CN105409017B - 可表面安装的光电子半导体组件和用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的方法 - Google Patents

可表面安装的光电子半导体组件和用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的方法 Download PDF

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Abstract

提出一种可表面安装的光电子半导体组件(100)。可表面安装的光电子半导体组件(100)包括光电子半导体芯片(10)、透射辐射的生长衬底(1)、壳体本体(20)和导电连接件(3)，其中壳体本体(20)至少局部地设置在导电连接件(3)和生长衬底(1)的侧面(11)之间，壳体本体完全地覆盖生长衬底的全部侧面并且壳体本体在背离生长衬底的侧面的面(12)上具有材料剥离的痕迹(13)或成型工具的痕迹(26)。

Description

可表面安装的光电子半导体组件和用于制造至少一个可表面 安装的光电子半导体组件的方法
技术领域
提出一种可表面安装的光电子半导体组件。此外，提出一种用于制造可表面安装的光电子半导体组件的方法。
发明内容
待实现的目的在于：提出一种可表面安装的光电子半导体组件，所述光电子半导体组件在结构上是紧凑的并且是抗老化的。待实现的另一目的在于：提出一种用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的方法，所述方法的复杂性低并且是成本有效的。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，该光电子半导体组件包括光电子半导体芯片。光电子半导体芯片例如为发光二极管芯片，所述发光二极管芯片适合于发射电磁辐射。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体芯片包括透射辐射的生长衬底和至少一个有源层，所述有源层外延地沉积在生长衬底上。透射辐射的生长衬底具有生长衬底的朝向有源侧的主侧和与主侧相对置的后侧。生长衬底的主侧和后侧尤其可以彼此平行地伸展。生长衬底的主侧和后侧可以通过连续的共同的侧面彼此连接。生长衬底例如可以作为长方体或圆柱体存在。在生长衬底的主侧上以外延的方式沉积有源层。如果电磁辐射尤其穿过生长衬底的主侧、后侧和/或侧面射出，那么其为体积发射器。这就是说，可以作为发光二极管芯片存在的半导体芯片为体积发射器。透射辐射的生长衬底尤其包括蓝宝石、SiC和/或GaN或由其构成。如果生长衬底由蓝宝石构成，那么在此描述的半导体芯片为蓝宝石芯片。
将术语“电磁辐射”尤其理解为红外、可见和/或紫外的电磁辐射。
有源层在本文中尤其可以是III-V族半导体层序列，所述III-V族半导体层序列适合于产生电磁辐射。在生长衬底上形成的有源层尤其包括第一极性的层和第二极性的层，其中在第一极性的层和第二极性的层之间构成有源区。第一极性的层可以是n型传导或n掺杂的。第二极性的层可以是p型传导或p掺杂的。
此外，在此描述的层在其极性方面颠倒的设置是可行的。在运行时，在有源层中产生电磁辐射。
将“以外延的方式沉积在生长衬底上”在本文中理解为：透射辐射的生长衬底设置用于沉积和/或用于生长有源层。外延生长和/或沉积的有源层例如借助n型传导的层与生长衬底直接接触。换而言之，生长衬底在有源层生长之后并不是通过例如剥离方法从有源层剥离和/或移除，而是保持在半导体组件中。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，所述半导体组件包括壳体本体，所述壳体本体借助电绝缘的壳体材料形成。尤其可以将机械稳定的聚合物材料、尤其热固性塑料用作为电绝缘的壳体材料。聚合物材料具有的优点是：其可以以成形体的形式特别简单地例如囊封在两个光电子半导体芯片之间。壳体本体还例如可以包含环氧树脂、硅酮、聚硅氮烷、环氧化物-硅酮-混合物材料、低熔点玻璃或玻璃陶瓷或由所述材料之一构成。电绝缘的壳体材料尤其可以至少部分地包含氧化物颗粒、陶瓷颗粒或玻璃颗粒。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，所述光电子组件包括导电连接件，所述导电连接件借助导电材料形成。导电材料尤其可以包括Cu、Ag、Au、Ni、Ti、Pt和/或Al。导电材料适合于电接触在此描述的光电子半导体组件。例如，在此描述的光电子半导体组件借助于导电连接件可以导电地连接至另一光电子半导体组件。此外，经由导电连接件可以将半导体组件导电地连接到载体上、例如连接在电路板上和/或导电层上。