CN112262482A - 光电子器件 - Google Patents
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Abstract
提出一种光电子器件(20),具有:载体(21);光电子半导体芯片(25);绝缘层(22),所述绝缘层具有电绝缘材料;和第一接触层(23),所述第一接触层具有导电材料。绝缘层(22)设置在载体(21)上并且具有腔(24),半导体芯片(25)设置在腔(24)中,第一接触层(23)在半导体芯片(25)和载体(21)之间和在绝缘层(22)和载体(21)之间设置,并且第一接触层(23)具有至少一个中断部(26),使得载体(21)在腔(24)的区域中至少局部地不具有第一接触层(23)。
Description
技术领域
提出一种光电子器件。
发明内容
要实现的目的在于,提出一种光电子器件,所述光电子器件可以有效率地运行。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件包括载体。载体例如可以是连接载体、电路板、印刷电路板或是金属芯电路板。载体可以是三维体并且例如具有圆柱、圆盘或长方体的形状。载体尤其具有主延伸平面。载体的主延伸平面例如平行于载体的表面,例如覆盖面伸展。载体可以具有电绝缘材料,例如介电材料。光电子器件同样可以具有主延伸平面,所述主延伸平面平行于载体的主延伸平面。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件包括光电子半导体芯片。半导体芯片可以设计用于在运行中发射或探测电磁辐射,尤其光。半导体芯片例如是发光二极管芯片,如发射光的二极管芯片或激光二极管芯片。替选地,半导体芯片可以构成用于探测电磁辐射,尤其光。那么例如半导体芯片是光电二极管。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件包括绝缘层,所述绝缘层具有电绝缘材料。绝缘层例如可以具有介电材料。例如绝缘层可以具有如下材料,所述材料由环氧树脂形成。绝缘层例如具有材料FR4或由材料FR4构成。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件包括第一接触层,所述第一接触层具有导电材料。第一接触层可以具有或是金属,例如铜。第一接触层至少部段地平行于载体的主延伸平面延伸。
根据光电子器件的至少一个实施方式,绝缘层设置在载体上并且具有腔。绝缘层可以与载体连接,例如通过焊料工艺连接。在绝缘层和载体之间可以设置有连接材料。替选地,绝缘层与载体处于直接接触。载体于是例如由绝缘层的材料覆层,其中材料在施加到载体上之后硬化。绝缘层可以在光电子器件的侧棱上与载体齐平,使得绝缘层沿横向方向不伸出载体,其中横向方向平行于载体的主延伸平面伸展。腔可以设置为,使得所述腔沿横向方向完全地由绝缘层和可能由连接材料包围。腔于是形成在绝缘层中的凹部。
根据光电子器件的至少一个实施方式,半导体芯片设置在腔中。半导体芯片可以在腔中设置成,使得所述半导体芯片沿横向方向完全地由绝缘层包围。此外,半导体芯片间接地或直接地设置在载体上。半导体芯片可以通过连接材料与载体连接。也就是说,连接材料设置在半导体芯片和载体之间。此外,器件的另一组件——例如接触层——设置在载体和半导体芯片之间。在将半导体芯片引入到腔中之后,腔可以被填充。例如,将腔用透明材料填充,所述透明材料对于由半导体芯片发射或探测的电磁辐射是可穿透的。
根据光电子器件的至少一个实施方式,第一接触层设置在半导体芯片和载体之间和绝缘层和载体之间。也可以说,第一接触层至少局部地设置在半导体芯片和载体之间和至少局部地设置在绝缘层和载体之间。第一接触层尤其沿竖直方向设置在半导体芯片和载体之间和设置在绝缘层和载体之间,其中竖直方向垂直于载体的主延伸平面伸展。在半导体芯片和第一接触层之间可以设置有连接材料,如例如尤其导电的粘结剂或焊料材料。第一接触层可以设置在载体上。半导体芯片与第一接触层导电连接。
