CN105531835A - 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

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Abstract

本发明提出一种光电子半导体组件，具有：-光电子半导体芯片(1)，所述光电子半导体芯片包括透光的载体(10)、在透光的载体(10)上的半导体层序列(11)和在半导体层序列(11)的背离透光的载体(10)的下侧上的电连接部位(12)；-透光的包覆材料(3)，所述包覆材料局部地包围光电子半导体芯片(1)；和-散射光的和/或反射光的材料的颗粒(41)，其中-半导体层序列(11)的下侧至少局部地不具有透光的包覆材料(3)，并且-颗粒(41)局部地覆盖半导体层序列(11)的下侧和包覆材料(3)的外面。

Description

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
本发明提出一种光电子半导体组件以及一种用于制造光电子半导体组件的方法。
背景技术
文献US7,271,425描述一种光电子半导体组件。
发明内容
要实现的目的在于，提出一种能特别简单地制造的光电子半导体组件。
在此所描述的光电子半导体组件例如是发光二极管，所述发光二极管在运行中放射光。在此所描述的光电子半导体组件尤其能够设置用于表面安装并且光电子半导体组件于是尤其能够是可表面安装的组件(SMD：Surface-Mounted-Device表面安装设备)。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子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例如是发光二极管芯片。光电子半导体芯片尤其包括透光的载体、在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位。
光电子半导体芯片的透光的载体尤其能够是用于半导体层序列的生长衬底。因此，透光的载体例如能够借助于玻璃、蓝宝石或SiC形成或由这些材料构成。半导体层序列外延地生长到透光的载体上并且包括至少一个有源区域，所述有源区设置用于产生或探测电磁辐射。光电子半导体芯片在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上包括电连接部位。
尤其可行的是，光电子半导体芯片仅在下侧上具有电连接部位。因此，光电子半导体芯片例如能够根据所谓的“倒装芯片(Flip-Chip)”的类型安装。光电子半导体芯片优选不具有尤其金属的反射体层，所述反射体层例如能够设置在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上。也就是说，光电子半导体芯片尤其不包括金属的镜，借助于所述镜能够将沿朝半导体层序列的下侧的方向放射的电磁辐射沿朝透光的载体的方向反射。因此，光电子半导体芯片尤其不具有金属的反射体进而能特别简单且成本适宜地制造。然而可行的是，在半导体层序列的下侧上局部地设置有介电镜。
如果光电子半导体芯片例如是发光二极管，那么在光电子半导体芯片中产生的电磁辐射，或者在光电子半导体芯片中产生的光穿过透光的载体射出。电磁辐射或光能够穿过透光的载体的背离半导体层序列的上侧并且穿过透光的载体的侧面射出。因此，光电子半导体芯片与表面发射器相反是所谓的体积发射器。
光电子半导体芯片的电连接部位能够借助于透射辐射的材料例如TCO(TransparentConductiveOxide透明导电氧化物)，即透光的氧化物形成。例如，电连接部位借助于ITO形成或由ITO形成，使得在电连接部位上不沿朝透光的载体的方向反射光或几乎不沿朝透光的载体的方向反射光。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体组件包括透光的包覆材料，所述包覆材料局部地包围光电子半导体芯片。透光的包覆材料例如借助于硅酮、环氧树脂或硅酮-环氧化物混合材料形成。透光的包覆材料包围光电子半导体芯片，优选使得仅半导体层序列的背离光电子半导体芯片的下侧以及在半导体层序列的下侧上的电连接部位不被透光的包覆材料覆盖或包围。因此，光电子半导体芯片除了光电子半导体芯片的这些区域以外能够完全地由透光的包覆材料包围，其中透光的包覆材料不必直接邻接于光电子半导体芯片。更确切地说，其他的层，例如具有一种或多种发光材料的转换层和/或钝化层能够设置在半导体芯片和透光的包覆材料之间。
