicht dies eine einfache und für das durch das Verfahren erhältliche optoelektronische Bauelement schonende Anordnung der Kapselschicht auf der ersten Oberseitenmetallisierung und auf der zweiten Oberseitenmetallisierung . In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Durchkontakt gemeinsam mit dem optoelektronischen Halbleiterchip in den Formkörper eingebettet. Vorteilhafterweise ist das Ver- fahren dadurch besonders einfach, schnell und kostengünstig durchführbar. Der Durchkontakt kann beispielsweise stift- förmig ausgebildet sein und ein elektrisch leitendes Mate¬ rial aufweisen, beispielsweise ein Metall oder ein dotiertes Halbleitermaterial.
In einer Ausführungsform des Verfahrens werden die erste Oberseitenmetallisierung und die zweite Oberseitenmetalli¬ sierung in gemeinsamen Arbeitsschritten angelegt. Vorteilhafterweise ist das Verfahren dadurch besonders einfach, schnell und kostengünstig durchführbar.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese er¬ reicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung Fig. 1 eine Aufsicht auf ein erstes optoelektronisches Bau¬ element in einem unfertigen Bearbeitungsstand;
Fig. 2 eine Aufsicht auf das erste optoelektronische Bau¬ element in fertig gestelltem Zustand;
Fig. 3 eine erste geschnittene Seitenansicht des ersten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 4 eine zweite geschnittene Seitenansicht des ersten optoelektronischen Bauelements;
Fig. 5 eine Aufsicht auf ein zweites optoelektronisches Bauelement ; Fig. 6 eine Aufsicht auf ein drittes optoelektronisches Bauelement; und Fig. 7 eine geschnittene Seitenansicht des dritten opto¬ elektronischen Bauelements.
Fig. 1 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein erstes optoelektronisches Bauelement 10 in einem unfertigen Bear- beitungsstand . Das erste optoelektronische Bauelement 10 ist dazu vorgesehen, elektromagnetische Strahlung, bei¬ spielsweise sichtbares Licht, zu emittieren. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann beispielsweise ein Leuchtdioden-Bauelement (LED-Bauelement) sein.
Das erste optoelektronische Bauelement 10 weist einen Ver¬ bundkörper 100 auf, der durch einen Formkörper 200 und durch einen in den Formkörper 200 eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip 300, einen in den Formkörper 200 eingebetteten Durchkontakt 400 und eine in den Formkörper 200 eingebettete Schutzdiode 500 gebildet ist.
Der Formkörper 200 kann auch als Moldkörper bezeichnet werden und kann beispielsweise mittels eines Formverfahrens (Moldverfahrens ) aus einem Formmaterial (Moldmaterial ) ge¬ bildet sein. Das Formmaterial ist elektrisch isolierend und kann beispielsweise ein Epoxidharz und/oder ein Silikon aufweisen. Das zur Herstellung des Formkörpers 200 genutzte Formverfahren kann beispielsweise ein Formpressen (compres- sion molding) oder ein Spritzpressen (transfer molding) sein, insbesondere beispielsweise ein folienunterstütztes Spritzpressen ( foil-assisted transfer molding) .