根据光电子器件的至少一个实施方式,第一接触层具有至少一个中断部,使得载体在腔的区域中至少局部地不具有第一接触层。第一接触层由此不完全地覆盖载体。第一接触层可以具有至少两个子区域,其中中断部设置在子区域之间并且子区域至少局部地不直接接触。子区域可以彼此间隔开地设置。腔的朝向载体的底面不完全用第一接触层覆盖。也可以说,载体在腔的区域中具有松弛区域,所述松弛区域不具有第一接触层和半导体芯片。所述松弛区域可以将半导体芯片沿横向方向框架式地部分地或优选完全地包围。中断部可以沿横向方向具有至少50μm的大小。中断部可以沿横向方向具有最高200μm或500μm的大小。
第一接触层例如可以覆盖载体的横向扩展的小于90%。也可以说,第一接触层在最高形成载体的朝向半导体芯片的表面的大小的90%的面上延伸。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件包括:载体,光电子半导体芯片,具有电绝缘材料的绝缘层,和具有导电材料的第一接触层,其中绝缘层设置在载体上并且具有腔,半导体芯片设置在腔中,第一接触层设置在半导体芯片和载体之间和绝缘层和载体之间,并且第一接触层具有至少一个中断部,使得载体在腔的区域中至少局部地不具有第一接触层。
在此所描述的光电子器件此外基于如下构思:消除或避免在器件中产生的热机械应力。由于器件的材料的热膨胀系数不同,器件的不同组件在温度变化下不同程度地变形。温度变化例如可能在焊料工艺中和/或在器件运行时出现。这可能造成在器件之内的热机械应力。此外,器件可能由于应力而弯曲。由此可能减小例如在半导体芯片和载体之间和/或绝缘层和载体之间的连接的质量。此外可行的是,在器件的各个组件之间的连接被损坏并且各个组件彼此松开。由此,器件会具有相对于温度变化较小的稳定性或者可以降低温度周期稳定性。
已证实的是,当载体在腔的区域中至少局部地不具有第一接触层时,可以消除或减小在器件中在腔的区域中的应力。载体例如具有介电材料,经由所述介电材料可以至少部分地消除热机械应力。这些应力例如由于在光电子器件中所使用的材料的热膨胀系数不同会在温度变化时出现。
现在已证实的是,在第一接触层的至少一个中断部的区域中的热机械应力——即尤其由于松弛区域——减小。由此,较少的热机械应力传递到光电子器件的其他区域中。此外,由于中断部减少或避免器件在半导体芯片的区域中的弯曲。由此,器件相对于温度变化是更稳定的并且在半导体芯片和载体之间的连接的稳定性改善。半导体芯片和载体之间的错误连接的可能性由此降低。总体上因此延长了器件的使用寿命并且器件可以更有效地运行。
如果松弛区域将半导体芯片完全地沿横向方向包围,那么半导体芯片与光电子器件的其他区域热机械地脱耦并且机械应力可以经由松弛区域消除。
此外,不需要对于载体、绝缘层和第一接触层使用具有匹配的或类似的热膨胀系数的材料。因为热机械应力可以经由载体消除,对于器件可以使用多种材料。此外,可以使用低成本的材料。
根据光电子器件的至少一个实施方式,腔完全地穿过绝缘层从背离载体的上侧延伸至载体。绝缘层具有背离载体的上侧。腔可以从绝缘层的上侧起形成。腔的朝向载体的底面可以至少局部地由载体的表面形成。腔具有侧壁,所述侧壁横向于或垂直于载体的主延伸平面伸展。腔的侧壁可以从绝缘层的上侧起延伸至载体。因为腔完全地延伸穿过绝缘层,所以设置有光电子半导体芯片的空间最大化。由此,光电子半导体芯片可以沿竖直方向具有如下高度,所述高度大致对应于绝缘层沿竖直方向的厚度。