透光的包覆材料还能够用颗粒，例如转换材料的颗粒和/或降低包覆材料的热膨胀系数的材料的颗粒填充。
在光电子半导体组件中，透光的包覆材料尤其构成壳体。也就是说，透光的包覆材料是光电子半导体组件的机械承载的和支撑的部件。透光的包覆材料不邻接壳体，所述壳体例如能够借助于塑料形成。
透光的包覆材料的尤其背离光电子半导体芯片的上侧和在透光的包覆材料的上侧上横向于光出射面伸展的至少部分的侧面能够是可从外部触及的并且不由壳体材料覆盖。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子半导体组件包括散射光的和/或反射光的材料的颗粒。散射光的和/或反射光的材料的颗粒例如构成层，所述层设置在透光的包覆材料的外面上。颗粒设置用于散射或反射光电子半导体芯片的入射的电磁辐射或入射的光。颗粒至少部分地替代光电子半导体芯片所缺少的反射体。对此，颗粒优选设置在透光的包覆材料的朝向半导体层序列的下侧的外面上。
颗粒例如能够是借助于TiO2、AlxOy(其中x例如是2并且y是3)、ZnO、ZrO2、BaSO4、HfO2形成的颗粒或由这些材料构成。颗粒例如具有至少50nm的并且最大5μm的、尤其最高300nm的直径。
此外，反射光的和/或散射光的颗粒也能够将入射的光彩色地反射和/或散射。对此，颗粒也能够包括有色无机颜料，如过渡金属的氧化物、硫化物、氰化物、氢氧化物或其他无机颜料。以这种方式能够实现制成的光电子半导体组件的不是白色而是彩色的色觉。
还可行的是，散射光的和/或反射光的颗粒借助于发光转换材料，如YAG、LuAG、氮化的转换体等形成。以这种方式，颗粒也能够是转换辐射的。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，半导体层序列的下侧局部地不具有透光的包覆材料。在该部位处，半导体层序列以及在半导体层序列上构成的电连接部位不由透光的包覆材料覆盖。然而也能够存在下侧的不由透光的包覆材料覆盖的部位。例如，透光的包覆材料能够在包覆之后达到或蠕变到半导体芯片和辅助载体之间并且作为剩余物残留(所谓的“Flash”(毛刺))在那里。如果所述剩余物被移除(所谓的“deflashing”去毛刺)，那么下侧也能够是完全不具有包覆材料的。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，散射光的和/或反射光的材料的颗粒局部地覆盖半导体层序列的下侧以及包覆材料的外面。颗粒在那里例如施加在下述层中，所述层例如具有至少500nm并且最大5μm的厚度。颗粒以高的密度施加，使得其在层中具有至少百分之70、例如百分之80的重量份额和至少百分之45、例如百分之50的体积份额。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，光电子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光的载体、在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位。该实施方式的光电子半导体组件还包括透光的包覆材料，所述包覆材料局部地包围光电子半导体芯片，并且所述光电子半导体组件包括散射光的和/或反射光的材料的颗粒。在本实施方式中，半导体层序列的下侧不具有透光的包覆材料并且颗粒局部地覆盖半导体层序列的下侧和包覆材料的外面。
此外提出一种用于制造光电子半导体组件的方法。借助于所述方法尤其能够制造在此所描述的光电子半导体组件。也就是说，所有对于光电子半导体组件公开的特征也对于方法公开并且反之亦然。
根据在此所描述的方法的至少一个实施方式，首先提供光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片具有透光的载体，在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位。
在下一方法步骤中，光电子半导体芯片施加到辅助载体上。辅助载体例如能够是灌封工具的或注塑工具的一部分。辅助载体优选刚性地构成并且能够构成为平坦的板。此外可行的是，辅助载体具有腔室，所述腔室设置用于分别容纳至少一个光电子半导体芯片。辅助载体在其朝向光电子半导体芯片的上侧上还优选包括可溶解的连接剂，借助于所述连接剂能够将光电子半导体芯片暂时地固定在辅助载体的基本体上。可溶解的连接剂例如能够是热剥离薄膜(Revalpha-Folie)，作为临时的粘结剂的硅酮或作为临时的粘结剂的蔗糖(Sacharose)。
