WO2018158379A1 - Verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauteilen - Google Patents

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WO2018158379A1
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light exit
potting
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Simon Jerebic
Markus Pindl
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • the invention relates to a process for the production of optoelectronic semiconductor components.
  • the method is used to produce optoelectronic semiconductor components.
  • the semiconductor devices produced are
  • the semiconductor devices produced are preferably surface mountable, so it may be SMD components.
  • the method comprises the step of applying semiconductor chips to one
  • the semiconductor chips are adapted to generate and emit radiation, in particular visible light such as blue light.
  • the semiconductor chips may be light-emitting diode chips, in short LED chips.
  • the intermediate carrier is a temporary carrier. That is, in the finished semiconductor devices, the Intermediate carrier no longer available.
  • the intermediate carrier may be composed of a plurality of components, in particular of a mechanically stable carrier substrate, which preferably does not bend or does not significantly bend during normal use, and / or of a release film.
  • the release film may be a thermal release foil.
  • Chip side surfaces are set up.
  • the chip side surfaces are arranged transversely, in particular perpendicular or approximately perpendicular to a light exit main side of the respective semiconductor chip.
  • the light exit main side is in particular one of the two largest sides of the
  • the semiconductor chips can each exactly two each other
  • the light exit main side preferably leaves a proportion of at least 40% or 50% or 60% of the radiation generated during operation of the relevant semiconductor chip.
  • the main side of the semiconductor chips opposite the light exit main side is preferably provided with a mirror for the radiation, such as a metal mirror, in particular over the whole area.
  • the semiconductor layer sequence of the semiconductor chips comprises one or more active zones for generating the radiation.
  • Radiation especially the visible light, is about
  • the semiconductor layer sequence is preferably based on a III-V compound semiconductor material.
  • the semiconductor material is, for example, a nitride compound semiconductor material such as Al n In] __ n _ m N m Ga or a phosphide compound semiconductor material such as
  • Compound semiconductor material such as Al n In ] __ n _ m Ga m As or as Al n Ga m In ] __ n _ m AskP ] __k, where each 0 ⁇ n 1, 0 ⁇ m 1 and n + m ⁇ 1 and 0 -S k ⁇ 1.
  • the semiconductor layer sequence is preferably based on AlInGaN.
  • the method comprises the step of applying a clear potting permeable to the radiation generated during operation.
  • the clear potting is preferably applied directly to the chip side surfaces.
  • Chip side surfaces may be predominantly or completely covered by the clear potting. Predominantly means
  • a thickness of the clear potting in the direction away from the intermediate carrier decreases monotonically or strictly monotonously. Strictly monotonic means that the thickness decreases continuously in the direction away from the intermediate carrier. Monotone means that the thickness does not decrease towards the subcarrier. In other words, areas may be facing away from the subcarrier
  • Production-related, unintentional irregularities such as surface roughening are preferably disregarded.
  • the method comprises the step of generating a reflection element.
  • the reflection element is set up to reflect the radiation generated during operation.
  • Reflection element in particular averaged over all
  • the relevant radiation angle and over the entire spectral range of the radiation generated is preferably at least 80% or 90% or 95%.
  • the reflection element can be made specular or diffuse reflective. It is possible that at least a part of the
  • Reflection reflection reflection based on total reflection, for example, at a level of at least 10% or 20% or 30%.
  • Reflection element and / or the clear potting applied so that the reflection element and the clear potting touch on an opposite side of the chip side surfaces of the clear potting.
  • Reflection element and / or the clear potting applied so that the reflection element and the clear potting touch on an opposite side of the chip side surfaces of the clear potting.
  • the reflection element preferably in the finished
  • the method comprises the step of detaching the semiconductor chips from the
  • the detachment takes place for example via the release film whose adhesion to the semiconductor chips, for example, by the action of temperature and / or by
  • the component carrier is in the finished semiconductor components
  • the component carrier is thus a permanent carrier for the semiconductor chips.
  • the clear potting is completely formed and formed as long as the semiconductor chips are still located on the intermediate carrier. If the semiconductor chips are mounted on the component carrier, processing of the clear potting compound is particularly preferred.
  • the method is configured for producing optoelectronic semiconductor components and has the following steps:
  • Chip side surfaces predominantly or, preferably, completely covered by the clear casting and a thickness of
  • Component carrier are remote, wherein the step B) before step D) is performed.
  • Chip side surfaces emitted light through a direct
  • Chip side surfaces provided before mounting on the component carrier with the clear potting to a high
  • the reflection element is at least locally spaced from the chip side surfaces attached.
  • the outer sides of the clear potting form oblique, reflecting surfaces, which are adapted to a radiation guide in the direction away from the component carrier.
  • Reflection element in step C) applied as a paste is preferably grid-shaped
  • the grid can be a
  • Semiconductor chips are each located within meshes of this grid, wherein preferably per microchip exactly one semiconductor chip is present.
  • the paste for the reflection element can be before the attachment of the semiconductor chips are formed on the intermediate carrier or after attaching the
  • step B) the reflection element is completely covered by the clear potting. That is, the clear potting a continuous, continuous layer is formed, which is the
  • Reflection element between this layer and the clear potting is located.
  • the clear potting in a range directly to the semiconductor chips preferably extends to the
  • the clear potting completely covers the paste from which the reflection element is formed.
  • the clear potting it is possible for the clear potting to be applied in individual regions that are not connected, wherein each of these regions is assigned to one of the semiconductor chips and these regions each circulate the associated semiconductor chips in the form of a frame, as seen in plan view.
  • the reflection element, in particular formed by the paste in places not from the
  • the method additionally comprises a step G).
  • step G) is performed after step B) and before step D).
  • step B) preferably follows step C).
  • step B) a coherent, continuous clear potting is produced.
  • step G) a singulation takes place. The separation takes place through the reflection element and / or through the clear casting. The singulation can extend to the intermediate carrier or even within the
  • the singulation can be one-stage or multi-stage
  • the method comprises an additional step H), which preferably follows step B) and precedes step D), again preferably step C) preceding step B).
  • step H exactly one clear potting is produced on the intermediate carrier per semiconductor chip in step B), so that overall no continuous clear potting, but a plurality of individual, separate
  • step H) a singulation takes place only by the
  • Reflection element through, the clear encapsulants are of the
  • the clear encapsulants are affected at a respective edge of the dicing, seen in plan view, the dicing is essentially limited to the reflection element.
  • step B) takes place before step C), wherein step D) is preferably carried out between steps B) and C).
  • step B) in this case exactly one clear potting is produced per semiconductor chip, so that overall no continuous clear potting is formed, but a large number of individual, separate regions of the clear potting are formed.
  • step B) precedes step C) and step D) is preferably carried out between steps B) and C)
  • a continuous clear potting is produced which extends over all
  • step E which is preferably carried out before the steps D) and C), a singulation is performed by the
  • the singling takes place exclusively through the clear potting, so that the reflection element, which is preferably produced later, differs from the
  • step B) comprises substeps B1) and B2). In step Bl) becomes
  • Basic body preferably a continuous body, molded for the at least one clear casting.
  • a material of the main body is partially removed, so that in step B2) the outer sides partially or
  • step I) is preferably preceded by step D).
  • the separation takes place in step I) through the clear casting and / or through the reflection element, preferably up to the
  • the base body is only partly removed in step B2) in the direction of the intermediate carrier.
  • the reflection element generated in step C) does not reach to the intermediate carrier.
  • the main body is removed up to the intermediate carrier.
  • Subcarrier facing side of the reflection element flat and / or flat.
  • This side of the reflection element can be oriented parallel to a main side of the intermediate carrier and / or parallel to the main light exit sides.
  • the reflection element has an oblique to
  • a shape of the outer sides of the clear potting in step B) is determined by an amount of material for the clear potting and due to
  • Wetting set means that the shape of the clear cast is due to the surface properties of the intermediate carrier, the semiconductor chips and / or the
  • Reflective element results, taking into account a surface energy of the material of the clear casting.
  • the chip side surfaces are wetting designed for the material of the clear casting, so that the
  • a side of the semiconductor chips facing away from the intermediate carrier preferably remains free of the material of the clear casting. This results in particular from a sharp edge between the chip side surfaces and the side facing away from the intermediate carrier of the semiconductor chips, especially the main light exit side. Accordingly, the material for the clear potting in step B) is applied in liquid form, as preferably in all other
  • the outside of the clear potting extends in a cross section perpendicular to
  • the clear potting may, seen in this cross-section, be shaped like a triangle, in particular like a right-angled or approximately right-angled triangle.
  • the right angle or the approximately right angle is preferably between the
  • Chip side surfaces and the intermediate carrier Chip side surfaces and the intermediate carrier.
  • Angle specifications such as parallel or perpendicular or right angle means the term approximately preferably a tolerance of at most 15 ° or 5 ° or 2 °.
  • the main light exit side is at least 10 ° or 20 ° or 30 ° and / or not more than 70 ° or 50 ° or 40 ° or 30 °. In other words, the outside is oriented comparatively steeply to the main light exit side.
  • the outside in a cross section perpendicular to the light exit main side in places or continuously curved outward.
  • Curved outwards thus means in particular that in the outwardly curved region a width of the clear potting in the direction away from the
  • the outer side runs in a first region, seen in cross section, parallel to the chip side surfaces or approximately parallel to the chip side surfaces.
  • the first region preferably begins at the main light exit side and / or at the side facing the intermediate carrier.
  • the outer side viewed in cross-section perpendicular to the main light exit side, is formed curved in a second area in a continuous outward arching manner.