根据光电子器件的至少一个实施方式,半导体芯片和绝缘层彼此无接触地设置。也就是说,半导体芯片和绝缘层彼此间隔开地设置。半导体芯片和绝缘层由此彼此不直接接触。半导体芯片可以设置在腔中,使得所述半导体芯片与腔的侧壁间隔开地设置。在半导体芯片和绝缘层之间可以设置有填充材料。
根据光电子器件的至少一个实施方式,具有导电材料的第二接触层至少局部地设置在载体的背离绝缘层的下侧上并且具有至少一个中断部,使得载体在腔的区域中至少局部地不具有第二接触层。第二接触层可以是如下层,该层局部地在载体的下侧上延伸。尤其也就是说,第二接触层具有彼此间隔开设置的区域。第二接触层还可以具有不彼此直接接触的区域。在第二接触层的区域之间可以设置有至少一个中断部。
由此,载体完全地由第二接触层覆盖。也可以说,载体在腔的区域中具有松弛区域,所述松弛区域不具有第一接触层、第二接触层和半导体芯片。第二接触层的中断部可以沿横向方向具有至少50μm的大小。第二接触层的中断部可以沿横向方向具有最高500μm,尤其最高200μm的大小。
第二接触层具有在载体的下侧上的电端子。第二接触层覆盖载体的横向扩展的例如小于90%。这可以表示,第二接触层在形成载体的背离半导体芯片的表面的大小的最高90%的面积上延伸。第二接触层例如具有铜。第二接触层的至少一个区域可以与第一接触层连接。例如,第二接触层的至少一个区域与第一接触层热连接。由此,有利地可以将热量从半导体芯片经由第一接触层和第二接触层导出。
根据光电子器件的至少一个实施方式,第一接触层与第二接触层导电连接。尤其第一接触层经由导电的过孔与第二接触层连接。过孔可以从第一接触层穿过载体延伸至第二接触层。第一接触层可以与第二接触层的区域导电连接。第一接触层和第二接触层之间的这种导电连接对于电端子附加地能够实现将热量从半导体芯片导出至第二接触层。由此有利地,可以在光电子器件的运行中将热量从半导体芯片导出。
根据光电子器件的至少一个实施方式,具有导电材料的第三接触层至少局部地设置在绝缘层的背离载体的上侧上。第三接触层可以具有金属,例如铜或者由所述金属形成。第三接触层至少局部地平行于载体的主延伸平面延伸。第三接触层可以施加到绝缘层上。第三接触层可以具有至少一个中断部。由此,绝缘层的上侧可以至少局部地不具有第三接触层。第三接触层可以具有至少两个区域,所述区域彼此间隔开地设置。第三接触层的至少两个区域可以是电端子。例如,半导体芯片与至少两个电端子电连接。
根据光电子器件的至少一个实施方式,第三接触层完全地覆盖绝缘层的上侧。由此,第三接触层在绝缘层的整个横向扩展上延伸。已证实的是,在完全地覆盖绝缘层的上侧的第三接触层的情况下,在温度变化时光电子器件在绝缘层的区域中的弯曲减小。能够框架式地、例如在横向方向上完全地围绕半导体芯片设置的第三接触层可以抵抗器件在绝缘层的区域中的弯曲,所述弯曲由第一接触层、第二接触层和载体的不同的热膨胀引起。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子半导体芯片在背离载体的侧上具有电接触部。光电子半导体芯片例如具有两个电接触部。半导体芯片的电接触部彼此间隔开地设置。由此,例如半导体芯片的p型掺杂区域和n型掺杂区域可以电接触。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子半导体芯片的电接触部与载体的背离绝缘层的下侧上的电端子导电连接。半导体芯片的电接触部可以与第三接触层的区域电连接。例如,半导体芯片的电接触部借助键合线与第三接触层的区域连接。此外可行的是,电接触部与第二接触层的子区域导电连接,其中子区域用作为光电子器件的电端子。