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，壳体本体至少局部地设置在生长衬底的侧面和导电连接件之间。换而言之，壳体本体将生长衬底的侧面与导电连接件隔开，其中导电连接件至少局部地与壳体的电绝缘材料直接接触。导电连接件与透射辐射的生长衬底不直接接触。导电连接件通过壳体本体与光电子半导体芯片绝缘。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，壳体本体完全地覆盖生长衬底的侧面。这就是说，壳体本体可以与生长衬底的侧面尤其不直接接触。例如，在生长衬底的侧面和壳体本体之间设置有反射光的和/或散射光的层。术语“侧面”包括生长衬底的全部侧面。壳体本体尤其可以在横向方向上完全地包围生长衬底。横向方向例如描述如下方向：所述方向至少部分地平行于在此描述的半导体组件的生长衬底的后侧和/或主侧。通过壳体本体限定的连续的外面尤其可以与生长衬底形状不同。换而言之，半导体组件的空间伸展可以通过壳体本体预设。因此例如提供包括在此描述的半导体芯片和壳体本体的人造晶片。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，壳体本体在背离生长衬底的侧面的面上具有材料剥离的痕迹或成型工具的痕迹。将“材料剥离的痕迹或成型工具的痕迹”在本文中理解为如下痕迹，所述痕迹归因于事后移除壳体材料或事后从壳体本体移除成型工具。
材料剥离的痕迹尤其可以通过机械方法、例如打孔和/或铣削形成。此外，所述痕迹可以通过借助于激光进行材料剥离形成。还可以考虑的是：成型工具在壳体本体的面上的痕迹以划痕和/或粗糙部的形式存在。壳体本体的面上的粗糙部例如可以通过粗糙度特征变量确定。粗糙部尤其可以引起在壳体侧面与导电连接件之间改进的粘附。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，导电连接件覆盖壳体本体的面。例如，导电连接件经由附着层间接地设置到壳体本体的面上。附着层可以包括导电材料或电绝缘材料或者由所述材料之一构成。附着层例如可以是具有或没有导电颗粒的硅酮。通过附着层尤其可以补偿材料剥离的痕迹，使得导电连接件尤其施加、印制和/或粘贴到壳体本体的平坦的、未被结构化的面上。在此，附着层和导电层例如可以包括金属材料，使得所述成分彼此间尤其可以形成材料配合的连接。例如，附着层可以是焊料层并且电连接件可以是Cu。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，设有用于电接触光电子半导体芯片的导电连接件。例如，导电连接件分别经由例如焊盘形式的相应的表面接触部与有源层的p型传导的层或与n型传导的层连接。导电连接件的不与半导体芯片和壳体本体的侧面连接的区域于是例如可以设置用于表面安装半导体组件。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，所述半导体组件包括：光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有透射辐射的生长衬底；和至少一个有源层，所述有源层外延地沉积在生长衬底上；壳体本体，所述壳体本体借助电绝缘的壳体材料形成；和导电连接件，所述导电连接件借助导电材料形成，其中壳体本体至少局部地设置在导电连接件和生长衬底的侧面之间，壳体本体完全地覆盖生长衬底的侧面，壳体本体在背离生长衬底的侧面的面上具有材料剥离的痕迹或成型工具的痕迹，导电连接件覆盖壳体本体的面和导电连接件设置用于电接触光电子半导体芯片。
在此描述的可表面安装的光电子半导体组件尤其利用如下思想：分别包括透射辐射的生长衬底的光电子半导体芯片借助电绝缘材料或壳体本体环绕成形并且电接触，使得同时以极其低的复杂性和低的制造成本可以制造多个LED组件。由此不需要对于组件特定的芯片工艺。尤其，这种可表面安装的光电子半导体组件可以特别简单大面积地构成。这就是说，半导体组件可以包括多个半导体芯片，所述半导体芯片彼此通过壳体本体电绝缘并且借助于导电连接件可以彼此间接地经由例如电结构化的层来连接。尤其，光电子半导体芯片可以彼此电串联。
此外，可以使用便宜的材料和设备，所述材料和设备实现成本特别有效地生产在此描述的可表面安装的光电子半导体组件。在此描述的光电子半导体组件还可以包括具有相同光流的多个半导体芯片，其中在分割时将多个半导体芯片保持在一起，所述半导体芯片随后描述这里所描述的半导体组件。通过在制造工艺中首先形成的相邻芯片的串联可以并行地以电学方式和以光学方式测量多个组件。这尤其引起时间和成本节约。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，所述光电子半导体组件包括高反射性的层作为导电连接件的外部的覆盖件。例如，高反射性的层可以包括Ag和/或Al或者由所述材料中的一种构成。出于老化稳定性的原因，高反射性的层还可以通过另一层、例如聚对二甲苯来保护以免受外部影响、尤其环境影响。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，在壳体本体的面和生长衬底的侧面之间存在至少20μm的最小间距。