在下一方法步骤中，将光电子半导体芯片用透光的包覆材料包覆，其中透光的包覆材料在其下侧上邻接于辅助载体上进而邻接于可溶解的连接剂。例如，透光的包覆材料在其朝向辅助载体的下侧上除了可溶解的连接剂的由光电子半导体芯片覆盖的部位以外完全地用可溶解的连接剂覆盖并且能够与所述连接剂直接接触。
在下一方法步骤中，接着通过移除可溶解的连接剂剥离辅助载体和露出半导体层序列的和透光的包覆材料的下侧。
在下一方法步骤中，散射光的和/或反射光的材料的颗粒施加在半导体层序列的露出的下侧和包覆材料上。颗粒的施加优选经由如下方法进行，借助于所述方法能够将颗粒以特别紧密排列方式施加到包覆材料上。例如，颗粒能够经由电泳沉积(EPD-ElectroPhoreticDeposition电泳沉积)施加。
根据方法的至少一个实施方式，方法包括下述步骤，所述步骤尤其能够以给定的顺序执行：
-提供光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片包括透光的载体、在透光的载体上的半导体层序列和在半导体层序列的背离透光的载体的下侧上的电连接部位；
-将光电子半导体芯片施加到辅助载体上，使得电连接部位朝向辅助载体；
-用透光的包覆材料包覆光电子半导体芯片，其中透光的包覆材料在其下侧上邻接于辅助载体；
-剥离辅助载体并且露出半导体层序列的和透光的包覆材料的下侧；
-将散射光的和/或反射光的材料的颗粒施加在半导体层序列的和包覆材料的露出的下侧上。
在此所描述的光电子半导体组件能通过在此所描述的方法特别简单地制造。在此处所描述的方法中，体积发射的光电子半导体芯片、例如具有蓝宝石生长衬底的光电子半导体芯片倒装地由透光的包覆材料包围并且嵌入所述包覆材料中。光电子半导体芯片的缺少的反射体至少局部地通过透光的包覆材料的颗粒替代。尤其能够由二氧化钛或上述材料中的另一种构成的颗粒以高的重量份额施加到光电子半导体芯片和透光的包覆材料上，其中通过颗粒的高的浓度在层厚度相对小的情况下达到高的反射率。为此，使用用于施加颗粒的方法，借助于所述方法能够实现颗粒的特别高的堆积密度。
有利地，产生具有镜的光电子半导体组件，所述镜至少部分地通过颗粒形成。这种镜除了其高的反射率也外，其其特征还在于非常适宜的耐老化特性。例如与能够由银形成的金属的镜相反，由散射光的或反射光的材料构成的镜不经受或几乎不经受腐蚀。此外，光电子半导体组件的制造是特别简单的，因为光电子半导体芯片的连接仅从光电子半导体组件的下侧起进行并且能够弃用形成过孔以及线接触。能使用的光电子半导体芯片以及用于施加颗粒的沉积法是成本适宜的，由此能够实现尤其成本适宜的光电子半导体组件。
对于实施方式和实施例的下面的阐述分别参考在此所描述的光电子半导体组件以及在此所描述的用于制造光电子半导体组件的方法。因此，所描述的特征和特征组合对于主题光电子半导体组件，以及对于用于制造光电子半导体组件的方法公开。
根据至少一个实施方式，颗粒通过可进入缝隙的材料固定在半导体层序列的下侧上和包覆材料的外面上。可进入缝隙的材料能够局部地与颗粒中的至少一些和包覆材料直接接触。
换言之，通过施加可进入缝隙的材料将颗粒固定在半导体层序列的和包覆材料的下侧上。可进入缝隙的材料例如能够是有机物质，如聚对二甲苯。此外，其能够是下述材料中的至少一种：硅酮、环氧树脂、无机的基体材料，如氧化铝或二氧化硅。可进入缝隙的材料能够经由施加法，如原子层沉积或溶胶凝胶法施加。此外可行的是，可进入缝隙的材料是金属层，因此所述金属层用于接触光电子半导体芯片并且用于固定颗粒。这种金属层例如能够经由特征在于良好的缝隙可进入性的气相工艺施加。
在任何情况下都使用可进入缝隙的材料，所述可进入缝隙的材料能够进入相邻的颗粒之间的间隙中并且局部地也向前渗透至半导体层序列的下侧和/或包覆材料的下侧。借助于可进入缝隙的材料确保，颗粒固定地附着在光电子半导体芯片的其余部件上。可进入缝隙的材料本身能够同样具有反射特性进而进一步提高半导体层序列和包覆材料的下侧上的反射率。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，颗粒形成层，其中可进入缝隙的材料完全地穿过颗粒的层，并且包覆材料与可进入缝隙的材料不同。颗粒设置在一层或多层中并且以这种方式构成局部地覆盖半导体层序列的下侧以及包覆材料的外面的层。可进入缝隙的材料至少局部地从其背离半导体层序列的下侧和包覆材料的外面的侧朝向半导体层序列的下侧并且朝向包覆材料的外面完全地穿透所述层。也就是说，存在可进入缝隙的材料的如下路径，所述路径横向于或垂直于其主延伸方向完全地穿透层。层能够在其背离半导体层序列的下侧和包覆材料的外面的侧上完全地由可进入缝隙的材料覆盖。以这种方式，颗粒特别良好地附着在包覆材料和半导体层序列上。