第二接触层的用作为在载体的下侧上的电端子的子区域可以与第三接触层或至少与第三接触层的区域导电连接。为此,过孔可以穿过绝缘层和载体从第三接触层延伸至第二接触层。过孔可以具有导电材料。经由过孔可以将第三接触层的区域与第二接触层在载体的下侧上的子区域电连接,所述子区域用作为光电子器件的电端子。因此,光电子器件可以有利地是可表面安装的。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件是可表面安装的。这尤其表示,半导体芯片可以经由在载体的下侧上的电端子电接触。这能够实现光电子器件的不复杂的使用和安装。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子器件不具有导电层,所述导电层沿横向方向在光电子器件的整个扩展上延伸,其中横向方向平行于光电子器件的主延伸平面。
也就是说,第一和第二接触层沿横向方向不在光电子器件的整个扩展上延伸,因为第一和第二接触层具有至少一个中断部。
第三接触层同样沿横向方向不在光电子器件的整个扩展上延伸,因为绝缘层的上侧不在光电子器件的整个扩展上延伸。第三接触层不设置在腔的区域中。
接触层中的中断部能够实现例如经由载体消除热机械应力。由此能够减小或避免光电子器件在半导体芯片的区域中的弯曲。
根据光电子器件的至少一个实施方式,光电子半导体芯片从绝缘层沿竖直方向伸出或者与所述绝缘层齐平,其中竖直方向垂直于光电子器件的主延伸平面。也可以说,绝缘层沿竖直方向比光电子半导体芯片更远地延伸。替选地可行的是,绝缘层和光电子半导体芯片沿竖直方向同样远地延伸。绝缘层可以有利地沿竖直方向伸出半导体芯片,以便机械地保护所述半导体芯片。这尤其在半导体芯片在背离载体的侧上与键合线电接触时是有利的。
根据光电子器件的至少一个实施方式,具有导电材料的第三接触层至少局部地设置在绝缘层的背离载体的上侧上并且第三接触层完全地覆盖绝缘层的上侧,其中光电子器件不具有导电层,所述导电层在光电子器件的整个扩展上沿横向方向延伸,其中横向方向平行于光电子器件的主延伸平面。已证实的是,完全覆盖绝缘层的上侧的第三接触层抵抗光电子器件在绝缘层的区域中的弯曲。此外,阻止或减小光电子器件在腔的区域中的弯曲,其方式为:器件的导电层不在器件的整个扩展上延伸。热机械应力例如可以经由在第一和第二接触层中的中断部消除。
附图说明
下面,结合实施例和所属的附图详细阐述这里所描述的光电子器件。
图1A和1B示出贯穿光电子器件的示意横截面。
图2示出光电子器件的俯视图。
图3A、3B、4A、4B和5示出贯穿根据不同实施例的光电子器件的示意横截面。
借助图6A、6B、7A、7B、8A、8B、9A、9B、10A和10B针对不同的温度示出垂直于根据不同实施例的光电子器件的表面的相对移动。所述移动相对于25℃的温度评估并且在图6A至8B中基于有限元计算机模拟和在图9A至10B中基于光学测量。
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。附图和在附图中示出的元件彼此间的大小关系不视为是符合比例的。更确切地说,为了更好的可视性和/或为了更好的理解可以夸大地示出个别元件。
具体实施方式
在图1A中示出贯穿光电子器件20的示意横截面,所述光电子器件不是实施例。光电子器件20具有载体21、绝缘层22、光电子半导体芯片25、第一接触层23、第二接触层31和第三接触层32。第一接触层23设置在半导体芯片25和载体21之间和设置在绝缘层22和载体21之间。第一接触层23沿横向方向x在光电子器件20的整个扩展上延伸,其中横向方向x平行于光电子器件20的主延伸平面。第二接触层31局部地覆盖载体21的下侧并且第三接触层32局部地覆盖绝缘层22的上侧。由于绝缘层22、第一、第二和第三接触层23、31、32和载体21的热膨胀系数不同,在温度变化时可能在光电子器件20中出现热机械应力,所述热机械应力造成器件20的弯曲,如示意地在图1B中所示出那样。