Der optoelektronische Halbleiterchip 300, der Durchkontakt 400 und die Schutzdiode 500 werden bevorzugt bereits wäh¬ rend der Herstellung des Formkörpers 200 in den Formkörper 200 eingebettet, um den Verbundkörper 100 zu bilden. Dabei werden der optoelektronische Halbleiterchip 300, der Durchkontakt 400 und die Schutzdiode 500 mit dem Formmaterial des Formkörpers 200 umformt. Eine Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, eine Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und eine Oberseite 501 der Schutzdiode 500 sind jeweils zumindest teilweise nicht durch das Material des Formkörpers 200 be¬ deckt und liegen dadurch zumindest teilweise an einer Ober- seite 201 des Formkörpers 200 frei. Bevorzugt schließen die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und die Oberseite 501 der Schutzdiode 500 bündig mit der Oberseite 201 des Formkörpers 200 ab. Gemeinsam bilden die Oberseite 201 des Formkörpers 200, die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und die Oberseite 501 der Schutzdiode 500 eine Ober¬ seite 101 des Verbundkörpers 100. Es ist in der Aufsicht der Fig. 1 nicht erkennbar, jedoch in den weiter unten erläuterten Figs . 3 und 4 dargestellt, dass auch eine der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 gegenüberliegende Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, eine der Oberseite 401 des Durchkontakts 400 gegenüberliegende Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und eine der Oberseite 501 der
Schutzdiode 500 gegenüberliegende Unterseite 502 der
Schutzdiode 500 zumindest teilweise nicht durch das Mate¬ rial des Formkörpers 200 bedeckt sind und dadurch zumindest teilweise an einer der Oberseite 201 des Formkörpers 200 gegenüberliegenden Unterseite 202 des Formkörpers 200 frei¬ liegen. Bevorzugt schließen die Unterseite 302 des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 300, die Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und die Unterseite 502 der Schutzdiode 500 bündig mit der Unterseite 202 des Formkörpers 200 ab. Gemeinsam bilden die Unterseite 202 des Formkörpers 200, die Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300, die Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und die Un¬ terseite 502 der Schutzdiode 500 eine Unterseite 102 des Verbundkörpers 100. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 kann beispiels¬ weise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 300 weist an seiner Oberseite 301 eine Mesa 330 auf, die eine Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 300 bildet. Der opto- elektronische Halbleiterchip 300 ist dazu ausgebildet, im Bereich der Mesa 330 an seiner Oberseite 301 elektromagne¬ tische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, zu emit¬ tieren . An seiner Oberseite 301 weist der optoelektronische Halb¬ leiterchip 300 einen ersten elektrischen Kontakt 310 auf. In Fig. 3 ist erkennbar, dass der optoelektronische Halb¬ leiterchip 300 an seiner Unterseite 302 außerdem einen zweiten elektrischen Kontakt 320 aufweist. Über seine elektrischen Kontakte 310, 320 kann der optoelektronische Halbleiterchip 300 mit elektrischer Spannung und elektrischem Strom beaufschlagt werden, um den optoelektronischen Halbleiterchip 300 zur Emission elektromagnetischer Strahlung zu veranlassen.
Der Durchkontakt 400 weist ein elektrisch leitendes Mate¬ rial auf. Dadurch bildet der Durchkontakt 400 eine
elektrisch leitende Verbindung, die sich von der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 zur Unterseite 102 des Verbund- körpers 100 durch den Formkörper 200 erstreckt. Der Durchkontakt 400 kann beispielsweise ein Metall oder ein dotier¬ tes Halbleitermaterial aufweisen. Anstatt den Durchkontakt 400 bereits während der Ausbildung des Formkörpers 200 ge¬ meinsam mit dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 und der Schutzdiode 500 in den Formkörper 200 einzubetten, ist es auch möglich, erst nach der Ausbildung des Formkörpers 200 eine sich von der Oberseite 201 zur Unterseite 202 durch den Formkörper 200 erstreckende Öffnung anzulegen und diese mit einem elektrisch leitenden Material zu füllen, um den Durchkontakt 400 zu bilden.
Die Schutzdiode 500 ist zum Schutz des optoelektronischen Halbleiterchips 300 vor einer Beschädigung durch elektro¬ statische Entladungen vorgesehen. Hierzu wird die Schutzdi¬ ode 500 dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 in dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 auf nachfolgend anhand der Figuren 2 bis 4 erläuterte Weise elektrisch anti- parallel geschaltet. Es ist möglich, auf die Schutzdiode 500 zu verzichten.
Der optoelektronische Halbleiterchip 300 kann in einem Randbereich 340 zwischen seiner Oberseite 301 und sich zwi- sehen der Oberseite 301 und der Unterseite 302 erstrecken¬ den Seitenflanken herstellungsbedingt Schlackegrate 350 aufweisen, die sich beispielsweise bis zu 20 ym in zur Oberseite 301 senkrechte Richtung über die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 erheben können. Diese Schlackegrate 350 können über ein Substrat des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 300 elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 an der Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 verbunden sein. Fig. 2 zeigt eine schematische Aufsicht auf das erste opto¬ elektronische Bauelement 10 in einem der Darstellung der Fig. 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Im in Fig. 2 gezeigten Bearbeitungsstand ist das erste optoelektroni¬ sche Bauelement 10 fertig gestellt.
