CN110383504A - 用于制造光电子半导体器件的方法 - Google Patents

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Abstract

在一个实施方式中，用于制造光电子半导体器件(1)的方法具有如下步骤：A)将发射辐射的半导体芯片(3)施加到中间载体(2)上，其中半导体芯片(3)是体积发射器，B)将辐射可透过的透明灌封件(4)直接施加到芯片侧面(34)上，使得透明灌封件(4)的厚度在背离芯片侧面(34)的方向上单调地或严格单调地减小，C)和芯片侧面(34)相对地产生反射元件(5)，使得反射元件(5)和透明灌封件(4)在透明灌封件(4)的与芯片侧面(34)相对置的外侧(44)上接触，以及D)将半导体芯片(3)从中间载体(2)剥离并且将半导体芯片(3)分别施加到器件载体(6)上，使得半导体芯片(3)的相应的光出射主侧(30)分别背离器件载体(6)，其中步骤C)在步骤D)之后执行。

Description

用于制造光电子半导体器件的方法
技术领域
提出一种用于制造光电子半导体器件的方法。
发明内容
要实现的目的在于，提出一种方法，借助所述方法可以制造具有高的光耦合输出效率的半导体器件。
该目的此外通过具有独立权利要求的特征的方法来实现。优选的改进方案是从属权利要求的主题。
根据至少一个实施方式，该方法用于制造光电子半导体器件。所制造的半导体器件优选是发光二极管。此外，所制造的半导体器件优选可表面安装，使得其可以是SMD器件。
根据至少一个实施方式，该方法包括将半导体芯片施加到中间载体上的步骤。半导体芯片设计用于，产生并发射辐射，尤其可见光，如蓝色光。半导体芯片可以是发光二极管芯片，缩写LED芯片。
根据至少一个实施方式，中间载体是临时的载体。也就是说，在制成的半导体器件中不再存在中间载体。中间载体可以由多个部件组成，尤其由机械上稳定的载体衬底组成，所述载体衬底在常规的使用中优选不弯曲或不显著地弯曲，和/或由剥离膜组成。剥离膜可以是热剥离膜，英语为thermal release foil。
根据至少一个实施方式，半导体芯片是体积发射器。这表示，半导体芯片也设计用于在芯片侧面上放射光。芯片侧面在此横向于、尤其垂直于或近似垂直于相应的半导体芯片的光出射主侧设计。光出射主侧尤其是半导体芯片的两个最大侧之一并且优选垂直于或近似垂直于半导体芯片的半导体层序列的生长方向定向。半导体芯片可以具有恰好两个彼此相对置的光出射主侧或恰好一个光出射主侧。在尤其恰好一个光出射主侧上，优选地，在运行中产生的辐射的至少40％或50％或60％的份额离开相关的半导体芯片。光出射主侧在制成的半导体器件中特别优选背离器件载体。半导体芯片的与光出射主侧相对置的主侧优选各自设有用于辐射的镜，如金属镜，尤其整面地设有。
根据至少一个实施方式，半导体芯片的半导体层序列包括一个或多个有源区，用于产生辐射。辐射、尤其可见光经由电致发光来产生。
半导体层序列优选基于III-V族化合物半导体材料。半导体材料例如是氮化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamN，或是磷化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamP，或也是砷化物化合物半导体材料，如AlnIn1-n-mGamAs或AlnGamIn1-n-mAskP1-k，其中分别有0≤n≤1，0≤m≤1且n+m≤1以及0≤k≤1。优选地在此适合于半导体层序列的至少一个层或所有层的是，0<n≤0.8，0.4≤m<1和n+m≤0.95以及0<k≤0.5。在此，半导体层序列可以具有掺杂材料以及附加的组成部分。出于简单原因，然而仅给出晶格的主要组成部分，即Al、As、Ga、In、N或P，即使这些主要组成部分可以部分地通过少量其他物质替代和/或补充时也如此。优选地，半导体层序列基于AlInGaN。
根据至少一个实施方式，该方法包括施加对于在运行中产生的辐射可透过的透明灌封件的步骤。透明灌封件优选直接施加到芯片侧面上。芯片侧面可以主要地或完全地由透明灌封件覆盖。主要例如表示至少50％或70％或90％。
根据至少一个实施方式，透明灌封件的厚度在背离中间载体的方向上单调地或严格单调地减小。严格单调表示：厚度在背离中间载体的方向上连续地减小。单调表示：厚度在朝向中间载体的方向上并不减小。换言之，在背离中间载体的方向上可能存在具有减小的厚度的区域和具有保持不变的厚度的区域。在厚度观察中，制造相关的偶然的不规则性、如表面粗糙性优选不予考虑。
根据至少一个实施方式，该方法包括产生反射元件的步骤。该反射元件设计用于反射在运行中产生的辐射。反射元件的反射率，尤其关于全部相关的辐射入射角和关于所产生的辐射的整个光谱范围取平均值，优选为至少80％或90％或95％。反射元件可以镜反射地或漫反射地构成。可行的是，在反射元件上进行的发射的至少一部分基于全反射，例如以至少10％或20％或30％的份额。
根据至少一个实施方式，施加反射元件和/或透明灌封件，使得反射元件和透明灌封件在透明灌封件的与芯片侧面相对置的外侧处接触。优选地，反射元件完全地或主要地覆盖透明灌封件的外侧。换言之，反射元件优选在完成的半导体器件中整面地直接处于外侧上。
根据至少一个实施方式，该方法包括将半导体芯片从中间载体剥离的步骤。该剥离例如经由剥离膜进行，剥离膜在半导体芯片上的附着例如通过温度作用和/或通过辐射作用减小或消除。
根据至少一个实施方式，将半导体芯片安置在器件载体上。该器件载体在完成的半导体器件中存在并且优选各自是完成的半导体器件的用于机械承载和稳定的部件。器件载体因此是用于半导体芯片的永久性载体。
根据至少一个实施方式，半导体芯片的光出射主侧背离器件载体。在完成的半导体器件的常规使用中，优选没有辐射穿过器件载体发射。
根据至少一个实施方式，施加透明灌封件的步骤在将半导体芯片从中间载体剥离的步骤之前和在施加在器件载体之前执行。尤其是，只要半导体芯片还处于中间载体处，透明灌封件完全构成和成型。如果半导体芯片安置在器件载体处，特别优选不再对透明灌封件进行加工。
在至少一个实施方式中，该方法设计用于制造光电子半导体器件并且具有如下步骤：
A)将发射辐射的半导体芯片施加到中间载体上，其中半导体芯片是体积发射器，所述体积发射器设计用于在光出射主侧上并且也在芯片侧面上放射光，
B)将对于所产生的辐射可透过的透明灌封件直接施加到芯片侧面上，使得芯片侧面主要地或优选完全地由透明灌封件覆盖并且透明灌封件的厚度在背离光出射主侧的方向上单调地或严格单调地减小，
C)产生反射元件，使得反射元件和透明灌封件在透明灌封件的与芯片侧面相对置的外侧上接触，以及
D)将半导体芯片从中间载体剥离并且安置到器件载体上，使得半导体芯片的光出射主侧背离器件载体，其中步骤B)在步骤D)之前执行。
在为体积发射器、如蓝宝石芯片的发光二极管芯片中，常常出现如下问题：从芯片侧面发射的光被直接安置的二氧化钛反射器遮暗。由此，反射性灌封件仅仅少量起作用或甚至降低光耦合输出效率。
在这里所描述的方法中，芯片侧面在安置在器件载体上之前设有透明灌封件，以便确保高的光耦合输出效率。通过透明灌封件因此将反射元件至少局部地与芯片侧面间隔开地安置。优选地，透明灌封件的外侧构成倾斜的、反射性的面，所述面设计用于沿着背离器件载体的方向引导辐射。
根据至少一个实施方式，光出射主侧在步骤A)和B)期间朝向中间载体。替选地可行的是，光出射主侧在步骤A)和B)期间背离中间载体。
根据至少一个实施方式，按如下顺序执行方法步骤：A)，B)，D)，C)。
根据至少一个实施方式，按如下顺序执行方法步骤：A)，C)，B)，D)。
根据至少一个实施方式，反射元件在步骤C)中作为膏施加。在此，反射元件优选栅格网状地构成。在俯视图中观察，栅格网可以是方形栅格或矩形栅格或也可以是六边形栅格。半导体芯片各自处于该栅格的网孔内，其中优选每个网孔存在恰好一个半导体芯片。用于反射元件的膏可以在将半导体芯片安置在中间载体上之前形成或者也可以在将半导体芯片安置在中间载体上之后形成。
根据至少一个实施方式，在步骤B)中反射元件完全借助透明灌封件遮盖。也就是说，通过透明灌封件形成连续的、连通的层，其中反射元件处于该层与透明灌封件之间。在此，透明灌封件在一个区域中直接伸展至半导体芯片，优选伸展直至中间载体。尤其，透明灌封件完全覆盖膏，由所述膏形成反射元件。
替选地可行的是，透明灌封件施加到不连通的各个区域中，其中在俯视图中观察，每个所述区域与半导体芯片中的一个关联并且所述区域分别框架形地环绕相关联的半导体芯片。由此可行的是，反射元件、尤其通过膏形成的反射元件部分地未由透明灌封件覆盖和/或在背离中间载体的方向上局部伸出透明灌封件。然而，反射元件局部地由透明灌封链覆盖。
根据至少一个实施方式，该方法附加地包括步骤G)。优选地，步骤G)在步骤B)之后且在步骤D)之前执行。在此，优选步骤B)跟随步骤C)之后。在此，在步骤B)中产生连通的、连续的透明灌封件。在步骤G)中进行分割。
该分割穿过反射元件和/或穿过透明灌封件进行。该分割可以伸展直至中间载体或也在反射元件内和/或在透明灌封件内结束。该分割可以单级地或多级地实施，例如通过一个或多个锯割步骤和/或通过一个或多个激光工艺。
根据至少一个实施方式，该方法包括附加的步骤H)，所述附加的步骤优选跟随步骤B)之后且在步骤D)之前，其中又优选地，步骤C)在步骤B)之前。在此，在步骤B)中在中间载体上为每个半导体芯片产生恰好一个透明灌封件，使得总体上没有形成连续的透明灌封件，而是形成多个单个分开的透明灌封件，所述透明灌封件各自与特定的半导体芯片相关联。相应的透明灌封件延伸到所属的反射元件上。在步骤H)中仅仅穿过反射元件进行分割，透明灌封件未由分割涉及。替选地可行的是，在俯视图中观察，在相应的边缘处的透明灌封件由分割一同涉及，然而分割基本上限于反射元件。
根据至少一个实施方式，步骤B)在步骤C)之前进行，其中优选步骤D)在步骤B)与C)之间执行。在此情况下，在步骤B)中针对每个半导体芯片产生恰好一个透明灌封件，使得整体上不形成连续的透明灌封件，而是形成透明灌封件的多个单个分开的区域。
根据至少一个实施方式，其中步骤B)在步骤C)之前并且步骤D)优选在步骤B)和C)之间执行，产生连续的透明灌封件，所述透明灌封件在所有半导体芯片之上延伸和/或将所有半导体芯片彼此连接。在优选在步骤D)和C)之前执行的附加的步骤E)中，穿过透明灌封件进行切割。尤其是，仅仅穿过透明灌封件进行切割，使得优选地，随后产生的反射元件并不由切割所涉及。
根据至少一个实施方式，方法步骤按顺序A)、B)、C)、D)执行。
根据至少一个实施方式，步骤B)包括子步骤B1)和B2)。在步骤B1)中，成形用于至少一个透明灌封件的基本体，优选连续的基本体。在随后的步骤B2)中，部分地去除基本体的材料，使得在步骤B2)中部分地或完全地形成外侧。可以仅仅进行唯一的步骤B2)或可以进行多个步骤B2)。
根据步骤按顺序A)、B)、C)、D)执行的至少一个实施方式，在步骤I)中进行分割。步骤I)优选在步骤D)之前。分割在步骤I)中穿过透明灌封件和/或穿过反射元件进行，优选直至中间载体。
根据至少一个实施方式，基本体在步骤B2)中沿着朝向中间载体的方向仅仅部分去除。因此可行的是，在步骤C)中产生的反射元件并不伸展至中间载体。替选地可行的是，在步骤B2)中去除基本体直至中间载体。
根据至少一个实施方式，反射元件的朝向中间载体的侧是面状的和/或平坦的。反射元件的该侧可以平行于中间载体的主侧和/或平行于光出射主侧定向。替选地，反射元件具有相对于中间载体倾斜地伸展的边界面。这尤其在步骤C)之后和/或在步骤D)之后适用。
根据至少一个实施方式，透明灌封件的外侧的形状在步骤B)中通过一定量的用于透明灌封件的材料和由于润湿来设定。润湿表示：由于中间载体的、半导体芯片的和/或反射元件的表面特性，得到透明灌封件的形状，其中应考虑透明灌封件的材料的表面能量。尤其是，芯片侧面设计为对于透明灌封件的材料是润湿的，使得透明灌封件的材料突出于芯片侧面。半导体芯片的背离中间载体的侧优选保持没有透明灌封件的材料。这尤其从在芯片侧面和半导体芯片的背离中间载体的侧、尤其光出射主侧之间的锐利的棱边得到。相应地，用于透明灌封件的材料在步骤B)中以液态形式施加，如优选也在所有其他实施方式中那样。
根据至少一个实施方式，在垂直于所属的半导体芯片的光出射主侧的横截面中观察，透明灌封件的外侧部段地或整体上如直线部段地伸展。这就是说，在该横截面中观察，透明灌封件可以如三角形、尤其如直角三角形或近似直角三角形成形。直角或近似直角优选处于芯片侧面与中间载体之间。
在前文和下文所提到的如平行或垂直或直角的角度说明中，术语“近似”优选表示最高15°或5°或2°的公差。
根据至少一个实施方式，在外侧与光出射主侧的垂线之间的角度为至少10°或20°或30°和/或为最高70°或50°或40°或30°。换言之，外侧相对陡峭地相对于光出射主侧取向。
根据至少一个实施方式，外侧在垂直于光出射主侧的横截面中局部地或连续地向外拱曲。换言之，从半导体芯片来看，外侧凹状弯曲地成形，局部地或连贯地。向外拱曲因此尤其表示：在横截面中观察，在向外拱曲的区域中，透明灌封件的宽度沿着背离光出射主侧的方向越来越缓慢地减小。
根据至少一个实施方式，外侧在横截面中观察在第一区域中平行于芯片侧面或近似平行于芯片侧面地伸展。第一区域优选在光出射主侧上和/或在朝向中间载体的侧上开始。
根据至少一个实施方式，在垂直于光出射主侧的横截面中观察，外侧在第二区域中连续地向外拱曲地成形。在此，外侧优选通过第一区域和通过第二区域形成，使得不存在其他区域。第二区域因此位于透明灌封件的背离中间载体的侧上。
根据至少一个实施方式，第一区域沿着芯片侧面具有半导体芯片的厚度的至少40％或50％或60％或70％的份额。特别优选地，第二区域与第一区域相比沿着芯片侧面具有更大的份额。
根据至少一个实施方式，反射元件在步骤C)中通过基质材料和嵌入其中的、优选反射性的散射颗粒形成。基质材料优选是硅树脂，尤其是低折射率的硅树脂，所述硅树脂在室温且波长为500nm时具有最高1.46的折射率。散射颗粒例如通过金属氧化物颗粒、如二氧化钛颗粒形成，例如直径为最高0.5μm。
根据至少一个实施方式，反射元件与所属的半导体芯片的光出射主侧齐平。这尤其在步骤D)之后适用。可行的是，反射元件在半导体芯片的两个主侧处与这些主侧齐平。
根据至少一个实施方式，反射元件在步骤C)中通过一个或多个反射性的金属层形成或具有一个或多个这样的金属层。至少一个金属层例如包括金属，如银或铝，所述金属尤其对于蓝色光或白色光具有高的反射率。可行的是，在半导体芯片与金属层之间附加地存在电绝缘的钝化层。此外可行的是，反射元件由至少一个金属层和膏或灌封体组成，在所述灌封体上施加有金属层。
根据至少一个实施方式，反射元件、具体地金属层在步骤C)之后和/或在制成的半导体器件中部分地或完全地覆盖半导体芯片的背离中间载体的侧。由此可以在半导体芯片的该侧上形成持久性的镜。半导体芯片的所述主侧并不是光出射主侧。
根据至少一个实施方式，该方法包括步骤F)，所述步骤优选跟随步骤B)和/或C)之后。在步骤F)中，产生转换元件。转换元件设计用于，将由半导体芯片产生的辐射部分地或完全地转换成其他更大波长的辐射。例如，经由经转换的辐射连同蓝色光，可以由半导体芯片产生白色光。
根据至少一个实施方式，转换元件由灌封材料和发光材料颗粒组成。在步骤F)中可行的是，发光材料颗粒沉淀。通过所述沉淀，发光材料颗粒可以沉积到光出射主侧和透明灌封件上。通过透明灌封件和光出射主侧优选彼此齐平的方式，在横截面中观察，在所沉淀的发光材料颗粒中优选不会看到台阶。
根据至少一个实施方式，在透明灌封件的材料与反射元件的基质材料之间的折射率差为至少0.08或0.1或0.15。这尤其在300K的温度且波长为500nm的条件下适用。尤其，透明灌封件是折射率为至少1.54或1.56的高折射率的硅树脂。
根据至少一个实施方式，半导体层序列基于材料体系AlInGaN。此外，半导体芯片具有生长衬底，在该生长衬底上生长有半导体层序列。生长衬底优选是蓝宝石衬底。
根据至少一个实施方式，半导体芯片具有电连接面。该电连接面设计用于电接触半导体芯片。电连接面优选处于光出射主侧上，但替选地也可以安置在半导体芯片的与光出射主侧相对置的主侧上。
根据至少一个实施方式，半导体芯片分别借助一个或两个接合线与器件载体电连接。在此，器件载体优选包括电的印制导线，电接触面和/或引线框。同样可行的是，器件载体具有塑料壳体、陶瓷壳体和/或玻璃壳体，在其中和/或在其上安置有接触面、电的印制导线和/或引线框。
附图说明
下面参照附图根据实施例更为详细地阐述在此所描述的方法。相同的附图标记在此说明各个图中的相同的元件。然而在此并未示出合乎比例的关系，更确切地说为了更好的理解而夸大地示出个别元件。
附图示出：
图1至7示出在此所描述的用于制造在此所描述的光电子半导体器件的方法的实施例的方法步骤的示意性剖视图。
具体实施方式
在图1中图解说明用于制造光电子半导体芯片1的方法的一个实施例。根据图1A提供中间载体2。中间载体2由载体衬底21和剥离膜22组成。剥离膜22例如是涂层或膜，其中经由温度作用或经由紫外辐射可减弱附着能力。相应的中间载体2优选也在所有其他实施例中使用。
在图1B的方法步骤中，将多个发射辐射的半导体芯片3施加到中间载体上。半导体芯片3优选是用于产生蓝色光的发光二极管芯片。半导体芯片3具有生长衬底32，尤其是可透光的衬底，如由蓝宝石构成的衬底。在生长衬底32上生长有半导体层序列31，尤其是由材料体系AlInGaN构成的半导体层序列。在半导体层序列31的朝向中间载体2的侧上存在电连接面81，用于接触半导体芯片3。不同于图1B中的视图，连接面81可以沿着朝向中间载体2的方向伸出半导体层序列31并且嵌入在剥离膜22中。相应的半导体芯片3优选在所有其他实施例中使用。
在图1C的方法步骤中图解说明，产生透明灌封件4。在此，对于每个半导体芯片3存在一个透明灌封件4。透明灌封件4以液态施加，使得经由润湿和相应地掺杂用于相应的透明灌封件4的材料，在半导体芯片3上构成弯月面。半导体芯片3的芯片侧面34在此完全由相应的透明灌封件4的材料润湿。由此，从半导体芯片3来看形成透明灌封件4的连贯向外拱曲的外侧44。也就是说，外侧44从相应的半导体芯片3来看凹状弯曲并且透明灌封件4的宽度沿着背离光出射主侧30的方向越来越缓慢地减小。例如，相应的透明灌封件4由具有相对高的折射率的可透光的硅树脂构成。在施加透明灌封件4之后，将该透明灌封件硬化，例如热硬化或光化学硬化。
移至图1D，已移除中间载体2并且半导体芯片3与相应的透明灌封件4一起安装在器件载体6的凹部63中。器件载体6例如由引线框62和壳体61组成，例如由塑料构成。引线框62优选对于在运行中产生的辐射是反射性的。不同于在图1D中的视图，也可以使用其他壳体结构形状。
半导体芯片3安置在引线框62上，使得之前朝向中间载体2的光出射侧30现在背离引线框62从而背离器件载体6。此外，在连接面81上例如经由接合线82与引线框62进行电接触。
根据图1E，反射元件5嵌入到凹部63中。如在所有其他实施例中也可行的那样，反射元件5例如由基质材料51和反射性散射颗粒52组成。基质材料51优选通过低折射率的硅树脂形成，散射颗粒52可以是氧化钛颗粒。
反射元件5以液态形式引入到凹部63中。在此，对于观察者优选显示白色的反射元件5润湿壳体61的侧面。关于透明灌封件4，反射元件5优选并不覆盖透明灌封件4的背离引线框62的侧。在此，透明灌封件4在背离引线框62的方向上与光出射主侧30齐平。反射元件5也可以与透明灌封件4的背离引线框62的侧齐平。在反射元件5的厚度沿着朝向壳体61的侧壁的方向再次增大之前，反射元件5的厚度沿着背离透明灌封件4的方向可以降低。反射元件5的背离引线框62的上侧如在图1E中所示的那样可以凸状地弯曲。
反射元件5的厚度在芯片侧面34之上和在外侧44之上优选为至少30μm或50μm，以便通过构成为灌封件的反射元件5确保足够的反射率。
在图1F的可选的方法步骤中示出，将转换元件7填入到凹部63中。转换元件7优选完全或直接覆盖半导体芯片3、透明灌封件4、接合线82以及反射元件5。凹部63可以完全由转换元件7填满，使得壳体61与转换元件7齐平。
在图1G中示出对图1B和1C的方法步骤的替换方案。在此，光出射主侧30也朝向中间载体2，然而连接面81处于背离中间载体2的侧上。
相应地，将半导体芯片3与透明灌封件4一起安装，如结合图1H图解说明的那样。由此，连接面81朝向电线路和器件载体6的接触面62。不需要接合线。构成为灌封件的反射元件5同时可以形成器件载体6的壳体61。可选地，可以存在未绘出的转换元件。
也可以在所有其他实施例中以相同的方式使用相应的壳体结构形状，在所述壳体结构形状中壳体61通过反射元件5形成和/或在所述壳体结构形状中反射元件5具有光滑的、平坦的上侧。
在另外的实施例中分别涉及如在图1B和1C中示出的半导体芯片。替选地，也能够以相同方式使用如结合图1G和1H图解说明的半导体芯片和壳体结构形状。
在图2中图解说明制造方法的另一实施例。根据图2A，将半导体芯片3安置在中间载体2上，类似于图1B。
在图2B中产生透明灌封件4。在此，与图1C中相比施加更多处于液相的用于透明灌封件4的材料，使得形成连通的、连贯的透明灌封件4，所述透明灌封件在所有半导体芯片3之上延伸。这种透明灌封件4也能够以相同方式在图1G和1H中使用。
根据图2C进行分割。在此，透明灌封件4在相邻的半导体芯片3之间完全分开，例如通过锯割分开。将中间载体2去除。
通过分割来形成外侧44。在光出射主侧30处的区域中，外侧44在此具有平行于芯片侧面34伸展的区。在其余区中，外侧44向外拱曲，类似于图1C。
根据图2D，将在图2C中获得的部件安装在器件载体6上并且经由接合线82电接触。
在图2E中示出，产生反射元件5，类似于图1E。
在下文中，参见图2F，产生转换元件7。如在所有其他实施例中那样，转换元件7可以由灌封材料71和发光材料颗粒72组成。可行的是，发光材料颗粒72沉淀并且直接在半导体芯片3和透明灌封件4上沉积。因为透明灌封件4和半导体芯片3沿着背离引线框62的方向彼此齐平，同样如这关于反射元件5是这种情况，在沉淀的发光材料颗粒72中没有得出台阶。通过反射元件5沿着朝向半导体芯片3的方向的减小的厚度，发光材料颗粒72还增强地聚集在发光二极管芯片3之上和在透明灌封件4之上，使得总共要使用的发光材料量可以减少。
对图2B替选地，反射元件5可通过一个或多个反射性金属层53形成，参见图2G，所述金属层例如由铝或银构成。金属层53作为薄层将透明灌封件4并且可选地也将半导体芯片3保持原样地包覆，所述薄层具有恒定的层厚度，例如具有至少50nm和/或最多300nm的厚度。如果使用这样的金属层53，可以省去图2E的方法步骤。
在图1C中也可以相应地使用如在图2G中图解说明的构型。图1的方法可以据此调整。
在图3的方法的实施例中也可以将半导体芯片3安置在中间载体2上，参见图3A。在下文中，制成透明灌封件4，参见图3B，类似于图1C。在此，不同于图3B中的视图，也可以使用如在图2B中图解说明的透明灌封件，或也可以使用如结合图1G和1H示出的情形。
不同于在图1E和2E中，在图3C中，已经在中间载体2上产生反射元件5。根据图3C，反射元件5是灌封件，所述灌封件完全覆盖外侧44和所述灌封件伸展直到半导体芯片3的背离中间载体2的主侧上。代替在图3C中绘出的用于反射元件5的灌封件，能够以相同的方式使用在图2G中图解说明的金属层。
接着，参见图3D，剥离中间载体2并且进行分割，参见图3E。随后，参见图3F，将在图3E中产生的部件安置在器件载体6上。
在图3G中示出，凹部63由转换元件7填充，例如如在图2F中那样。
在图4的方法中也将半导体芯片3安置在中间载体2上，参见图4A。然而在此，光出射主侧30与连接面81处于半导体芯片3的背离中间载体2的侧上。
在下文中经由反射性的、优选白色的膏54产生反射元件5，参见图4B。膏54构成用于随后要形成的外侧44的阴模。这样的膏54也称作为圆顶封装件。在施加之后，膏54可以经由温度或辐射硬化。
随后参见图4C，产生透明灌封件4。透明灌封件4可以完全覆盖反射元件5并且一件式地形成。对图4C中的视图替选地，反射元件5也可以局部伸出透明灌封件4，使得类似于图1C对于每个半导体芯片3分别存在透明灌封件4。
随后进行分割，参见图4D，安置到器件载体6上，参见图4E，并且由转换元件7填充，参见图4F。
对图4C的步骤替选地，可行的是，将至少一个金属层53施加到膏54上。在此情况下，膏54也可以是透视的。优选地，整面地施加这样的金属层53，使得在与光出射主侧30相对置的侧上通过金属层53实现镜。将半导体芯片3施加在中间载体2上在此情况下优选在产生金属层53之后进行。同样，根据图4A和4B可以交换施加反射元件5和半导体芯片3的顺序。
根据图5A也将半导体芯片3施加到中间载体2上，其中光出射主侧30朝向中间载体2。根据图5B产生用于透明灌封件4的基本体42。基本体42优选与半导体芯片3一样厚并且一件式包围半导体芯片3。
随后，参见图5C，将基本体42分割成透明灌封件4，其中形成外侧44。分割例如借助于锯片9进行。不同于图5C的视图，也可以形成如结合图2C图解说明的外侧44。
接着，参见图5D，产生反射元件5，类似于图3C。不同于图5D中的视图，也可以使用如结合图2G图解说明的金属层53。
被分割的、从中间载体2分开的部件在图5E中示出，随后施加到器件载体6上，参见图5F，并且可选地安置转换元件7，参见图5G。
在图6中图解说明方法的另一实施例。在此，透明灌封件4的外侧44在横截面中观察构成为直线，使得透明灌封件4在横截面中观察显现为直角三角形，如也在图5C中所示的那样。外侧44的相应的构型也可以在图1C、3B和4C的方法步骤中使用。同样可行的是，在图2C中向外拱曲的区域通过这样的三角形的或直线伸展的形状替代，使得外侧4通过平行于芯片侧面34形成的区域和通过倾斜地和直线地伸展的区域组成。同样内容适用于其余的实施例。
依据图5，在图7中图解说明该方法的另一实施例。不同于结合图5C所示，在根据图7A的第一分割子步骤中，仅部分沿着朝向中间载体2的方向经由锯片9去除用于透明灌封件4的基本体42。锯片9在此例如具有矩形的横截面，但与之不同也可以如在图5C中具有倾斜的侧面。
从基本体42去除的区域于是由反射元件5填充，参见图7B。反射元件5因此具有矩形的横截面。反射元件5距半导体芯片3沿着平行于光出射主侧30的方向的间距优选为至少20μm或40μm和/或为最多200μm或100μm。在图7B的步骤之后的其他方法步骤可以类似于图5E至5G进行。
借助这里所描述的方法可以制造半导体器件1，所述半导体器件在蓝宝石芯片的情况下也通过反射性的灌封件显示出提高的光耦合输出。此外在沉淀的发光材料中，参见图2F，色度坐标在所有角度之上都更为恒定，因为没有未经转换的光能够在芯片侧面上出射。因此，在遵守现有的结构形状的情况下可以提高效率。
在这些图中所示的部件，只要未作不同说明，优选以所给出的顺序分别彼此相随。在这些图中不接触的层彼此间隔开。就线彼此平行绘制而言，相应的面同样彼此平行地定向。同样如果未作不同说明，在这些图中正确地反映所绘制的部件彼此间的相对厚度关系、纵向关系和位置。
在此所描述的发明并不受根据实施例的描述限制。更确切地说，本发明包括任意新特征以及特征的任意组合，这尤其包含权利要求中的特征的任意组合，即使这些特征或组合本身并未明确地在权利要求或实施例中说明时也如此。
本专利申请要求德国专利申请10 2017 104 479.5的优先权，其公开内容通过参引结合于此。
附图标记表
1 光电子半导体器件
2 中间载体
21 载体衬底
22 剥离膜
3 发射辐射的半导体芯片
30 光出射主侧
31 半导体层序列
32 生长衬底
34 芯片侧面
4 透明灌封件
42 用于透明灌封件的基本体
44 透明灌封件的外侧
5 反射元件
51 基质材料
52 反射性的散射颗粒
53 金属层
54 膏
6 器件载体
61 塑料壳体
62 引线框
63 凹部
7 转换元件
71 灌封材料
72 发光材料颗粒
81 电连接面
82 接合线
9 锯片

Claims (15)

1.一种用于制造光电子半导体器件(1)的方法，所述方法具有如下步骤：
A)将发射辐射的半导体芯片(3)施加到中间载体(2)上，其中所述半导体芯片(3)是体积发射器，所述体积发射器设计用于在光出射主侧(30)上并且也在芯片侧面(34)上放射光，
B)将对于所产生的辐射可透过的透明灌封件(4)直接施加到所述芯片侧面(34)上，使得所述芯片侧面(34)主要地或完全地由所述透明灌封件(4)覆盖，并且所述透明灌封件(4)的厚度在背离所述光出射主侧(30)的任何方向上单调地或严格单调地减小，
C)产生反射元件(5)，使得所述反射元件(5)和所述透明灌封件(4)在所述透明灌封件(4)的与所述芯片侧面(34)相对置的外侧(44)上接触，以及
D)将所述半导体芯片(3)从所述中间载体(2)剥离并且施加在器件载体(6)上，使得所述半导体芯片(3)的所述光出射主侧(30)背离所述器件载体(6)，
其中
-所述光出射主侧(30)在步骤A)和B)期间朝向所述中间载体(2)并且所述方法步骤的顺序排列如下：A)，B)，D)，C)，或
-所述光出射主侧(30)在步骤A)和B)期间背离所述中间载体(2)并且所述方法步骤的顺序排列如下：A)，C)，B)，D)。
2.根据上一项权利要求所述的方法，
其中所述光出射主侧(30)在步骤A)和B)期间朝向所述中间载体(2)，其中所述方法步骤的顺序排列如下：A)，B)，D)，C)。
3.根据权利要求1所述的方法，
其中所述光出射主侧(30)在步骤A)和B)期间背离所述中间载体(2)，其中所述方法步骤的顺序排列如下：A)，C)，B)，D)。
4.根据上一项权利要求所述的方法，
其中所述反射元件(5)在步骤C)中作为膏以栅格网形状施加，
其中在步骤B)中由所述透明灌封件(4)完全覆盖所述反射元件(5)。
5.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
所述方法附加地包括在步骤B)之后且在步骤D)之前的步骤G)，
其中在步骤B)中产生连通的、连续的透明灌封件(4)并且在步骤G)中穿过所述反射元件(5)和穿过所述透明灌封件(4)进行分割。
6.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
所述方法附加地包括在步骤B之后且在步骤D)之前的步骤H)，
其中在步骤B)中在所述中间载体(2)上为每半导体芯片(3)产生恰好一个透明灌封件(4)，使得总体上不形成连续的透明灌封件(4)，而是形成多个单个的分开的透明灌封件(4)，所述透明灌封件各自延伸到所述反射元件(5)上，
其中在步骤H)中仅仅穿过所述反射元件(5)进行切割。
7.根据权利要求2所述的方法，
其中在步骤B)中在所述中间载体(2)上为每半导体芯片(3)产生恰好一个透明灌封件(4)，使得总体上不形成连续的透明灌封件(4)，而是形成所述透明灌封件(4)的多个单个的分开的区域。
8.根据权利要求2所述的方法，
其中在步骤B)中在所述中间载体(2)上产生连续的透明灌封件(4)，所述透明灌封件在所有半导体芯片(3)之上延伸，
其中在步骤D)之前和在步骤C)之前的附加的步骤E)中，仅仅穿过所述透明灌封件(4)进行分割。
9.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述透明灌封件(4)的外侧(44)的形状在步骤B)中通过一定量的用于所述透明灌封件(4)的材料和由于润湿而得出。
10.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述外侧(44)在垂直于所述光出射主侧(30)的横截面中观察如直线部段地伸展，
其中在所述外侧(44)和所述光出射主侧(30)的垂线之间的角度在20°和70°之间，其中包括边界值。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的方法，
其中所述外侧(44)在垂直于所述光出射主侧(30)的横截面中观察
-连续地向外拱曲，或
-在第一区域中开始，在具有所述光出射主侧(30)的平面中平行于所述芯片侧面(34)伸展，并且在整个剩余的第二区域中连续地向外拱曲，并且所述第一区域沿着芯片侧面(34)占所述半导体芯片(3)的厚度的的至少50％的份额，
其中向外拱曲表示：从相应的半导体芯片(3)来看，所述外侧(44)凸状弯曲地成形，使得在横截面中观察，所述透明灌封件(4)的宽度沿着背离所述光出射主侧(30)的方向越来越缓慢地减小。
12.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
其中所述反射元件(5)在步骤C)中通过基质材料(51)和嵌入其中的反射性的散射颗粒(52)形成，
其中所述反射元件(5)与相应的所述光出射主侧(30)齐平。
13.根据上一项权利要求所述的方法，
其中
-在所述透明灌封件(4)与所述基质材料(51)之间的折射率差在300K且在500nm的波长的条件下为至少0.1，
-所述半导体芯片(3)各自具有由AlInGaN构成的半导体层序列(31)和由蓝宝石构成的生长衬底(32)，
-用于接触所述半导体芯片(3)的电连接面(81)各自存在于所述光出射主侧(30)上，
-所述半导体芯片(3)各自借助接合线(82)与所述器件载体(6)电连接，以及
-所述器件载体(6)包括塑料壳体(61)和引线框(62)。
14.根据权利要求1至11中任一项所述的方法，
其中所述反射元件(5)在步骤C)中通过至少一个反射性的金属层(53)形成，
其中所述金属层(53)至少部分持久地覆盖所述半导体芯片(3)的背离所述中间载体(2)的侧。
15.根据上述权利要求中任一项所述的方法，
所述方法还包括步骤F)，所述步骤F)跟随步骤B)和C)之后，
其中在步骤F)中施加灌封材料(72)和发光材料颗粒(71)，并且所述发光材料颗粒(71)沉积到所述光出射主侧(30)和所述透明灌封件(4)上。
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