这就是说，侧面和壳体本体的面之间的间距具有包含最小Xμm的间距。通过该最小间距，尤其防止有源层与导电连接件之间的泄漏电流或爬电电流，使得电绝缘的壳体材料由于恒定的电应力而是特别抗老化的。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，导电连接件与壳体本体的面直接接触。由于在此描述的材料剥离的痕迹或成型工具的痕迹，进行生长衬底的侧面的结构上或形貌上的表面扩大。这引起接触面沿着生长衬底的侧面扩大。由此尤其可以改进导电连接件沿着生长衬底的侧面的附着。此外，材料剥离的痕迹或者成型工具的痕迹引起侧面和导电连接件之间的更高的摩擦。这附加地引起导电连接件和侧面之间的更好的附着。导电连接件沿着壳体本体的面顺从地伸展。这就是说，导电连接件的伸展至少部分地给定壳体本体的几何外轮廓。导电连接件尤其可以通过电镀、压印工艺和/或3D拓扑覆层来施加、印制和/或设置。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，完全地通过壳体本体覆盖透射辐射的生长衬底的背离有源层的后侧。这就是说，除了侧面之外，通过壳体本体也覆盖生长衬底的后侧。生长衬底或部件的主侧、尤其位于生长衬底的主侧上的有源层至少局部地保持没有壳体本体。尤其，壳体本体可以与透射辐射的生长衬底的背离有源层的后侧和侧面直接接触。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，将镜层设置在透射辐射的生长衬底和壳体本体之间，其中镜层至少局部地覆盖透射辐射的生长衬底的后侧和/或侧面。如果镜层设置在透射辐射的生长衬底和壳体本体之间，那么壳体本体与透射辐射的生长衬底不直接接触。镜层将射到其上的电磁辐射沿与生长衬底的后侧和侧面背离的方向反射。换而言之，在设置、蒸镀和/或印制有镜层的位置处可以为壳体本体使用匹配于CTE的(“Coefficient of Thermal Expansion(热膨胀系数)”，德语为thermischerAusdehnungskoeffizient)、成本适宜的和电绝缘的材料，并且弃用成本密集的用于壳体材料的反射的填料。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，电绝缘的壳体材料以对于电磁辐射进行辐射吸收的方式构成。如果电绝缘的壳体材料构成为是吸收辐射的，那么通过壳体材料吸收电磁辐射的至少85％、优选至少90％、特别优选至少95％。这就是说，可以部分或完全地取消关于镜层的覆层工艺。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，电绝缘的壳体材料包括基体材料，其中反射光的和/或散射光的颗粒引入到基体材料中，使得壳体材料显得是白色的。反射光的和/或散射光的颗粒例如借助下述材料中的至少一种形成并且包含下述材料中的至少一种：TiO2、BaSO4、ZnO、AlxOy。颗粒以使得基体材料显得白色的浓度在基体材料中被引入。例如，基体材料包含硅酮或由硅酮制成并且颗粒由氧化钛构成。例如，壳体本体本身可以反射电磁辐射。尤其，因此壳体材料构成为是光学反射的，这样可以至少局部地弃用将镜层施加到透射辐射的生长衬底上，例如弃用施加到其后侧和/或侧面上。这就是说，可以部分或完全取消关于镜层的覆层工艺。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，电绝缘的壳体材料构成为是透射辐射的。如果壳体材料是透射辐射的，那么在生长衬底的后侧和侧面上构成镜层和/或反射性的金属薄膜。如果在该实施方式中取消镜层，那么例如提出体积发射的半导体组件。该实施方式尤其是成本有效的，因为可以弃用成本密集的反射光的和/或散射光的颗粒。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，将转换元件从有源层的背离生长衬底的一侧至少局部地设置在有源层和导电连接件上。转换元件尤其可以作为连续的或无中断的转换层存在。在有源层中产生的电磁辐射的至少80％、优选至少90％、尤其优选至少90％经过转换元件。转换元件可以经由连接机构与半导体组件的辐射出射面连接。此外，转换元件可以与辐射出射面直接接触。