尤其在此也可行的是，包覆材料和可进入缝隙的材料不是相同的材料，而是彼此不同的。这种方式，对于可进入缝隙的材料能够选择下述材料，所述材料特别良好地穿透颗粒的层并且特别良好地附着在颗粒上。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，在颗粒的和/或可进入缝隙的材料的背离光电子半导体芯片的侧上设置有导电材料，其中导电材料与光电子半导体芯片的电连接部位导电地接触。导电材料被相应地结构化成，使得通过导电材料在光电子半导体组件的下侧上形成至少两个连接部位，光电子半导体组件的光电子半导体芯片能经由所述连接部位从外部接触。导电材料也能够用于将颗粒固定在半导体层序列的和包覆材料的下侧上。
为了能够使导电材料与光电子半导体芯片的电连接部位接触，将所述电连接部位在施加颗粒和/或可进入缝隙的材料时开放和/或在施加之后露出。
导电材料例如是良好反射的金属，如铝或银。导电材料例如能够通过由铝、NiV和金构成的层序列形成，其中铝朝向半导体芯片。通过使用良好反射的材料可行的是，由导电材料、颗粒、必要时可进入缝隙的材料构成的层序列具有至少百分之95的光反射率。
导电材料尤其也能够用于在光电子半导体芯片运行中产生的热量的散热。例如能够电镀地或借助于溅射施加导电材料。
根据至少一个实施方式，散射光的和/或反射光的材料的颗粒借助于在电泳池中进行电泳来沉积。借助于电泳能够将颗粒特别紧密地沉积。
根据至少一个实施方式，在沉积颗粒之前将导电的辅助层施加在半导体层序列的和包覆材料的露出的下侧上，其中辅助层适合于，与质子的反应配对物至少部分地构成盐。为了沉积颗粒，电接触导电的辅助层，使得在电泳期间散射光的和/或反射光的材料的带电的或极化的颗粒沉积在辅助层上。至少导电的辅助层在下一方法步骤中引入质子的反应配对物中，使得导电的辅助层至少局部地与质子的反应配对物构成盐。
盐能够在方法结束时，例如在为了固定颗粒而施加可进入缝隙的材料之前借助于溶剂至少部分地洗出。
能够通过如溅射或分子束外延的方法施加导电的辅助层。光电子半导体芯片的电连接部位能够通过光刻胶覆盖或将层有针对性地不沉积在电连接部位上。
导电的辅助层能够具有在至少50nm和最大1μm之间的、尤其在至少150nm和最大500nm之间的、例如200nm的厚度。
导电的辅助层能够借助于导电材料如掺杂的半导体材料或金属形成。例如，导电的辅助层能够包含下述材料中的一种或由下述材料中的一种构成：Si、Al、Ti、Ca、ZnO、GaN，其中提到的材料也能够是掺杂的。
在电连接部位上施加的光刻胶例如能够在电泳沉积之前随着施加在其上的材料被移除，其中使用剥离工艺。替选地，能够在沉积导电材料之后通过刻蚀露出电连接部位。
在沉积颗粒之后，光电子半导体芯片的电连接部位能够重新用光刻胶覆盖。接着，能够借助于可进入缝隙的材料进行颗粒的固定。
使用导电的辅助层的方法，在不同的上下文中在文献PCT/EP2013/062618中描述，其公开内容明确地通过参引结合于此，其中所述导电的辅助层随后经由引入到质子的反应配对物中而至少部分地转换为盐。
根据至少一个实施方式，在导电材料的背离光电子半导体芯片的下侧上设置有ESD保护层，所述ESD保护层与导电材料导电地接触。ESD保护层与光电子半导体芯片的电连接部位导电地接触并且是光电子半导体芯片的ESD保护，即防静电放电的保护。ESD保护层例如能够通过压敏电阻膏形成，所述压敏电阻膏包含半导电的颗粒如SiC或ZnO颗粒，所述颗粒在其接触点形成pn结。通过在压敏电阻膏中的半导电的颗粒的密度能够调整ESD保护层的击穿电压。有利地，在应用ESD保护层时，必要时能够弃用ESD保护二极管，这由于通过ESD保护二极管吸收电磁辐射而降低材料成本和制造成本以及吸收损耗。这种压敏电阻膏在不同的上下文中例如在文献DE102012207772中描述，其公开内容明确地通过参引结合于此。