  • the outer side is preferably formed by the first region and by the second region, so that no further regions are present.
  • the second region is thus located on a side facing away from the intermediate carrier
  • the first area along the chip side faces has a proportion of at least 40% or 50% or 60% or 70% of a thickness of the semiconductor chips.
  • the second region has a greater proportion along the chip side surfaces than the first region.
  • Reflection element in step C) formed by a matrix material and embedded therein, preferably reflective scattering particles.
  • the matrix material is preferably about a silicone, in particular a low-breaking silicone with a refractive index of at most 1.46 at
  • Scattering particles are formed, for example, by metal oxide particles such as titanium dioxide particles, for example with a diameter of at most 0.5 ⁇ m.
  • Reflection element flush with the light exit main side of the associated semiconductor chip. This is especially true after step D). It is possible that the reflection element terminates flush with these main sides on both main sides of the semiconductor chip.
  • Reflection element in step C) formed by one or more reflective metal layers or has one or more such metal layers.
  • Metal layer comprises, for example, a metal such as silver or aluminum, which has a high reflectivity especially for blue light or white light. It is possible that an electrically insulating passivation layer is additionally present between the semiconductor chip and the metal layer. Furthermore, it is possible that the reflection element is composed of the at least one metal layer and a paste or a potting body on which the metal layer is applied.
  • Reflection element especially the metal layer, after the
  • Step C) and / or in the finished semiconductor device a side facing away from the intermediate carrier of the semiconductor chip partially or completely.
  • This can be a permanent Mirrors are formed on this side of the semiconductor chip.
  • This main side of the semiconductor chip is not the main light exit side.
  • the method comprises a step F), which preferably follows steps B) and / or C).
  • step F) a conversion element is generated.
  • the conversion element is set up to be used by the
  • step F) it is possible for the phosphor particles to sediment. As a result of this sedimentation, the phosphor particles can precipitate on the light exit main side and on the clear potting. Because of the clear potting and the
  • the clear casting is a high refractive index silicone with a
  • the semiconductor layer sequence is based on the AlInGaN material system.
  • the semiconductor chips have a growth substrate on which the semiconductor layer sequence has grown.
  • the growth substrate is preferably a sapphire substrate.
  • electrical connection surfaces are for electrical
  • Electrical pads are preferably located on the main light exit side, but can alternatively also on one of the main light exit side opposite
  • the component carrier preferably comprises electrical conductor tracks, electrical contact surfaces and / or a lead frame. It is also possible that the component carrier has a plastic housing, a ceramic housing and / or a glass housing, in and / or at which the contact surfaces, the electrical
  • Printed conductors and / or the lead frame are attached.
  • FIGS 1 to 7 are schematic sectional views of
  • FIG. 1 illustrates an exemplary embodiment of a method for producing optoelectronic semiconductor components 1. According to FIG. 1A, an intermediate carrier 2 is produced
  • the intermediate carrier 2 is made of a
  • the release film 22 is a coating or a film in which it is exposed to temperature or ultraviolet
  • Corresponding intermediate carrier 2 are preferably used in all other embodiments.
  • the semiconductor chips 3 are preferably light-emitting diode chips for generating blue
  • the semiconductor chips 3 have a growth substrate 32, in particular a translucent substrate such as sapphire. On the growth substrate 32 is a
  • Subcarrier 2 facing side of the
  • Semiconductor layer sequence 31 are electrical
  • each semiconductor chip 3 has a clear potting 4.
  • the clear encapsulants 4 are applied in a liquid state, so that 4 menisci form on the semiconductor chips 3 via wetting and corresponding metering of a material for the respective clear encapsulation.
  • Chip side surfaces 34 of the semiconductor chips 3 are completely wetted by the material of the respective clear casting 4.
  • the outer sides 44 are concavely curved as seen from the respective semiconductor chip 3, and a width of the clear encapsulant 4 gradually decreases in the direction away from the main light exit side 30.
  • the respective clear potting 4 is made of a translucent silicone with a comparatively high refractive index. After application of the clear casting 4, this is cured, for example thermally or
  • the intermediate carrier 2 has been removed and the semiconductor chips 3 together with the respective clear potting 4 are mounted in a recess 63 of a component carrier 6.
  • the component carrier 6 is composed, for example, of lead frames 62 and a housing 61, such as a plastic.
  • the lead frame 62 is preferably reflective of the radiation generated during operation. Deviating from the illustration in FIG. 1D, other housing designs can also be used.
  • the semiconductor chip 3 is mounted on the lead frame 62 in such a way that the light exit side 30 previously facing the intermediate support 2 is now away from the lead frame 62 and thus the component support 6.
  • electrical contacting takes place at the connection surfaces 81, for example via bonding wires 82 to the lead frames 62.
  • the recess 63 is inserted
  • the reflection element 5 is for example, as in all embodiments possible, composed of a matrix material 51 and 52 of reflective scattering particles.
  • the matrix material 51 is preferably formed by a low refractive index silicone, the scattering particles 52 may be titanium oxide particles.
  • the reflection element 5 is in liquid form in the
  • Reflection element 5 which preferably appears white to a viewer, side walls of the housing 61. With regard to the clear casting 4, the reflection element 5 preferably does not cover a side facing away from the lead frame 62
  • the reflection element 5 can be flush with the side facing away from the lead frame 62 of the clear potting 4. Towards the away
  • Clear potting 4 may decrease a thickness of the reflection element 5 before the thickness of the reflection element 5 in FIG
  • An upper side of the reflection element 5 facing away from the lead frame 62 can be convexly curved, as shown in FIG. IE.
  • a thickness of the reflection element 5 is over the
  • Chip side surfaces 34 and over the outer sides 44 preferably at least 30 ym or 50 ym to a sufficient
  • a conversion element 7 is filled into the recess 63.
  • the conversion element 7 preferably covers the
  • Recess 63 can be completely filled by the conversion element 7, so that the housing 61 flush with the
  • connection surfaces 81 are located on a side facing away from the intermediate carrier 2 side.
  • connection surfaces 81 point towards electrical lines and contact surfaces 62 of the
  • the designed as a potting reflection element 5 can simultaneously form the housing 61 of the component carrier 6.
  • a conversion element not drawn may be present.
  • Corresponding housing designs, in which the housing 61 is formed by the reflection element 5 and / or in which the reflection element 5 has a smooth, flat upper side, can also in all other embodiments in
  • the semiconductor chips 3 are mounted on the intermediate carrier 2, analogously to FIG. 1B.
  • the outer sides 44 By separating the outer sides 44 are formed. In an area on the main light exit side 30, the outer sides 44 are parallel to the chip side surfaces 34 extending areas. In the other areas, the outer sides 44 are curved outward, analogous to Figure IC.
  • the components obtained in FIG. 2C are mounted on the component carrier 6 and electrically contacted via the bonding wires 82.
  • FIG. 2E it is shown that the reflection element 5 is produced, analogous to FIG.
  • the conversion element 7 is generated.
  • the conversion element 7 may be composed of a potting material 71 and of phosphor particles 72. It is possible for the phosphor particles 72 to sediment and deposit directly on the semiconductor chip 3 and the clear cast 4. Since the clear potting 4 and the semiconductor chip 3 terminate flush with each other in the direction away from the lead frames 62, as well as with respect to the reflection element 5, there is no step in the sedimented one
  • the phosphor particles 72 also gather reinforced above the LED chip 3 and above the clear cast 4, so that a total amount of phosphor used is reducible.
  • the reflection element 5 may be formed by one or more reflective metal layers 53,
  • the metal layer 53 overmoulds the
  • Reflection element 5 in Figure 3C already generated on the intermediate carrier 2. According to Figure 3C is in the
  • Reflection element 5 to a potting, which completely covers the outer sides 44 and which extends to a side facing away from the intermediate carrier 2 main side of the semiconductor chip 3.
  • potting which completely covers the outer sides 44 and which extends to a side facing away from the intermediate carrier 2 main side of the semiconductor chip 3.
  • Reflection element 5 can be used in the same way the illustrated in Figure 2G metal layer.
  • Conversion element 7 is filled, as in Figure 2F.
  • the semiconductor chips 3 are mounted on the intermediate carrier 2, see Figure 4A.
  • Terminal surfaces 81 on a side facing away from the intermediate carrier 2 side of the semiconductor chip 3.
  • Paste 54 the reflection element 5 generates, see Figure 4B.
  • the paste 54 forms a negative mold to the outer sides 44 to be formed later.
  • Such a paste 54 is also called
  • the paste 54 may be cured via temperature or radiation.
  • the clear potting 4 may completely cover the reflection element 5 and be formed in one piece.
  • the at least one metal layer 53 may be applied to the paste 54.
  • the paste 54 may also be clear.
  • such a metal layer 53 is applied over the whole area, so that on one of the main light exit side 30th opposite side through the metal layer 53 a
  • the application of the semiconductor chips 3 on the intermediate carrier 2 in this case preferably takes place after the metal layer 53 has been produced.
  • the order of application of the reflection element 5 and of the semiconductor chips 3 can also be reversed.
  • the semiconductor chips 3 are applied to the intermediate carrier 2, wherein the
  • the base body 42 is preferably the same thickness as the semiconductor chips 3 and surrounds the
  • an outer side 44 can also be formed, as illustrated in conjunction with FIG. 2C.
  • Reflection element 5 analogous to Figure 3C. Notwithstanding the illustration in FIG. 5D, a metal layer 53, as explained in connection with FIG. 2G, can also be used.