转换元件可以通过喷涂、EPD(电泳沉积)、沉降、筛网印刷和/或刮涂尤其施加到半导体组件的有源层上。转换元件包含发光材料或由其制成，所述发光材料设置用于吸收由光电子半导体芯片在运行中产生的电磁辐射并且再发射与光电子半导体芯片不同的波长范围中的电磁辐射。例如，光电子半导体芯片在运行中产生蓝光并且由转换元件的发光材料再发射黄光，所述黄光与蓝光混合成白光。转换元件例如可以以转换材料颗粒的形式施加，所述转换材料颗粒在基体材料例如硅酮或陶瓷中引入。此外，基体材料也可以包含有机分子，所述有机分子转换电磁辐射的至少一部分。此外，转换元件作为陶瓷小板施加到有源层上，所述陶瓷小板包含发光材料或由陶瓷转换材料制成。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，在光电子半导体芯片的背离有源层的一侧上设置有导电层并且与导电连接件导电连接。导电层尤其可以与透射辐射的生长衬底的后侧或与壳体本体的背离有源层的一侧直接接触。导电层可以分别与有源层的p型传导的或n型传导的层导电地接触。导电层尤其可以构成用于与另外的在此描述的半导体构件电接触，其中导电层为了避免短路而不连续地构成。导电层例如可以印制、粘贴和/或层压在光电子半导体芯片的背离有源层的一侧上。导电层也可以已经在壳体本体的制造工艺期间借助于导电连接件与半导体芯片连接。导电层可以设置用于与电路板或印刷电路板接触。
例如，导电层形成至少两个分开的并且彼此电绝缘的接触区域。接触区域于是例如可以从光电子半导体芯片的背离有源层的一侧起接触。在俯视图中，这两个接触区域例如部分地或完全地被有源层遮盖。
例如，将两个用于接触半导体芯片的电接触部这两者都设置在半导体芯片的背离导电层或生长衬底的一侧上。这两个接触部于是可以分别借助于如上面描述的导电连接件与接触区域电接触。半导体芯片在该情况下尤其构成为倒装芯片。
根据至少一个实施方式，如此构成的半导体组件是自承的。这就是说，不需要其他载体以使半导体组件机械稳定。尤其，在导电层和生长衬底之间不需要附加的载体。为了机械稳定，在导电层的背离半导体芯片的一侧上也不需要载体。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，导电层构成为预制的结构化的金属薄膜。例如，结构化的金属薄膜包括Cu或由Cu构成。结构化的金属薄膜包括位于半导体芯片之下的孔、裂口和/或穿孔。换而言之，金属薄膜的该无材料的区域与半导体芯片的横向扩展至少局部地叠加。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，所述光电子半导体组件包括光电子半导体芯片中的至少两个，所述光电子半导体芯片以彼此相邻的方式设置在导电层上。这就是说，两个在此描述的半导体芯片彼此间隔地设置并且分别具有在此描述的壳体本体。至少两个光电子半导体芯片尤其经由导电层连接，其中导电层至少局部地没有壳体材料。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，导电连接件与导电层至少局部地直接接触并且导电连接件将至少两个光电子半导体芯片串联。导电连接件例如将第一半导体芯片的有源层的n型传导层与第二半导体芯片的有源层的p型传导层连接，其中导电连接件可以连续地构成并且与导电层尤其直接接触。
根据可表面安装的光电子半导体组件的至少一个实施方式，导电连接件和/或转换元件在背离生长衬底的侧面的面上至少局部地具有分割工艺的痕迹。借助于在没有壳体材料的区域中尤其穿过电连接件和转换元件以及穿过半导体组件的导电层进行锯割、激光分离和/或冲压，可以将彼此串联的半导体芯片分割。分割工艺的痕迹在导电连接件的、转换元件的和/或导电层的露出的端部处构成。露出的端部分别位于半导体组件的背离生长衬底的侧面的一侧上。
此外，描述一种用于制造可表面安装的光电子半导体组件的方法。例如，在此描述的可表面安装的光电子半导体组件可以通过该方法制造。这就是说，针对在此描述的方法详述的特征也针对在此描述的可表面安装的光电子半导体组件公开，并且反之亦然。
根据方法的至少一个实施方式，在步骤A中提供至少两个光电子半导体芯片，其各具有透射辐射的生长衬底和有源层，所述有源层以外延的方式沉积在生长衬底上。至少两个光电子半导体芯片尤其可以直接彼此相邻地设置。例如，半导体芯片彼此隔开地设置成一排。
优选地，半导体芯片在步骤A中施加到薄膜上。薄膜例如施加在半导体芯片的背离生长衬底的一侧上。随后，薄膜例如保护半导体芯片的背离生长衬底的一侧以免稍后施加的壳体材料影响。尤其，薄膜施加成，使得辐射耦合输出面和/或接触部在半导体芯片上被薄膜覆盖。薄膜于是例如可以保护辐射耦合输出面和/或接触部以免壳体材料影响，使得辐射耦合输出面和/或接触部在囊封之后不借助壳体材料覆盖。薄膜尤其一件式地和/或连续地和/或柔软地构成。例如，薄膜单独地制造并且作为制成的元件提供。
