CN103140948A - 电镀覆层的光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法 - Google Patents

电镀覆层的光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103140948A
CN103140948A CN2011800446341A CN201180044634A CN103140948A CN 103140948 A CN103140948 A CN 103140948A CN 2011800446341 A CN2011800446341 A CN 2011800446341A CN 201180044634 A CN201180044634 A CN 201180044634A CN 103140948 A CN103140948 A CN 103140948A
Authority
CN
China
Prior art keywords
opto
semiconductor chip
electronic semiconductor
optoelectronic semiconductor
metallic carrier
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2011800446341A
Other languages
English (en)
Other versions
CN103140948B (zh
Inventor
西格弗里德·赫尔曼
赫尔穆特·菲舍尔
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Publication of CN103140948A publication Critical patent/CN103140948A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN103140948B publication Critical patent/CN103140948B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0093Wafer bonding; Removal of the growth substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/64Heat extraction or cooling elements
    • H01L33/647Heat extraction or cooling elements the elements conducting electric current to or from the semiconductor body
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/0206Substrates, e.g. growth, shape, material, removal or bonding
    • H01S5/0217Removal of the substrate
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/02Structural details or components not essential to laser action
    • H01S5/022Mountings; Housings
    • H01S5/0235Method for mounting laser chips
    • H01S5/02355Fixing laser chips on mounts
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/4805Shape
    • H01L2224/4809Loop shape
    • H01L2224/48091Arched
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2224/00Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
    • H01L2224/01Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/42Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
    • H01L2224/47Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
    • H01L2224/48Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
    • H01L2224/481Disposition
    • H01L2224/48151Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive
    • H01L2224/48221Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked
    • H01L2224/48245Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic
    • H01L2224/48247Connecting between a semiconductor or solid-state body and an item not being a semiconductor or solid-state body, e.g. chip-to-substrate, chip-to-passive the body and the item being stacked the item being metallic connecting the wire to a bond pad of the item
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/01Chemical elements
    • H01L2924/01068Erbium [Er]
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0016Processes relating to electrodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/36Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes
    • H01L33/38Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the electrodes with a particular shape
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483Containers
    • H01L33/486Containers adapted for surface mounting

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

提出一种光电子半导体组件,其具有无衬底的光电子半导体芯片(1)和金属载体(2),其中所述光电子半导体芯片在上侧上具有第一主面(1a)并且在下侧上具有第二主面(1b),所述金属载体设置在光电子半导体芯片(1)的下侧上,其中金属载体(2)在至少一个横向方向(1)上超出光电子半导体芯片(1),并且金属载体(2)电镀地或者不通电地沉积在光电子半导体芯片(1)的第二主面(1b)上。