  • FIG. 6 shows a further exemplary embodiment of the invention
  • FIG. 7 shows a further exemplary embodiment of the invention
  • the saw blade 9 in this case has approximately a rectangular cross-section, but can deviating from this but also as in Figure 5C oblique
  • the region removed from the base body 42 is then filled with the reflection element 5, see FIG. 7B.
  • Reflection element 5 thus has a rectangular
  • Luminous exit faces 30 are preferably at least 20 ym or 40 ym and / or at most 200 ym or 100 ym.
  • the further method steps, after the step of FIG. 7B, can be carried out analogously to FIGS. 5E to 5G.
  • Semiconductor devices 1 manufacture, which increased one
  • Chip side surfaces can escape.

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Abstract

In einer Ausführungsform weist das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen (1) die folgenden Schritte auf: A) Aufbringen von Strahlung emittierenden Halbleiterchips (3) auf einen Zwischenträger (2), wobei es sich bei den Halbleiterchips (3) um Volumenemitter handelt; B) Aufbringen eines strahlungsdurchlässigen Klarvergusses (4) direkt auf Chipseitenflächen (34), sodass eine Dicke des Klarvergusses (4) in Richtung weg von den Chipseitenflächen (34) monoton oder streng monoton abnimmt; C) Erzeugen eines Reflexionselements (5) gegenüber den Chipseitenflächen (34), sodass sich das Reflexionselement (5) und der Klarverguss (4) an einer den Chipseitenflächen (34) gegenüberliegenden Außenseite (44) des Klarvergusses (4) berühren; und D) Ablösen der Halbleiterchips (3) von dem Zwischenträger (2) und Anbringen der Halbleiterchips (3) jeweils auf einem Bauteilträger (6), sodass jeweilge Lichtaustrittshauptseiten (30) der Halbleiterchips (3) jeweils dem Bauteilträger (6) abgewandt sind, wobei der Schritt C) nach dem Schritt D) durchgeführt wird.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUR HERSTELLUNG VON OPTOELEKTRONISCHEN HALBLEITERBAUTEILEN
Es wird ein Verfahren zur Herstellung von optoelektronis Halbleiterbauteilen angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren
anzugeben, mit dem Halbleiterbauteile mit einer hohen
Lichtauskoppeleffizienz herstellbar sind.
Diese Aufgabe wird unter anderem durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruchs gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform dient das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen. Bei den hergestellten Halbleiterbauteilen handelt es sich
bevorzugt um Leuchtdioden. Weiterhin sind die hergestellten Halbleiterbauteile bevorzugt oberflächenmontierbar, sodass es sich um SMD-Bauteile handeln kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens von Halbleiterchips auf einen
Zwischenträger. Die Halbleiterchips sind dazu eingerichtet, eine Strahlung, insbesondere sichtbares Licht wie blaues Licht, zu erzeugen und zu emittieren. Die Halbleiterchips können Leuchtdiodenchips, kurz LED-Chips, sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Zwischenträger um einen temporären Träger. Das heißt, in den fertig hergestellten Halbleiterbauteilen ist der Zwischenträger nicht mehr vorhanden. Der Zwischenträger kann aus mehreren Komponenten zusammengesetzt sein, insbesondere aus einem mechanisch stabilen Trägersubstrat, das sich im bestimmungsgemäßen Gebrauch bevorzugt nicht oder nicht signifikant verbiegt, und/oder aus einer Ablösefolie. Bei der Ablösefolie kann es sich um eine thermische Ablösefolie, englisch thermal release foil, handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
Halbleiterchips Volumenemitter. Dies bedeutet, dass die
Halbleiterchips auch zu einer Lichtabstrahlung an
Chipseitenflächen eingerichtet sind. Die Chipseitenflächen sind dabei quer, insbesondere senkrecht oder näherungsweise senkrecht zu einer Lichtaustrittshauptseite des jeweiligen Halbleiterchips eingerichtet. Die Lichtaustrittshauptseite ist insbesondere eine der beiden größten Seiten des
Halbleiterchips und ist bevorzugt senkrecht oder
näherungsweise senkrecht zu einer Wachstumsrichtung einer Halbleiterschichtenfolge der Halbleiterchips orientiert. Die Halbleiterchips können je genau zwei einander
gegenüberliegende oder genau eine Lichtaustrittshauptseite aufweisen. An der insbesondere genau einen
Lichtaustrittshauptseite verlässt bevorzugt ein Anteil von mindestens 40 % oder 50 % oder 60 % der im Betrieb erzeugten Strahlung den betreffenden Halbleiterchip. Die
Lichtaustrittshauptseite ist in den fertigen
Halbleiterbauteilen besonders bevorzugt dem Bauteilträger abgewandt. Die der Lichtaustrittshauptseite gegenüberliegende Hauptseite der Halbleiterchips ist bevorzugt je mit einem Spiegel für die Strahlung, wie einem Metallspiegel, versehen, insbesondere ganzflächig. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Halbleiterschichtenfolge der Halbleiterchips eine oder mehrere aktive Zonen zur Erzeugung der Strahlung. Die
Strahlung, insbesondere das sichtbare Licht, wird über
Elektrolumineszenz erzeugt.
Die Halbleiterschichtenfolge basiert bevorzugt auf einem III- V-Verbindungshalbleitermaterial . Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid- Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn]__n_mGamN oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie
AlnIn]__n_mGamP oder auch um ein Arsenid-
Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn]__n_mGamAs oder wie AlnGamIn]__n_mAskP]__k, wobei jeweils 0 ^ n 1, 0 ^ m 1 und n + m < 1 sowie 0 -S k < 1 ist. Bevorzugt gilt dabei für zumindest eine Schicht oder für alle Schichten der
Halbleiterschichtenfolge 0 < n < 0,8, 0,4 < m < 1 und n + m < 0,95 sowie 0 < k < 0,5. Dabei kann die
Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche
Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also AI, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
Bevorzugt basiert die Halbleiterschichtenfolge auf AlInGaN.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Aufbringens eines für die im Betrieb erzeugte Strahlung durchlässigen Klarvergusses. Der Klarverguss wird bevorzugt direkt auf die Chipseitenflächen aufgebracht. Die
Chipseitenflächen können überwiegend oder vollständig von dem Klarverguss bedeckt werden. Überwiegend bedeutet
beispielsweise mindestens 50 % oder 70 % oder 90 %. Gemäß zumindest einer Ausführungsform nimmt eine Dicke des Klarvergusses in Richtung weg von dem Zwischenträger monoton oder streng monoton ab. Streng monoton bedeutet, dass die Dicke in Richtung weg von dem Zwischenträger kontinuierlich abnimmt. Monoton bedeutet, dass die Dicke in Richtung hin zu dem Zwischenträger nicht abnimmt. Mit anderen Worten können in Richtung weg von dem Zwischenträger Bereiche mit
abnehmender Dicke und Bereiche mit gleich bleibender Dicke vorhanden sein. Bei der Dickenbetrachtung bleiben
herstellungsbedingte, unabsichtliche Unregelmäßigkeiten wie eine Oberflächenaufrauung bevorzugt unberücksichtigt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt des Erzeugens eines Reflexionselements. Das Reflexionselement ist zur Reflexion der im Betrieb erzeugten Strahlung eingerichtet. Eine Reflektivität des
Reflexionselements, insbesondere gemittelt über alle
relevanten Strahlungsauftreffwinkel und über den gesamten Spektralbereich der erzeugten Strahlung, liegt bevorzugt bei mindestens 80 % oder 90 % oder 95 %. Das Reflexionselement kann spekular oder diffus reflektierend gestaltet sein. Es ist möglich, dass zumindest ein Teil der an dem
Reflexionselement erfolgenden Reflexion auf Totalreflexion basiert, beispielsweise zu einem Anteil von mindestens 10 % oder 20 % oder 30 %.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden das
Reflexionselement und/oder der Klarverguss so aufgebracht, dass sich das Reflexionselement und der Klarverguss an einer den Chipseitenflächen gegenüberliegenden Außenseite des Klarvergusses berühren. Bevorzugt bedeckt das
Reflexionselement die Außenseite des Klarvergusses
vollständig oder überwiegend. Mit anderen Worten befindet sich das Reflexionselement bevorzugt in den fertigen
Halbleiterbauteilen ganzflächig direkt an den Außenseiten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Verfahren den Schritt des Ablösens der Halbleiterchips von dem
Zwischenträger auf. Das Ablösen erfolgt beispielsweise über die Ablösefolie, deren Haftung an den Halbleiterchips etwa durch Temperatureinwirkung und/oder durch
Strahlungseinwirkung reduziert oder aufgehoben wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Halbleiterchips auf einem Bauteilträger angebracht. Der Bauteilträger ist in den fertigen Halbleiterbauteilen
vorhanden und stellt bevorzugt je die mechanisch tragende und stabilisierende Komponente der fertigen Halbleiterbauteile dar. Der Bauteilträger ist somit ein permanenter Träger für die Halbleiterchips.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
Lichtaustrittshauptseiten der Halbleiterchips dem
Bauteilträger abgewandt. Im bestimmungsgemäßen Gebrauch der fertigen Halbleiterbauteile wird bevorzugt keine Strahlung durch den Bauteilträger hindurch emittiert. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der Schritt des Aufbringens des Klarvergusses vor dem Schritt des Ablösens der Halbleiterchips von dem Zwischenträger und vor dem
Aufbringen auf dem Bauteilträger durchgeführt. Insbesondere wird der Klarverguss vollständig ausgebildet und ausgeformt, solange sich die Halbleiterchips noch an dem Zwischenträger befinden. Sind die Halbleiterchips auf dem Bauteilträger angebracht, so erfolgt besonders bevorzugt keine Bearbeitung des Klarvergusses mehr. In mindestens einer Ausführungsform ist das Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen eingerichtet und weist die folgenden Schritte auf:
A) Aufbringen von Strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf einen Zwischenträger, wobei es sich bei den Halbleiterchips um Volumenemitter handelt, die zu einer Lichtabstrahlung an Lichtaustrittshauptseiten und auch an Chipseitenflächen eingerichtet sind,
B) Aufbringen eines für die erzeugte Strahlung durchlässigen Klarvergusses direkt auf die Chipseitenflächen, sodass die
Chipseitenflächen überwiegend oder, bevorzugt, vollständig von dem Klarverguss bedeckt werden und eine Dicke des
Klarvergusses in Richtung weg von den
Lichtaustrittshauptseiten monoton oder streng monoton
abnimmt,
C) Erzeugen eines Reflexionselements, sodass sich das
Reflexionselement und der Klarverguss an einer den
Chipseitenflächen gegenüberliegenden Außenseite des
Klarvergusses berühren, und
D) Ablösen der Halbleiterchips von dem Zwischenträger und Anbringen an einen Bauteilträger, sodass die
Lichtaustrittshauptseiten der Halbleiterchips dem
Bauteilträger abgewandt sind, wobei der Schritt B) vor dem Schritt D) durchgeführt wird.
