DE102009032606A1 - Optoelectronic component and flat light source - Google Patents

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Abstract

In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils (1) beinhaltet dieses einen Erweiterungsträger (20) und wenigstens einen optoelektronischen Halbleiterchip (10). Der Halbleiterchip (10) weist einen Träger (11) und eine aktive Halbleiterschichtenfolge (12) auf. Außerdem umfasst der Halbleiterchip (10) mindestens eine elektrische Leiterbahn (15) zur Kontaktierung der aktiven Halbleiterschichtenfolge (12), wobei sich die elektrische Leiterbahn (15) in einer lateralen Richtung wenigstens teilweise neben der Halbleiterschichtenfolge (12) befindet. Der Erweiterungsträger (20) beinhaltet ein Substrat (21), das mindestens einen Durchbruch (22) aufweist. In dem Durchbruch (22) ist der Halbleiterchip (10) angebracht. An einer Substeite (24) des Substrats (21) ist mindestens ein elektrisches Anschlussstück (25) angebracht, das zur elektrischen Verbindung mit dem Halbleiterchip vorgesehen ist. Weiterhin entspricht eine Dicke (T) des Halbleiterchips (10) mit einer Toleranz von höchstens 15% einer Dicke (C) des Erweiterungsträgers (20).In at least one embodiment of the optoelectronic component (1), it contains an extension carrier (20) and at least one optoelectronic semiconductor chip (10). The semiconductor chip (10) has a carrier (11) and an active semiconductor layer sequence (12). In addition, the semiconductor chip (10) comprises at least one electrical conductor track (15) for contacting the active semiconductor layer sequence (12), the electrical conductor track (15) being at least partially next to the semiconductor layer sequence (12) in a lateral direction. The extension carrier (20) contains a substrate (21) which has at least one opening (22). The semiconductor chip (10) is fitted in the opening (22). At least one electrical connection piece (25), which is provided for the electrical connection to the semiconductor chip, is attached to a sub-side (24) of the substrate (21). Furthermore, a thickness (T) of the semiconductor chip (10) corresponds with a tolerance of at most 15% of a thickness (C) of the expansion carrier (20).

Description

Es wird ein optoelektronisches Bauteil und eine Flachlichtquelle angegeben.It an optoelectronic component and a flat light source is specified.

Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronisches Bauteil mit einem optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, das eine geringe Dicke aufweist. Eine weitere zu lösende Aufgabe besteht darin, eine Flachlichtquelle mit einem solchen Bauteil anzugeben.A to be solved task is an optoelectronic Specify component with an optoelectronic semiconductor chip, the has a small thickness. Another task to be solved is to specify a flat light source with such a component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils umfasst dieses wenigstens einen optoelektronischen Halbleiterchip. Der Halbleiterchip kann eine Leuchtdiode, eine Laserdiode oder eine Fotodiode sein.At least an embodiment of the optoelectronic device this at least one optoelectronic semiconductor chip. The semiconductor chip may be a light emitting diode, a laser diode or a photodiode.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils weist der Halbleiterchip einen Träger und eine aktive Halbleiterschichtenfolge auf, wobei die Halbleiterschichtenfolge an einer Trägeroberseite angebracht ist. Bei dem Träger handelt es sich bevorzugt um einen mechanisch festen Träger, der den Halbleiterchip mechanisch trägt und stützt. Insbesondere kann der Träger von einem Aufwachssubstrat, auf dem die Halbleiterschichtenfolge aufgewachsen ist, verschieden sein. Die aktive Halbleiterschichtenfolge ist bevorzugt eine Dünnfilmschichtenfolge und weist eine Dicke von weniger als 20 μm, insbesondere von weniger als 6 μm auf. Die Halbleiterschichtenfolge kann wie in der Druckschrift DE 10 2007 004 304 A1 angegeben ausgeformt sein. Der Offenbarungsgehalt dieser Druckschrift hinsichtlich der dort beschriebenen Halbleiterschichtenfolge wird hiermit durch Rückbezug mit aufgenommen.In accordance with at least one embodiment of the optoelectronic component, the semiconductor chip has a carrier and an active semiconductor layer sequence, wherein the semiconductor layer sequence is attached to a carrier top side. The carrier is preferably a mechanically fixed carrier which mechanically supports and supports the semiconductor chip. In particular, the carrier may be different from a growth substrate on which the semiconductor layer sequence has grown. The active semiconductor layer sequence is preferably a thin-film layer sequence and has a thickness of less than 20 μm, in particular less than 6 μm. The semiconductor layer sequence can as in the publication DE 10 2007 004 304 A1 be shaped indicated. The disclosure of this document with regard to the semiconductor layer sequence described therein is hereby incorporated by reference.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils befinden sich an der Trägeroberseite des Trägers des Halbleiterchips mindestens eine, insbesondere mindestens zwei oder genau zwei elektrische Leiterbahnen zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge. Die elektrische Leiterbahn an der Trägeroberseite befindet sich, in einer lateralen Richtung gesehen, bevorzugt wenigstens teilweise neben der Halbleiterschichtenfolge.At least an embodiment of the optoelectronic device on the carrier top side of the carrier of the semiconductor chip at least one, in particular at least two or exactly two electrical Conductor tracks for electrical contacting of the semiconductor layer sequence. The electrical conductor on the carrier top is located, seen in a lateral direction, preferably at least partially in addition to the semiconductor layer sequence.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils weist dieses einen Erweiterungsträger auf. Der Erweiterungsträger umfasst hierbei ein Substrat. Es ist möglich, dass das Substrat eine Folie ist, jedoch handelt es sich bevorzugt bei dem Substrat um ein mechanisch festes, rigides, das Bauteil stützendes Substrat.At least an embodiment of the optoelectronic component has this one extension carrier on. The extension carrier in this case comprises a substrate. It is possible that the substrate is a film, but it is preferably the substrate a mechanical, rigid, rigid component supporting Substrate.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils weist das Substrat des Erweiterungsträgers einen Durchbruch auf. Der Durchbruch durchdringt das Substrat des Erweiterungsträgers, in einer Richtung senkrecht zu Hauptseiten des Erweiterungsträgers, bevorzugt vollständig.At least an embodiment of the optoelectronic component has the substrate of the expansion carrier on a breakthrough. The breakthrough penetrates the substrate of the expansion carrier, in a direction perpendicular to major sides of the extender, preferably completely.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils befindet sich an einer Substratoberseite und/oder an einer der Substratoberseite abgewandten Substratunterseite mindestens ein elektrisches Anschlussstück. Das Anschlussstück erstreckt sich, in einer lateralen Richtung gesehen, bevorzugt teilweise über den Durchbruch. Mit anderen Worten ist der Durchbruch zum Teil von dem mindestens einen Anschlussstück überdeckt. Weiterhin ist das mindestens eine Anschlussstück dazu eingerichtet, mit dem optoelektronischen Halbleiterchip elektrisch kontaktiert zu werden.At least an embodiment of the optoelectronic device is located on a substrate top and / or on one of the substrate top remote substrate underside at least one electrical connector. The fitting extends in a lateral direction seen, preferably in part over the breakthrough. With others Words the breakthrough is partially covered by the at least one connector. Furthermore, the at least one connecting piece is set up to electrically contacted with the optoelectronic semiconductor chip to become.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils ist der Halbleiterchip in dem Durchbruch angebracht. Mit anderen Worten befindet sich der Halbleiterchip teilweise oder vollständig in dem Durchbruch des Substrats des Erweiterungsträgers. Außerdem ist der Halbleiterchip bevorzugt über das mindestens eine Anschlussstück des Erweiterungsträgers elektrisch kontaktiert.At least an embodiment of the optoelectronic device the semiconductor chip mounted in the aperture. In other words is located the semiconductor chip partially or completely in the Breakthrough of the substrate of the expansion carrier. Furthermore the semiconductor chip is preferably over the at least one Connecting piece of the expansion carrier electrical contacted.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils entspricht eine Dicke des Halbleiterchips, mit einer Abweichung von höchstens 15%, einer Dicke des Erweiterungsträgers. Mit anderen Worten sind der Erweiterungsträger und der Halbleiterchip gleich oder in etwa gleich dick. Insbesondere beträgt die Abweichung zwischen den Dicken des Halbleiterchips und des Erweiterungsträgers höchstens 10%, insbesondere höchstens 5%. Besonders bevorzugt sind die Dicken im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleich.At least an embodiment of the optoelectronic component corresponds a thickness of the semiconductor chip, with a deviation of at most 15%, one thickness of the expansion carrier. In other words Both the expansion carrier and the semiconductor chip are the same or about the same thickness. In particular, the deviation is between the thicknesses of the semiconductor chip and the expansion carrier not more than 10%, in particular not more than 5%. Especially Preferably, the thicknesses are the same within the manufacturing tolerances.