Description

电镀覆层的光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法
技术领域
提出一种光电子半导体组件。此外,提出一种用于制造光电子半导体组件的方法。
背景技术
参考文献DE102005053274、WO2006/032252和WO2009/079978描述光电子半导体组件。
发明内容
要实现的目的在于,提出一种具有改进的热特性的光电子半导体组件。
根据光电子半导体组件的至少一个实施形式,光电子半导体组件具有至少一个无衬底的光电子半导体芯片。光电子半导体芯片能够为发射辐射的半导体芯片,尤其为光发射二极管。因此,光电子半导体芯片通过激光二极管或者通过发光二极管构成。优选的是,光电子半导体芯片设计为用于产生位于紫外辐射和红外辐射之间的波长范围内的电磁辐射、尤其是可见光。此外可能的是,光电子半导体芯片为检测辐射的半导体芯片,即例如为光敏二极管。
光电子半导体芯片当前构造为无衬底的。也就是说,生长衬底从外延生长的层中被移除,其中光电子半导体芯片的半导体层外延地生长到所述生长衬底上。因此,光电子半导体芯片由其外延生长的半导体层制成并且必要时由金属化部制成,所述金属化部施加在通过外延生长的半导体层构成的半导体本体的外面上。此外在此,无衬底的光电子半导体芯片的特征还在于其低的厚度。无衬底的光电子半导体芯片优选具有小于10μm的、优选小于7μm的、例如大约6μm的厚度。
无衬底的光电子半导体芯片在其上侧上具有第一主面并且在其下侧上具有第二主面。两个主面能够通过至少一个侧面相互连接。例如,来自无衬底的光电子半导体芯片的在工作时产生的电磁辐射绝大部分地通过第一主面射出。因此,第二主面用作为装配面,光电子半导体芯片借助所述第二主面装配在载体上。在此可能的是,用于电接触光电子半导体芯片的连接部位设置在第二主面上。在这种情况下,光电子半导体芯片能够表面贴装。
根据光电子半导体组件的至少一个实施形式,光电子半导体组件包括金属载体,所述金属载体设置在光电子半导体芯片的下侧上。金属载体由具有金属特性的材料构成。例如,金属载体由金属或金属合金制成。金属载体设置在光电子半导体芯片的下侧上并且优选在那里机械地固定在光电子半导体芯片上。
根据光电子半导体组件的至少一个实施形式,金属载体电镀地或不通电地沉积在光电子半导体芯片的第二主面上。也就是说,金属载体通过电镀的或不通电的沉积产生。通过电镀的或不通电的沉积来产生为能够在制成的光电子半导体组件上明确地与其他制造方法区分开来的具体特征。由于缺少在金属载体和光电子半导体芯片之间的例如焊接金属化部的连接机构尤其能够明确地证明:金属载体沉积在光电子半导体芯片的第二主面上并且例如不以其他方式固定在光电子半导体芯片上。
根据光电子半导体组件的至少一个实施形式,金属载体在至少一个横向方向上超出光电子半导体芯片。在此,横向方向例如是平行于光电子半导体芯片的第二主面延伸的方向。因此,金属载体当前在横向方向上不与光电子半导体芯片齐平,而是所述金属载体在至少一个侧面上超出所述光电子半导体芯片。优选地,金属载体完全地超出光电子半导体芯片。也就是说,金属载体因此在所有横向方向上超出光电子半导体芯片,也就是说,在光电子半导体芯片的所有侧面上超出。总体上,金属载体由此具有大于光电子半导体芯片的基面。
根据光电子半导体组件的至少一个实施形式,半导体组件包括无衬底的光电子半导体芯片,所述无衬底的光电子半导体芯片在上侧上具有第一主面并且在下侧上具有第二主面。此外,光电子半导体组件包括金属载体,所述金属载体设置在光电子半导体芯片的下侧上,其中金属载体在至少一个横向方向上超出光电子半导体芯片并且金属载体电镀地或不通电地沉积在光电子半导体芯片的第二主面上。
在电镀地或不通电地沉积金属载体的情况下,将金属载体沉积到光电子半导体芯片上由于效率原因至今为止在晶圆复合层中发生。取决于此,载体在横向方向上与光电子半导体芯片齐平。当前说明的光电子半导体组件允许解除在光电子半导体芯片和金属载体之间的这种几何相关性。金属载体能够具有不同于光电子半导体芯片的几何尺寸和形状。这允许可伸缩的金属载体,所述可伸缩的金属载体的特征例如在于在使用光电子组件的情况下的改进的热耦合输出。换言之,存在有光电子半导体芯片的金属载体在几何形状上可改变地构造。金属载体、即光电子半导体芯片的底座能够在横向方向上扩展。由此,例如能够实现光电子半导体组件的改进的热耦合。
此外,提出一种用于制造光电子半导体组件的方法。根据所述方法的至少一个实施形式,首先提供多个光电子半导体芯片,其中光电子半导体芯片中的每个在上侧上具有第一主面并且在下侧上具有第二主面。光电子半导体芯片为无衬底的光电子半导体芯片。也就是说,光电子半导体芯片的生长衬底在提供之前就已被移除并且已经在提供多个无衬底的光电子半导体芯片之前实现例如将半导体晶圆切割成多个无衬底的光电子半导体芯片。