Bei Leuchtdiodenchips, die Volumenemitter wie Saphirchips sind, tritt häufig das Problem auf, dass das von den
Chipseitenflächen emittierte Licht durch einen direkt
angebrachten Titandioxid-Reflektor abgeschattet wird. Dadurch ist ein reflektierender Verguss nur wenig wirksam oder senkt sogar eine Lichtauskoppeleffizienz. Bei dem hier beschriebenen Verfahren werden die
Chipseitenflächen vor einem Anbringen auf dem Bauteilträger mit dem Klarverguss versehen, um eine hohe
Lichtauskoppeleffizienz zu gewährleisten. Durch den
Klarverguss wird also das Reflexionselement mindestens stellenweise beabstandet zu den Chipseitenflächen angebracht. Bevorzugt bilden die Außenseiten des Klarvergusses schräge, reflektierende Flächen aus, die zu einer Strahlungsführung in Richtung weg von dem Bauteilträger eingerichtet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
Lichtaustrittshauptseiten während der Schritte A) und B) dem Zwischenträger zugewandt. Alternativ ist es möglich, dass die Lichtaustrittshauptseiten während der Schritte A) und B) vom Zwischenträger abgewandt sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Verfahrensschritte in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: A) , B) , D) , C) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Verfahrensschritte in der folgenden Reihenfolge durchgeführt: A) , C) , B) , D) . Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das
Reflexionselement im Schritt C) als Paste aufgebracht. Dabei wird das Reflexionselement bevorzugt gitternetzförmig
gestaltet. Bei dem Gitternetz kann es sich um ein
quadratisches Gitter oder um ein Rechteckgitter oder auch um ein hexagonales Gitter handeln, in Draufsicht gesehen. Die
Halbleiterchips befinden sich je innerhalb von Maschen dieses Gitters, wobei bevorzugt pro Masche genau ein Halbleiterchip vorhanden ist. Die Paste für das Reflexionselement kann vor dem Anbringen der Halbleiterchips auf dem Zwischenträger gebildet werden oder auch nach dem Anbringen der
Halbleiterchips auf dem Zwischenträger. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird in Schritt B) das Reflexionselement vollständig mit dem Klarverguss überdeckt. Das heißt, durch den Klarverguss wird eine durchgehende, zusammenhängende Schicht gebildet, wobei sich das
Reflexionselement zwischen dieser Schicht und dem Klarverguss befindet. Dabei reicht der Klarverguss in einem Bereich direkt an den Halbleiterchips bevorzugt bis an den
Zwischenträger heran. Insbesondere bedeckt der Klarverguss die Paste, aus der das Reflexionselement gebildet ist, vollständig .
Alternativ ist es möglich, dass der Klarverguss in einzelnen Bereichen, die nicht zusammenhängen, aufgebracht ist, wobei jeder dieser Bereiche einem der Halbleiterchips zugeordnet ist und diese Bereiche die zugeordneten Halbleiterchips jeweils rahmenförmig umlaufen, in Draufsicht gesehen. Damit ist es möglich, dass das Reflexionselement, insbesondere durch die Paste gebildet, stellenweise nicht von dem
Klarverguss bedeckt wird und/oder den Klarverguss in Richtung weg von dem Zwischenträger stellenweise überragt.
Bereichsweise jedoch wird das Reflexionselement von dem
Klarverguss bedeckt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zusätzlich einen Schritt G) . Bevorzugt wird der Schritt G) nach dem Schritt B) und vor dem Schritt D) durchgeführt.
Hierbei folgt bevorzugt der Schritt B) dem Schritt C) nach. Dabei wird im Schritt B) ein zusammenhängender, durchgehender Klarverguss erzeugt. In Schritt G) erfolgt ein Vereinzeln. Das Vereinzeln erfolgt durch das Reflexionselement und/oder durch den Klarverguss hindurch. Das Vereinzeln kann bis zu dem Zwischenträger reichen oder auch innerhalb des
Reflexionselements und/oder innerhalb des Klarvergusses enden. Das Vereinzeln kann einstufig oder mehrstufig
ausgeführt werden, beispielsweise durch einen oder mehrere Sägeschritte und/oder durch einen oder mehrere Laserprozesse.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen zusätzlichen Schritt H) , der bevorzugt dem Schritt B) nachfolgt und dem Schritt D) vorausgeht, wobei wiederum bevorzugt der Schritt C) dem Schritt B) vorausgeht. Dabei wird in Schritt B) am Zwischenträger pro Halbleiterchip genau ein Klarverguss erzeugt, sodass insgesamt kein durchgehender Klarverguss, sondern eine Vielzahl einzelner, separater
Klarvergüsse gebildet wird, die je einem bestimmten
Halbleiterchip zugeordnet sind. Die jeweiligen Klarvergüsse erstrecken sich auf das zugehörige Reflexionselement. Im Schritt H) erfolgt ein Vereinzeln nur durch das
Reflexionselement hindurch, die Klarvergüsse sind von dem
Vereinzeln nicht betroffen. Alternativ ist es möglich, dass die Klarvergüsse an einem jeweiligen Rand von dem Vereinzeln mit betroffen sind, in Draufsicht gesehen, das Vereinzeln im Wesentlichen jedoch auf das Reflexionselement beschränkt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform erfolgt der Schritt B) vor dem Schritt C) , wobei bevorzugt der Schritt D) zwischen den Schritten B) und C) durchgeführt wird. In Schritt B) wird in diesem Fall pro Halbleiterchip genau ein Klarverguss erzeugt, sodass insgesamt kein durchgehender Klarverguss gebildet wird, sondern eine Vielzahl einzelner, separater Bereiche des Klarvergusses gebildet werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform, wobei der Schritt B) dem Schritt C) vorausgeht und der Schritt D) bevorzugt zwischen den Schritten B) und C) durchgeführt wird, wird ein durchgehender Klarverguss erzeugt, der sich über alle
Halbleiterchips hinweg erstreckt und/oder alle
Halbleiterchips miteinander verbindet. In einem zusätzlichen Schritt E) , der bevorzugt vor den Schritten D) und C) durchgeführt wird, erfolgt ein Vereinzeln durch den
Klarverguss hindurch. Insbesondere erfolgt das Vereinzeln ausschließlich durch den Klarverguss hindurch, sodass das bevorzugt später erzeugte Reflexionselement von dem
Vereinzeln nicht betroffen ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden die
Verfahrensschritte in der Reihenfolge A) , B) , C) , D)
durchgeführt .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst der Schritt B) die Teilschritte Bl) und B2) . In Schritt Bl) wird ein
Grundkörper, bevorzugt ein durchgehender Grundkörper, für den zumindest einen Klarverguss geformt. Im nachfolgenden Schritt B2) wird ein Material des Grundkörpers teilweise entfernt, sodass im Schritt B2) die Außenseiten teilweise oder
vollständig gebildet werden. Es kann nur ein einziger Schritt B2) oder es können mehrere Schritte B2) erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform, bei der die Schritte in der Reihenfolge A) , B) , C) , D) durchgeführt werden, erfolgt in einem Schritt I) ein Vereinzeln. Der Schritt I) ist bevorzugt dem Schritt D) vorgeschaltet. Das Vereinzeln erfolgt in Schritt I) durch den Klarverguss und/oder durch das Reflexionselement hindurch, bevorzugt bis hin zum
Zwischenträger . Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der Grundkörper in Schritt B2) in Richtung hin zum Zwischenträger nur zum Teil entfernt. Somit ist es möglich, dass das in Schritt C) erzeugte Reflexionselement nicht bis zum Zwischenträger reicht. Alternativ ist es möglich, dass in Schritt B2) der Grundkörper bis hin zum Zwischenträger entfernt wird.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist eine dem
Zwischenträger zugewandte Seite des Reflexionselements flach und/oder eben. Diese Seite des Reflexionselements kann parallel zu einer Hauptseite des Zwischenträgers und/oder parallel zu den Lichtaustrittshauptseiten orientiert sein. Alternativ weist das Reflexionselement eine schräg zum
Zwischenträger verlaufende Grenzfläche auf. Dies gilt insbesondere nach dem Schritt C) und/oder nach dem Schritt D) .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird eine Form der Außenseiten des Klarvergusses in Schritt B) durch eine Menge eines Materials für den Klarverguss und aufgrund von
Benetzung eingestellt. Benetzung bedeutet, dass sich die Form des Klarvergusses aufgrund der Oberflächeneigenschaften des Zwischenträgers, der Halbleiterchips und/oder des
Reflexionselements ergibt, wobei eine Oberflächenenergie des Materials des Klarvergusses zu berücksichtigen ist.