In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils beinhaltet dieses einen Erweiterungsträger und wenigstens einen optoelektronischen Halbleiterchip. Der Halbleiterchip weist einen Träger und eine aktive Halbleiterschichtenfolge auf, wobei die aktive Halbleiterschichtenfolge an einer Trägeroberseite des Trägers angebracht ist. Außerdem umfasst der Halbleiterchip mindestens eine elektrische Leiterbahn zur Kontaktierung der aktiven Halbleiterschichtenfolge, wobei sich die elektrische Leiterbahn in einer lateralen Richtung wenigstens teilweise neben der Halbleiterschichtenfolge an der Trägeroberseite befindet. Der Erweiterungsträger des optoelektronischen Bauteils beinhaltet ein Substrat, das mindestens einen Durchbruch aufweist. In dem Durchbruch ist der Halbleiterchip angebracht. An einer Substratoberseite und/oder an einer Substratunterseite des Substrats, wobei die Substratunterseite der Substratoberseite gegenüberliegt, ist mindestens ein elektrisches Anschlussstück angebracht, das zur elektrischen Verbindung mit dem Halbleiterchip vorgesehen ist. Bevorzugt erstreckt sich das Anschlussstück in einer lateralen Richtung teilweise über den Durchbruch. Weiterhin entspricht eine Dicke des Halbleiterchips mit einer Toleranz von höchstens 15% einer Dicke des Erweiterungsträgers.In at least one embodiment of the optoelectronic component, this includes an extension carrier and at least one optoelectronic semiconductor chip. The semiconductor chip has a carrier and an active semiconductor layer sequence, wherein the active semiconductor layer sequence is attached to a carrier top side of the carrier. In addition, the semiconductor chip comprises at least one electrical conductor for contacting the active semiconductor layer sequence, the electrical conductor being located in a lateral direction at least partially next to the semiconductor layer sequence on the carrier top side. The extension carrier of the optoelectronic device includes a substrate having at least one aperture. In the breakthrough, the semiconductor chip is attached. At least one electrical connection piece, which is provided for electrical connection to the semiconductor chip, is arranged on a substrate top side and / or on a substrate underside of the substrate, the substrate underside facing the substrate top side. Preferably, the An extends conclusion piece in a lateral direction partially over the breakthrough. Furthermore, a thickness of the semiconductor chip having a tolerance of at most 15% corresponds to a thickness of the extension carrier.

Optoelektronische Halbleiterchips werden häufig in einem Waferverbund gefertigt. Um hierbei eine hohe Effizienz zu erzielen, weisen die Halbleiterchips in der Regel bestimmte, durch die Produktion und/oder durch den Wafer vorgegebene Abmessungen und/oder Grundrisse auf. Weiterhin ist eine Flächenbedeckung des Wafers mit der aktiven Halbleiterschichtenfolge im Allgemeinen möglichst groß gewählt, so dass insbesondere elektrische Leiterbahnen nur einen geringen Flächenanteil am Wafer einnehmen. Eine Anpassung der Geometrie der Halbleiterchips, insbesondere im Hinblick auf laterale Abmessungen des Trägers, sowie eine Anpassung der elektrischen Leiterbahnen des Halbleiterchips geht oft mit einer Erhöhung der Herstellungskosten einher.Optoelectronic Semiconductor chips are often produced in a wafer composite. In order to achieve a high efficiency, have the semiconductor chips usually determined by the production and / or by the Wafer given dimensions and / or floor plans. Farther is an area coverage of the wafer with the active semiconductor layer sequence generally chosen as large as possible, so that in particular electrical conductors only a small Occupy area fraction on the wafer. An adaptation of the geometry the semiconductor chips, in particular with regard to lateral dimensions the carrier, as well as an adaptation of the electrical conductors Of the semiconductor chip often goes with an increase in manufacturing costs associated.

Durch den Einsatz des Erweiterungsträgers lassen sich die lateralen Abmessungen des optoelektronischen Bauteils spezifisch auf die jeweilige Anwendung anpassen, ohne dass Abmessungen des Halbleiterchips selbst oder von elektrischen Leiterbahnen des Halbleiterchips modifiziert werden müssen. Da der Erweiterungsträger und der Halbleiterchip eine gleiche oder in etwa eine gleiche Dicke aufweisen, entspricht die Dicke des gesamten optoelektronischen Bauteils der Dicke des Halbleiterchips. Hierdurch sind besonders dünne optoelektronische Bauteil mit variablen lateralen Abmessungen realisierbar.By the use of the extension carrier can be the lateral Dimensions of the optoelectronic component specific to the respective Adapt application without the dimensions of the semiconductor chip itself or modified by electrical interconnects of the semiconductor chip Need to become. Because the extension carrier and the Semiconductor chip have the same or approximately the same thickness, corresponds to the thickness of the entire optoelectronic component of Thickness of the semiconductor chip. As a result, are particularly thin Optoelectronic component with variable lateral dimensions feasible.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils ist der Halbleiterchip über mindestens eines der Anschlussstücke mechanisch mit dem Erweiterungsträger fest verbunden. Insbesondere erfolgt die mechanische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem Erweiterungsträger ausschließlich über die elektrischen Anschlussstücke des Erweiterungsträgers. Mechanisch fest kann bedeuten, dass sich, über eine Lebensdauer des optoelektronischen Halbleiterchips hinweg, im bestimmungsgemäßen Betrieb des optoelektronischen Bauteils die Verbindung zwischen dem Halbleiterchip und dem Erweiterungsträger nicht löst.At least an embodiment of the optoelectronic device the semiconductor chip via at least one of the connecting pieces mechanically firmly connected to the extension carrier. Especially the mechanical connection between the semiconductor chip and the extension carrier exclusively via the electrical connectors of the expansion carrier. Mechanically fixed can mean that, over a lifetime of the optoelectronic semiconductor chip, in the intended Operation of the optoelectronic device the connection between the semiconductor chip and the expansion carrier does not solve.