在图1B中示出贯穿如在图1A中所示出的光电子器件20的示意横截面。示出的是,在温度变化时会出现的机械应力可能造成光电子器件20的弯曲。光电子器件20的弯曲可能在半导体芯片25的区域中和在绝缘层22的区域中产生。
在图2中示出不是实施例的光电子器件20的俯视图。
光电子器件20具有绝缘层22,所述绝缘层具有绝缘材料。此外,绝缘层22具有腔24。在腔24中设置有光电子半导体芯片25。在绝缘层22的上侧27上设置有第三接触层32,所述第三接触层具有导电材料。第三接触层32局部地在上侧27上覆盖绝缘层22。第三接触层32由此具有多个区域,所述区域彼此间隔开地设置。所述区域可以是电端子29。半导体芯片25和绝缘层22彼此无接触地设置。绝缘层22沿横向方向x完全地包围半导体芯片25,其中横向方向x平行于光电子器件20的主延伸平面。第一接触层23在整个腔24上并且还在光电子器件20的整个面上延伸。
在图3A中示出贯穿根据一个实施例的光电子器件20的示意横截面。光电子器件20具有载体21。绝缘层22设置在载体21上。载体21具有电绝缘材料34。载体21的电绝缘材料34在载体21的整个横向扩展上延伸。
腔24完全地穿过绝缘层22从背离载体21的上侧27延伸至载体21。设置在腔24中的半导体芯片25沿竖直方向z与绝缘层22齐平,其中竖直方向z垂直于光电子器件20的主延伸平面。
此外,光电子器件20具有第一接触层23,所述第一接触层具有导电材料。第一接触层23设置在半导体芯片25和载体21之间和绝缘层22和载体21之间。
在载体21的背离绝缘层22的下侧30上设置有第二接触层31。第二接触层31具有导电材料。第二接触层31局部地覆盖载体21的下侧30。
第一接触层23和第二接触层31具有至少一个中断部26,使得载体21在腔24的区域中至少局部地不具有第一接触层23和第二接触层31。第一接触层23和第二接触层31由此具有多个区域,所述区域彼此间隔开地设置。在腔24的区域中,第一接触层23设置在半导体芯片25和载体21之间。半导体芯片25通过包含粘结剂的粘结层33与第一接触层23连接。第一接触层23不一定与半导体芯片25齐平。
在绝缘层22的背离载体21的上侧27上局部地设置有第三接触层32。第三接触层32具有导电材料。第三接触层32具有多个区域,所述区域彼此间隔开地设置。第三接触层32具有电端子29。
由此,光电子器件20不具有导电层,所述导电层在光电子器件20的整个扩展上沿横向方向x延伸。因此,在温度变化时在第一接触层23的和第二接触层31的中断部26的区域中产生的热机械应力可以由载体21至少部分地消除。因此,避免或减小载体21在半导体芯片25的区域中的弯曲。这提高了半导体芯片25和载体21之间的连接的稳定性。由此,可以提高光电子器件20的使用寿命并且可以有效地运行光电子器件20。
在图3B中示出图3A中的光电子器件20的实施例。示出的是,在本实施例中在温度变化时会出现光电子器件20的弯曲,其中可以减小或避免在半导体芯片25的区域中的弯曲,因为第一接触层23和第二接触层31具有中断部26。
在图4A中示出贯穿根据另一实施例的光电子器件20的示意横截面。与在图3A中所示出的实施例不同,第三接触层32将绝缘层22在其上侧27上完全地覆盖。已证实的是,在完全覆盖绝缘层22的上侧27的第三接触层32的情况下,在温度变化时光电子器件20在绝缘层22的区域中的弯曲减小。
例如框架式地围绕半导体芯片25设置的第三接触层32可以抵抗绝缘层22在温度变化时的弯曲,所述弯曲由绝缘层22与第一接触层23和第二接触层31相比更小的横向热膨胀造成。
光电子器件20在温度变化时的较小的弯曲在如下情况下是有利的,即当器件20借助焊料工艺以表面安装的方式应用于电路板时。
在图4B中示出光电子器件20的在图4A中示出的实施例。示出的是,在温度变化时防止或减小光电子器件20在腔24的区域中以及在绝缘层22的区域中的弯曲。