根据方法的至少一个实施方式，在步骤B中，借助电绝缘的壳体材料对光电子半导体芯片围绕成形，使得光电子半导体芯片的生长衬底的全部侧面完全地被壳体材料覆盖。换而言之，提供具有在此描述的半导体芯片和壳体本体的人造晶片。壳体本体尤其可以与生长衬底的侧面不直接接触。在壳体本体和侧面之间设置有镜层。
根据方法的至少一个实施方式，在步骤C中，将导电层设置在光电子半导体芯片的背离有源层的一侧上。导电层例如可以为预制的结构化的金属薄膜。导电层例如可以设置用于经由导电连接件电接触半导体芯片。
根据方法的至少一个实施方式，在步骤D中，借助于成型工具或材料剥离在至少两个直接彼此相邻的光电子半导体芯片之间构成凹处，使得在壳体本体的背离生长衬底的侧面的面上构成材料剥离的痕迹或成型工具的痕迹。在构成凹处时尤其可以露出导电层或预制的结构化的金属薄膜。
例如，在步骤B之前，成型工具设置在半导体芯片之间，其中半导体芯片例如可以在成型工具处校准。在用壳体材料对半导体芯片环绕成形之后，尤其可以将导电层或预制的结构化的金属薄膜、例如Cu薄膜、至少局部地设置在壳体本体上。
根据方法的至少一个实施方式，在步骤E中，通过导电连接件将至少两个光电子半导体芯片和导电层连接，使得导电连接件将至少两个半导体芯片串联，并且半导体芯片至少局部地与导电层连接。
根据方法的至少一个实施方式，在步骤F中，穿过凹处分割具有至少一个半导体芯片的可表面安装的光电子半导体组件。
根据用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的方法的至少一个实施方式，在步骤A中，提供至少两个光电子半导体芯片，其各具有透射辐射的生长衬底和有源层，所述有源层以外延的方式沉积在生长衬底上。在步骤B中，借助电绝缘的壳体材料对光电子半导体芯片围绕成形，使得光电子半导体芯片的生长衬底的全部侧面完全地被壳体材料覆盖。在步骤C中，将导电层设置在光电子半导体芯片的背离有源层的一侧上。在步骤D中，借助于成型工具或材料剥离在至少两个直接彼此相邻的光电子半导体芯片之间构成凹处，使得在壳体本体的背离生长衬底的侧面的面上构成材料剥离的痕迹或成型工具的痕迹。在步骤E中，通过导电连接件将至少两个光电子半导体芯片和导电层连接，使得导电连接件将至少两个半导体芯片串联并且半导体芯片至少局部地与导电层连接。在步骤F中，穿过凹处分割具有至少一个半导体芯片的可表面安装的光电子半导体组件。
根据至少一个实施方式，在此描述的方法的步骤A至F以在此提出的顺序执行。
根据方法的至少一个实施方式，在方法步骤D)之后进行方法步骤C)。
根据方法的至少一个实施方式，导电层已经在步骤B中借助电绝缘的壳体本体连接，而不在步骤C中连接。例如，导电层以预制的结构化的金属薄膜的形式设置在生长衬底的背离有源层的一侧上并且此后借助壳体材料对半导体芯片围绕成形。
附图说明
下面，根据实施例借助所附的附图阐述在此描述的可表面安装的光电子半导体组件和用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的方法。
图1示出在此描述的可表面安装的光电子半导体组件的示意实施例。
图2示出在此描述的可表面安装的光电子半导体组件的另一示例的实施例。
图3a、3b、3c、3d、3e和3f根据示意实施例示出在此描述的用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的方法的各个方法步骤。
图4a根据示意实施例示出用于通过分割工艺制造在此描述的可表面安装的光电子半导体组件的可行的变型形式。
图4b根据示意实施例示出用于通过分割工艺制造在此描述的可表面安装的光电子半导体组件(多芯片LED组件)的另一可行的变型形式。
图5示出在此描述的可表面安装的光电子半导体组件的示意实施例。
具体实施方式
相同的、同类的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图中示出的元件彼此间的大小比例和附图不可以视为是合乎比例的。更确切地说，为了更好的示出和/或为了更好的理解可以夸大地示出各个元件。
图1示出可表面安装的光电子半导体组件100，其具有光电子半导体芯片10、透射辐射的生长衬底1和有源层2。透射辐射的生长衬底1具有主侧25和与主侧25背离的后侧14。主侧25经由生长衬底1的连续的侧面11与后侧14连接。有源层2外延地沉积或生长在生长衬底1的主侧25上。有源层2包括p型传导层17和n型传导层16，其中p型传导层17在辐射出射方向上设置在n型传导层16的下游。在n型传导层16和p型传导层17之间存在有源区，所述有源区适合于产生电磁辐射。生长衬底1在侧面11上具有壳体本体20，所述壳体本体完全地覆盖生长衬底1的侧面11。有源层2和后侧14没有壳体本体20。在透射辐射的生长衬底1的背离有源层2的后侧14上施加反射层、例如镜层5。