Insbesondere sind die Chipseitenflächen benetzend für das Material des Klarvergusses gestaltet, sodass sich das
Material des Klarvergusses an den Chipseitenflächen
hochzieht. Eine dem Zwischenträger abgewandte Seite der Halbleiterchips bleibt bevorzugt frei von dem Material des Klarvergusses. Dies ergibt sich insbesondere aus einer scharfen Kante zwischen den Chipseitenflächen und der dem Zwischenträger abgewandten Seite der Halbleiterchips, insbesondere der Lichtaustrittshauptseite. Entsprechend wird das Material für den Klarverguss in Schritt B) in flüssiger Form aufgebracht, wie bevorzugt auch in allen anderen
Ausführungsformen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft die Außenseite des Klarvergusses in einem Querschnitt senkrecht zur
Lichtaustrittshauptseite des zugehörigen Halbleiterchips gesehen abschnittsweise oder in Gänze wie ein
Geradenabschnitt. Das heißt, der Klarverguss kann in diesem Querschnitt gesehen wie ein Dreieck, insbesondere wie ein rechtwinkliges oder näherungsweise rechtwinkliges Dreieck, geformt sein. Der rechte Winkel oder der näherungsweise rechte Winkel befindet sich bevorzugt zwischen den
Chipseitenflächen und dem Zwischenträger.
Bei den vorangehend und den nachfolgend genannten
Winkelangaben wie parallel oder senkrecht oder rechter Winkel bedeutet der Begriff näherungsweise bevorzugt eine Toleranz von höchstens 15° oder 5° oder 2°.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein Winkel zwischen der Außenseite und einem Lot zur
Lichtaustrittshauptseite bei mindestens 10° oder 20° oder 30° und/oder bei höchstens 70° oder 50° oder 40° oder 30°. Mit anderen Worten ist die Außenseite vergleichsweise steil zur Lichtaustrittshauptseite orientiert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Außenseite in einem Querschnitt senkrecht zur Lichtaustrittshauptseite stellenweise oder durchgehend nach außen gewölbt. Mit anderen Worten wird, von dem Halbleiterchip aus gesehen, die
Außenseite konkav gekrümmt geformt, stellenweise oder durchgehend. Nach außen gewölbt bedeutet somit insbesondere, dass in dem nach außen gewölbten Bereich eine Breite des Klarvergusses in Richtung weg von der
Lichtaustrittshauptseite immer langsamer abnimmt, im
Querschnitt gesehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform verläuft die Außenseite im Querschnitt gesehen in einem ersten Bereich parallel zu den Chipseitenflächen oder näherungsweise parallel mit den Chipseitenflächen. Der erste Bereich beginnt bevorzugt an der Lichtaustrittshauptseite und/oder an der dem Zwischenträger zugewandten Seite.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Außenseite, im Querschnitt senkrecht zur Lichtaustrittshauptseite gesehen, in einem zweiten Bereich durchgehend nach außen gewölbt geformt. Dabei ist die Außenseite bevorzugt durch den ersten Bereich und durch den zweiten Bereich gebildet, sodass keine weiteren Bereiche vorhanden sind. Der zweite Bereich liegt somit an einer dem Zwischenträger abgewandten Seite des
Klarvergusses .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist der erste Bereich längs der Chipseitenflächen einen Anteil von mindestens 40 % oder 50 % oder 60 % oder 70 % einer Dicke der Halbleiterchips auf. Besonders bevorzugt weist der zweite Bereich einen größeren Anteil entlang der Chipseitenflächen auf als der erste Bereich. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das
Reflexionselement im Schritt C) durch ein Matrixmaterial und darin eingebettete, bevorzugt reflektierende Streupartikel gebildet. Bei dem Matrixmaterial handelt es sich bevorzugt um ein Silikon, insbesondere um ein niedrig brechendes Silikon mit einem Brechungsindex von höchstens 1,46, bei
Raumtemperatur und einer Wellenlänge von 500 nm. Die
Streupartikel sind beispielsweise durch Metalloxid-Partikel wie Titandioxid-Partikel gebildet, etwa mit einem Durchmesser von höchstens 0,5 ym.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform schließt das
Reflexionselement bündig mit der Lichtaustrittshauptseite des zugehörigen Halbleiterchips ab. Dies gilt insbesondere nach dem Schritt D) . Es ist möglich, dass das Reflexionselement an beiden Hauptseiten des Halbleiterchips bündig mit diesen Hauptseiten abschließt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das
Reflexionselement in Schritt C) durch eine oder mehrere reflektierende Metallschichten gebildet oder weist eine oder mehrere solcher Metallschichten auf. Die zumindest eine
Metallschicht umfasst beispielsweise ein Metall wie Silber oder Aluminium, das eine hohe Reflektivität insbesondere für blaues Licht oder weißes Licht aufweist. Es ist möglich, dass sich zwischen dem Halbleiterchip und der Metallschicht zusätzlich eine elektrisch isolierende Passivierungsschicht befindet. Ferner ist es möglich, dass das Reflexionselement aus der zumindest einen Metallschicht und einer Paste oder einem Vergusskörper, auf dem die Metallschicht aufgebracht ist, zusammengesetzt ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt das
Reflexionselement, speziell die Metallschicht, nach dem
Schritt C) und/oder in dem fertigen Halbleiterbauteil eine dem Zwischenträger abgewandte Seite des Halbleiterchips teilweise oder vollständig. Hierdurch kann ein dauerhafter Spiegel an dieser Seite des Halbleiterchips gebildet werden. Bei dieser Hauptseite des Halbleiterchips handelt es sich nicht um die Lichtaustrittshauptseite. Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das Verfahren einen Schritt F) , der bevorzugt den Schritten B) und/oder C) nachfolgt. In Schritt F) wird ein Konversionselement erzeugt. Das Konversionselement ist dazu eingerichtet, die vom
Halbleiterchip erzeugte Strahlung teilweise oder vollständig in eine Strahlung einer anderen, größeren Wellenlänge
umzuwandeln. Beispielsweise kann über die umgewandelte
Strahlung zusammen mit blauem Licht vom Halbleiterchip weißes Licht erzeugt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das
Konversionselement aus einem Vergussmaterial und aus
LeuchtstoffPartikeln zusammengesetzt. In Schritt F) ist es möglich, dass die Leuchtstoffpartikel sedimentieren . Durch diese Sedimentation können die Leuchtstoffpartikel auf die Lichtaustrittshauptseite und auf den Klarverguss ausfällen. Dadurch, dass der Klarverguss und die
Lichtaustrittshauptseite bevorzugt bündig miteinander
abschließen, ist bevorzugt keine Stufe in den sedimentierten LeuchtstoffPartikeln, im Querschnitt gesehen, zu erkennen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein
Brechungsindexunterschied zwischen dem Material des
Klarvergusses und dem Matrixmaterial des Reflexionselements bei mindestens 0,08 oder 0,1 oder 0,15. Dies gilt
insbesondere bei einer Temperatur von 300 K und bei einer
Wellenlänge von 500 nm. Insbesondere handelt es sich bei dem Klarverguss um ein hochbrechendes Silikon mit einem
Brechungsindex von mindestens 1,54 oder 1,56. Gemäß zumindest einer Ausführungsform basiert die Halbleiterschichtenfolge auf dem Materialsystem AlInGaN.
Ferner weisen die Halbleiterchips ein Aufwachssubstrat auf, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen ist. Das Aufwachssubstrat ist bevorzugt ein Saphirsubstrat.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die
Halbleiterchips elektrische Anschlussflächen auf. Die
elektrischen Anschlussflächen sind zur elektrischen
Kontaktierung der Halbleiterchips vorgesehen. Die
elektrischen Anschlussflächen befinden sich bevorzugt an der Lichtaustrittshauptseite, können alternativ aber auch an einer der Lichtaustrittshauptseite gegenüberliegenden
Hauptseite der Halbleiterchips angebracht sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die
Halbleiterchips jeweils mit einem oder mit zwei Bonddrähten elektrisch mit dem Bauteilträger verbunden. Dabei umfasst der Bauteilträger bevorzugt elektrische Leiterbahnen, elektrische Kontaktflächen und/oder einen Leiterrahmen. Ebenso ist es möglich, dass der Bauteilträger über ein Kunststoffgehäuse, ein Keramikgehäuse und/oder ein Glasgehäuse verfügt, in und/oder an dem die Kontaktflächen, die elektrischen
Leiterbahnen und/oder der Leiterrahmen angebracht sind.
Nachfolgend wird ein hier beschriebenes Verfahren unter
Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein. Es zeigen:
Figuren 1 bis 7 schematische Schnittdarstellungen von
Verfahrensschritten von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen Verfahren zur Herstellung von hier beschriebenen optoelektronischen
Halbleiterbauteilen.