根据所述方法的至少一个实施形式,在下一方法步骤中,将多个光电子半导体芯片设置并且机械固定在中间载体上。为此,中间载体例如能够由陶瓷材料或者玻璃制成。所述固定例如能够借助于可分离的粘接连接来进行。光电子半导体芯片能够以彼此间的任意间距设置在中间载体上。优选地,光电子半导体芯片彼此间隔地设置,以至于在两个彼此直接相邻的光电子半导体芯片之间构成各一个中间空间。所述中间空间的大小稍后在已制成的光电子半导体组件中确定载体的横向延伸,进而确定载体在横向方向上超出光电子半导体芯片多远。在例如经受尤其强的热负荷的光电子半导体芯片中,中间空间能够选择为特别大到使得获得在横向方向上超出光电子半导体芯片很远的金属载体。
根据所述方法的至少一个实施形式,在下一方法步骤中,用电绝缘层填充中间空间。在此,所述填充例如如下发生,即电绝缘层与光电子半导体芯片的背离中间载体的侧齐平,即在其下侧上与光电子半导体芯片的第二主面齐平。电绝缘层例如能够借助硅酮、环氧树脂或者所述材料的组合来形成。此外可能的是,电绝缘层包含PCB或者旋制氧化矽或者由所述材料中的一种制成。
根据所述方法的至少一个实施形式,在下一方法步骤中,将种子层施加到光电子半导体芯片的和电绝缘层的背离中间载体的侧上。种子层例如由金属材料形成并且能够通过蒸镀或者溅镀来施加。所述种子层包含与光电子半导体芯片和电绝缘层的内部连接。紧接着,将金属载体电镀地或者不通电地沉积到种子层上。
根据用于制造光电子半导体组件的方法的至少一个实施形式,所述方法包括下述步骤:
-提供多个光电子半导体芯片,其中光电子半导体芯片中的每个在上侧上具有第一主面并且在下侧上具有第二主面;
-将多个光电子半导体芯片设置并且固定在中间载体上,其中光电子半导体芯片相互间隔开地设置,以至于在两个彼此直接相邻的光电子半导体芯片之间构成各一个中间空间;并且
-用电绝缘层填充中间空间;
-将种子层施加到光电子半导体芯片和电绝缘层的背离中间载体的一侧上;并且
-将金属载体电镀地或不通电地沉积到种子层上。
借助于在此说明的方法,优选能够制造在此说明的光电子半导体组件。也就是说,所有为所述方法公开的特征也为光电子半导体组件公开并且反之亦然。下述实施形式既涉及光电子半导体组件也涉及在此说明的方法。
根据至少一个实施形式,金属载体在至少一个横向方向上超出光电子半导体芯片至少100μm,优选至少250μm。在此可能的是,金属载体在所有横向方向上超出光电子半导体芯片至少100μm,优选至少250μm。
根据至少一个实施形式,金属载体在至少一个横向方向上超出光电子半导体芯片光电子半导体芯片的最大棱边长度的至少10%,优选至少25%。在此,光电子半导体芯片的最大的棱边长度在矩形的光电子半导体芯片中是两个棱边中更长的那个的长度。在圆形的光电子半导体芯片中,最大的棱边长度是光电子半导体芯片的直径。
根据至少一个实施形式,在金属载体和光电子半导体芯片的第二主面之间设置有种子层(英文:seed layer),所述种子层至少局部地与金属载体和光电子半导体芯片的第二主面直接接触。在此,种子层能够由与金属载体相同的或者不同的材料制成。例如,种子层借助于溅镀或者蒸镀来施加。种子层建立光电子半导体芯片和金属载体之间的机械牢固的连接,仅在破坏光电子半导体组件的情况下才能够解除所述机械牢固的连接。
根据光电子半导体组件的至少一个实施形式,种子层设计为用于反射要由光电子半导体芯片发射的或者检测的电磁辐射。因此优选地,种子层为此具有对于所述电磁辐射而言至少50%的、例如至少75%的反射率。种子层例如能够包含银。
根据至少一个实施形式,金属载体是导电的并且构成光电子半导体组件的至少一个电连接部位。也就是说,金属载体与光电子半导体芯片的至少一个接触部位电连接,因此例如,金属载体的背离光电子半导体芯片的侧形成光电子组件的至少一个电连接部位,经由所述电连接部位能够接触所述光电子组件。在所述实施形式中,种子层也构成为导电的,以至于经由金属载体注入的电流穿过种子层达到光电子半导体芯片中。
根据至少一个实施形式,金属载体包括相互电绝缘的子区域,其中子区域中的每个构成光电子半导体组件的电连接部位,并且电连接部位是不同性的。也就是说,金属载体划分成至少两个子区域,所述子区域构成为用于在n型侧和p型侧接触光电子半导体芯片的连接部位。
以这种方式可能的是,光电子半导体组件能够表面贴装,其中连接部位构造在金属载体的背离光电子半导体芯片的侧上。
根据至少一个实施形式,金属载体包含下述材料中的一种或者由其制成:镍、铜、金、钯。在此可能的是,金属载体具有其他材料的区域,例如层。因此,金属载体从其朝向光电子半导体芯片的侧到其背离光电子半导体芯片的侧例如具有下述层结构:由镍制成的层、由钯制成的层、由金制成的层。