图1中示出的壳体本体20包括具有反射光和/或散射光的颗粒23的电绝缘的基体材料22。有源层2分别经由p型传导层17和n型传导层16与导电连接件3通过接触面例如焊盘电接触。导电连接件3与壳体本体20的面12直接接触，并且设置用于电接触光电子半导体芯片10。壳体本体20的与生长衬底1的侧面11相对置设置的面12具有材料剥离的痕迹13或成型工具的痕迹26。
在背离生长衬底1的侧上将转换元件6连续地设置在有源层2和导电连接件3上。转换元件6至少局部地邻接于光电子半导体芯片10和导电连接件3。在图1中，可表面安装的光电子半导体组件100在生长衬底1的背离有源区2的后侧14上具有导电层7，导电层以预制的结构化的金属薄膜8的形式存在。光电子半导体芯片10经由导电连接件3与导电层7或预制的结构化的金属薄膜8导电连接。
此外，壳体本体20的面12距生长衬底1的侧面11具有至少20μm的最小间距30。
此外可以提出：生长衬底1的后侧14和侧面11具有镜层5，使得壳体本体20包括透射辐射的或吸收的电绝缘的壳体材料21。这具有的优点是：不必须使用用于壳体本体20的多功能壳体材料并进而可以应用成本特别有效的壳体材料21。
在图2中示出根据图1的可表面安装的光电子半导体组件100，具有如下区别：壳体本体20也完全地构成在透射辐射的生长衬底1的后侧14上。如已经针对图1阐述的那样，壳体本体20可以包括电绝缘的壳体材料21，所述壳体材料包含具有反射光的和/或散射光的颗粒23的基体材料22。然而如果壳体本体20的侧面11和后侧14具有反射层，例如镜层5，那么壳体本体20的电绝缘的壳体材料21可以构成为是透射辐射或吸收的。
在此描述的可表面安装的光电子半导体组件100的在图1和2中示出的实施例在壳体本体的背离生长衬底1的侧面11的面12上具有材料剥离的痕迹13或成型工具的痕迹26。此外，导电连接件3、预制机构化的金属薄膜8和/或转换元件6在背离生长衬底1的侧面11的面上至少局部地具有分割工艺的痕迹15。
在图3a、3b、3c、3d、3e和3f中示出用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件的各个方法步骤。
在图3a中示出三个光电子半导体芯片10，所述光电子半导体芯片分别具有透射辐射的生长衬底1，生长衬底各带有有源层2，如其已经针对图1描述的那样。在光电子半导体芯片10的背离透射辐射的生长衬底1的侧上设置有薄膜4，所述薄膜至少局部地覆盖有源层2和/或对其围绕成形。薄膜4可以是自承的和/或自粘贴薄膜。
在图3b中移除薄膜4，其中事先从朝向生长衬底1的后侧14的一侧填充电绝缘壳体材料21。填充例如可以通过压模工艺或转移模工艺进行。壳体本体20借助电绝缘壳体材料21对光电子半导体芯片20围绕成形和/或覆盖，使得生长衬底1的全部侧面11和透射辐射的生长衬底1的背离主侧25的后侧14完全地由壳体材料21覆盖。换而言之，壳体本体20在背离光电子半导体芯片10的方向上构成平坦的面，所述面连续地通过电绝缘的壳体材料21形成。
在图3c中，从壳体本体20的背离光电子半导体芯片10的一侧设置预制的结构化的金属薄膜8，其中预制的结构化的金属薄膜8的非连续的区域27设置在光电子半导体芯片10之下或至少部分地设置在光电子半导体芯片10旁边。至少局部地设置在半导体芯片10旁边改进从半导体芯片10中的散热。
在图3d中，在直接彼此相邻的光电子半导体芯片10之间借助于材料剥离在壳体本体20中构成凹处24，使得在壳体本体20的背离生长衬底1的侧面11形成的面12上构成材料剥离的痕迹13。在此，凹处24伸展至预制的结构化的金属薄膜8。这就是说，通过在两个彼此相邻的光电子半导体芯片10之间构成凹处24至少局部地露出预制的结构化的金属薄膜8。替选地，导电层7或预制的结构化的金属薄膜8也可以在引入或构成凹处24之后才设置。相应相邻的半导体芯片10的有源层2可以通过导电连接件3以及借助预制的结构化的金属薄膜8彼此导电连接。替选地，成型工具也可以在壳体本体20的制造工艺期间用于构成凹处24。壳体本体20的侧面12于是具有成型工具的痕迹26。
在图3e中，在图3d中示出的光电子半导体芯片彼此通过导电连接件3彼此连接，其中导电连接件3将第一光电子半导体芯片的有源层2的n型传导层16与直接相邻的第二光电子半导体芯片10的有源层2的p型传导层连接。这就是说，图3e中示出的光电子半导体芯片10彼此串联。同时，导电连接件3将半导体芯片10至少局部地与导电层7或预制的结构化的金属薄膜8连接。导电连接件3尤其与壳体本体20的侧面12直接接触。
图3f示出将转换元件6从沿竖直方向V背离生长衬底1的侧施加到在此描述的可表面安装的光电子半导体组件100的全部露出的面上。竖直方向V横向于生长衬底1的主延伸方向伸展。