在图5中示出贯穿根据另一实施例的光电子器件20的示意横截面。载体21具有多个过孔35,所述过孔从第一接触层23穿过载体21延伸至第二接触层31。过孔35沿竖直方向z延伸。过孔35具有导电材料。由此,第一接触层23与第二接触层31导电连接。此外,第一接触层23与第二接触层31热连接。这能够实现,将热量从半导体芯片25经由第一接触层23导出至第二接触层31。
半导体芯片25在背离载体21的侧上具有两个电接触部28。电接触部28中的每个电接触部经由键合线37分别与第四接触层36电连接。第四接触层36局部地在绝缘层22上和局部地在绝缘层22之内设置。
第四接触层36具有导电材料并且平行于载体21的主延伸平面延伸。第四接触层36与第二接触层31和第三接触层32经由过孔35导电连接。过孔35沿竖直方向z从第四接触层36延伸直至载体21的下侧30上的第二接触层31或延伸直至绝缘层22的上侧27上的第三接触层32。在此,过孔35与第一接触层23间隔开地设置。
过孔35中的每个过孔与第二接触层31的电端子29导电连接。由此,半导体芯片25的电接触部28与载体21的下侧30上的电端子导电连接。光电子器件20由此是可表面安装的。
第一接触层23具有多个中断部26。第一接触层23在腔24的区域中具有两个中断部26。此外,第一接触层23在过孔35的区域中具有中断部26。第一接触层23将载体21沿横向方向x局部地并且不完全地覆盖。第一接触层23例如可以覆盖载体21的横向扩展的小于90%。
在图6A中示出光电子器件20的局部的俯视图,所述光电子器件不是实施例。图6A中的局部具有在图1A中示出的不具有半导体芯片25的构造并且对应于光电子器件20的面的四分之一。示出的局部选择为,使得局部的边缘沿着光电子器件20的两个对称轴线伸展。此外,相对于25℃的温度,在250℃的温度下以μm为单位示出光电子器件20的表面的竖直移动的有限元计算机模拟。竖直方向垂直于光电子器件20的主延伸平面。半导体芯片25所处于的区域用虚线包围。在此区域中竖直移动为直至82μm。
在图6B中示出从载体21的下侧朝向在图6A中示出的光电子器件20的俯视图。在下侧30上设置有多个电端子29。在下侧30上,相对于在25℃的情况,在半导体芯片25的区域中的竖直移动在250℃的情况下为直至6.5μm并且在光电子器件20的边缘处为直至48μm。
在图7A中示出根据一个实施例的光电子器件20的局部的俯视图。光电子器件20具有在图3A中示出的构造,而不具有半导体芯片25。示出的局部在此对应于图3A中的光电子器件20的面的四分之一并且选择为,使得局部的边缘沿着光电子器件20的两条对称轴线伸展。光电子器件20在250℃下的竖直移动的计算机模拟得出,光电子器件20的表面在半导体芯片25的区域中相对于在25℃下的状态移动最大2.8μm。在光电子器件20的边缘处,竖直移动为直至85μm。与在图6A中示出的光电子器件20不同,在图7A中示出的光电子器件20中,第一接触层23和第二接触层31具有至少一个中断部26。这造成,在温度变化时器件20在半导体芯片25的区域中的弯曲明显降低。在温度变化时出现的热机械应力可以由于第一接触层23的和第二接触层31的中断部26经由载体21消除。
在图7B中示出从载体21的下侧30朝向在图7A中示出的光电子器件20的俯视图。在下侧30上设置有多个电端子29。在下侧30上,相对于在25℃下的状态,器件20的竖直移动在250℃下,如从计算机模拟中所得出的,在半导体芯片25的区域中为最大1μm而在光电子器件20的边缘处为直至48μm。在此,例如与在图6B中所示出的实例相比,在温度变化时器件20在半导体芯片25的区域中的弯曲明显降低。