根据至少一个实施形式,光电子半导体组件具有多个无衬底的光电子半导体芯片,其中金属载体在横向方向上超出全部光电子半导体芯片。因此,光电子半导体芯片尤其也能够为发射不同色彩的光的光电子半导体芯片。因此,光电子半导体组件例如包括至少一个发射红光、绿光和蓝光的光电子半导体芯片。光电子半导体组件的光电子半导体芯片能够彼此电分离,以至于能够相互独立地驱动所述光电子半导体组件。
根据至少一个实施形式,光电子半导体组件包括正好一个单独的无衬底的光电子半导体芯片。
根据至少一个实施形式,光电子半导体组件包括电绝缘层,所述电绝缘层在其朝向光电子半导体芯片的外面和没有光电子半导体芯片的外面上覆盖金属载体,其中电绝缘层至少局部地覆盖光电子半导体芯片的侧面。换言之,用光电子半导体芯片和电绝缘层来覆盖金属载体的朝向光电子半导体芯片的上侧。在此,电绝缘层例如能够与光电子半导体芯片的背离载体的第一主面齐平。光电子半导体芯片能够在其侧面上完全地被电绝缘层覆盖。因此,载体在载体上侧上的朝向光电子半导体芯片的主面完全地被电绝缘层和光电子半导体芯片覆盖。
根据至少一个实施形式,电绝缘层设计为用于反射要由光电子半导体芯片在工作时发射的或者检测的电磁辐射。为此,电绝缘层例如能够具有填充材料的颗粒。反射意味着,电绝缘层对于在可见光谱范围内的辐射而言具有尤其大于80%的或者大于90%的、优选大于94%的反射率。电绝缘层优选漫反射。对于观察者而言,电绝缘层优选显现出白色。用于反射的颗粒例如由如氧化铝或者氧化钛的金属氧化物、由如氟化钙的金属氟化物或者由氧化硅制成或者由其形成。颗粒的平均直径、例如Q0中的中值粒径d50优选位于0.3μm和5μm之间,其中包括边界值。整个反射层中的颗粒的重量百分比优选位于5%至50%之间,尤其位于10%和30%之间,其中包括边界值。颗粒由于其优选白色的颜色和/或由于其与基体材料之间的折射率差而作用为反射的。
根据至少一个实施形式,仅光电子半导体芯片的第一主面是可触及的。也就是说,除了第一主面之外,光电子半导体芯片被完全地覆盖。在此,光电子半导体芯片例如能够被种子层、金属载体和/或电绝缘层覆盖。以所述方式例如能够确保:如果光电子半导体芯片是发射辐射的半导体芯片,那么所述光电子半导体芯片仅通过第一主面发射在工作时产生的电磁辐射。
根据至少一个实施形式,在电镀的或者不通电的沉积之前,在种子层上产生电绝缘的分离结构,所述分离结构局部地覆盖种子层。所述分离结构用于构成金属载体的彼此电绝缘的子区域,所述子区域在已制成的光电子半导体组件中构成光电子半导体组件的连接部位,所述连接部位能够是不同性的。
附图说明
下面,根据实施例和与其相关联的附图详细地阐述在此说明的光电子半导体组件以及在此说明的用于制造光电子半导体组件的方法。
图1A至1B根据示意立体图示出在此说明的光电子半导体组件的两个实施例。
根据图2A、2B、2C、2D、2E、3A、3B、3C、3D、3E、3F、3G详细地阐述在此说明的方法的实施例。
根据图4A和4B的示意图详细阐述在此说明的光电子半导体组件的另一实施例。
具体实施方式
相同的、同类的或者起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图和附图中示出的元件彼此间的大小比例不视为按照比例的。相反,为了更好的可视性和/或为了更好的理解能够夸张大地示出各个元件。
结合图1A的示意立体图详细阐述在此说明的光电子半导体组件的第一实施例。光电子半导体组件包括无衬底的光电子半导体芯片1。无衬底的光电子半导体芯片1不具有生长衬底。光电子半导体芯片例如为光发射二极管芯片,例如发光二极管,或者为检测辐射的芯片,例如光敏二极管。
光电子半导体芯片在其上侧上具有第一主面1a。光电子半导体芯片1在其下侧上具有第二主面1b。光电子半导体芯片例如构造为正方形,以至于第一主面1a和第二主面1b具有相同的形状和大小。
光电子半导体组件还包括金属载体2。金属载体通过电镀的或不通电的沉积制造。在金属载体2和光电子半导体芯片1的第二主面1b之间设置有种子层21,所述种子层建立在金属载体2和光电子半导体芯片1之间的机械牢固的连接。载体2在光电子半导体芯片的侧面1c上在所有横向方向l上完全地超出所述光电子半导体芯片1。例如,载体2的基面至少是光电子半导体芯片的第二主面1b的面积和/或光电子半导体芯片的第一主面1a的面积的两倍大。
当前,载体2构造为导电的。种子层21也构造为导电的。因此,载体2构成光电子半导体组件的电连接部位并且为此在下侧1b上与光电子半导体芯片1电连接。
结合图1B的示意立体图详细阐述在此说明的光电子半导体组件的另一实施例。在所述实施例中,载体2具有两个子区域2a、2b,所述子区域通过电绝缘材料3相互电绝缘。电绝缘材料例如能够由硅酮、环氧树脂、陶瓷材料或者含玻璃的材料形成。子区域2a、2b构成光电子半导体芯片1的不同性的连接部位。为此例如,所述子区域与光电子半导体芯片1的不同的区域在光电子半导体芯片1的下侧1b上电连接。