在图4b中示出图3f的光电子半导体元件，其中分别具有半导体芯片10的各个可表面安装的光电子半导体组件100穿过每个凹处24分割。在此，在导电连接件3、金属薄膜8和转换元件6上形成分割工艺的痕迹15。分割工艺的痕迹15在此处提及的部件的露出的端部处可以证实，所述部件构成在背离生长衬底1的侧面11的面上。换而言之，图4a示出三个单独的可表面安装的光电子半导体组件100，所述光电子半导体组件就其本身而言例如还可以电连接到印刷电路板上。在图4中所示的可表面安装的光电子半导体组件100就其本身而言功能完善并且产生电磁辐射。
在图4b中示出图3f的可表面安装的光电子半导体组件100，其中为了与图4a的区分，分割步骤仅通过图4b中示出的这两个凹处24进行。图4a示出具有唯一的光电子半导体芯片10的可表面安装的光电子半导体组件100，并且图4b还示出具有两个彼此串联或串行连接的光电子半导体芯片10的可表面安装的光电子半导体组件100。导电连接件3与导电的预制的结构化的金属薄膜8和壳体本体20的侧面12直接接触并且将两个光电子半导体芯片电串联。
在图5中示出具有根据图3f的三个光电子半导体芯片的在此描述的可表面安装的光电子半导体组件的俯视图的示意实施例。两个剖面线A和A’说明：通过在此描述的方法，通过相应的分割，可以制造具有唯一的光电子半导体芯片10或两个光电子半导体芯片10的可表面安装的光电子半导体组件100，或在未分割时制造具有三个光电子半导体芯片10的可表面安装的光电子半导体组件100，所述光电子半导体芯片分别彼此串联或串行连接。通过在不同的部位处分割人造晶片因此根据应用可以产生不同链长的串联电路或串行电路。链长尤其通过彼此串联连接的光电子半导体芯片10确定。例如，人造晶片可以包括十个彼此串联连接的半导体芯片10。
发明不限于根据实施例进行的描述。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其是包含在权利要求中的特征的任意组合，即使所述特征或所述组合自身没有明确地在权利要求中或实施例中说明时也如此。
本申请要求德国专利申请10 2013 107 862.1的优先权，其公开内容通过参考并入本文。

Claims (18)

1.一种可表面安装的光电子半导体组件(100)，其具有：
-光电子半导体芯片(10)，其包括透射辐射的生长衬底(1)和至少一个有源层(2)，所述有源层外延地沉积在所述生长衬底(1)上，
-壳体本体(20)，所述壳体本体借助电绝缘的壳体材料(21)形成，和
-导电连接件(3)，所述导电连接件借助导电材料形成，
-在所述光电子半导体芯片(10)的背离所述有源层(2)的一侧上设置的导电层(7)，其中
-所述壳体本体(20)至少局部地设置在所述导电连接件(3)和所述生长衬底(1)的侧面(11)之间，
-所述壳体本体(20)完全地覆盖所述生长衬底(1)的侧面(11)，-所述壳体本体(20)在背离所述生长衬底(1)的侧面(11)的面(12)上具有材料剥离的痕迹(13)或成型工具的痕迹(26)，
-所述导电连接件(3)覆盖所述壳体本体(20)的所述面(12)，和
-所述导电连接件(3)设置用于电接触所述光电子半导体芯片(10)，
-为了避免短路，所述导电层(7)不是连续地构成，而是划分成至少两个彼此分开的接触区域，所述接触区域用于电接触所述半导体芯片(10)，
-所述导电层(7)与所述导电连接件(3)导电地连接，
-为了运行而能够从所述光电子半导体芯片(10)的背离所述有源层(2)的一侧起接触所述接触区域，
-所述导电层(7)与透射辐射的所述生长衬底(1)的背离所述有源层(2)的后侧(14)直接接触，或透射辐射的所述生长衬底(1)的后侧(14)完全地通过所述壳体本体(20)覆盖，并且所述导电层(7)与所述壳体本体(20)的背离所述有源层的一侧直接接触，
-在所述导电层(7)与所述生长衬底(1)之间并且在所述导电层(7)的背离所述半导体芯片(10)的一侧上没有设置与所述壳体本体(20)不同的载体。
2.根据权利要求1所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中在所述壳体本体(20)的面(12)和所述生长衬底(1)的侧面(11)之间存在至少20μm的最小间距(30)。
3.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中所述导电连接件(3)与所述壳体本体(20)的面(12)直接接触。
4.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中完全地通过所述壳体本体(20)覆盖透射辐射的所述生长衬底(1)的背离所述有源层(2)的后侧(14)。
5.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中镜层(5)设置在透射辐射的所述生长衬底(1)和所述壳体本体(20)之间，其中所述镜层(5)至少局部地覆盖透射辐射的所述生长衬底(1)的后侧(14)和/或侧面(11)。