In Figur 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauteilen 1 illustriert. Gemäß Figur 1A wird ein Zwischenträger 2
bereitgestellt. Der Zwischenträger 2 ist aus einem
Trägersubstrat 21 und aus einer Ablösefolie 22
zusammengesetzt. Bei der Ablösefolie 22 handelt es sich beispielsweise um eine Beschichtung oder um eine Folie, bei der über Temperatureinwirkung oder über ultraviolette
Strahlung ein Haftungsvermögen herabsetzbar ist.
Entsprechende Zwischenträger 2 werden bevorzugt auch in allen anderen Ausführungsbeispielen herangezogen.
Im Verfahrensschritt der Figur 1B werden auf den
Zwischenträger mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips 3 aufgebracht. Bei den Halbleiterchips 3 handelt es sich bevorzugt um Leuchtdiodenchips zur Erzeugung von blauem
Licht. Die Halbleiterchips 3 weisen ein Aufwachssubstrat 32 auf, insbesondere ein lichtdurchlässiges Substrat etwa aus Saphir. Auf dem Aufwachssubstrat 32 ist eine
Halbleiterschichtenfolge 31, insbesondere aus dem
Materialsystem AlInGaN, aufgewachsen. An einer dem
Zwischenträger 2 zugewandten Seite der
Halbleiterschichtenfolge 31 befinden sich elektrische
Anschlussflächen 81 zur Kontaktierung des Halbleiterchips 3. Abweichend von der Darstellung in Figur 1B können die Anschlussflächen 81 die Halbleiterschichtenfolge 31 in
Richtung hin zu dem Zwischenträger 2 überragen und in der Ablösefolie 22 eingebettet sein. Entsprechende
Halbleiterchips 3 werden bevorzugt in allen anderen
Ausführungsbeispielen verwendet.
Im Verfahrensschritt der Figur IC ist illustriert, dass
Klarvergüsse 4 erzeugt werden. Dabei ist pro Halbleiterchip 3 ein Klarverguss 4 vorhanden. Die Klarvergüsse 4 werden in flüssigem Zustand aufgebracht, sodass sich über Benetzung und entsprechende Dosierung eines Materials für den jeweiligen Klarverguss 4 Menisken an den Halbleiterchips 3 ausbilden. Chipseitenflächen 34 der Halbleiterchips 3 werden dabei vollständig von dem Material des jeweiligen Klarvergusses 4 benetzt. Damit bilden sich vom Halbleiterchip 3 aus gesehen durchgehend nach außen gewölbte Außenseiten 44 des
Klarvergusses 4. Das heißt, die Außenseiten 44 sind vom jeweiligen Halbleiterchip 3 aus gesehen konkav gekrümmt und eine Breite des Klarvergusses 4 nimmt in Richtung weg von der Lichtaustrittshauptseite 30 immer langsamer ab.
Beispielsweise ist der jeweilige Klarverguss 4 aus einem lichtdurchlässigen Silikon mit einem vergleichsweise hohen Brechungsindex. Nach dem Aufbringen des Klarvergusses 4 wird dieser ausgehärtet, beispielsweise thermisch oder
Fotochemisch.
Hin zu Figur 1D wurde der Zwischenträger 2 entfernt und die Halbleiterchips 3 zusammen mit dem jeweiligen Klarverguss 4 sind in einer Ausnehmung 63 eines Bauteilträgers 6 montiert. Der Bauteilträger 6 ist zum Beispiel aus Leiterrahmen 62 und einem Gehäuse 61, etwa aus einem Kunststoff, zusammengesetzt. Der Leiterrahmen 62 ist bevorzugt reflektierend für die im Betrieb erzeugte Strahlung. Abweichend von der Darstellung in Figur 1D können auch andere Gehäusebauformen verwendet werden .
Der Halbleiterchip 3 wird derart auf dem Leiterrahmen 62 angebracht, dass die zuvor dem Zwischenträger 2 zugewandte Lichtaustrittsseite 30 nun dem Leiterrahmen 62 und damit dem Bauteilträger 6 abgewandt ist. Zudem erfolgt eine elektrische Kontaktierung an den Anschlussflächen 81 beispielsweise über Bonddrähte 82 mit den Leiterrahmen 62.
Gemäß Figur IE wird in die Ausnehmung 63 ein
Reflexionselement 5 eingebracht. Das Reflexionselement 5 ist beispielsweise, wie auch in allen Ausführungsbeispielen möglich, aus einem Matrixmaterial 51 und aus reflektierenden Streupartikeln 52 zusammengesetzt. Das Matrixmaterial 51 ist bevorzugt durch ein niedrig brechendes Silikon gebildet, bei den Streupartikeln 52 kann es sich um Titanoxid-Partikel handeln . Das Reflexionselement 5 wird in flüssiger Form in die
Ausnehmung 63 eingebracht. Dabei benetzt das
Reflexionselement 5, das für einen Betrachter bevorzugt weiß erscheint, Seitenwände des Gehäuses 61. Hinsichtlich des Klarvergusses 4 bedeckt das Reflexionselement 5 bevorzugt nicht eine den Leiterrahmen 62 abgewandte Seite des
Klarvergusses 4. Dabei schließt der Klarverguss 4 in Richtung weg von den Leiterrahmen 62 bündig mit der
Lichtaustrittshauptseite 30 ab. Auch das Reflexionselement 5 kann bündig mit der den Leiterrahmen 62 abgewandten Seite des Klarvergusses 4 abschließen. In Richtung weg von dem
Klarverguss 4 kann eine Dicke des Reflexionselements 5 abnehmen, bevor die Dicke des Reflexionselements 5 in
Richtung hin zu den Seitenwänden des Gehäuses 61 wieder ansteigt. Eine den Leiterrahmen 62 abgewandte Oberseite des Reflexionselements 5 kann, wie in Figur IE gezeigt, konvex gekrümmt sein. Eine Dicke des Reflexionselements 5 beträgt über den
Chipseitenflächen 34 und über den Außenseiten 44 bevorzugt mindestens 30 ym oder 50 ym, um eine ausreichende
Reflektivität durch das als Verguss gestaltete
Reflexionselement 5 zu gewährleisten.
Im optionalen Verfahrensschritt der Figur 1F ist gezeigt, dass ein Konversionselement 7 in die Ausnehmung 63 eingefüllt wird. Das Konversionselement 7 bedeckt bevorzugt den
Halbleiterchip 3, den Klarverguss 4, die Bonddrähte 82 sowie das Reflexionselement 5 vollständig und direkt. Die
Ausnehmung 63 kann vollständig von dem Konversionselement 7 aufgefüllt werden, sodass das Gehäuse 61 bündig mit dem
Konversionselement 7 abschließt. In Figur IG ist eine Alternative zu den Verfahrensschritten der Figuren 1B und IC gezeigt. Dabei weist die
Lichtaustrittshauptseite 30 auch zu dem Zwischenträger 2 hin, jedoch befinden sich die Anschlussflächen 81 an einer dem Zwischenträger 2 abgewandten Seite.
Entsprechend werden die Halbleiterchips 3 zusammen mit dem Klarverguss 4 montiert, wie in Verbindung mit Figur 1H illustriert. Damit weisen die Anschlussflächen 81 hin zu elektrischen Leitungen und Kontaktflächen 62 des
Bauteilträgers 6. Bonddrähte sind nicht erforderlich. Das als Verguss gestaltete Reflexionselement 5 kann gleichzeitig das Gehäuse 61 des Bauteilträgers 6 bilden. Optional kann ein nicht gezeichnetes Konversionselement vorhanden sein. Entsprechende Gehäusebauformen, bei dem das Gehäuse 61 durch das Reflexionselement 5 gebildet wird und/oder bei dem das Reflexionselement 5 eine glatte, ebene Oberseite aufweist, können auch in allen anderen Ausführungsbeispielen in
gleicher Weise herangezogen werden.
In den weiteren Ausführungsbeispielen ist jeweils auf
Halbleiterchips, wie in den Figuren 1B und IC gezeigt, abgestellt. In gleicher Weise können alternativ auch die Halbleiterchips und die Gehäusebauform verwendet werden, wie in Verbindung mit den Figuren IG und 1H illustriert.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel eines
Herstellungsverfahrens illustriert. Gemäß Figur 2A werden die Halbleiterchips 3 auf dem Zwischenträger 2 angebracht, analog zu Figur IB.
In Figur 2B wird der Klarverguss 4 erzeugt. Dabei wird mehr Material in Flüssigphase für den Klarverguss 4 aufgebracht als in Figur IC, sodass sich ein zusammenhängender,
durchgehender Klarverguss 4 bildet, der sich über alle
Halbleiterchips 3 hinweg erstreckt. Ein solcher Klarverguss 4 kann auch in gleicher Weise in den Figuren IG und 1H
verwendet werden.
Gemäß Figur 2C erfolgt ein Vereinzeln. Dabei wird der
Klarverguss 4 zwischen benachbarten Halbleiterchips 3
vollständig zerteilt, beispielsweise durch Sägen. Der
Zwischenträger 2 wird entfernt.
Durch das Vereinzeln werden die Außenseiten 44 gebildet. In einem Bereich an der Lichtaustrittshauptseite 30 weisen die Außenseiten 44 dabei parallel zu den Chipseitenflächen 34 verlaufende Gebiete auf. In den übrigen Gebieten sind die Außenseiten 44 nach außen gewölbt, analog zu Figur IC.
Gemäß Figur 2D werden die in Figur 2C erhaltenen Komponenten an dem Bauteilträger 6 montiert und über die Bonddrähte 82 elektrisch kontaktiert.
In Figur 2E ist gezeigt, dass das Reflexionselement 5 erzeugt wird, analog zu Figur IE.
Nachfolgend wird, siehe Figur 2F, das Konversionselement 7 erzeugt. Wie in allen anderen Ausführungsbeispielen kann das Konversionselement 7 aus einem Vergussmaterial 71 und aus LeuchtstoffPartikeln 72 zusammengesetzt sein. Es ist möglich, dass die Leuchtstoffpartikel 72 sedimentieren und sich direkt an dem Halbleiterchip 3 und dem Klarverguss 4 abscheiden. Da der Klarverguss 4 und der Halbleiterchip 3 in Richtung weg von den Leiterrahmen 62 bündig miteinander abschließen, ebenso wie dies hinsichtlich des Reflexionselements 5 der Fall ist, ergibt sich keine Stufe in den sedimentierten
LeuchtstoffPartikeln 72. Durch die sich reduzierende Dicke des Reflexionselements 5 in Richtung hin zu dem
Halbleiterchip 3 versammeln sich die Leuchtstoffpartikel 72 zudem verstärkt oberhalb des Leuchtdiodenchips 3 und oberhalb des Klarvergusses 4, sodass eine insgesamt einzusetzende Leuchtstoffmenge reduzierbar ist.
Alternativ zu Figur 2B kann das Reflexionselement 5 durch eine oder mehrere reflektierende Metallschichten 53,
beispielsweise aus Aluminium oder Silber, gebildet werden, vergleiche Figur 2G. Die Metallschicht 53 überformt den
Klarverguss 4 und optional auch die Halbleiterchips 3
formtreu als dünne Schicht mit konstanter Schichtdicke, beispielsweise mit einer Dicke von mindestens 50 nm und/oder höchstens 300 nm. Wird eine solche Metallschicht 53
verwendet, kann der Verfahrensschritt der Figur 2E entfallen. Auch in Figur IC kann eine Gestaltung, wie in Figur 2G veranschaulicht, entsprechend verwendet werden. Das Verfahren der Figur 1 kann demgemäß angepasst werden.
Auch beim Ausführungsbeispiel des Verfahrens der Figur 3 werden die Halbleiterchips 3 auf dem Zwischenträger 2
angebracht, siehe Figur 3A. Nachfolgend wird der Klarverguss 4 erstellt, siehe Figur 3B, analog zu Figur IC. Dabei kann, abweichend von der Darstellung in Figur 3B, auch ein
Klarverguss verwendet werden, wie in Figur 2B illustriert, oder auch eine Konstellation, wie in Verbindung mit den
Figuren IG und 1H dargestellt.
Anders als in den Figuren IE und 2E wird das
Reflexionselement 5 in Figur 3C bereits an dem Zwischenträger 2 erzeugt. Gemäß Figur 3C handelt es sich bei dem
Reflexionselement 5 um einen Verguss, der die Außenseiten 44 vollständig bedeckt und der bis an eine dem Zwischenträger 2 abgewandte Hauptseite der Halbleiterchips 3 reicht. Anstelle des in Figur 3C gezeichneten Vergusses für das
Reflexionselement 5 kann in gleicher Weise die in Figur 2G illustrierte Metallschicht herangezogen werden.
Anschließend wird, siehe Figur 3D, der Zwischenträger 2 abgelöst und es erfolgt ein Vereinzeln, siehe Figur 3E .
Daraufhin wird, siehe Figur 3F, die in Figur 3E erzeugte Komponente an dem Bauteilträger 6 angebracht. In Figur 3G ist gezeigt, dass die Ausnehmung 63 mit dem
Konversionselement 7 ausgefüllt wird, etwa wie in Figur 2F.
Auch beim Verfahren der Figur 4 werden die Halbleiterchips 3 auf dem Zwischenträger 2 angebracht, siehe Figur 4A. Dabei befinden sich die Lichtaustrittshauptseiten 30 mit den
Anschlussflächen 81 jedoch an einer dem Zwischenträger 2 abgewandten Seite der Halbleiterchips 3. Nachfolgend wird über eine reflektierende, bevorzugt weiße
Paste 54 das Reflexionselement 5 erzeugt, siehe Figur 4B. Die Paste 54 bildet eine Negativform zu den später zu bildenden Außenseiten 44 aus. Eine solche Paste 54 wird auch als
Globtop bezeichnet. Nach dem Aufbringen kann die Paste 54 über Temperatur oder Strahlung gehärtet werden.
Daraufhin wird, siehe Figur 4C, der Klarverguss 4 erzeugt. Der Klarverguss 4 kann das Reflexionselement 5 vollständig bedecken und einstückig gebildet sein. Alternativ zur
Darstellung in Figur 4C kann das Reflexionselement 5 den
Klarverguss 4 auch stellenweise überragen, sodass analog zu Figur IC pro Halbleiterchip 3 jeweils ein Klarverguss 4 entsteht . Nachfolgend wird vereinzelt, siehe Figur 4D, es erfolgt ein
Anbringen an den Bauteilträger 6, siehe Figur 4E, und es wird mit dem Konversionselement 7 befüllt, siehe Figur 4F.
Alternativ zum Schritt der Figur 4C ist es möglich, dass auf die Paste 54 die mindestens eine Metallschicht 53 aufgebracht wird. In diesem Fall kann die Paste 54 auch klarsichtig sein. Bevorzugt wird eine solche Metallschicht 53 ganzflächig aufgebracht, sodass an einer der Lichtaustrittshauptseite 30 gegenüberliegenden Seite durch die Metallschicht 53 ein
Spiegel realisiert wird. Das Aufbringen der Halbleiterchips 3 auf dem Zwischenträger 2 erfolgt in diesem Fall bevorzugt nach dem Erzeugen der Metallschicht 53. Ebenso kann auch gemäß der Figuren 4A und 4B die Reihenfolge des Aufbringens des Reflexionselements 5 und der Halbleiterchips 3 vertauscht werden .
Auch gemäß Figur 5A werden die Halbleiterchips 3 auf den Zwischenträger 2 aufgebracht, wobei die
Lichtaustrittshauptseiten 30 dem Zwischenträger 2 zugewandt sind. Gemäß Figur 5B wird ein Grundkörper 42 für den
Klarverguss 4 erzeugt. Der Grundkörper 42 ist bevorzugt gleich dick wie die Halbleiterchips 3 und umgibt die
Halbleiterchips 3 einstückig.
Daraufhin erfolgt, siehe Figur 5C, ein Vereinzeln des
Grundkörpers 42 zu den Klarvergüssen 4, wobei die Außenseiten 44 gebildet werden. Das Vereinzeln erfolgt beispielsweise mittels eines Sägeblatts 9. Abweichend von der Darstellung der Figur 5C kann auch eine Außenseite 44 gebildet werden, wie in Verbindung mit Figur 2C illustriert.
Anschließend erfolgt, siehe Figur 5D, das Erzeugen des
Reflexionselements 5, analog zu Figur 3C. Abweichend von der Darstellung in Figur 5D kann auch eine Metallschicht 53, wie in Verbindung mit Figur 2G erläutert, verwendet werden.
Die vereinzelten, von dem Zwischenträger 2 losgelösten
Komponenten sind in Figur 5E gezeigt, woraufhin das Anbringen an den Bauteilträger 6 erfolgt, siehe Figur 5F, und das optionale Anbringen des Konversionselements 7, siehe Figur 5G. In Figur 6 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Verfahrens illustriert. Dabei ist die Außenseite 44 des
Klarvergusses 4 im Querschnitt gesehen als gerade Linie gestaltet, sodass der Klarverguss 4 im Querschnitt gesehen als rechtwinkliges Dreieck erscheint, wie auch in Figur 5C dargestellt. Eine entsprechende Gestaltung der Außenseite 44 kann auch in den Verfahrensschritten der Figuren IC, 3B und 4C verwendet werden. Ebenso ist es möglich, dass der in Figur 2C nach außen gewölbte Bereich durch eine solche dreieckige oder gerade verlaufende Form ersetzt wird, sodass die
Außenseite 4 durch einen parallel zu den Chipseitenflächen 34 gebildeten Bereich und durch einen schräg und gerade
verlaufenden Bereich zusammengesetzt ist. Gleiches gilt für die übrigen Ausführungsbeispiele.
In Figur 7 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Verfahrens illustriert, in Anlehnung an Figur 5. Anders als in Verbindung mit Figur 5C dargestellt, wird in einem ersten Vereinzelungsteilschritt gemäß Figur 7A der Grundkörper 42 für den Klarverguss 4 nur teilweise in Richtung hin zum
Zwischenträger 2 über ein Sägeblatt 9 entfernt. Das Sägeblatt 9 weist dabei etwa einen rechteckigen Querschnitt auf, kann abweichend hiervon aber auch wie in Figur 5C schräge
Seitenflächen aufweisen.
Der aus dem Grundkörper 42 entfernte Bereich wird dann, siehe Figur 7B, mit dem Reflexionselement 5 ausgefüllt. Das
Reflexionselement 5 weist somit einen rechteckigen
Querschnitt auf. Ein Abstand des Reflexionselements 5 zu den Halbleiterchips 3 in Richtung parallel zu den
Lichtaustrittshauptseiten 30 liegt bevorzugt bei mindestens 20 ym oder 40 ym und/oder bei höchstens 200 ym oder 100 ym. Die weiteren Verfahrensschritte, nach dem Schritt der Figur 7B, können analog zu den Figuren 5E bis 5G erfolgen.
Mit dem hier beschriebenen Verfahren lassen sich
Halbleiterbauteile 1 herstellen, die eine erhöhte
Lichtauskopplung durch reflektierende Vergüsse auch bei Saphirchips aufzeigen. Bei sedimentierten Leuchtstoffen ist zudem, vergleiche Figur 2F, ein Farbort über einen Winkel hinweg konstanter, da kein unkonvertiertes Licht an den
Chipseitenflächen austreten kann. Somit ist eine
Effizienzsteigerung unter Beibehaltung bestehender Bauformen möglich .
Die in den Figuren gezeigten Komponenten folgen, sofern nicht anders kenntlich gemacht, bevorzugt in der angegebenen
Reihenfolge jeweils unmittelbar aufeinander. Sich in den Figuren nicht berührende Schichten sind voneinander
beabstandet. Soweit Linien parallel zueinander gezeichnet sind, sind die entsprechenden Flächen ebenso parallel zueinander ausgerichtet. Ebenfalls soweit nicht anders kenntlich gemacht, sind die relativen Dickenverhältnisse, Längenverhältnisse und Positionen der gezeichneten
Komponenten zueinander in den Figuren korrekt wiedergegeben. Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die
Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt.
Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist . Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2017 104 479.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Bezugs zeichenliste
1 optoelektronisches Halbleiterbauteil
2 Zwischenträger
21 Trägersubstrat
22 Ablösefolie
3 Strahlung emittierender Halbleiterchip
30 Lichtaustrittshauptseite
31 Halbleiterschichtenfolge
32 Aufwachssubstrat
34 Chipseitenfläche
4 Klarverguss
42 Grundkörper für den Klarverguss
44 Außenseite des Klarvergusses
5 Reflexionselement
51 Matrixmaterial
52 reflektierende Streupartikel
53 Metallschicht
54 Paste
6 Bauteilträger
61 Kunststoffgehäuse
62 Leiterrahmen
63 Ausnehmung
7 Konversionselement
71 Vergussmaterial
72 Leuchtstoffpartikel
81 elektrische Anschlussfläche
82 Bonddraht
9 Sägeblatt

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen
Halbleiterbauteilen (1) mit den Schritten:
A) Aufbringen von Strahlung emittierenden Halbleiterchips (3) auf einen Zwischenträger (2), wobei es sich bei den
Halbleiterchips (3) um Volumenemitter handelt, die zu einer Lichtabstrahlung an Lichtaustrittshauptseiten (30) und auch an Chipseitenflächen (34) eingerichtet sind,
B) Aufbringen eines für die erzeugte Strahlung durchlässigen Klarvergusses (4) direkt auf die Chipseitenflächen (34), sodass die Chipseitenflächen (34) überwiegend oder
vollständig von dem Klarverguss (4) bedeckt werden und eine Dicke des Klarvergusses (4) je in Richtung weg von den
Lichtaustrittshauptseiten (30) monoton oder streng monoton abnimmt,
C) Erzeugen eines Reflexionselements (5) , sodass sich das Reflexionselement (5) und der Klarverguss (4) an einer den Chipseitenflächen (34) gegenüberliegenden Außenseite (44) des Klarvergusses (4) berühren, und
D) Ablösen der Halbleiterchips (3) von dem Zwischenträger (2) und Anbringen auf einem Bauteilträger (6), sodass die
Lichtaustrittshauptseiten (30) der Halbleiterchips (3) dem Bauteilträger (6) abgewandt sind,
wobei
- die Lichtaustrittshauptseiten (30) während der Schritte A) und B) dem Zwischenträger (2) zugewandt sind und die
Reihenfolge der Verfahrensschritte wie folgt ist: A) , B) , D) ,
C) , oder
- die Lichtaustrittshauptseiten (30) während der Schritte A) und B) dem Zwischenträger (2) abgewandt sind und die
Reihenfolge der Verfahrensschritte wie folgt ist: A) , C) , B) ,
D) .
2. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem die Lichtaustrittshauptseiten (30) während der
Schritte A) und B) dem Zwischenträger (2) zugewandt sind, wobei die Reihenfolge der Verfahrensschritte wie folgt ist: A) , B) , D) , C) .
3. Verfahren nach Anspruch 1,
bei dem die Lichtaustrittshauptseiten (30) während der
Schritte A) und B) dem Zwischenträger (2) abgewandt sind, wobei die Reihenfolge der Verfahrensschritte wie folgt ist: A) , C) , B) , D) .
4. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
bei dem das Reflexionselement (5) im Schritt C) als Paste gitternetzförmig aufgebracht wird,
wobei im Schritt B) das Reflexionselement (5) vollständig mit dem Klarverguss (4) überdeckt wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zusätzlich einen Schritt G) nach dem Schritt B) und vor dem Schritt D) umfasst,
wobei im Schritt B) ein zusammenhängender, durchgehender Klarverguss (4) erzeugt wird und im Schritt G) ein Vereinzeln durch das Reflexionselement (5) und durch den Klarverguss (4) hindurch erfolgt.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das zusätzlich einen Schritt H) nach dem Schritt B) und vor dem Schritt D) umfasst,
wobei im Schritt B) am Zwischenträger (2) pro Halbleiterchip (3) genau ein Klarverguss (4) erzeugt wird, sodass insgesamt kein durchgehender Klarverguss (4), sondern eine Vielzahl einzelner, separater Klarvergüsse (4) gebildet werden, die sich je auf das Reflexionselement (5) erstrecken, wobei im Schritt H) ein Vereinzeln nur durch das Reflexionselement (5) hindurch erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 2,
bei dem im Schritt B) am Zwischenträger (2) pro
Halbleiterchip (3) genau ein Klarverguss (4) erzeugt wird, sodass insgesamt kein durchgehender Klarverguss (4), sondern eine Vielzahl einzelner, separater Bereiche des Klarvergusses (4) gebildet werden.
8. Verfahren nach Anspruch 2,
bei dem im Schritt B) am Zwischenträger (2) ein durchgehender Klarverguss (4) erzeugt wird, der sich über alle
Halbleiterchips (3) hinweg erstreckt,
wobei in einem zusätzlichen Schritt E) vor dem Schritt D) und vor dem Schritt C) ein Vereinzeln nur durch den Klarverguss (4) hindurch erfolgt.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem sich eine Form der Außenseiten (44) des Klarvergusses (4) im Schritt B) durch eine Menge eines Materials für den Klarverguss (4) und aufgrund von Benetzung ergibt.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Außenseite (44) in einem Querschnitt senkrecht zur Lichtaustrittshauptseite (30) gesehen wie ein
Geradenabschnitt verläuft,
wobei ein Winkel zwischen der Außenseite (44) und einem Lot zur Lichtaustrittshauptseite (30) zwischen einschließlich 20° und 70° liegt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
bei dem die Außenseite (44) in einem Querschnitt senkrecht zur Lichtaustrittshauptseite (30) gesehen - durchgehend nach außen gewölbt ist, oder
- in einem ersten Bereich beginnend in einer Ebene mit der Lichtaustrittshauptseite (30) parallel zu den
Chipseitenflächen (34) verläuft und in einem gesamten verbleibenden zweiten Bereich durchgehend nach außen gewölbt ist und der erste Bereich längs der Chipseitenflächen (34) einen Anteil von mindestens 50 % einer Dicke der
Halbleiterchips (3) ausmacht,
wobei nach außen gewölbt bedeutet, dass von dem jeweiligen Halbleiterchip (3) aus gesehen die Außenseite (44) konkav gekrümmt geformt ist, sodass eine Breite des Klarvergusses (4) in Richtung weg von der Lichtaustrittshauptseite (30) immer langsamer abnimmt, im Querschnitt gesehen.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Reflexionselement (5) im Schritt C) durch ein Matrixmaterial (51) und darin eingebettete, reflektierende Streupartikel (52) gebildet wird,
wobei das Reflexionselement (5) bündig mit der jeweiligen Lichtaustrittshauptseite (30) abschließt.
13. Verfahren nach dem vorhergehenden Anspruch,
wobei
- ein Brechungsindexunterschied zwischen dem Klarverguss (4) und dem Matrixmaterial (51) bei 300 K und bei einer
Wellenlänge von 500 nm mindestens 0,1 beträgt,
- die Halbleiterchips (3) je eine Halbleiterschichtenfolge (31) aus AlInGaN und ein Aufwachssubstrat (32) aus Saphir aufweist,
- elektrische Anschlussflächen (81) zur Kontaktierung der Halbleiterchips (3) sich je an der Lichtaustrittshauptseite (30) befinden,
- die Halbleiterchips (3) je mit Bonddrähten (82) elektrisch mit dem Bauteilträger (6) verbunden werden, und
- der Bauteilträger (6) ein Kunststoffgehäuse (61) und einen
Leiterrahmen (62) umfasst.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
bei dem das Reflexionselement (5) im Schritt C) durch mindestens eine reflektierende Metallschicht (53) gebildet wird,
wobei die Metallschicht (53) eine dem Zwischenträger (2) abgewandte Seite des Halbleiterchips (3) mindestens zum Teil dauerhaft bedeckt.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend einen Schritt F) , der den Schritten B) und C) nachfolgt,
wobei im Schritt F) ein Vergussmaterial (72) und
Leuchtstoffpartikel (71) aufgebracht werden und die
Leuchtstoffpartikel (71) auf die Lichtaustrittshauptseite (30) und den Klarverguss (4) sedimentieren .
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