因此,光电子半导体组件当前能够表面贴装,也就是说,所述光电子半导体组件能够通过粘接连接或者焊接连接机械地固定在载体2的背离半导体芯片1的下侧上并且电接触。
作为与根据图1A的光电子半导体组件的其他不同之处,图1B的实施例中的光电子半导体组件具有电绝缘层4,所述电绝缘层在所述光电子半导体芯片的侧面1c上覆盖光电子半导体芯片1并且能够与第一主面1a齐平,以至于光电子半导体芯片1和电绝缘层4不相互超出。例如可能的是,电绝缘层4构造为反射辐射的并且为此设有填充材料的颗粒。
此外可能的是,电绝缘层4和电绝缘材料3用相同的材料形成。在此,电绝缘层4例如能够覆盖种子层21。然而在电绝缘材料3的区域中移除种子层21,以至于电绝缘层4和电绝缘材料3彼此直接接触。
结合图2A至2E详细阐述在此说明的用于制造光电子半导体组件的方法的第一实施例。在第一方法步骤中,将无衬底的光电子半导体芯片1以其第一主面1a施加到中间载体5上,所述中间载体例如能够由玻璃构成。在中间载体5和光电子半导体芯片1之间的机械粘附通过粘结剂层6来建立,所述粘结剂层例如为粘结连接部。在光电子半导体芯片1之间构成中间空间7。
紧接着中间空间7设有电绝缘层4,所述电绝缘层例如能够由PCB或者旋制氧化矽构成。
在下一方法步骤中,将种子层21施加到复合层的背离中间载体5的上侧上。在种子层21上跟随有金属载体复合层20,所述金属载体复合层例如电镀地或者不通电地沉积到种子层21上(参见图2B)。
在另一方法步骤中(图2C),再次移除中间载体5。在背离载体复合层20的侧上暴露出光电子半导体芯片1的第一主面1a。
在另一方法步骤2d中,实现了分割成具有各一个金属载体2和至少一个光电子半导体芯片1的各个光电子半导体组件,参见图2D。
如结合图2E所示出的,紧接着,光电子半导体组件例如能够通过焊接借助金属载体2的背离光电子半导体芯片1的下侧固定连接载体、例如载体框(英语:lead frame)11。然后,金属载体2构成光电子半导体组件的第一电连接部位。第二电连接部位通过在光电子半导体芯片1的第一主面1a上的焊盘10a构成,所述焊盘借助于连接线9与载体框11的相应的焊盘10b连接。
如在图2E中示意地示出,由光电子半导体芯片1在工作时产生的热量8通过金属载体2尤其大面积地输出给载体框11。
结合图3A至3G详细阐述在此说明的用于制造光电子半导体组件的方法的另一实施例。在此在图3C中示意示出的方法步骤中得出与结合图2A至2E所说明的方法的不同之处。在所述方法步骤中,电绝缘的分离结构例如通过将在种子层21的背离中间载体5的侧上的光刻胶12曝光和显影来构成。在下一方法步骤,图3D中,分离结构12在沉积载体复合层20时电镀地或者不通电地构成电绝缘部。
在下一方法步骤,图3E中剥离电绝缘的分离结构12,以至于在载体复合层20中形成凹口13。
在图3F中示出,紧接着用电绝缘材料3填充凹口13。
通过分割形成图3G中示出的光电子半导体组件,所述光电子半导体组件具有带有两个子区域2a、2b的金属载体2,所述子区域形成光电子半导体组件的不同性的电连接部位。分割例如能够还如在图2A至2E的实施例中那样借助于光刻技术以及紧接着例如用FeCl3进行刻蚀来实现。
结合图4A和4B详细阐述在此说明的光电子半导体组件的另一实施例,所述光电子半导体组件例如能够借助类似于结合图3A至3G所说明的方法的方法来制造。与结合图3A至3G所说明的方法的不同之处在于,通过将电绝缘层在方法结束之后再次移除而弃用电绝缘层4。然而替选地,在光电子半导体组件中也保留层4。
现在,根据图4A和4B详细示出光电子半导体芯片1的接触。光电子半导体芯片1在其下侧上、也就是说在第二主面1b上具有接触部位14a和与其绝缘的接触部位14b。电绝缘的接触部位14b例如用于光电子半导体芯片1的p型侧的端子,而接触部位14a用于n型侧的端子。
例如,从p型侧的接触部位14b起能够构成穿过n型半导体材料的凹口以及光电子半导体芯片1的有源区域,所述有源区域以电绝缘材料覆层并且用导电材料来填充,所述导电材料制造为用于半导体芯片1的p型侧的电接触部。替选地,凹口也能够与n型半导体材料连接,也就是说不同于图4B中示出的那样,也能够交换n型侧的和p型侧的接触部。
现在,电绝缘材料3设置在沟槽中,使得形成载体2的与子区域2a电绝缘的子区域2b。以这种方式,在载体的背离半导体芯片1的下侧上设置有用于电接触光电子半导体组件的两个连接部位。在此,图4B示出沿着在载体2和光电子半导体芯片1之间的边界面的剖面图。
本发明不由于根据实施例所进行的说明而局限于此。相反,本发明包括每个新的特征以及特征的每个组合,这尤其是包含权利要求中的特征的每个组合,即使所述特征或者所述组合本身没有在权利要求或实施例中明确地说明。
本专利申请要求德国专利申请DE102010045390.0的优先权,其公开内容通过参引的方式并入本文。