6.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中电绝缘的所述壳体材料(21)以对于电磁辐射进行辐射吸收的方式构成。
7.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中电绝缘的所述壳体材料(21)包括基体材料(22)，其中反射光的和/或散射光的颗粒(23)引入到所述基体材料(22)中，使得所述壳体材料(21)显得是白色的。
8.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中电绝缘的所述壳体材料(21)构成为是透射辐射的。
9.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中转换元件(6)从所述有源层(2)的背离所述生长衬底(1)的一侧至少局部地设置在所述有源层(2)和所述导电连接件(3)上。
10.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中所述导电层(7)构成为预制的结构化的金属薄膜(8)。
11.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其具有所述光电子半导体芯片(10)中的至少两个以彼此相邻的方式设置在所述导电层(7)上的光电子半导体芯片。
12.根据权利要求11所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中所述导电连接件(3)与所述导电层(7)至少局部地直接接触并且所述导电连接件(3)将至少两个所述光电子半导体芯片(10)串联连接。
13.根据权利要求1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中所述导电连接件(3)在背离所述生长衬底(1)的侧面(11)的面上至少局部地具有分割工艺的痕迹(15)。
14.根据权利要求9所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)，其中所述转换元件(6)在背离所述生长衬底(1)的侧面(11)的面上至少局部地具有分割工艺的痕迹(15)。
15.一种用于制造至少一个可表面安装的光电子半导体组件(100)的方法，其具有如下步骤：
A)提供至少两个光电子半导体芯片(10)，所述光电子半导体芯片各具有透射辐射的生长衬底(1)和有源层(2)，所述有源层以外延的方式沉积在所述生长衬底(1)上，
B)借助电绝缘的壳体材料(21)对所述光电子半导体芯片(10)围绕成形，使得所述光电子半导体芯片(10)的所述生长衬底(1)的全部侧面(11)完全地由所述壳体材料(21)覆盖，
C)将导电层(7)设置在所述光电子半导体芯片(10)的背离所述有源层(2)的一侧上，其中为了避免短路，所述导电层(7)不是连续地构成，而是划分成至少两个彼此分开的接触区域，其中为了运行所述半导体组件(100)，能够从所述光电子半导体芯片(10)的背离所述有源层(2)的一侧起接触所述接触区域，
D)借助于成型工具或材料剥离在至少两个直接彼此相邻的光电子半导体芯片(10)之间构成凹处(24)，使得在所述壳体本体(20)的背离所述生长衬底(1)的侧面(11)的面(12)上构成材料剥离的痕迹(13)或成型工具的痕迹(26)，
E)通过导电连接件(3)将至少两个光电子半导体芯片(10)和所述导电层(7)连接，使得所述导电连接件(3)将至少两个所述半导体芯片(10)串联连接并且所述半导体芯片(10)至少局部地与所述导电层(7)连接，
F)穿过所述凹处(24)分割具有至少一个半导体芯片(10)的可表面安装的所述光电子半导体组件(100)，
-其中所述步骤A)至F)以在此提出的顺序执行。
16.根据权利要求15所述的方法，其中所述导电层(7)已经在所述方法步骤B)中与电绝缘的所述壳体本体(21)连接，而不在所述方法步骤C)中连接。
17.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述方法适合于制造根据权利要1或2所述的可表面安装的光电子半导体组件(100)。
18.根据权利要求15或16所述的方法，其中所述半导体芯片(10)在步骤A中设置在薄膜(4)上，所述薄膜设置在所述半导体芯片(10)的背离所述生长衬底(1)的一侧上，并且所述薄膜保护所述半导体芯片(10)的背离所述生长衬底(1)的一侧以免所述壳体材料(21)影响。
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