对于ESD保护层替选地或附加地，光电子半导体组件能够包括ESD保护元件，所述ESD保护元件在用透光的包覆材料包覆之前施加到辅助载体上。ESD保护元件例如能够是ESD保护二极管如齐纳二极管或压敏电阻。ESD保护元件能够与光电子半导体芯片电并联或电学反并联地连接，其中ESD保护元件在用透光的包覆材料包覆之前能够与光电子半导体芯片导电地连接。然而优选地，在光电子半导体芯片和ESD保护元件之间的互联经由导电材料进行。能够替选于或除了ESD保护层之外应用ESD保护元件，其中在附加地使用ESD保护层时能够有利地使用与否则必需的ESD保护元件相比在保护作用方面设计得更小尺寸的ESD保护元件。
根据光电子半导体组件的至少一个实施方式，透光的包覆材料在其外面上至少局部地具有分割痕迹。分割痕迹例如能够是锯割工艺的或切割法的痕迹。在光电子半导体组件的制造中，例如能够将多个光电子半导体芯片同时用透光的包覆材料包覆。因此，各个光电子半导体组件的制造例如能够在施加导电材料之后通过分割成光电子半导体组件来实现，其中每个光电子半导体组件具有至少一个光电子半导体芯片。
根据至少一个实施方式，辅助载体具有至少一个腔室，并且将至少一个光电子半导体芯片引入至少一个腔室中。腔室的侧面预设用于透光的包覆材料的形状。以这种方式，包覆材料例如能够具有底面和侧面，所述底面平行于半导体芯片的主延伸平面伸展，所述侧面根据腔室的成形倾斜于底面伸展。因此，用颗粒覆层的侧面构成倾斜于底面伸展的反射体。通过在包覆材料的底面和侧面之间的角能够设定光电子半导体组件的放射特性。ESD保护元件同样能够共同引入到辅助载体的腔室中，其中对于每个光电子半导体芯片而言能够将至少一个ESD保护元件引入到与光电子半导体芯片相同的腔室中。
根据至少一个实施方式，在光电子半导体芯片的露出的外面上构成传导层，所述传导层在施加到辅助载体上之前或之后被施加。传导层例如能够完全地覆盖半导体芯片的透射辐射的载体的露出的外面。此外，能够产生传导层与半导体层序列的接触。例如，能够在施加透光的包覆材料之前经由导电针电接触传导层，所述导电针从辅助载体的背离半导体芯片的下侧穿过辅助载体引导至光电子半导体芯片的电连接部位。
光电子半导体芯片能够经由针电短路。因此，在所述设置方式中可行的是，经由电泳的沉积，将能够包括一种或多种发光材料的发光转换材料沉积到光电子半导体芯片上。在沉积结束之后，传导层如上文所述地通过转换为盐被移除并且光电子半导体芯片用透射辐射的包覆材料，例如透明的硅酮在无需其他的发光转换材料的情况下被包覆。因此，在方法的所述设计方案中可行的是，发光转换材料也电泳地沉积。
替选地，根据至少一个实施方式可行的是，在将光电子半导体芯片施加到辅助载体上之后将整个辅助载体与固定在其上的光电子半导体芯片共同地用导电层遮盖。随后，能够将光刻胶结构化地施加并且将发光转换材料在那里借助于电泳沉积，在此处光刻胶被敞开。接着，将光刻胶和导电层移除。
此外可行的是，具有一种或多种发光材料的发光转换材料沉积、例如电泳地沉积到光电子半导体芯片上并且一种或多种发光材料的其他的发光转换材料在透射辐射的包覆材料之内引入到光电子半导体芯片的光路中。
在将光电子半导体芯片用发光转换材料电泳地覆层时还可行的是，不同发光材料的发光转换材料以不同的层相继地施加在光电子半导体芯片上。
根据至少一个实施方式，透光的包覆材料包括至少一种填充材料的颗粒，所述颗粒为了调整透光的包覆材料的折射率、光学表现和/或热学表现而被引入到所述包覆材料中。例如由无定形的二氧化硅构成的、具有最大100μm、优选最大50μm的颗粒大小的颗粒能够以直至90重量百分比、优选直至80重量百分比的填充材料含量引入到透光的包覆材料中。
附图说明
在下文中，根据实施例和所属的附图详细阐述在此所描述的光电子半导体组件以及在此所描述的用于制造光电子半导体组件的方法。
结合图1A至1F详细阐述在此所描述的方法的第一实施例。
结合图2A至2F详细阐述在此所描述的方法的另一实施例。
图3和4示出在此所描述的光电子半导体组件的实施例。
结合图5A至5F详细阐述在此所描述的方法的另一实施例。
相同的、相同类型的或起相同作用的元件在附图中设有相同的附图标记。附图和在附图中示出的元件彼此间的大小关系不能够视为是合乎比例的。更确切地说，为了更好的可示出性和/或为了更好的理解能够夸大地示出个别元件。
具体实施方式
根据图1A至1F的示意剖面图详细阐述在此所描述的方法的一个实施例。
在方法中首先提供辅助载体2。辅助载体2包括：基本体21，所述基本体借助于刚性的材料例如金属或塑料形成；和可溶解的连接剂22，所述连接剂将基本体21在其上侧上完全地覆盖。可溶解的连接剂例如是热剥离薄膜。这在图1A中示出。
辅助载体2具有腔室，其中将光电子半导体芯片1装入每个腔室中。光电子半导体组件1是具有透射辐射的载体10的半导体芯片，在所述载体上例如外延地施加有半导体层序列11。透光的载体10例如能够由蓝宝石构成。
在半导体层序列11的背离透光的载体10的下侧上设置有用于电接触光电子半导体芯片的电连接部位12。例如，能够经由电连接部位12激发半导体层序列11中的有源区域以产生电磁辐射或光。
在下一方法步骤，图1B中，辅助载体2的腔室用透光的包覆材料3填充，其中透光的包覆材料3经由辅助载体2的所有腔室拼接。透光的包覆材料3例如是高度填充的硅酮，所述硅酮经由灌封工艺围绕半导体芯片1引入，在灌封工艺中辅助载体2形成灌封模具的一部分。透光的包覆材料3例如能够用一种或多种发光材料的发光转换材料填充。发光转换材料例如能够设置用于将由光电子半导体芯片在运行中产生的电磁辐射至少部分地吸收并且转换为更大波长的电磁辐射。
在下一方法步骤，图1C中，将辅助载体2剥离。残留有由包覆材料3包覆的光电子半导体芯片1，其中半导体层序列11的背离透光的载体10的下侧的至少一部分和尤其连接部位12不由包覆材料3覆盖。
在下一方法步骤，图1D中，散射光的和/或反射光的材料的、如二氧化钛的颗粒41作为层施加在透光的包覆材料3的和半导体层序列11的下侧上。颗粒的施加例如电泳地进行。颗粒41例如以50百分比和80百分比之间的重量份额引入反射光的层4中，其中层的厚度例如为10μm。芯片的电连接部位12能够被开放或者所述电连接部位在方法结束后露出。颗粒41的施加例如如上文所描述地电泳地进行。
在下一方法步骤，图1E中，颗粒41首先借助于可进入缝隙的材料42固定。可进入缝隙的材料42进入颗粒41之间的缝隙中并且包围所述缝隙。所述可进入缝隙的材料能够局部地与透光的包覆材料3以及半导体层序列11直接接触。在下文中，在背离光电子半导体芯片1的下侧上以结构化的方式施加有导电层5，所述导电层分别与光电子半导体芯片1的电连接部位12接触。
与导电材料5共同地，由颗粒41、可进入缝隙的材料42和导电材料5构成的层堆具有≥95百分比的反射率。导电材料为此例如包含铝。导电材料例如能够借助于由铝、镍-钒和金构成的层结构形成。如尤其可从图1E的局部放大图中得出：颗粒41设置在层中，所述层当前包括颗粒41的层片。层完全地由可进入缝隙的材料42穿透并且与包覆材料3直接接触和至少局部地与半导体本体直接接触。在此，可进入缝隙的材料41尤其能够与包覆材料3不同。
在最终的方法步骤，图1F中，将层在连接部位12之间分别施加到导电材料5的背离半导体芯片的侧上，所述层能够是阻焊漆7或是压敏电阻层8。随后沿着分离区域6进行分离，其中在分离之后产生光电子半导体组件，在所述光电子组件中的每个具有至少一个光电子半导体芯片。
因此，透光的包覆材料3在制成的半导体组件上在分离区域6的区域中具有分离法的分割痕迹，例如锯割法的痕迹。
有利地，在这里所描述的方法中使用成本适宜的蓝宝石芯片，所述蓝宝石芯片尤其在半导体层序列11的背离生长衬底的下侧上不具有镜层或反射体。成本适宜的蓝宝石芯片例如也能够借助透光的载体10以指向安装面的方式安装，其中连接部位12然后例如经由金属线接触部接触。然而当前，光电子半导体芯片1颠倒地安装并且电连接部位直接经由导电材料5接触，所述导电材料的背离半导体芯片1的下侧用作为用于接触光电子半导体组件的接触部位。以这种方式，在光电子半导体芯片中产生的热量能够特别有效地被导出，因为不需要穿过透光的载体10来散热。
此外，能够有利地尤其成本适宜地通过电泳沉积颗粒41来实现反射层4，所述颗粒能够以这种方式以高的堆积密度施加。
此外，能够有利地并行地制造多个光电子半导体组件，其中除了引入透光的包覆材料3以外，能够完全地从半导体组件的下侧起进行工艺化。
还能够借助于该方法有利地产生光电子半导体组件，所述光电子半导体组件从其辐射出射侧起朝向其安装侧变细。这通过腔室实现，光电子半导体芯片在引入透光的包覆材料时被引入所述腔室中。光电子半导体组件的所述结构在表面安装的情况下证实为是特别有利的，因为以这种方式不仅产生用于由光电子半导体芯片在运行中朝向侧部发射的光的反射体，而且形状也用作为在表面安装时、例如在SMD焊接时的定心辅助装置，因为光电子组件由于其结构更容易浮起(einschwimmt)。由此提高在焊接安装时的精度。
最后，能够应用用于施加一种或多种发光材料的发光转换材料的成本适宜的且经证实的方法。
然而，因为电连接部位12至少局部地借助于透射辐射的材料如TCO构成，所以能够出现，在光电子半导体芯片中产生的光在其耦合输出之前必须穿过TCO材料两次。由此，由于所选择的设计而能够得到至少小的吸收损耗。
结合图2A至2F详细阐述在此所描述的方法的另一实施例。图2A至2F分别划分为子视图a、b和c。子视图a示出俯视图，子视图b示出沿着在俯视图a中示出的虚线的剖面图以及图c示出底视图。
与结合图1A至1F所描述的方法不同地，在图2A至2F的方法中，除了光电子半导体芯片1以外将ESD保护元件9引入辅助载体2的共同的腔室中。这在图2A中示出。
在下一方法步骤，图2B中，用透光的包覆材料3进行包覆。光电子半导体芯片1以及ESD保护元件9在其露出的外面上完全地由透光的包覆材料3包覆。在此，至少光电子半导体芯片1的电连接部位12和ESD保护元件9的电连接部位91保持不具有包覆材料3。
在下一方法步骤，图2C中，剥离辅助载体2。
在下面的方法步骤，图2D中，具有颗粒41的反射层4施加在透光的包覆材料3、ESD保护元件9和光电子半导体芯片1的下侧上。反射层能够在相对于包覆材料3的底面横向地伸展的侧面上不同程度地提高。因此能够设定光电子半导体组件的侧面发射的份额。
在下一方法步骤，图2E中，进行导电材料5的施加，其中在ESD保护元件9和光电子半导体芯片1之间的互联通过导电材料5进行。
结合图2F示出的是，如最终例如地在导电材料5的彼此分离的区域之间引入阻焊膏7。
结合图3示出相应地制造的光电子半导体组件，所述光电子半导体组件总共包括0.5mm2的芯片面积，即光电子半导体芯片1的辐射出射面的面积。光电子半导体组件能够正方形地或近似正方形地构成。例如，长度l为1.9mm以及宽度b为2mm。
结合图4示出光电子半导体组件的一个实施例，其中为每个光电子半导体组件构成有两个相同类型的光电子半导体芯片1。由此能够实现1mm2的芯片面积。光电子半导体组件例如具有1.9mm的长度l以及2.6mm的宽度b。
结合图5A至5F详细阐述在此所描述的方法的另一实施例。与图1A至1F的实施例不同地，本实施例中的辅助载体2不以结构化的方式构成。因此，不同于例如在图1F中示出的那样在制成的光电子半导体组件中没有得到反射体-凹部，在所述反射体-凹部中设置有半导体芯片1。方法步骤类似于结合图1A至1F所描述的方法步骤进行。
由此，能够提出特别平坦的构件。例如半导体芯片1具有0.15mm的高度以及透光的包覆材料3具有0.4mm的最大厚度。尤其可行的是，半导体芯片1由包覆材料3以在制造公差的范围中均匀的厚度包围。以这种方式能够在包覆材料3包括转换材料的情况下实现在所有的放射方向上的特别均匀的转换。
ESD保护元件的应用也在本实施例中是可行的，然而不是强制性必需的。
本发明不因借助实施例进行的描述而受到限制。更确切地说，本发明包括每个新的特征以及特征的任意组合，这尤其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本身并未详尽地在权利要求中或在实施例中说明也如此。
本专利申请要求德国专利申请102013110114.3的优先权，其公开内容通过参引结合于此。
附图标记列表
1光电子半导体芯片
10透光的载体
11半导体层序列
12电连接部位
2辅助载体
21辅助载体的基本体
22可溶解的连接剂
3透光的包覆材料
4反射层
41颗粒
42可进入缝隙的材料
5导电材料
6分离区域
7阻焊漆
8ESD保护层
9ESD保护元件
91电连接部位

Claims (17)

1.一种光电子半导体组件，具有：
-光电子半导体芯片(1)，所述光电子半导体芯片包括透光的载体(10)、在透光的所述载体(10)上的半导体层序列(11)和在所述半导体层序列(11)的背离透光的所述载体(10)的下侧上的电连接部位(12)；
-透光的包覆材料(3)，所述包覆材料局部地包围所述光电子半导体芯片(1)；和
-散射光的和/或反射光的材料的颗粒(41)，其中
-所述半导体层序列(11)的下侧至少局部地不具有透光的所述包覆材料(3)，并且
-所述颗粒(41)局部地覆盖所述半导体层序列(11)的下侧和所述包覆材料(3)的外面。
2.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件，
其中所述颗粒(41)通过能进入缝隙的材料(42)固定在所述半导体层序列(11)的下侧和所述包覆材料(3)的外面上，其中所述能进入缝隙的材料(42)局部地与所述颗粒(41)中的至少一些和所述包覆材料(3)直接接触。
3.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件，
其中所述颗粒(41)形成层，其中所述能进入缝隙的材料(42)完全地穿过所述颗粒的层并且所述包覆材料(3)与所述能进入缝隙的材料(42)不同。
4.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体组件，
其中在所述颗粒(41)的和/或所述能进入缝隙的材料(42)的背离所述光电子半导体芯片(1)的侧上设置有导电材料(5)，其中所述导电材料与所述光电子半导体芯片的所述电连接部位(12)导电地接触。
5.根据上一项权利要求所述的光电子半导体组件，
其中所述导电材料是反射光的并且与所述颗粒(41)和必要时与所述能进入缝隙的材料(42)一起具有至少95％的光反射率。
6.根据上两项权利要求中任一项所述的光电子半导体组件，
其中ESD保护层(8)在所述导电材料(5)的背离所述光电子半导体芯片(1)的下侧上与所述导电材料(5)导电地接触。
7.根据上述权利要求中任一项所述的光电子半导体组件，
其中透光的所述包覆材料(3)具有分割痕迹。
8.一种用于制造光电子半导体组件的方法，具有下述步骤：
-提供光电子半导体芯片，所述光电子半导体芯片包括透光的载体(10)、在透光的所述载体(10)上的半导体层序列(11)和在所述半导体层序列(11)的背离透光的所述载体(10)的下侧上的电连接部位(12)；
-将所述光电子半导体芯片施加到辅助载体(2)上，使得所述电连接部位(12)朝向所述辅助载体(2)；
-用透光的包覆材料(3)包覆所述光电子半导体芯片，其中透光的所述包覆材料(3)在其下侧上邻接于所述辅助载体(2)；
-剥离所述辅助载体(2)并且露出所述半导体层序列(11)的和透光的所述包覆材料(3)的下侧；
-将散射光的和/或反射光的材料的颗粒(41)施加在所述半导体层序列(11)的和所述包覆材料(3)的露出的下侧上。
9.根据上一项权利要求所述的方法，
其中通过施加能进入缝隙的材料来将所述颗粒(41)固定在所述半导体层序列(11)的和所述包覆材料(3)的下侧上。
10.根据上一项权利要求所述的方法，
其中所述能进入缝隙的材料局部地与所述颗粒(41)中的至少一些和所述包覆材料(3)直接接触。
11.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中在施加所述颗粒(41)之后或在施加所述能进入缝隙的材料(42)之后将导电材料(5)施加到所述颗粒(41)的和/或所述能进入缝隙的材料的背离所述光电子半导体芯片(1)的下侧上，其中所述导电材料与所述光电子半导体芯片的所述电连接部位(12)导电地接触。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述颗粒(41)借助于在电泳池中的电泳来沉积。
13.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中
-在沉积所述颗粒(41)之前将导电的辅助层施加在所述半导体层序列(11)的和所述包覆材料(3)的露出的下侧上，其中所述辅助层适合于，与质子的反应配对物至少部分地构成盐，
-至少将导电的所述辅助层引入质子的所述反应配对物中，使得导电的所述辅助层至少部分地与质子的所述反应配对物构成盐，以及
-至少部分地洗出所述盐。
14.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中在用透光的所述包覆材料(3)包覆之前将用于所述光电子半导体芯片(1)的ESD保护元件施加在所述辅助载体(2)上。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述辅助载体(2)具有至少一个腔室，并且将至少一个光电子半导体芯片(1)引入到至少一个所述腔室中。
16.根据上一项权利要求所述的方法，
其中将至少一个ESD保护元件引入到所述腔室中。
17.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中将ESD保护层以与所述导电材料导电地接触的方式施加在所述导电材料的背离所述光电子半导体芯片(1)的下侧上。
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