Claims (15)

1.光电子半导体组件,具有:
-无衬底的光电子半导体芯片(1),所述光电子半导体芯片在上侧上具有第一主面(1a)并且在下侧上具有第二主面(1b);以及
-金属载体(2),所述金属载体设置在所述光电子半导体芯片(1)的下侧上,其中,
-所述金属载体(2)在至少一个横向方向(1)上超出所述光电子半导体芯片(1)并且
-所述金属载体(3)电镀地或者不通电地沉积在所述光电子半导体芯片(1)的第二主面(1b)上。
2.根据前一项权利要求所述的光电子半导体组件,
其中在所述金属载体(2)和所述光电子半导体芯片(1)的第二主面(1b)之间设置有种子层(21),所述种子层至少局部地与所述金属载体(2)以及所述光电子半导体芯片(1)的第二主面(1b)直接接触。
3.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
其中除了所述第一主面(1a)之外,所述光电子半导体芯片(1)尤其被所述种子层(21)、所述金属载体(2)和/或电绝缘层(4)完全地覆盖。
4.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
具有电绝缘层(4),所述电绝缘层在所述金属载体的朝向所述光电子芯片(1)的外面和不具有所述光电子半导体芯片(1)的外面上覆盖所述金属载体(2),其中所述电绝缘层(4)至少局部地覆盖所述光电子半导体芯片(1)的侧面(1c)。
5.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件,
其中所述电绝缘层(4)设计为用于反射要由所述光电子半导体芯片(1)在工作时发射的或者检测的电磁辐射,其中所述电绝缘层(4)尤其显现出白色。
6.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
其中所述种子层(21)设计为用于反射要由所述光电子半导体芯片(1)在工作时发射的或者检测的电磁辐射。
7.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
其中所述金属载体(2)是导电的并且构成所述光电子半导体组件的至少一个电连接部位。
8.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
其中所述金属载体(2)包括彼此电绝缘的子区域(2a,2b),其中所述子区域中的每个构成所述光电子半导体组件的电连接部位,其中所述电连接部位不同性。
9.根据前一项权利要求所述的光电子半导体组件,
所述光电子半导体组件能够表面贴装。
10.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
其中所述金属载体(2)在横向上完全地超出所述光电子半导体芯片(1)。
11.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
具有多个无衬底的光电子半导体芯片(1),其中所述金属载体(3)在横向方向上完全地超出所有光电子半导体芯片(1)。
12.根据上述权利要求之一所述的光电子半导体组件,
其中所述光电子半导体芯片(1)是发射辐射的半导体芯片,所述发射辐射的半导体芯片在工作时仅通过所述第一主面(1a)发射电磁辐射。
13.用于制造光电子半导体组件的方法,具有下述步骤:
-提供多个无衬底的光电子半导体芯片(1),其中所述光电子半导体芯片(1)中的每个在上侧上具有第一主面(1a)并且在下侧上具有第二主面(1b);
-将多个光电子半导体芯片(1)设置并且固定在所述中间载体(5)上,其中所述光电子半导体芯片(1)相互间隔开地设置,以至于在两个彼此直接相邻的光电子半导体芯片(1)之间构成各一个中间空间(7);
-用电绝缘层(4)填充所述中间空间(7);
-将种子层(21)施加到所述光电子半导体芯片(1)的和所述电绝缘层(4)的背离所述中间载体(5)的侧上;
-将金属载体(2)电镀地或不通电地沉积到所述种子层(21)上。
14.根据前一项权利要求所述的方法,其中在电镀的或者不通电的沉积之前在所述种子层(21)上产生电绝缘的分离结构(12),所述分离结构局部地覆盖所述种子层(21)。
15.根据权利要求13或14所述的方法,其中制造根据权利要求1至12之一所述的光电子半导体组件。
CN201180044634.1A 2010-09-15 2011-07-27 电镀覆层的光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法 Active CN103140948B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102010045390.0 2010-09-15
DE102010045390A DE102010045390A1 (de) 2010-09-15 2010-09-15 Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronisches Halbleiterbauteils
PCT/EP2011/062916 WO2012034764A1 (de) 2010-09-15 2011-07-27 Galvanisch beschichtetes optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronisches halbleiterbauteils