在图8A中示出根据另一实施例的光电子器件20的局部的俯视图。光电子器件20具有没有半导体芯片25的在图4A中示出的构造。示出的局部在此对应于图4A中的光电子器件20的面的四分之一而且选择为,使得局部的边缘沿着光电子器件20的两个对称轴线伸展。在本实施例中,第三接触层32完全地覆盖绝缘层22的上侧27。光电子器件20在250℃下的竖直移动的计算机模拟得出,光电子器件20的表面在半导体芯片25的区域中相对于在25℃下的状态移动最大1μm。在光电子器件20的边缘处,竖直移动为直至33μm。
这表示,与在图6A中示出的光电子器件20相比,在温度变化时光电子器件20的表面在光电子器件20的整个扩展上的竖直移动明显减少。相对于在图7A中示出的光电子器件20,在光电子器件20的边缘处的移动也明显减少。设置在绝缘层22上的第三接触层32抵抗绝缘层22的弯曲,所述弯曲由于绝缘层22与第一接触层23和与第二接触层31相比较小的横向热膨胀造成。
在图8B中示出从载体21的下侧30朝向在图8A中示出的光电子器件20的俯视图。在下侧30上设置有多个电端子29。在下侧30上,与图7B相比沿相反方向,在半导体芯片25的区域中的竖直移动为直至2.7μm并且在光电子器件20的边缘处为直至2.4μm。在此,尤其与在图6B和7B中的实例相比,在温度变化时在光电子器件20的边缘处的竖直移动也明显降低。
在图9A中示出光电子器件20的俯视图,所述光电子器件不是实施例。光电子器件20具有没有半导体芯片25的在图1A中示出的构造。在光电子器件20上延伸的两条线L1、L2示出:沿着哪条线L1、L2在相对于25℃的不同温度下测量光电子器件20的表面的竖直移动。
在图9B中绘制在图9A中示出的光电子器件20的表面的竖直移动的测量值。在x轴上以mm为单位绘制沿着在图9A中示出的线L2的位置。在y轴上以μm为单位绘制竖直移动。光电子器件20的表面的竖直移动针对不同温度测量。用虚线标记的在6mm和11mm之间的区域是半导体芯片25所处的区域。在249℃下光电子器件20的表面的竖直移动位于直至9μm的所述范围内并且在光电子器件20的边缘处为直至70μm。
在图10A中示出根据一个实施例的光电子器件20的俯视图。光电子器件20具有没有半导体芯片25的在图4A中示出的构造。在光电子器件20上延伸的两条线L1、L2示出:沿着哪条线L1、L2在不同温度下测量光电子器件20的表面的竖直移动。
在图10B中示出在图10A中示出的光电子器件20的表面的竖直移动的测量值。在x轴上以mm为单位挥着沿着在图10A中示出的线L2的位置。在y轴上以μm为单位绘制竖直移动。光电子器件20的表面的竖直移动针对不同温度测量。用虚线标记的在6mm和11mm之间的区域是半导体芯片25所处的区域。在249℃下光电子器件20的表面的竖直移动位于直至2μm的所述范围内并且在光电子器件20的边缘处为直至37μm。因此如下测量也示出,根据在图4A中示出的实施例的光电子器件20的表面的竖直移动相对于在图1A中示出的光电子器件20明显减小。
本发明不由根据实施例的描述而局限于这些实施例。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,即使所述特征或所述组合本身并未详尽地在权利要求或实施例中说明时也如此。
本申请要求德国专利申请DE 10 2018 111 791.4的优先权,其公开内容通过参引结合于此。
附图标记列表
20 光电子器件
21 载体
22 绝缘层
23 第一接触层
24 腔
25 光电子半导体芯片
26 中断部
27 上侧
28 电接触部
29 电端子
30 下侧
31 第二接触层
32 第三接触层
33 粘结层
34 电绝缘材料
35 过孔
36 第四接触层
37 键合线
L1,L2 线
x 横向方向
z 竖直方向
Claims (13)
1.一种光电子器件(20),所述光电子器件具有:
-载体(21);