Fig. 3 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten optoelektronischen Bauelements 10, in der das erste optoelektronische Bauelement 10 an einer in Fig. 2 eingezeichneten Schnittebene I-I geschnitten ist. Die
Schnittebene I-I erstreckt sich durch den optoelektroni¬ schen Halbleiterchip 300 und die Schutzdiode 500. Fig. 4 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des ersten optoelektronischen Bauelements 10, in der das erste optoelektronische Bauelement 10 an einer in Fig. 2 eingezeichneten Schnittebene II-II geschnitten ist. Die Schnittebene II-II erstreckt sich durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 und den Durchkontakt 400 des ers¬ ten optoelektronischen Bauelements 10. Dabei verläuft die Schnittebene II-II durch den ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300.
Ausgehend von dem in Fig. 1 gezeigten Bearbeitungsstand wurde zunächst ein elektrisch isolierendes Material 150 an einem Abschnitt der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 angeordnet. Das Anordnen des elektrisch isolierenden Mate- rials 150 kann beispielsweise durch Maskenlithografie er¬ folgt sein, oder beispielsweise durch ein lithografisches Verfahren, bei dem ein foroaktives Material mittels eines Lasers direkt belichtet wird. Alternativ kann das Anordnen des elektrisch isolierenden Materials 150 auch durch ein anderes Applikationsverfahren erfolgen, das ohne lithogra- fische Strukturierung auskommt, beispielsweise durch ein Druckverfahren, etwa durch Siebdruck, Schablonendruck oder Tampondruck, oder durch ein serielles Verfahren wie Jetten, etwa Inkjet- oder Aerosol-Jetten, oder Dispensen. Das elektrisch isolierende Material 150 erstreckt sich über ei¬ nen Abschnitt der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 im Randbereich 340 der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und über einen an diesen Abschnitt der Oberseite 301 des optoelektroni- sehen Halbleiterchips 300 angrenzenden Abschnitt der Ober¬ seite 201 des Formkörpers 200. Eventuell in diesem Ab¬ schnitt des Randbereichs 340 der Oberseite 301 des opto¬ elektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete Schla¬ ckegrate 350 werden durch das elektrisch isolierende Mate- rial 150 vollständig abgedeckt. Das elektrisch isolierende Material 150 ist dabei zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und der Oberseite 401 des Durchkontakts 400 angeordnet.
In einem nachfolgenden Bearbeitungsschritt wurden eine erste Oberseitenmetallisierung 110 und eine zweite Obersei¬ tenmetallisierung 120 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 angelegt. Die erste Oberseitenmetallisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisierung 120 können gleichzeitig in gemeinsamen Arbeitsschritten oder in beliebiger Reihenfolge nacheinander angelegt worden sein.
Die erste Oberseitenmetallisierung 110 erstreckt sich von dem ersten elektrischen Kontakt 310 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 über das
elektrisch isolierende Material 150 zur Oberseite 401 des Durchkontakts 400. Dabei stellt die erste Oberseitenmetal¬ lisierung 110 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und dem Durchkontakt 400 her. Durch das elektrisch isolierende Material 150 ist die erste Obersei¬ tenmetallisierung 110 elektrisch gegen eventuell im Randbereich 340 der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete Schlackegrate 350 isoliert, wodurch sichergestellt ist, dass keine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Oberseitenmetallisierung 110 und dem zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 besteht. Die erste Oberseitenme¬ tallisierung 110 erstreckt sich außerdem zur Oberseite 501 der Schutzdiode 500, wodurch auch eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und der Oberseite 501 der Schutzdiode 500 gebildet ist.
Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 ist von der ersten Oberseitenmetallisierung 110 beabstandet und dadurch elektrisch gegen die erste Oberseitenmetallisierung 110 isoliert. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 erstreckt sich bevorzugt über einen Großteil des nicht durch die erste Oberseitenmetallisierung 110 bedeckten Teils der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100. Dabei kann sich die zweite Oberseitenmetallisierung 120 auch über einen Teil der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 erstrecken und durch im Randbereich 340 der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnete Schlackegrate 350 elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 verbunden sein.
Die durch die Mesa 330 gebildete Strahlungsemissionsfläche an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 ist weder durch die erste Oberseitenmetallisierung 110 noch durch die zweite Oberseitenmetallisierung 120 bedeckt.
Die durch die erste Oberseitenmetallisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisierung 120 bedeckten Teile der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 weisen eine höhere Re- flektivität auf als unbedeckte Teile der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100. Dadurch kann durch den optoelektronischen Halbleiterchip des ersten optoelektronischen Bauelements 10 emittierte elektromagnetische Strahlung, die zur Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des ersten optoelekt¬ ronischen Bauelements 10 zurückgestreut wird, an den Ober- Seitenmetallisierungen 110, 120 an der Oberseite 101 des
Verbundkörpers 100 reflektiert werden, anstatt an der Ober¬ seite 101 des Verbundkörpers 100 absorbiert zu werden.
Hierdurch kann das erste optoelektronische Bauelement 10 eine hohe Effizienz aufweisen.
Die erste Oberseitenmetallisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisierung 120 können beispielsweise mit einem maskenlithografischen Verfahren angelegt werden. Alternativ können die erste Oberseitenmetallisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisierung 120 mit einem lithografi- schen Verfahren angelegt werden, bei dem ein Fotolack mittels eines Lasers direkt belichtet wird. Die erste Obersei- tenmetallisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisie¬ rung 120 können auch durch ein galvanisches Verfahren angelegt oder verstärkt werden. Die erste Oberseitenmetallisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisierung 120 können an ihren Oberflächen durch eine metallische Kapselschicht 160 gekapselt sein. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn die erste Oberseitenmetal¬ lisierung 110 und die zweite Oberseitenmetallisierung 120 durch ein kupfergalvanisches Verfahren angelegt werden. In diesem Fall kann die Kapselschicht 160 ein hochreflektives Metall aufweisen. Bevorzugt wird die Kapselschicht 160 mit einem stromlosen Verfahren abgeschieden. In Figuren 3 und 4 ist erkennbar, dass an der Unterseite 102 des Verbundkörpers 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 eine erste Unterseitenmetallisierung 130 und eine zweite Unterseitenmetallisierung 140 angeordnet sind. Die erste Unterseitenmetallisierung 130 und die zweite Un- terseitenmetallisierung 140 können in gemeinsamen oder in einander nachfolgenden Bearbeitungsschritten an der Unterseite 102 des Verbundkörpers 100 angelegt worden sein. Die Unterseitenmetallisierungen 130, 140 können dabei vor oder nach dem elektrisch isolierenden Material 150 und den Ober- Seitenmetallisierungen 110, 120 angelegt worden sein. Das Anlegen der Unterseitenmetallisierungen 130, 140 kann beispielsweise durch ein lithografisches Verfahren erfolgen, beispielsweise durch ein maskenlithografisches Verfahren. Die erste Unterseitenmetallisierung 130 erstreckt sich über die Unterseite 402 des Durchkontakts 400 und ist elektrisch leitend mit dem Durchkontakt 400 verbunden. Dadurch besteht über den Durchkontakt 400 und die erste Oberseitenmetalli¬ sierung 110 eine elektrisch leitende Verbindung zwischen der ersten Unterseitenmetallisierung 130 und dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 des ersten optoelektronischen Bauelements 10. Die zweite Unterseitenmetallisierung 140 ist von der ersten Unterseitenmetallisierung 130 beabstandet und dadurch elektrisch gegen die erste Unterseitenmetallisierung 130 isoliert. Die zweite Unterseitenmetallisierung 140 er- streckt sich über die Unterseite 302 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 und ist elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 an der Unterseite 302 des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips 300 verbunden.
Außerdem erstreckt sich die zweite Unterseitenmetallisie¬ rung 140 über die Unterseite 502 der Schutzdiode 500 und ist elektrisch leitend mit der Unterseite 502 der Schutzdi¬ ode 500 verbunden. Damit ist die Unterseite 502 der Schutz- diode 500 auch elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt 320 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 verbunden. Da die Oberseite 501 der Schutzdiode 500 über die erste Oberseitenmetallisierung 110 elektrisch leitend mit dem ersten elektrischen Kontakt 310 des optoelekt- ronischen Halbleiterchips 300 verbunden ist, ist die
Schutzdiode 500 dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 somit antiparallel geschaltet.
Die erste Unterseitenmetallisierung 130 und die zweite Un- terseitenmetallisierung 140 an der Unterseite 102 des Verbundkörpers 100 des ersten optoelektronischen Bauelements 10 können Lötkontaktflächen des ersten optoelektronischen Bauelements 10 bilden und zur elektrischen Kontaktierung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 dienen. Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann sich beispiels¬ weise als SMT-Bauelement für eine Oberflächenmontage eig¬ nen, beispielsweise für eine Oberflächenmontage durch Wie¬ deraufschmelzlöten (Reflow-Löten) . Das erste optoelektronische Bauelement 10 kann gemeinsam mit einer Mehrzahl gleichartiger erster optoelektronischer Bauelemente 10 in einem Panelverbund in gemeinsamen Ar¬ beitsgängen hergestellt werden. Hierzu werden eine Mehrzahl optoelektronischer Halbleiterchips 300, Durchkontakte 400 und Schutzdioden 500 in einen gemeinsamen großen Formkörper eingebettet. Das Anordnen des elektrisch isolierenden Materials 150 und der Oberseitenmetallisierungen 110, 120 und Unterseitenmetallisierungen 130, 140 für jeden Satz eines optoelektronischen Halbleiterchips 300, eines Durchkontakts 400 und einer Schutzdiode 500 erfolgt parallel in gemeinsa¬ men Bearbeitungsschritten. Erst zum Abschluss der Bearbeitung wird der Panelverbund zerteilt, um die einzelnen Ver- bundkörper 100 der einzelnen ersten optoelektronischen Bauelemente 10 zu vereinzeln.
Fig. 5 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein zweites optoelektronisches Bauelement 20. Das zweite optoelektroni- sehe Bauelement 20 weist große Übereinstimmungen mit dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 der Figuren 2 bis 4 auf. Komponenten des zweiten optoelektronischen Bauelements 20, die beim ersten optoelektronischen Bauelement 10 vorhandenen Komponenten entsprechen, sind in Fig. 5 mit den- selben Bezugszeichen versehen wie in Figuren 2 bis 4 und werden nachfolgend nicht erneut detailliert beschrieben. Das zweite optoelektronische Bauelement 20 kann durch das anhand der Figuren 1 bis 4 erläuterte Verfahren zur Herstellung des ersten optoelektronischen Bauelements 10 her- gestellt werden.
Das zweite optoelektronische Bauelement 20 unterscheidet sich von dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 dadurch, dass bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 der Anteil der durch die erste Oberseitenmetallisierung 110 bedeckten Fläche der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 zugunsten der durch die zweite Oberseitenmetallisierung 120 bedeckten Fläche der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 reduziert ist. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 bedeckt bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 also eine größere Fläche als bei dem ersten optoelektroni¬ schen Bauelement 10. Dies kann beispielsweise dann sinnvoll sein, wenn die zweite Oberseitenmetallisierung 120 eine höhere Reflektivität aufweist als die erste Oberseitenmetal¬ lisierung 110. In diesem Fall weist das zweite optoelektro¬ nische Bauelement 20 eine höhere Reflektivität auf als das erste optoelektronische Bauelement 10.
Die Verkleinerung des durch die erste Oberseitenmetallisie¬ rung 110 bedeckten Teils der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 kann bei dem zweiten optoelektronischen Bauelement 20 beispielsweise dadurch erreicht oder unterstützt werden, dass die Schutzdiode 500 und der Durchkontakt 400 näher beieinander angeordnet sind als bei dem ersten optoelektro¬ nischen Bauelement 10. Dadurch sind auch die Oberseite 401 des Durchkontakts 400 und die Oberseite 501 der Schutzdiode 500 näher beieinander angeordnet, was es ermöglicht, die erste Oberseitenmetallisierung 110 mit geringerer Fläche auszubilden .
Fig. 6 zeigt eine schematische Aufsicht auf ein drittes optoelektronisches Bauelement 30. Das dritte optoelektroni¬ sche Bauelement 30 weist große Übereinstimmungen mit dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 der Figuren 2 bis 4 auf. Komponenten des dritten optoelektronischen Bauelements 30, die bei dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 vorhandenen Komponenten entsprechen, sind in Fig. 6 mit denselben Bezugszeichen versehen wie in Figuren 2 bis 4 und werden nachfolgend nicht erneut detailliert beschrieben. Das dritte optoelektronische Bauelement 30 der Fig. 6 kann unter Verwendung des anhand der Figuren 1 bis 4 erläuterten Verfahrens hergestellt werden, sofern die nachfolgend be¬ schriebenen Abweichungen und Besonderheiten berücksichtigt werden .
Das dritte optoelektronische Bauelement 30 unterscheidet sich von dem ersten optoelektronischen Bauelement 10 dadurch, dass bei dem dritten optoelektronischen Bauelement 30 die Größe der ersten Oberseitenmetallisierung 110 zugunsten der Größe der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 reduziert ist. Dies kann beispielsweise durch die anhand des zweiten optoelektronischen Bauelements 20 der Fig. 5 erläuterten Maßnahmen ermöglicht oder unterstützt sein. Die zweite Oberseitenmetallisierung 120 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 umgrenzt die erste Oberseitenmetallisierung 110 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 vollständig. Dadurch um- grenzt die zweite Oberseitenmetallisierung 120 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 auch die Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 vollständig, insbesondere die Strahlungsemissionsfläche im Bereich der Mesa 330 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halb- leiterchips 300. Damit bildet die zweite Oberseitenmetalli¬ sierung 120 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 eine geschlossene Umran¬ dung um einen umgrenzten Bereich 170 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100. Der durch die geschlossene Umran¬ dung umgrenzte Bereich 170 kann auch als durch die zweite Oberseitenmetallisierung 120 gebildete Kavität bezeichnet werden . Fig. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des dritten optoelektronischen Bauelements 30. Dabei ist das dritte optoelektronische Bauelement 30 an einer in Fig. 6 eingezeichneten Schnittebene III-III geschnitten, die sich durch den optoelektronischen Halbleiterchip 300 und durch die Schutzdiode 500 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 erstreckt.
In Fig. 7 ist erkennbar, dass die zweite Oberseitenmetalli¬ sierung 120 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 in zur Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 senkrechte Richtung eine größere Dicke aufweist als die zweite Oberseitenmetallisierung 120 des ersten optoelektronischen Bauelements 10. Die erhöhte Dicke der zweiten Oberseitenmetallisierung 120 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 kann beispielsweise durch ein galvanisches Verfahren erzeugt worden sein. In dem in Figuren 6 und 7 schematisch dargestellten Beispiel weist die zweite Oberseitenmetallisierung 120 in zur Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 senkrechte Richtung eine höhere Dicke auf als die erste Oberseitenmetallisie¬ rung 110. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Es ist ebenfalls möglich, die erste Oberseitenmetallisierung
110 mit derselben Dicke auszubilden wie die zweite Obersei¬ tenmetallisierung 120.
In dem durch die zweite Oberseitenmetallisierung 120 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des dritten optoelekt¬ ronischen Bauelements 30 umgrenzten Bereich 170 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100, also in der durch die zweite Oberseitenmetallisierung 120 gebildeten Kavität, ist ein wellenlängenkonvertierendes Material 600 angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material 600 ist dadurch über der Emissionsfläche im Bereich der Mesa 330 an der Oberseite 301 des optoelektronischen Halbleiterchips 300 angeordnet. Das wellenlängenkonvertierende Material 600 reicht bis an die zweite Oberseitenmetallisierung 120 heran.
Das wellenlängenkonvertierende Material 600 kann beispiels¬ weise ein Matrixmaterial und in das Matrixmaterial einge¬ bettete wellenlängenkonvertierende Partikel aufweisen. Das Matrixmaterial kann beispielsweise Silikon aufweisen. Das wellenlängenkonvertierende Material 600 kann beispielsweise mittels eines Dosierverfahrens in den durch die zweite Oberseitenmetallisierung 120 umgrenzten Bereich 170 an der Oberseite 101 des Verbundkörpers 100 des dritten optoelekt- ronischen Bauelements 30, also in der durch die zweite
Oberseitenmetallisierung 120 gebildeten Kavität, eingefüllt worden sein. Das wellenlängenkonvertierende Material 600 ist dazu vorge¬ sehen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 300 des dritten optoelektronischen Bauelements 30 emittierte elekt¬ romagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromag- netische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertie¬ ren. Beispielsweise kann das wellenlängenkonvertierende Ma¬ terial 600 dazu vorgesehen sein, elektromagnetische Strah¬ lung mit einer Wellenlänge aus dem blauen oder ultraviolet¬ ten Spektralbereich in elektromagnetische Strahlung mit ei- ner Wellenlänge aus dem gelben Spektralbereich zu konvertieren. Eine Mischung von unkonvertierter elektromagnetischer Strahlung und konvertierter elektromagnetischer
Strahlung kann beispielsweise einen weißen Farbeindruck aufweisen .
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugs zeichenliste
10 erstes optoelektronisches Bauelement
20 zweites optoelektronisches Bauelement 30 drittes optoelektronisches Bauelement
100 Verbundkörper
101 Oberseite
102 Unterseite
110 erste Oberseitenmetallisierung
120 zweite Oberseitenmetallisierung
130 erste Unterseitenmetallisierung
140 zweite Unterseitenmetallisierung
150 elektrisch isolierendes Material 160 Kapselschicht
170 umgrenzter Bereich
200 Formkörper
201 Oberseite
202 Unterseite
300 optoelektronischer Halbleiterchip
301 Oberseite
302 Unterseite
310 erster elektrischer Kontakt
320 zweiter elektrischer Kontakt
330 Mesa
340 Randbereich
350 Schlackegrat
400 Durchkontakt
401 Oberseite
402 Unterseite 500 Schutzdiode
501 Oberseite
502 Unterseite _ n
Z D
wellenlängenkonvertierendes Material

Claims

Patentansprüche
Optoelektronisches Bauelement (30)
mit einem Verbundkörper (100), der einen Formkörper (200) und einen in den Formkörper (200) eingebetteten optoelektronischen Halbleiterchip (300) umfasst,
wobei sich ein elektrisch leitender Durchkontakt (400) von einer Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) zu einer Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) durch den Formkörper (200) erstreckt,
wobei eine Oberseite (301) des optoelektronischen Halb¬ leiterchips (300) zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (200) bedeckt ist,
wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) an sei¬ ner Oberseite (301) einen ersten elektrischen Kontakt (310) aufweist,
wobei an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) eine erste Oberseitenmetallisierung (110) angeordnet ist, die den ersten elektrischen Kontakt (310)
elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) verbindet, wobei an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) eine zweite Oberseitenmetallisierung (120) angeordnet ist, die elektrisch gegen die erste Oberseitenmetalli¬ sierung (110) isoliert ist,
wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120) einen Teil der Oberseite (301) des optoelektronischen Halb¬ leiterchips (300) vollständig umgrenzt,
wobei in einem vollständig von der zweiten Oberseitenme¬ tallisierung (120) umgrenzten Bereich (170) an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) ein wellenlängen¬ konvertierendes Material (600) angeordnet ist, das bis an die zweite Oberseitenmetallisierung (120) heranreicht .
Optoelektronisches Bauelement (10, 20, 30) gemäß An¬ spruch 1,
wobei sich die zweite Oberseitenmetallisierung (120) über einen Teil der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) erstreckt.
Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der vor hergehenden Ansprüche,
wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120) die erste Oberseitenmetallisierung (110) vollständig umgrenzt .
Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,
wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120) in eine zur Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) senkrechte Richtung eine höhere Dicke aufweist als die erste Ober¬ seitenmetallisierung (110).
Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,
wobei über einem Randbereich (340) der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) ein elektrisch isolierendes Material (150) zwischen der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) und der ersten Oberseitenmetallisierung (110) angeordnet ist.
Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,
wobei an der Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) eine erste Unterseitenmetallisierung (130) angeordnet und elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) ver¬ bunden ist.
Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,
wobei eine Unterseite (302) des optoelektronischen Halb leiterchips (300) an der Unterseite (102) des Verbund¬ körpers (100) zumindest teilweise freiliegt, wobei der optoelektronische Halbleiterchip (300) an sei¬ ner Unterseite (302) einen zweiten elektrischen Kontakt (320) aufweist.
8. Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß Anspruch 7, wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120)
elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt (320) verbunden ist.
9. Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der An¬ sprüche 7 und 8,
wobei an der Unterseite (102) des Verbundkörpers (100) eine zweite Unterseitenmetallisierung (140) angeordnet und elektrisch leitend mit dem zweiten elektrischen Kontakt (320) verbunden ist.
10. Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß einem der vor¬ hergehenden Ansprüche,
wobei in den Formkörper (200) eine Schutzdiode (500) eingebettet ist,
wobei die erste Oberseitenmetallisierung (110)
elektrisch leitend mit der Schutzdiode (500) verbunden ist .
11. Optoelektronisches Bauelement (30) gemäß Ansprüchen 9 und 10,
wobei die zweite Unterseitenmetallisierung (140)
elektrisch leitend mit der Schutzdiode (500) verbunden ist .
12. Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (30)
mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen eines optoelektronischen Halbleiterchips (300), der an einer Oberseite (301) einen ersten
elektrischen Kontakt (310) aufweist;
- Einbetten des optoelektronischen Halbleiterchips (300) in einen Formkörper (200), um einen Verbundkörper (100) zu bilden,
wobei die Oberseite (301) des optoelektronischen Halb¬ leiterchips (300) zumindest teilweise nicht durch den Formkörper (200) bedeckt wird;
- Anlegen eines sich von einer Oberseite (101) des Verbundkörpers (100) zu einer Unterseite (102) des Verbund körpers (100) durch den Formkörper (200) erstreckenden elektrisch leitenden Durchkontakts (400);
- Anlegen einer den ersten elektrischen Kontakt (310) elektrisch leitend mit dem Durchkontakt (400) verbinden den ersten Oberseitenmetallisierung (110) an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100);
- Anlegen einer elektrisch gegen die erste Oberseitenme tallisierung (110) isolierten zweiten Oberseitenmetalli sierung (120) an der Oberseite (101) des Verbundkörpers (100), wobei die zweite Oberseitenmetallisierung (120) einen Teil der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300) vollständig umgrenzt;
- Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials (600) in einem vollständig von der zweiten Oberseitenme tallisierung (120) umgrenzten Bereich (170) an der Ober seite (101) des Verbundkörpers (100), wobei das wellen¬ längenkonvertierende Material (600) bis an die zweite Oberseitenmetallisierung (120) heranreicht.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12,
wobei das wellenlängenkonvertierende Material (600) mit tels eines Dosierverfahrens in dem durch die zweite Oberseitenmetallisierung (120) umgrenzten Bereich (170) angeordnet wird.
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 und 13,
wobei vor dem Anlegen der ersten Oberseitenmetallisie¬ rung (110) der folgende weitere Schritt durchgeführt wird :
- Anordnen eines elektrisch isolierenden Materials (150) über einem Randbereich (340) der Oberseite (301) des optoelektronischen Halbleiterchips (300).
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14,
wobei die erste Oberseitenmetallisierung (110) und/oder die zweite Oberseitenmetallisierung (120) durch ein gal- vanisches Verfahren angelegt wird.
16. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 15,
wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt um- fasst :
- Anordnen einer Kapselschicht (160) auf der ersten
Oberseitenmetallisierung (110) und auf der zweiten Oberseitenmetallisierung (120).
17. Verfahren gemäß Anspruch 16,
wobei das Anordnen der Kapselschicht (160) durch strom¬ lose Abscheidung erfolgt.
18. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 17,
wobei der Durchkontakt (400) gemeinsam mit dem opto¬ elektronischen Halbleiterchip (300) in den Formkörper (200) eingebettet wird.
19. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 12 bis 18,
wobei die erste Oberseitenmetallisierung (110) und die zweite Oberseitenmetallisierung (120) in gemeinsamen Ar beitsschritten angelegt werden.
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