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN103140948A true CN103140948A (zh) 2013-06-05
CN103140948B CN103140948B (zh) 2016-05-11

Family

ID=44630240

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201180044634.1A Active CN103140948B (zh) 2010-09-15 2011-07-27 电镀覆层的光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9041020B2 (zh)
EP (1) EP2617071A1 (zh)
KR (1) KR101505336B1 (zh)
CN (1) CN103140948B (zh)
DE (1) DE102010045390A1 (zh)
WO (1) WO2012034764A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110383511A (zh) * 2017-03-07 2019-10-25 欧司朗光电半导体有限公司 光电子器件和用于制造光电子器件的方法

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9666762B2 (en) 2007-10-31 2017-05-30 Cree, Inc. Multi-chip light emitter packages and related methods
US9082921B2 (en) * 2007-10-31 2015-07-14 Cree, Inc. Multi-die LED package
US9172012B2 (en) 2007-10-31 2015-10-27 Cree, Inc. Multi-chip light emitter packages and related methods
DE102010045390A1 (de) 2010-09-15 2012-03-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronisches Halbleiterbauteils
US20130075928A1 (en) * 2011-09-23 2013-03-28 Texas Instruments Incorporated Integrated circuit and method of making
KR101961310B1 (ko) * 2012-07-09 2019-07-17 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
DE102012108160A1 (de) * 2012-09-03 2014-03-06 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
DE102012111245A1 (de) 2012-11-21 2014-05-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines Anschlussbereichs eines optoelektronischen Halbleiterchips
DE102015103571A1 (de) * 2015-03-11 2016-09-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl an Konversionselementen, Konversionselement und optoelektronisches Bauelement
DE102015119343B4 (de) 2015-11-10 2024-05-29 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Anordnung mit einem Träger aus einem Glasmaterial und einem optoelektronischen Halbleiterbauteil und Verfahren zum Herstellen einer solchen Anordnung
DE102017106410A1 (de) 2017-03-24 2018-09-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004047704A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Sharp Corp 窒化物系半導体発光素子の製造方法およびその製品
EP1653523A2 (en) * 2004-10-28 2006-05-03 LumiLeds Lighting U.S., LLC Light emitting diode package
CN1945866A (zh) * 2005-10-05 2007-04-11 三星电机株式会社 用于制造垂直结构的发光二极管的方法
US20080113462A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 Samsung Electronics Co., Ltd Method of manufacturing vertical light emitting device
CN101675539A (zh) * 2007-05-04 2010-03-17 欧司朗光电半导体有限公司 半导体芯片和用于制造半导体芯片的方法
CN101711432A (zh) * 2007-06-12 2010-05-19 旭明光电股份有限公司 具有电流引导结构的立式发光二极管