-光电子半导体芯片(25);
-绝缘层(22),所述绝缘层具有电绝缘材料;和
-第一接触层(23),所述第一接触层具有导电材料,其中
-所述绝缘层(22)设置于所述载体(21)且具有腔(24),
-所述半导体芯片(25)设置在所述腔(24)中,
-所述第一接触层(23)设置在所述半导体芯片(25)和所述载体(21)之间以及在所述绝缘层(22)和所述载体(21)之间,并且
-所述第一接触层(23)具有至少一个中断部(26),使得所述载体(21)在所述腔(24)的区域中至少局部地不具有所述第一接触层(23)。
2.根据上一项权利要求所述的光电子器件(20),
其中所述腔(24)完全地穿过所述绝缘层(22)从背离所述载体(21)的上侧(27)延伸至所述载体(21)。
3.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
其中所述半导体芯片(25)和所述绝缘层(22)彼此无接触地设置。
4.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
其中具有导电材料的第二接触层(31)至少局部地设置在所述载体(21)的背离所述绝缘层(22)的下侧(30)上并且具有至少一个中断部(26),使得所述载体(21)在所述腔(24)的区域中至少局部地不具有所述第二接触层(31)。
5.根据上一项权利要求所述的光电子器件(20),
其中所述第一接触层(23)与所述第二接触层(31)导电连接。
6.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
其中设有第三接触层(32),其至少局部地设置在所述绝缘层(22)的背离所述载体(21)的上侧(27),所述第三接触层具有导电材料。
7.根据上一项权利要求所述的光电子器件(20),
其中所述第三接触层(32)完全地覆盖所述绝缘层(22)的上侧(27)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
其中所述光电子半导体芯片(25)在背离所述载体(21)的一侧具有电接触部(28)。
9.根据上一项权利要求所述的光电子器件(20),
其中所述光电子半导体芯片(25)的所述电接触部(28)与在所述载体(21)的背离所述绝缘层(22)的下侧(30)的电端子(29)导电连接。
10.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
所述光电子器件是可表面安装的。
11.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
所述光电子器件不具有沿横向方向(x)在所述光电子器件(20)的整个扩展上延伸的导电层,其中所述横向方向(x)平行于所述光电子器件(20)的主延伸平面。
12.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
其中所述光电子半导体芯片(25)从所述绝缘层(22)沿竖直方向(z)伸出或者与所述绝缘层齐平,其中所述竖直方向(z)垂直于所述光电子器件(20)的主延伸平面。
13.根据上述权利要求中任一项所述的光电子器件(20),
其中设有第三接触层(32),其至少局部地设置在所述绝缘层(22)的背离所述载体(21)的上侧(27)且所述第三接触层(32)完全地覆盖所述绝缘层(22)的上侧(27),所述第三接触层具有导电材料,其中所述光电子器件(20)不具有沿横向方向(x)在所述光电子器件(20)的整个扩展上延伸的导电层,其中所述横向方向(x)平行于所述光电子器件(20)的主延伸平面。
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