Dass der Halbleiterchip über das Anschlussstück mit dem Erweiterungsträger verbunden ist, bedeutet insbesondere, dass das Anschlussstück in einer lateralen Richtung mit dem Halbleiterchip überlappt und dass über eine Verbindungstechnik, etwa ein Kleben oder ein Reibschweißen, das Anschlussstück mit insbesondere den elektrischen Leiterbahnen des Halbleiterchips verbunden ist. Die mechanische Verbindung zwischen Halbleiterchip und Erweiterungsträger kann ausschließlich über das mindestens eine Anschlussstück des Erweiterungsträgers erfolgen.That the semiconductor chip via the connector with connected to the extension carrier means in particular that the connecting piece in a lateral direction with overlaps the semiconductor chip and that over a Joining technique, such as gluing or friction welding, the connector with in particular the electrical conductors the semiconductor chip is connected. The mechanical connection between Semiconductor chip and expansion carrier can be exclusively over the at least one connection piece of the expansion carrier take place.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils fluchtet die Trägeroberseite des Trägers des Halbleiterchips mit der Substratoberseite des Substrats des Erweiterungsträgers. Mit anderen Worten liegt die Trägeroberseite und die Substratoberseite, im Rahmen der Herstellungstoleranzen, in einer gemeinsamen Ebene. Hierbei weisen bevorzugt der Träger des Halbleiterchips und das Substrat des Erweiterungsträgers im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleiche Dicken auf.At least an embodiment of the optoelectronic device is aligned the carrier top of the carrier of the semiconductor chip with the substrate top side of the substrate of the expansion carrier. In other words, the carrier top and the substrate top, within the manufacturing tolerances, in a common plane. In this case, preferably the carrier of the semiconductor chip and the substrate of the expansion support within the manufacturing tolerances same thicknesses up.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils umgibt der Erweiterungsträger den Halbleiterchip in einer lateralen Richtung vollständig. Zum Beispiel umläuft das Substrat des Erweiterungsträgers den Träger des Halbleiterchips gänzlich. Vollständig umgeben kann auch bedeuten, dass in allen Seitenansichten auf den Erweiterungsträger kein Teil des Halbleiterchips sichtbar ist.At least an embodiment of the optoelectronic device surrounds the extension carrier the semiconductor chip in a lateral direction Completely. For example, the substrate rotates of the expansion carrier the carrier of the semiconductor chip altogether. Surrounding completely can also mean that in all page views on the extension carrier no part of the semiconductor chip is visible.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils ist der Träger des Halbleiterchips und/oder das Substrat des Erweiterungsträgers elektrisch leitfähig. Bevorzugt ist entweder der Träger oder das Substrat elektrisch leitfähig.At least an embodiment of the optoelectronic device the carrier of the semiconductor chip and / or the substrate of the Extension carrier electrically conductive. Prefers either the carrier or the substrate is electrically conductive.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils sind an der Substratoberseite mindestens zwei elektrische Anschlussstücke angebracht. Weiterhin sind bevorzugt an der Substratunterseite mindestens zwei elektrische Anschlussbereiche angebracht. Die elektrischen Anschlussbereiche können zu einer elektrischen Kontaktierung des optoelektronischen Bauteils mit einem externen, nicht zu dem Bauteil gehörigen Montageträger eingerichtet sein. Die elektrischen Anschlussbereiche erstrecken sich, im Gegensatz zu den Anschlussstücken, bevorzugt nicht über den mindestens einen Durchbruch im Substrat.At least an embodiment of the optoelectronic device at the substrate top at least two electrical connectors appropriate. Furthermore, at least preferably on the underside of the substrate two electrical connection areas attached. The electrical Connection areas can lead to an electrical contact of the optoelectronic device with an external, not to the Component be associated with mounting bracket. The electrical connection areas extend, in contrast to the fittings, preferably not over the at least one breakthrough in the substrate.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils sind die elektrischen Anschlussbereiche an der Substratunterseite über mindestens zwei elektrische Durchbrüche mit den elektrischen Anschlussstücken an der Substratoberseite verbunden. Mit anderen Worten kann je ein Anschlussbereich an der Substratunterseite mit je genau einem Anschlussstück an der Substratoberseite elektrisch verbunden sein.At least an embodiment of the optoelectronic device the electrical connection areas at the substrate base over at least two electrical openings with the electrical connection pieces connected to the substrate top. In other words, one can ever Connection area on the underside of the substrate, each with exactly one connection piece be electrically connected to the substrate top.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils umfasst dieses eine Mehrzahl von Halbleiterchips. Eine Mehrzahl kann bedeuten, dass das Bauteil mindestens vier Halbleiterchips, bevorzugt mindestens sechs Halbleiterchips, insbesondere mindestens zwölf Halbleiterchips umfasst. Je einer der Halbleiterchips befindet sich dabei bevorzugt in je einem der Durchbrüche in dem Substrat des Erweiterungsträgers. Bevorzugt befindet sich also in jedem der Durchbrüche genau ein Halbleiterchip.According to at least one embodiment of the optoelectronic component, this comprises a plurality of semiconductor chips. A plurality may mean that the component comprises at least four semiconductor chips, preferably at least six semiconductor chips, in particular at least twelve semiconductor chips. Each one of the semiconductor chips is located in this case preferably in each one of the openings in the substrate of the expansion support. Preferably, therefore, exactly one semiconductor chip is located in each of the openings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils sind ein Teil der Halbleiterchips oder alle Halbleiterchips über die Anschlussstücke und/oder über die Anschlussbereiche elektrisch in Reihe geschaltet. Mit anderen Worten können durch die Anschlussstücke und/oder die Anschlussbereiche an der Substratoberseite und/oder an der Substratunterseite elektrische Strukturen ähnlich von Leiterbahnen erzeugt sein.At least an embodiment of the optoelectronic device a part of the semiconductor chips or all semiconductor chips over the connecting pieces and / or via the connection areas electrically connected in series. In other words, through the Connecting pieces and / or the connection areas on the substrate top and / or similar to electrical structures at the substrate bottom be produced by interconnects.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils weichen laterale Ausdehnungen des Durchbruchs von lateralen Ausdehnungen des Halbleiterchips jeweils um höchstens 15%, insbesondere um höchstens 10%, bevorzugt um höchstens 5% voneinander ab. Mit anderen Worten entspricht die Ausdehnung des Durchbruchs insbesondere in allen lateralen Richtungen mindestens ungefähr der Ausdehnung des Halbleiterchips. In Draufsicht gesehen kann also ein Umriss des Durchbruchs einem Umriss des Halbleiterchips entsprechen.At least an embodiment of the optoelectronic device lateral extensions of the breakdown of lateral expansions of the semiconductor chip in each case by at most 15%, in particular at most 10%, preferably at most 5% of each other from. In other words, the extent of the breakthrough corresponds especially in all lateral directions at least approximately the extension of the semiconductor chip. Seen in plan view so can an outline of the aperture correspond to an outline of the semiconductor chip.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils sind der Durchbruch des Substrats des Erweiterungsträgers und der Träger des Halbleiterchips formschlüssig aneinander angeformt. Das kann bedeuten, dass sich eine Form des Durchbruchs in einer lateralen Richtung an den Träger anschmiegt. Zum Beispiel berühren sich eine Begrenzungsfläche des Durchbruchs und der Träger in einer lateralen Richtung ringsum. Durch das formschlüssige aneinanderformen von Durchbruch und Träger kann der Halbleiterchip in dem Durchbruch mechanisch fixiert und gehaltert sein, zusätzlich oder alternativ zu einer mechanischen Halterung durch die Anschlussstücke.At least an embodiment of the optoelectronic device the breakthrough of the substrate of the expansion carrier and the carrier of the semiconductor chip form-fitting together formed. That may mean that there is a form of breakthrough clings to the carrier in a lateral direction. To the Example touching a boundary surface of the aperture and the carrier in a lateral direction all around. By the form-fitting contiguous of Breakthrough and carrier, the semiconductor chip in the breakthrough mechanically be fixed and held, in addition or alternatively to a mechanical support through the fittings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils beträgt eine Fläche der Substratoberseite des Substrats des Erweiterungsträgers, in Draufsicht gesehen, mindestens das Doppelte, insbesondere mindestens das Vierfache der Fläche der Trägeroberseite des Trägers des Halbleiterchips. Mit anderen Worten ist eine Gesamtfläche des optoelektronischen Bauteils, bezogen auf eine Fläche des Halbleiterchips, durch den Erweiterungsträger deutlich vergrößert.At least an embodiment of the optoelectronic device an area of the substrate top side of the substrate of the expansion carrier, seen in plan view, at least twice, in particular at least four times the area of the carrier top of the Carrier of the semiconductor chip. In other words, one is Total area of the optoelectronic component, based on a Surface of the semiconductor chip, through the expansion support significantly enlarged.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils beträgt dessen Dicke zwischen einschließlich 50 μm und 500 μm, insbesondere zwischen einschließlich 200 μm und 400 μm. Durch eine solche Dicke kann das Bauteil, ähnlich einer dicken Folie, mechanisch flexibel gestaltet sein.At least an embodiment of the optoelectronic device its thickness between 50 microns and inclusive 500 microns, in particular between 200 microns inclusive and 400 μm. By such a thickness, the component, similar a thick film, designed to be mechanically flexible.

Insbesondere können statische Biegeradien von weniger als 50 mm realisiert werden, ohne das Bauteil zu beschädigen.Especially static bending radii of less than 50 mm can be realized without damaging the component.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils ist dieses oberflächenmontierbar. Insbesondere ist das optoelektronische Bauteil über einen Lötprozess, bevorzugt über eine bleifreie Lötmontage, montierbar. Das Bauteil hält dann bevorzugt einer Temperatur von wenigstens 206°C für eine Zeitdauer von mindestens 10 s stand, ohne thermisch beschädigt oder mechanisch verformt zu werden.At least an embodiment of the optoelectronic device this surface mountable. In particular, this is the optoelectronic Component via a soldering process, preferably via a lead-free solder mounting, mountable. The component stops then preferably at a temperature of at least 206 ° C for a period of at least 10 s, without being thermally damaged or to be deformed mechanically.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils stell eine der Trägeroberseite abgewandte Trägerunterseite des Trägers eine thermische Kontaktfläche dar. Über die thermische Kontaktfläche ist der Halbleiterchip thermisch zum Beispiel mit einem externen Montageträger, der als Wärmesenke gestaltet sein kann, verbindbar. Bevorzugt ist die Kontaktfläche dazu eingerichtet, dass ein Wärmeübergangskoeffizient zwischen der thermischen Kontaktfläche und dem Montageträger mindestens 50 W/(K m2), insbesondere mindestens 200 W/(K m2) beträgt.According to at least one embodiment of the optoelectronic component, a carrier underside of the carrier facing away from the carrier top constitutes a thermal contact surface. Via the thermal contact surface, the semiconductor chip can be thermally connected, for example, to an external mounting carrier, which can be designed as a heat sink. Preferably, the contact surface is adapted to a heat transfer coefficient between the thermal contact surface and the mounting substrate is at least 50 W / (K m 2 ), in particular at least 200 W / (K m 2 ).

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Bauteils ist der Halbleiterchip oberflächenmontierbar. Mit anderen Worten ist der Halbleiterchip über eine Surface Mount Technology, kurz SMT, montierbar, insbesondere lötbar.At least an embodiment of the optoelectronic device the semiconductor chip surface mountable. In other words is the semiconductor chip via a surface mount technology, in short SMT, mountable, in particular solderable.

Darüber hinaus wird eine Flachlichtquelle mit mindestens einem optoelektronischen Bauteil gemäß einer oder mehrerer der oben genannten Ausführungsformen und mit mindestens einem Flächenlichtleiter angegeben. Merkmale für die Flachlichtquelle sind daher auch für das optoelektronische Bauteil offenbart und umgekehrt.About that In addition, a flat light source with at least one optoelectronic Component according to one or more of the above Embodiments and with at least one surface light guide specified. Features for the light source are therefore also disclosed for the optoelectronic component and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Flachlichtquelle weist diese eine Dicke zwischen einschließlich 200 μm und 750 μm, insbesondere zwischen einschließlich 200 μm und 500 μm auf.At least an embodiment of the flat light source has this a thickness between 200 microns and inclusive 750 μm, in particular between 200 μm inclusive and 500 microns on.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Flachlichtquelle beträgt deren im Betrieb vom Bauteil generierte Strahlung emittierende Fläche mindestens 10 cm2, bevorzugt mindestens 100 cm2, insbesondere mindestens 500 cm2.In accordance with at least one embodiment of the flat light source, the surface emitting thereof during operation of the component is at least 10 cm 2 , preferably at least 100 cm 2 , in particular at least 500 cm 2 .

Die Flachlichtquelle ist beispielsweise zur Hinterleuchtung von Anzeigeeinrichtungen oder von Displays eingerichtet.The Flat light source is for example for the backlighting of display devices or set up by displays.

Nachfolgend wird ein hier beschriebenes Bauteil unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.Hereinafter, a component described herein with reference to the drawings of exemplary embodiments explained in more detail. The same reference numerals indicate the same elements in the individual figures. However, there are no scale relationships shown, but individual elements can be shown exaggerated for better understanding.

Es zeigen:It demonstrate:

1 bis 10 schematische Darstellungen von Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Bauteilen, und 1 to 10 schematic representations of embodiments of optoelectronic devices described herein, and

11 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels einer hier beschriebenen Flachlichtquelle. 11 a schematic representation of an embodiment of a flat light source described here.

In 1 ist ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen Bauteils 1 illustriert. 1A stellt hierbei eine dreidimensionale Darstellung des Bauteils 1, 1B eine Schnittdarstellung entlang der Strich-Punkt-Linie in 1A und 1C eine Detaildarstellung des durch eine Strich-Punkt-Linie markierten Bereichs in 1B dar.In 1 is an embodiment of an optoelectronic device 1 illustrated. 1A This represents a three-dimensional representation of the component 1 . 1B a sectional view along the dash-dot line in 1A and 1C a detailed representation of the marked by a dash-dot line area in 1B represents.

Das optoelektronische Bauteil 1 umfasst einen Halbleiterchip 10. Der Halbleiterchip 10 weist einen Träger 11 auf. An einer Trägeroberseite 13 des Trägers 11 ist eine aktive Halbleiterschichtenfolge 12 angebracht. Zwischen dem Träger 11 und der Halbleiterschichtenfolge 12 befindet sich eine elektrische Leiterbahn 15a, die sich in einer lateralen Richtung auch außerhalb eines Teilbereichs 16 an der Trägeroberseite 13 erstreckt und über die eine dem Träger 11 zugewandte Seite der Halbleiterschichtenfolge 12 elektrisch kontaktiert ist. Der Teilbereich 16 ist hierbei der Bereich des Halbleiterchips 10, der von der aktiven Halbleiterschichtenfolge 12 überdeckt ist. An der Trägeroberseite 13 befindet sich weiterhin eine elektrische Leiterbahn 15b. Die elektrische Leiterbahn 15b steht nicht in unmittelbarem elektrischem Kontakt zur Halbleiterschichtenfolge 12. Eine solche elektrische Kontaktierung ist zum Beispiel über einen in 1 nicht dargestellten Bonddraht herstellbar, siehe auch 8.The optoelectronic component 1 includes a semiconductor chip 10 , The semiconductor chip 10 has a carrier 11 on. On a carrier top 13 of the carrier 11 is an active semiconductor layer sequence 12 appropriate. Between the carrier 11 and the semiconductor layer sequence 12 there is an electrical trace 15a which also extends in a lateral direction outside a subarea 16 on the carrier top 13 extends and one of the carrier 11 facing side of the semiconductor layer sequence 12 electrically contacted. The subarea 16 Here is the area of the semiconductor chip 10 that of the active semiconductor layer sequence 12 is covered. At the carrier top 13 is still an electrical trace 15b , The electrical conductor 15b is not in direct electrical contact with the semiconductor layer sequence 12 , Such electrical contacting is for example via a in 1 not shown bonding wire produced, see also 8th ,

Weiterhin beinhaltet das optoelektronische Bauteil 1 einen Erweiterungsträger 20. Der Erweiterungsträger 20 umfasst ein Substrat 21, in dem sich ein Durchbruch 22 befindet, der von einer Substratoberseite 23 bis zu einer Substratunterseite 24 reicht. An der Substratoberseite 23 befinden sich zwei elektrische Anschlussstücke 25a, 25b, die elektrisch voneinander isoliert sind, siehe die 1B und 1C. In 1A sind die Anschlussstücke 25a, 25b nur schematisch angedeutet. Die Anschlussstücke 25a, 25b erstrecken sich in einer lateralen Richtung jeweils teilweise über den Durchbruch 22 des Substrats 21 und über den Halbleiterchip 10. Über die Anschlussstücke 25a, 25b und die Leiterbahnen 15a, 15b ist der Halbleiterchip 10 elektrisch angeschlossen.Furthermore, the optoelectronic component includes 1 an extension carrier 20 , The extension carrier 20 includes a substrate 21 in which there is a breakthrough 22 located from a substrate top 23 up to a substrate bottom 24 enough. At the substrate top 23 There are two electrical connectors 25a . 25b , which are electrically isolated from each other, see the 1B and 1C , In 1A are the fittings 25a . 25b only indicated schematically. The fittings 25a . 25b each extend partially across the aperture in a lateral direction 22 of the substrate 21 and over the semiconductor chip 10 , About the fittings 25a . 25b and the tracks 15a . 15b is the semiconductor chip 10 electrically connected.

An einer Strahlungsdurchtrittsfläche 17 der Halbleiterschichtenfolge 12 ist optional ein Konversionsmittelkörper 3 angebracht. Über den Konversionsmittelkörper 3 wird beispielsweise eine von der aktiven Halbleiterschichtenfolge 12 erzeugte elektromagnetische Strahlung teilweise oder vollständig in eine Strahlung mit einer anderen Wellenlänge umgewandelt. Abweichend von der Darstellung in 1 kann sich der Konversionsmittelkörper 3, der bevorzugt elektrisch isolierend ist, in lateraler Richtung auch teilweise über die Leiterbahnen 15a, 15b erstrecken. Hierdurch ist ein guter thermischer Kontakt des Konversionsmittelkörpers 3, beispielsweise zu dem Träger 11, realisierbar.At a radiation passage area 17 the semiconductor layer sequence 12 is optionally a conversion agent body 3 appropriate. About the conversion agent body 3 For example, one of the active semiconductor layer sequence 12 generated electromagnetic radiation partially or completely converted into a radiation having a different wavelength. Deviating from the illustration in 1 can the conversion agent body 3 , which is preferably electrically insulating, in the lateral direction also partly over the conductor tracks 15a . 15b extend. This is a good thermal contact of the conversion agent body 3 For example, to the carrier 11 , feasible.

Das Substrat 21 ist zum Beispiel aus einem Kunststoff gefertigt. Die Anschlussstücke 25a, 25b können aus Kupfer hergestellt sein. Eine Dicke des Substrats 21 liegt insbesondere zwischen einschließlich 150 μm und 400 μm. Eine Dicke der Anschlussstücke 25a, 25b beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 10 μm und 50 μm. Eine Dicke der Halbleiterschichtenfolge 12 liegt bevorzugt bei höchstens 20 μm, insbesondere bei höchstens 6 μm. Die Leiterbahnen 15a, 15b sind zum Beispiel aus Gold oder aus Silber gefertigt und/oder zwischen einschließlich 1 μm und 10 μm dick. Der optional vorhandene Konversionsmittelkörper 3 weist eine Dicke von bevorzugt zwischen einschließlich 20 μm und 35 μm auf. Auch kann der Konversionsmittelkörper 3 ein Keramikplättchen mit einer Dicke zwischen beispielsweise einschließlich 50 μm und 150 μm sein, dem mindestens ein Leuchtstoff beigegeben ist.The substrate 21 is made of a plastic, for example. The fittings 25a . 25b can be made of copper. A thickness of the substrate 21 is in particular between 150 μm and 400 μm inclusive. A thickness of the fittings 25a . 25b is for example between 10 microns and 50 microns inclusive. A thickness of the semiconductor layer sequence 12 is preferably at most 20 microns, in particular at most 6 microns. The tracks 15a . 15b are made of, for example, gold or silver and / or between 1 μm and 10 μm thick. The optionally available conversion agent body 3 has a thickness of preferably between 20 μm and 35 μm inclusive. Also, the conversion agent body 3 a ceramic plate with a thickness between, for example, including 50 microns and 150 microns be added to the at least one phosphor.

Eine Dicke C des Erweiterungsträgers 20 und eine Dicke T des Halbleiterchips 10 sind bevorzugt im Rahmen der Herstellungstoleranzen gleich. Insbesondere sind das Substrat 21 und der Träger 11 gleich dick und es fluchten die Substratoberseite 23 mit der Trägeroberseite 13 und die Substratunterseite 24 mit der Trägerunterseite 14. Eine Dicke der Anschlussstücke 25a, 25b entspricht somit bevorzugt höchstens der Dicke der Leiterbahnen 15a, 15b plus der Dicke der Halbleiterschichtenfolge 12 plus der Dicke des optional vorhandenen Konversionsmittelkörpers 3. In keiner Seitenansicht des Bauteils 1 ist dann ein Teil des Halbleiterchips 10 sichtbar.A thickness C of the expansion support 20 and a thickness T of the semiconductor chip 10 are preferably the same within the manufacturing tolerances. In particular, the substrate 21 and the carrier 11 the same thick and it aligned the substrate top 23 with the carrier top 13 and the substrate bottom 24 with the carrier base 14 , A thickness of the fittings 25a . 25b thus preferably corresponds at most to the thickness of the conductor tracks 15a . 15b plus the thickness of the semiconductor layer sequence 12 plus the thickness of the optionally present conversion agent body 3 , In no side view of the component 1 is then a part of the semiconductor chip 10 visible, noticeable.

Das Substrat 21 des Erweiterungsträgers 20 kann, wie auch in den übrigen Ausführungsbeispielen, über ein Spritzgießen oder über ein Spritzpressen formschlüssig an den Träger 11 des Halbleiterchips 10 angeformt sein. Der Träger 11 ist hierbei, in einer lateralen Richtung, vollständig von dem Substrat 21 umgeben.The substrate 21 of the expansion carrier 20 can, as in the other embodiments, via an injection molding or via a transfer molding positively to the carrier 11 of the semiconductor chip 10 be formed. The carrier 11 is here, in a lateral direction, completely from the substrate 21 surround.

In 2 ist eine Detailansicht des Bauteils 1 zum Beispiel gemäß 1 dargestellt. Gemäß 2A ist eine mechanische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip 10 und dem Erweiterungsträger 20 mithilfe eines Verbindungsmittels 5, beispielsweise ein Kleber oder ein Lot, über die Leiterbahn 15 und das Anschlussstück 25 hergestellt. Gemäß der 2B ist die elektrische und bevorzugt auch mechanische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip 10 und dem Erweiterungsträger 20 über eine Reibschweißnaht 6 gegeben.In 2 is a detailed view of the component 1 for example according to 1 shown. According to 2A is a mechanical connection between the semiconductor chip 10 and the extension carrier 20 using a lanyard 5 For example, an adhesive or a solder, over the trace 15 and the connector 25 produced. According to the 2 B is the electrical and preferably mechanical connection between the semiconductor chip 10 and the extension carrier 20 via a friction weld 6 given.

Ist der Träger 11, anders als dargestellt, nicht formschlüssig an das Substrat 21 angeschmiegt, so ist es möglich, dass die mechanische Verbindung zwischen dem Halbleiterchip 10 und dem Erweiterungsträger 20 ausschließlich über die Anschlussstücke 25 und die Leiterbahnen 15, etwa mithilfe des Verbindungsmittels 5 oder über die Reibschweißnaht 6, erfolgt.Is the carrier 11 , not shown, not form-fitting to the substrate 21 nestled, it is possible that the mechanical connection between the semiconductor chip 10 and the extension carrier 20 exclusively via the connecting pieces 25 and the tracks 15 , such as using the lanyard 5 or via the friction weld 6 , he follows.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 3 weist das optoelektronische Bauteil 1 drei Halbleiterchips 10 auf, die sich jeweils in einem der Durchbrüche 22 des Substrats 21 befinden. In 3A ist eine dreidimensionale Darstellung des Bauteils 1 analog einer Draufsicht, in 3B eine dreidimensionale Darstellung analog einer Unteransicht gezeigt.According to the embodiment 3 has the optoelectronic component 1 three semiconductor chips 10 on, each in one of the breakthroughs 22 of the substrate 21 are located. In 3A is a three-dimensional representation of the component 1 analogous to a plan view, in FIG 3B a three-dimensional representation shown analogous to a bottom view.

Die nur schematisch dargestellten Anschlussstücke 25a–d sind jeweils durch Gräben 27 elektrisch voneinander isoliert und die Halbleiterchips 10 sind elektrisch in Reihe geschaltet. Optional können an der Substratoberseite 23 Lötanschlussbereiche 28, zum Beispiel in der Form von Lötpads, vorgesehen sein. Dabei sind bevorzugt sowohl das Substrat 21 und die Träger 11 der Halbleiterchips 10 elektrisch isolierend gestaltet.The connection pieces shown only schematically 25a -D are each through trenches 27 electrically isolated from each other and the semiconductor chips 10 are electrically connected in series. Optionally, on the substrate top 23 Lötanschlussbereiche 28 , for example in the form of solder pads. Both the substrate are preferred 21 and the carriers 11 the semiconductor chips 10 designed electrically insulating.

Die Trägerunterseiten 14 der Halbleiterchips 10 stellen bevorzugt gleichzeitig thermische Kontaktflächen 18 des Halbleiterchips 10 dar, siehe 3B. Über die Kontaktflächen 18 ist ein hoher Wärmeübergangskoeffizient zwischen den Halbleiterchips 10 und einem nicht gezeichneten externen Montageträger, an dem das Bauteil 1 zum Beispiel über ein Löten im Rahmen einer Oberflächenmontage befestigt wird, realisierbar. Die Trägerunterseiten 14 können hierbei eine Beschichtung und/oder eine Strukturierung aufweisen und geringfügig, also beispielsweise höchstens 10 μm oder höchstens 5 μm, über die Substratunterseite 24 hinausragen.The vehicle bases 14 the semiconductor chips 10 prefers at the same time thermal contact surfaces 18 of the semiconductor chip 10 see, see 3B , About the contact surfaces 18 is a high heat transfer coefficient between the semiconductor chips 10 and a non-subscribed external mounting bracket to which the component 1 For example, via a soldering in the context of a surface mounting is attached, feasible. The vehicle bases 14 In this case, they may have a coating and / or a structuring and may have a slight, that is, for example, at most 10 μm or at most 5 μm, over the underside of the substrate 24 protrude.

Da die Halbleiterchips 10 lediglich an lateralen Begrenzungsflächen an das Substrat 21 grenzen und somit die Trägeroberseiten 13 und die Trägerunterseite 14 im Wesentlichen unbedeckt sind, stellt das Substrat 21 keinen signifikanten thermischen Widerstand für die Halbleiterchips 10 dar. Insbesondere kann eine Wärmeabgabe vom Halbleiterchip 10 über die Trägerunterseiten 14 und den Kontaktbereich 18 effizient erfolgen. Hierdurch ist eine hohe Packungsdichte der Halbleiterchips 10 in dem Erweiterungsträger 20 realisierbar.As the semiconductor chips 10 only at lateral boundary surfaces to the substrate 21 borders and thus the carrier tops 13 and the vehicle base 14 are essentially uncovered, represents the substrate 21 no significant thermal resistance for the semiconductor chips 10 In particular, a heat output from the semiconductor chip 10 about the vehicle bases 14 and the contact area 18 done efficiently. This results in a high packing density of the semiconductor chips 10 in the extension carrier 20 realizable.

Es ist möglich, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, dass die Anschlussstücke 25a–d durch eine Folie realisiert sind, die an der Substratoberseite 23 und/oder an den Leiterbahnen 15 der Halbleiterchips 10 zum Beispiel aufgeklebt ist. Ebenso ist es möglich, dass die Folie dann nur an einer dem Substrat 21 zugewandten Seite elektrisch leitende Bereiche aufweist und an einer dem Substrat 21 abgewandten Seite elektrisch isolierend ist, bevorzugt mit Ausnahme von Lötanschlussbereichen. Über eine solche Klebefolie ist ein effizientes mechanisches und gleichzeitig elektrisches Verbinden zwischen den Halbleiterchips 10 und dem Erweiterungsträger 20 realisierbar.It is possible, as in all other embodiments, that the fittings 25a -D are realized by a foil, which at the substrate top 23 and / or on the tracks 15 the semiconductor chips 10 glued on, for example. It is also possible that the film then only on one of the substrate 21 facing side having electrically conductive regions and at one of the substrate 21 opposite side is electrically insulating, preferably with the exception of Lötanschlussbereichen. Such an adhesive film provides efficient mechanical and, at the same time, electrical connection between the semiconductor chips 10 and the extension carrier 20 realizable.

Wird keine Klebefolie verwendet oder ist das Substrat 21 und der Halbleiterchip 10 auch nicht über ein Spritzgießen oder über ein Spritzpressen angeformt, so ist es alternativ oder zusätzlich möglich, dass die Halbleiterchips 10 in den Durchbrüchen 22 des Substrats 21 eingeklebt oder eingeschrumpft werden.If no adhesive film is used or is the substrate 21 and the semiconductor chip 10 also not formed via an injection molding or a transfer molding, it is alternatively or additionally possible that the semiconductor chips 10 in the breakthroughs 22 of the substrate 21 glued or shrunk.

Die Anschlussstücke 25 und/oder die Leiterbahnen 15 können auch, wie bei allen anderen Ausführungsbeispielen, über ein Siebdruckverfahren, über ein Schablonendruckverfahren oder über ein Tampondruckverfahren hergestellt sein. Ebenso ist ein Sprühverfahren oder ein Spritzverfahren, ähnlich wie bei einem Tintenstrahldruck, zur Herstellung der Leiterbahnen 15 und/oder der Anschlussstücke 25 möglich. Auch ein Bedampfen oder eine galvanische Abscheidung kann erfolgen. Eine nachfolgende Sinterung der Anschlussstücke und/oder des Trägers und/oder des Substrats, ebenso wie eine Lasersinterung, sind ebenso möglich. Die Durchbrüche in dem Substrat 21 können gestanzt oder über einen Laserprozess hergestellt sein.The fittings 25 and / or the tracks 15 may also be made, as in all other embodiments, via a screen printing process, a stencil printing process, or a pad printing process. Also, a spraying method or a spraying method, similar to an ink-jet printing, is used for the production of the conductor tracks 15 and / or the fittings 25 possible. A vapor deposition or a galvanic deposition can also take place. A subsequent sintering of the connecting pieces and / or the carrier and / or the substrate, as well as a laser sintering, are also possible. The breakthroughs in the substrate 21 can be punched or made by a laser process.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 4 weist das Bauteil 1 elektrische Anschlussbereiche 26a, 26b an der Substratunterseite 24 auf, vergleiche die dreidimensionale Darstellung in 4A und die Schnittdarstellung entlang der Strich-Punkt-Linie gemäß 4B.According to the embodiment 4 indicates the component 1 electrical connection areas 26a . 26b at the substrate bottom 24 on, compare the three-dimensional representation in 4A and the sectional view along the dash-dotted line according to FIG 4B ,

Je einer der Anschlussbereiche 26a, 26b ist über elektrische Durchkontaktierungen 8a, 8b mit dem zugehörigen Anschlussstück 25a, 25b leitend verbunden. Eine Montage des Bauteils 1 an einen externen, nicht gezeichneten Montageträger erfolgt dann beispielsweise über ein Löten an den Anschlussbereichen 26a, 26b. Auch die Anschlussbereiche 26a, 26b können als Folie an dem Substrat 21 aufgebracht sein. Anders als in 4 dargestellt, ragen die Anschlussbereiche 26a, 26b insbesondere nicht in lateraler Richtung über den Durchbruch 22.One each of the connection areas 26a . 26b is via electrical feedthroughs 8a . 8b with the associated connection piece 25a . 25b conductively connected. An assembly of the component 1 to an external, not subscribed mounting bracket then takes place, for example, via a soldering to the connection areas 26a . 26b , Also the connection areas 26a . 26b can be used as a film on the substrate 21 be upset. Unlike in 4 shown, the terminal areas protrude 26a . 26b especially not in a lateral direction over the breakthrough 22 ,

Optional ist es möglich, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, dass dem Substrat 21 des Erweiterungsträgers 20 ein Funktionselement 30 integriert ist. Das Funktionselement 30 ist beispielsweise als Schutzvorrichtung gegen elektrostatische Entladung, als Trimmwiderstand, als Adressiereinheit und/oder als Regelelektronik gestaltet. Insbesondere kann das Funktionselement 30 dem Substrat 21 monolithisch integriert sein. Hierbei ist das Substrat 21 zum Beispiel aus einem Halbleitermaterial wie Silizium oder Germanium gebildet und das Funktionselement 30 umfasst einen oder mehrere dotierte Bereiche.Optionally it is possible, as in all other embodiments, that the substrate 21 of the expansion carrier 20 a functional element 30 is integrated. The functional element 30 For example, it is designed as a protection device against electrostatic discharge, as a trim resistor, as an addressing unit and / or as a control electronics. In particular, the functional element 30 the substrate 21 be integrated monolithically. Here is the substrate 21 for example, formed from a semiconductor material such as silicon or germanium and the functional element 30 includes one or more doped regions.

Beim Ausführungsbeispiel des Bauteils 1 gemäß 5, analog zum Ausführungsbeispiel gemäß 3, weist das Bauteil mehrere Anschlussbereiche 26a–d an der Substratunterseite 24 auf. Die Anschlussbereiche 26a–d sind jeweils über die elektrischen Durchkontaktierungen 8 mit den entsprechenden Anschlussstücken 25a–25d an der Substratoberseite 23 leitend verbunden.In the embodiment of the component 1 according to 5 , analogous to the embodiment according to 3 , The component has several connection areas 26a -D at the substrate bottom 24 on. The connection areas 26a -D are each about the electrical vias 8th with the appropriate fittings 25a - 25d at the substrate top 23 conductively connected.

In 6A ist eine dreidimensionale Draufsicht, in 6B eine dreidimensionale Unteransicht eines weiteren Ausführungsbeispiels des optoelektronischen Bauteils 1 dargestellt. Die Anschlussstücke 25, die gleichzeitig die Anschlussbereiche 26 bilden, befinden sich jeweils an der Substratunterseite 24. Die Substratoberseite 23 ist frei von elektrischen Leitungen. Der Träger 11 der Halbleiterchips 10besteht dann bevorzugt aus einem elektrisch leitfähigen Material oder umfasst in 6 nicht gezeichnete elektrische Durchkontaktierungen, die mit den Anschlussstücken 25 leitend verbunden sind. Durch eine elektrische Isolierung 19 oder durch die Gräben 27 sind die Kontaktbereiche 29 zwischen dem Halbleiterchip 10 und dem Erweiterungsträger 20 sowie die einzelnen Anschlussstücke 25 elektrisch voneinander isoliert.In 6A is a three-dimensional top view, in 6B a three-dimensional bottom view of another embodiment of the optoelectronic device 1 shown. The fittings 25 , at the same time the connection areas 26 form, are each located at the substrate bottom 24 , The substrate top 23 is free of electrical wiring. The carrier 11 the semiconductor chips 10 then preferably consists of an electrically conductive material or comprises in 6 not drawn electrical vias, with the fittings 25 are conductively connected. By an electrical insulation 19 or through the trenches 27 are the contact areas 29 between the semiconductor chip 10 and the extension carrier 20 as well as the individual fittings 25 electrically isolated from each other.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 7 sind die mehreren Halbleiterchips 10 jeweils elektrisch voneinander isoliert in dem Erweiterungsträger 20 angebracht. Die elektrische Isolierung erfolgt zum Beispiel über die sich kreuzenden Gräben 27 sowie über die elektrischen Isolierungen 19.According to the embodiment 7 are the multiple semiconductor chips 10 each electrically isolated from each other in the expansion carrier 20 appropriate. The electrical insulation takes place, for example, over the intersecting trenches 27 as well as the electrical insulation 19 ,

Anders als in 7 dargestellt kann das Bauteil 1, wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen, mehrere Halbleiterchips 10 umfassen, zum Beispiel mindestens 12 oder mindestens 20 Halbleiterchips 10, wobei jedem der Halbleiterchips 10 bevorzugt genau eine der Durchbrüche 22 des Substrats 21 zugeordnet ist. Beispielsweise ist eine matrixartige Anordnung der Halbleiterchips 10 in Zeilen und Spalten realisierbar. Die Halbleiterchips 10 sind dann entweder einzeln elektrisch ansteuerbar, zu Gruppen elektrisch in Serie geschaltet oder alle in Serie geschaltet.Unlike in 7 can represent the component 1 , as in all other embodiments, multiple semiconductor chips 10 include, for example, at least 12 or at least 20 Semiconductor chips 10 wherein each of the semiconductor chips 10 prefers exactly one of the breakthroughs 22 of the substrate 21 assigned. For example, a matrix-like arrangement of the semiconductor chips 10 can be realized in rows and columns. The semiconductor chips 10 are then either individually electrically controlled, electrically connected in series to groups or all connected in series.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 8A, das eine Schnittdarstellung durch das Bauteil 1 darstellt, sind die Träger 11 der Halbleiterchips 10 elektrisch leitend und das Substrat 21 elektrisch isolierend. Eine Kontaktierung der Halbleiterchips 10 erfolgt dann zum Beispiel über die Leiterbahn 15b an der Trägerunterseite 14 und über die Leiterbahn 15a an der Trägeroberseite 13. Eine Verschaltung zwischen benachbarten Halbleiterchips 10 ist beispielsweise über einen Bonddraht 7 möglich. Der Bonddraht 7 kann durch einen nicht gezeichneten Durchbruch durch den Konversionsmittelkörper 3 geführt sein.According to the embodiment 8A which is a sectional view through the component 1 represents are the carriers 11 the semiconductor chips 10 electrically conductive and the substrate 21 electrically insulating. A contacting of the semiconductor chips 10 takes place then for example via the conductor track 15b at the carrier base 14 and over the track 15a on the carrier top 13 , An interconnection between adjacent semiconductor chips 10 is for example via a bonding wire 7 possible. The bonding wire 7 can by a not shown breakthrough by the conversion agent body 3 be guided.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß der Schnittdarstellung nach 8B erfolgt eine Kontaktierung des Halbleiterchips 10 ebenfalls über den Bonddraht 7 und die Leiterbahn 15a. Die Leiterbahn 15a erstreckt sich dabei sowohl über den Träger 11 als auch über das Substrat 21. Auch ist es möglich, dass das Substrat 21 elektrisch leitend ist. Zum Beispiel ist das Substrat 21 dann ein Metall, zum Beispiel eine rigide oder flexible Metallfolie. Zwischen den Anschlussstücken 25a–c und dem Substrat 21 und/oder dem Träger 11 können dann in 8B nicht gezeichnete elektrische Isolierungen angebracht sein.In the embodiment according to the sectional view according to 8B a contacting of the semiconductor chip takes place 10 also over the bonding wire 7 and the track 15a , The conductor track 15a extends over both the carrier 11 as well as over the substrate 21 , Also it is possible that the substrate 21 is electrically conductive. For example, the substrate 21 then a metal, for example a rigid or flexible metal foil. Between the fittings 25a -C and the substrate 21 and / or the wearer 11 can then in 8B not drawn electrical insulation may be appropriate.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 9 umfasst das Bauteil 1 drei Halbleiterchips 10a–c. aber dem Halbleiterchip 10b ist eine optische Komponente 9 angebracht, die sich über den gesamten Halbleiterchip 10b hinweg erstreckt. In dem Substrat 21 des Erweiterungsträgers 20 können eine oder mehrere Haltevorrichtungen für die optische Komponente 9 vorgesehen sein.According to the embodiment 9 includes the component 1 three semiconductor chips 10a c. but the semiconductor chip 10b is an optical component 9 attached, extending over the entire semiconductor chip 10b extends. In the substrate 21 of the expansion carrier 20 can one or more fixtures for the optical component 9 be provided.

Beim Halbleiterchip 10a überdeckt der Konversionsmittelkörper 3 den gesamten Halbleiterchip 10a. Auch ist es möglich, dass beispielsweise die Halbleiterchips 10a, 10c mit unterschiedlichen Konversionsmittelkörpern 3 versehen sind oder dass nur einer der Halbleiterchips 10a–c einen Konversionsmittelkörper 3 aufweist.In the semiconductor chip 10a covers the conversion agent body 3 the entire semiconductor chip 10a , It is also possible that, for example, the semiconductor chips 10a . 10c with different conversion agent bodies 3 are provided or that only one of the semiconductor chips 10a -C a conversion agent body 3 having.

Beim Ausführungsbeispiel gemäß 10 ist der Halbleiterchip 10 ein oberflächenmontierbarer Chip. Die elektrischen Leiterbahnen 15 überragen in Richtung von dem Träger 11 weg die Halbleiterschichtenfolge 12 und sind mit den elektrischen Anschlussstücken 25, die sich an der Substratunterseite 24 befinden und gleichzeitig die elektrischen Anschlussbereiche 26 darstellen, elektrisch und mechanisch zum Beispiel über ein Löten verbunden. Die Halbleiterschichtenfolge 12 kann als Flip-Chip gestaltet sein.According to the embodiment 10 is the semiconductor chip 10 a surface mountable chip. The electrical conductors 15 overhang in the direction of the vehicle 11 away the semiconductor layer sequence 12 and are with the electrical connectors 25 , which are located at the substrate bottom 24 and at the same time the electrical connection areas 26 represent, electrically and mechanically connected, for example via a soldering. The semiconductor layer sequence 12 can be designed as a flip-chip.

Der Träger 11 der Halbleiterschichtenfolge 12 an der Strahlungsdurchtrittsfläche 17 ist gemäß 10 insbesondere ein klarsichtiges oder ein diffus lichtstreuendes strahlungsdurchlässiges Keramiksubstrat, dem optional mindestens ein Leuchtstoff beigegeben ist. Mit anderen Worten kann der Träger 11 gleichzeitig den Konversionsmittelkörper 3 ausbilden. Anders als in 10 dargestellt ist es ebenso möglich, dass an einer den Anschlussstücken 25 zugewandten Seite der Halbleiterschichtenfolge alternativ oder zusätzlich zu dem Träger 11 ein nicht dargestellter Zusatzträger angebracht ist.The carrier 11 the semiconductor layer sequence 12 at the radiation passage area 17 is according to 10 especially a clear or a diffuse one light-scattering radiation-transmissive ceramic substrate to which optionally at least one phosphor is added. In other words, the carrier can 11 at the same time the conversion agent body 3 form. Unlike in 10 illustrated it is also possible that at one of the fittings 25 facing side of the semiconductor layer sequence alternatively or in addition to the carrier 11 an unillustrated additional carrier is attached.

In 11 ist ein Ausführungsbeispiel einer Flachlichtquelle 40 mit einem optoelektronischen Bauteil 1, zum Beispiel wie in einer der 1 bis 10 illustriert, und mit einem Flächenlichtleiter 45, zum Beispiel einer Lichtleiterplatte oder einer Lichtleiterfolie, dargestellt. Der Flächenlichtleiter 45 kann ein Konversionsmittel und/oder einen Leuchtstoff beinhalten.In 11 is an embodiment of a flat light source 40 with an optoelectronic component 1 for example like in one of the 1 to 10 illustrated, and with a surface light guide 45 , For example, a light guide plate or a light guide foil, shown. The surface light guide 45 may include a conversion agent and / or a phosphor.

Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.The The invention described herein is not by the description limited to the embodiments. Much more For example, the invention includes every novel feature as well as every combination of features, in particular any combination of features in the patent claims, even if this feature or this combination itself is not explicitly stated in the claims or embodiments is given.

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Claims (15)

Optoelektronisches Bauteil (1) mit einem Erweiterungsträger (20) und mit wenigstens einem optoelektronischen Halbleiterchip (10), wobei – der Halbleiterchip (10) einen Träger (11) und eine aktive Halbleiterschichtenfolge (12) umfasst, die an einer Trägeroberseite (13) angebracht ist, – sich mindestens eine elektrische Leiterbahn (15) zur Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge (12) in einer lateralen Richtung neben der Halbleiterschichtenfolge (12) an der Trägeroberseite (13) befindet, – der Erweiterungsträger (20) ein Substrat (21) mit mindestens einem Durchbruch (22) aufweist, – der Halbleiterchip (12) in dem Durchbruch (22) angebracht ist, – an einer Substratoberseite (23) und/oder an einer Substratunterseite (24) mindestens ein elektrisches Anschlussstück (25) angebracht ist, und – eine Dicke (T) des Halbleiterchips (10) mit einer Abweichung von höchstens 15% einer Dicke (C) des Erweiterungsträgers (10) entspricht.Optoelectronic component ( 1 ) with an expansion carrier ( 20 ) and with at least one optoelectronic semiconductor chip ( 10 ), wherein - the semiconductor chip ( 10 ) a carrier ( 11 ) and an active semiconductor layer sequence ( 12 ), which on a carrier top ( 13 ), - at least one electrical track ( 15 ) for contacting the semiconductor layer sequence ( 12 ) in a lateral direction next to the semiconductor layer sequence ( 12 ) on the carrier top ( 13 ), - the extension carrier ( 20 ) a substrate ( 21 ) with at least one breakthrough ( 22 ), - the semiconductor chip ( 12 ) in the breakthrough ( 22 ), - on a substrate top side ( 23 ) and / or on a substrate underside ( 24 ) at least one electrical connector ( 25 ), and - a thickness (T) of the semiconductor chip ( 10 ) with a maximum deviation of 15% of a thickness (C) of the expansion support ( 10 ) corresponds. Optoelektronisches Bauteil (1) nach dem vorhergehenden Anspruch, bei dem sich mindestens eines der Anschlussstücke (25) in einer lateralen Richtung teilweise über den Durchbruch (12) erstreckt.Optoelectronic component ( 1 ) according to the preceding claim, in which at least one of the connecting pieces ( 25 ) in a lateral direction partially over the aperture ( 12 ). Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterchip (10) insbesondere ausschließlich über wenigstens eines der Anschlussstücke (25) mechanisch mit dem Erweiterungsträger (20) fest verbunden ist.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor chip ( 10 ) in particular exclusively via at least one of the connecting pieces ( 25 ) mechanically with the extension carrier ( 20 ) is firmly connected. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Trägeroberseite (13) mit der Substratoberseite (23) des Erweiterungsträgers (20) fluchtet.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, wherein the carrier top ( 13 ) with the substrate top side ( 23 ) of the enlargement carrier ( 20 ) flees. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Erweiterungsträger (20) den Halbleiterchip (10) in lateraler Richtung vollständig umgibt.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the extension carrier ( 20 ) the semiconductor chip ( 10 ) completely surrounds in the lateral direction. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem entweder der Träger (11) des Halbleiterchips (10) oder das Substrat (21) des Erweiterungsträgers (20) elektrisch leitfähig ist.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which either the carrier ( 11 ) of the semiconductor chip ( 10 ) or the substrate ( 21 ) of the enlargement carrier ( 20 ) is electrically conductive. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Substrat (21) an der Substratunterseite (24) mindestens zwei elektrische Anschlussbereiche (26) angebracht sind, die elektrisch mit den mindestens zwei Anschlussstücken (25) an der Substratoberseite (23) verbunden sind.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the substrate ( 21 ) on the underside of the substrate ( 24 ) at least two electrical connection areas ( 26 ) which are electrically connected to the at least two connecting pieces ( 25 ) at the substrate top ( 23 ) are connected. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das eine Mehrzahl von Halbleiterchips (10) umfasst, von denen je einer in einem der Durchbrüche (22) des Erweiterungsträgers (20) angebracht ist, wobei die Halbleiterchips (10) über die Anschlussstücke (25) elektrisch in Reihe geschaltet sind.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, comprising a plurality of semiconductor chips ( 10 ), one each in one of the breakthroughs ( 22 ) of the enlargement carrier ( 20 ), wherein the semiconductor chips ( 10 ) via the connectors ( 25 ) are electrically connected in series. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem laterale Ausdehnungen des Durchbruchs (22) von lateralen Ausdehnungen des Halbleiterchips (10) jeweils um höchstens 15% abweichen.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which lateral extensions of the aperture ( 22 ) of lateral dimensions of the semiconductor chip ( 10 ) in each case by a maximum of 15%. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Durchbruch (22) und der Träger (11) formschlüssig aneinander angeformt sind.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the breakthrough ( 22 ) and the carrier ( 11 ) are positively molded to each other. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem, in Draufsicht gesehen, eine Fläche der Substratoberseite (23) mindestens doppelt so groß ist wie eine Fläche der Trägeroberseite (13).Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which, viewed in plan view, a surface of the substrate top ( 23 ) is at least twice as large as a surface of the carrier top ( 13 ). Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Dicke (C, T) zwischen einschließlich 50 μm und 500 μm beträgt.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, whose thickness (C, T) is between 50 μm and 500 μm inclusive. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das oberflächenmontierbar ist, wobei eine der Trägeroberseite (13) abgewandte Trägerunterseite (14) des Trägers (10) eine thermische Kontaktfläche ist.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, which is surface mountable, wherein one of the carrier top ( 13 ) away from the underside of the carrier ( 14 ) of the carrier ( 10 ) is a thermal contact surface. Optoelektronisches Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Halbleiterchip (10) oberflächenmontierbar ist.Optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims, in which the semiconductor chip ( 10 ) is surface mountable. Flachlichtquelle (40) mit mindestens einem optoelektronischen Bauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und mit mindestens einem Flächenlichtleiter (45).Flat light source ( 40 ) with at least one optoelectronic component ( 1 ) according to one of the preceding claims and with at least one surface light guide ( 45 ).
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