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10355600B4 (de) * 2003-11-28 2021-06-24 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterchip und Verfahren zur Herstellung von Halbleiterchips
CN101023568A (zh) 2004-09-22 2007-08-22 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 表面发射的半导体激光器装置以及用于制造表面发射的半导体激光器装置的方法
US7195944B2 (en) * 2005-01-11 2007-03-27 Semileds Corporation Systems and methods for producing white-light emitting diodes
DE102005053274A1 (de) 2005-09-30 2007-04-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von Halbleiterchips und Halbleiterbauelement
KR100899805B1 (ko) 2006-07-04 2009-05-28 학교법인 포항공과대학교 조셉슨 볼텍스 운동을 이용한 테라헤르즈 전자기파 발진 및검출 소자
DE102007022947B4 (de) * 2007-04-26 2022-05-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronischer Halbleiterkörper und Verfahren zur Herstellung eines solchen
DE102007035896A1 (de) * 2007-07-31 2009-02-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterkörper und optoelektronisches Bauelement
DE102007046743A1 (de) * 2007-09-28 2009-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement sowie Verfahren zu dessen Herstellung
DE102008011809A1 (de) 2007-12-20 2009-06-25 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement
DE102008035900A1 (de) * 2008-04-30 2009-11-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Leuchtdiodenchip
KR101016171B1 (ko) 2008-06-27 2011-02-23 동광리어유한회사 자동차 시트용 헤드레스트의 폴딩장치
DE102008035254A1 (de) * 2008-07-29 2010-02-11 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronischer Halbleiterchip und optoelektronisches Bauteil
DE102010045390A1 (de) 2010-09-15 2012-03-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronisches Halbleiterbauteils

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004047704A (ja) * 2002-07-11 2004-02-12 Sharp Corp 窒化物系半導体発光素子の製造方法およびその製品
EP1653523A2 (en) * 2004-10-28 2006-05-03 LumiLeds Lighting U.S., LLC Light emitting diode package
CN1945866A (zh) * 2005-10-05 2007-04-11 三星电机株式会社 用于制造垂直结构的发光二极管的方法
US20080113462A1 (en) * 2006-11-14 2008-05-15 Samsung Electronics Co., Ltd Method of manufacturing vertical light emitting device
CN101675539A (zh) * 2007-05-04 2010-03-17 欧司朗光电半导体有限公司 半导体芯片和用于制造半导体芯片的方法
CN101711432A (zh) * 2007-06-12 2010-05-19 旭明光电股份有限公司 具有电流引导结构的立式发光二极管

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110383511A (zh) * 2017-03-07 2019-10-25 欧司朗光电半导体有限公司 光电子器件和用于制造光电子器件的方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE102010045390A1 (de) 2012-03-15
CN103140948B (zh) 2016-05-11
KR20130054414A (ko) 2013-05-24
EP2617071A1 (de) 2013-07-24
WO2012034764A1 (de) 2012-03-22
US20130240918A1 (en) 2013-09-19
KR101505336B1 (ko) 2015-03-23
US9041020B2 (en) 2015-05-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103140948A (zh) 电镀覆层的光电子半导体组件和用于制造光电子半导体组件的方法
US9537048B2 (en) Vertical type AC-LED device and manufacturing method thereof
CN103975451B (zh) 制造半导体发光器件的方法
EP1843399B1 (en) Solar cell
CN103081137B (zh) 发光二极管芯片
CN102237473B (zh) 发光二极管及其制造方法
CN103946994B (zh) 半导体发光器件
CN103840040A (zh) 半导体发光器件及其制造方法
CN101315959A (zh) 高亮度发光二极管
CN103066195A (zh) 应用石墨烯作为导热层的倒装结构发光二极管
CN103378244A (zh) 发光二极管器件及其制造方法
TW201225222A (en) Carrier substrate for an optoelectronic component, method for its production and optoelectronic component
CN102231413A (zh) 发光二极管芯片及其制作方法
CN102881799A (zh) 一种高压led芯片及制作方法
CN103579447A (zh) 一种倒装结构发光二极管及其制备方法
CN111129256A (zh) 一种基于银镜的倒装高压芯片及其制作方法
WO2015077623A1 (en) Led submount with integrated interconnects
CN101005107A (zh) 带金属凸点阵列结构的倒装发光二极管及其制作方法
EP2466659B1 (en) Light emitting device
JP6185449B2 (ja) 太陽電池及びその製造方法
FI122622B (fi) Valoa emittoiva puolijohdelaite ja valmistusmenetelmä
CN104037296A (zh) 发光元件及其制作方法
CN102522400B (zh) 一种防静电损伤的垂直发光器件及其制造方法
US20120118369A1 (en) Solar cell architecture having a plurality of vias with shaped foil via interior
CN109891610A (zh) 一种发光二极管元件及其制作方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant