DE102012112316A1 - Method and device for producing a radiation-emitting semiconductor component and radiation-emitting semiconductor component - Google Patents

Method and device for producing a radiation-emitting semiconductor component and radiation-emitting semiconductor component Download PDF

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Markus Richter
Tony Albrecht
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Ams Osram International GmbH
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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung von mindestens einem Strahlung emittierenden Halbleiterbauelement (11) mit den folgenden Schritten angegeben: – Bereitstellen von mindestens einem Strahlung emittierenden Halbleiterchip (4) mit einer Oberseite (6) und mindestens einer Seitenfläche (7), die schräg zu der Oberseite (6) verläuft, – Aufbringen eines Konversionselements (8) auf die Oberseite (6) und/oder die mindestens eine Seitenfläche (7) mittels Aufsprühen, wobei das Konversionselement (8) aus einem Sprühmittel (2b) erzeugt wird, das ein Matrixmaterial und Konverterpartikel enthält.The invention relates to a method for producing at least one radiation-emitting semiconductor component (11) comprising the following steps: - providing at least one radiation-emitting semiconductor chip (4) with an upper side (6) and at least one side surface (7) which is oblique to the Top side (6) extends, - applying a conversion element (8) on the top (6) and / or the at least one side surface (7) by means of spraying, wherein the conversion element (8) from a spray (2b) is generated, which is a matrix material and converter particles.

Description

Es wird ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements angegeben. Ferner wird eine Vorrichtung angegeben, mit welcher ein Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement hergestellt werden kann. Schließlich wird ein Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement angegeben.A method for producing a radiation-emitting semiconductor component is specified. Furthermore, a device is specified with which a radiation-emitting semiconductor component can be produced. Finally, a radiation-emitting semiconductor component is specified.

In der Druckschrift DE 10 2009 051 748 A1 ist beispielsweise ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements beschrieben, das im Betrieb Mischlicht erzeugt und einen Halbleiterchip und ein Konversionselement aufweist. Um Mischlicht mit einem vorgegebenen Farbort zu erzielen, wird das Konversionselement mittels Laserstrahlung stellenweise abgetragen.In the publication DE 10 2009 051 748 A1 For example, a method for producing a semiconductor device is described which generates mixed light during operation and has a semiconductor chip and a conversion element. In order to achieve mixed light with a predetermined color location, the conversion element is removed in places by means of laser radiation.

Eine zu lösende Aufgabe besteht vorliegend darin, ein zerstörungsfreies Verfahren zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements anzugeben, welches Strahlung mit einem vorgegebenen Farbort emittiert. Weitere Aufgaben sind es, eine Vorrichtung zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements und ein Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement anzugeben, welches Strahlung mit einem vorgegebenen Farbort emittiert. An object to be solved in the present case is to provide a non-destructive method for producing a radiation-emitting semiconductor component which emits radiation having a predetermined color location. Further objects are to provide a device for producing a radiation-emitting semiconductor component and a radiation-emitting semiconductor component which emits radiation having a predetermined color location.

Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren, eine Vorrichtung und einen Gegenstand gemäß den unabhängigen Patentansprüchen gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Gegenstands und des Verfahrens sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und gehen weiterhin aus der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen hervor.These objects are achieved by a method, a device and an article according to the independent patent claims. Advantageous embodiments and further developments of the subject matter and of the method are given in the dependent claims and furthermore emerge from the following description and the drawings.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird in einem Schritt mindestens ein Strahlung emittierender Halbleiterchip mit einer Oberseite und mindestens einer Seitenfläche, die schräg, insbesondere senkrecht, zu der Oberseite verläuft, bereitgestellt. Die "mindestens eine Seitenfläche" ist so zu verstehen, dass der Halbleiterchip insbesondere nur eine Seitenfläche aufweist, wenn der Halbleiterchip zylindrisch ausgebildet ist. Die Seitenfläche ist dann durch die Mantelfläche des Zylinders gebildet. Ist der Halbleiterchip quaderförmig ausgebildet, weist er insbesondere vier Seitenflächen auf. Zur Erzeugung von elektromagnetischer Primärstrahlung umfasst der Halbleiterchip vorzugsweise eine aktive Zone. Die im Betrieb erzeugte Primärstrahlung verlässt den Halbleiterchip zumindest zum Teil durch die Oberseite. Weiterhin kann ein Teil der Primärstrahlung durch die mindestens eine Seitenfläche aus dem Halbleiterchip austreten.In accordance with at least one embodiment of the method, at least one radiation-emitting semiconductor chip having an upper side and at least one side surface, which extends obliquely, in particular perpendicularly, to the upper side, is provided in one step. The "at least one side surface" is understood to mean that the semiconductor chip in particular has only one side surface when the semiconductor chip is cylindrical. The side surface is then formed by the lateral surface of the cylinder. If the semiconductor chip is cuboid, it has, in particular, four side surfaces. For generating electromagnetic primary radiation, the semiconductor chip preferably comprises an active zone. The primary radiation generated during operation leaves the semiconductor chip at least in part through the top side. Furthermore, part of the primary radiation can emerge from the semiconductor chip through the at least one side surface.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird ein Konversionselement auf die Oberseite und/oder die mindestens eine Seitenfläche des Halbleiterchips aufgebracht. Die Oberseite kann teilweise oder vollständig von dem Konversionselement bedeckt werden. Zusätzlich oder alternativ kann die mindestens eine Seitenfläche teilweise oder vollständig von dem Konversionselement bedeckt werden. In a further method step, a conversion element is applied to the upper side and / or the at least one side surface of the semiconductor chip. The top can be partially or completely covered by the conversion element. Additionally or alternatively, the at least one side surface may be partially or completely covered by the conversion element.

Das Konversionselement wird mittels Aufsprühen (Englisch: Spray-Coating) auf den Halbleiterchip aufgebracht. Vorzugsweise wird das Konversionselement aus einem Sprühmittel erzeugt, das ein Matrixmaterial und Konverterpartikel enthält. Insbesondere umgibt das Matrixmaterial die Konverterpartikel bereits im Sprühmittel. Die Konverterpartikel sind zum Beispiel im Matrixmaterial verteilt und allseitig vom Matrixmaterial umgeben. Das Matrixmaterial kann nach dem Aufbringen für eine gute Haftung zwischen dem Halbleiterchip und den Konverterpartikeln sorgen. Beispielsweise kann ein harzbasiertes Matrixmaterial verwendet werden. Weiterhin eignet sich ein Silikonmaterial als Matrixmaterial.The conversion element is applied by spraying (English: spray coating) on the semiconductor chip. Preferably, the conversion element is generated from a spray containing a matrix material and converter particles. In particular, the matrix material already surrounds the converter particles in the spray. The converter particles are distributed, for example, in the matrix material and surrounded on all sides by the matrix material. After application, the matrix material can provide good adhesion between the semiconductor chip and the converter particles. For example, a resin-based matrix material may be used. Furthermore, a silicone material is suitable as a matrix material.

Ferner enthält das Sprühmittel vorzugsweise ein Lösungsmittel, das die Mischung aus Konverterpartikeln und Matrixmaterial verdünnt und damit ein Aufsprühen des Konversionselements erleichtert. Beispielsweise kann ein Heptan als Lösungsmittel verwendet werden. Ein Heptan ist insbesondere bei der Verwendung eines Silikon enthaltenden Matrixmaterials geeignet.Furthermore, the spraying agent preferably contains a solvent which dilutes the mixture of converter particles and matrix material and thus facilitates spraying of the conversion element. For example, a heptane can be used as a solvent. A heptane is particularly useful when using a silicone-containing matrix material.

In einem weiteren Verfahrensschritt wird nach dem Aufbringen des Konversionselements eine Farbortmessung an dem Halbleiterchip durchgeführt. Hierbei wird der Farbort des Mischlichts, das von dem Halbleiterchip und dem Konversionselement emittiert wird, gemessen. Ferner wird eine Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und einem vorgegebenen Ziel-Farbort bestimmt. Wenn der gemessene Farbort von dem Ziel-Farbort abweicht, wird in einem nächsten Verfahrensschritt weiter Sprühmittel aufgesprüht. Dieser Vorgang-Messung des Farborts, Vergleich mit dem Ziel-Farbort, weiteres Aufsprühen von Sprühmittel- wird vorzugsweise solange wiederholt, bis der gemessene Farbort dem Ziel-Farbort entspricht. In a further method step, a color location measurement is carried out on the semiconductor chip after the application of the conversion element. Here, the color location of the mixed light emitted from the semiconductor chip and the conversion element is measured. Further, a difference between the measured color location and a predetermined destination color location is determined. If the measured color location deviates from the target color location, spraying is continued in a next method step. This process measurement of the color locus, comparison with the target color locus, further spraying of spraying agent is preferably repeated until the measured color locus corresponds to the destination color locus.

Vorliegend werden die Farborte als gleich angesehen, wenn vom menschlichen Standardbeobachter kein Unterschied zwischen den beiden Farborten wahrnehmbar ist. Der Farbort kann in Cx, Cy-Koordinaten der CIE-Normfarbtafel angegeben werden. Beispielsweise entsprechen sich die Farborte, wenn der Abstand in der CIE-Normfarbtafel kleiner als 0,05, vorzugsweise kleiner als 0,025, besonders bevorzugt kleiner als 0,01 ist.In the present case, the color loci are considered to be the same if no difference between the two color loci is discernible by the human standard observer. The color locus can be specified in Cx, Cy coordinates of the CIE standard color chart. For example, the color loci correspond when the distance in the CIE standard color chart is less than 0.05, preferably less than 0.025, more preferably less than 0.01.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei der Herstellung des Konversionselements das Sprühmittel in mehreren Schichten auf den Halbleiterchip aufgebracht. Dies ermöglicht eine gleichmäßige Aufbringung des Konversionselements. Beispielsweise kann zur Herstellung einer ersten Schicht ein erster Sprühstoß erzeugt werden. Zur Herstellung einer zweiten Schicht kann ein zweiter Sprühstoß erzeugt werden. Zwischen den Sprühstößen kann eine Pause eingelegt werden, wobei sich das Sprühmittel in der Pause zu einer dünnen Schicht verfestigen kann. Eine minimale Schichtdicke kann hierbei durch eine Partikelgröße der Konverterpartikel bestimmt werden und beträgt insbesondere etwa 5 μm.In accordance with at least one embodiment of the method, in the production of the Conversion element, the spray applied in several layers on the semiconductor chip. This allows a uniform application of the conversion element. For example, a first spray may be generated to produce a first layer. To produce a second layer, a second spray can be generated. You can take a break between the sprays, during which time the spray can solidify to a thin layer. A minimum layer thickness can be determined here by a particle size of the converter particles and is in particular about 5 μm.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt eine erste Messung des Farborts nach dem Aufbringen mehrerer Schichten. Zum Beispiel können zunächst vier Schichten aufgesprüht werden. Dann wird der Farbort des erzeugten Mischlichts gemessen. Nach der Messung des Farborts entscheidet sich, ob der vorgegebene Ziel-Farbort bereits erreicht ist oder ob noch eine weitere Schicht aufgebracht werden soll, um den vorgegebenen Ziel-Farbort zu erreichen.In accordance with at least one embodiment of the method, a first measurement of the color location is carried out after the application of several layers. For example, first four layers can be sprayed on. Then, the color location of the generated mixed light is measured. After the color location has been measured, it is decided whether the predetermined target color location has already been reached or whether another layer is to be applied in order to reach the predetermined target color location.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform des Verfahrens wird der Strahlung emittierende Halbleiterchip zur Messung des Farborts elektrisch betrieben. Der Strahlung emittierende Halbleiterchip ist elektrisch angeschlossen und erzeugt im Betrieb Primärstrahlung, die von dem Konversionselement zumindest teilweise in Sekundärstrahlung konvertiert wird.In a preferred embodiment of the method, the radiation-emitting semiconductor chip is operated electrically to measure the color locus. The radiation-emitting semiconductor chip is electrically connected and generates during operation primary radiation, which is at least partially converted by the conversion element into secondary radiation.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Verfahrens werden in einem ersten Verfahrensschritt mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips in einem ersten Verbund bereitgestellt, die im Betrieb Primärstrahlung in einem ersten Wellenlängenbereich erzeugen. Die Halbleiterchips des Verbunds sind nach ihrer Primärwellenlänge vorsortiert. In accordance with at least one embodiment of the method, in a first method step, a plurality of radiation-emitting semiconductor chips are provided in a first composite, which generate primary radiation in a first wavelength range during operation. The semiconductor chips of the composite are pre-sorted according to their primary wavelength.

In einem nächsten Verfahrensschritt wird auf jeden Halbleiterchip ein Konversionselement aufgebracht. Anschließend wird bei jedem Halbleiterchip der Farbort des von Halbleiterchip und Konversionselement erzeugten Mischlichts gemessen. In a next method step, a conversion element is applied to each semiconductor chip. Subsequently, the color location of the mixed light generated by the semiconductor chip and the conversion element is measured in each semiconductor chip.

Für die Art des Aufsprühens wird ein Sprühparameter gewonnen. Beispielsweise kann der Sprühparameter die Anzahl der Sprühstöße beinhalten. For the type of spraying a spray parameter is obtained. For example, the spray parameter may include the number of sprays.

In einem weiteren Verfahrensschritt werden mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips in einem zweiten Verbund bereitgestellt, die im Betrieb Primärstrahlung in dem ersten Wellenlängenbereich erzeugen. Auch diese Halbleiterchips sind nach ihrer Primärwellenlänge vorsortiert. In einem weiteren Verfahrensschritt wird auf jeden Halbleiterchip ein Konversionselement aufgebracht. Vorteilhafterweise wird das Aufsprühen durch den Sprühparameter bestimmt, der beim Aufsprühen im Zusammenhang mit dem ersten Verbund gewonnen wurde. Dadurch kann ein Nachsprühen beim zweiten Verbund entfallen. In a further method step, a plurality of radiation-emitting semiconductor chips are provided in a second composite, which generate in operation primary radiation in the first wavelength range. These semiconductor chips are presorted according to their primary wavelength. In a further method step, a conversion element is applied to each semiconductor chip. Advantageously, the spraying is determined by the spraying parameter obtained during spraying in connection with the first composite. This eliminates post-spraying the second composite.

Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips auf einem gemeinsamen Anschlussträger montiert und elektrisch angeschlossen. Anschließend werden die Konversionselemente auf die Halbleiterchips aufgebracht. Nachfolgend können die Halbleiterchips beispielsweise mit einem Gehäuse oder einem optischen Element versehen werden. Der Verbund aus Anschlussträger und Halbleiterchips wird vereinzelt, so dass mehrere Strahlung emittierende Halbleiterbauelemente entstehen. Hierbei wird der gemeinsame Anschlussträger in mehrere Anschlussträger zerteilt, so dass die fertigen Halbleiterbauelemente jeweils einen Anschlussträger aufweisen.In an advantageous embodiment of the method, a plurality of radiation-emitting semiconductor chips are mounted on a common connection carrier and electrically connected. Subsequently, the conversion elements are applied to the semiconductor chips. Subsequently, the semiconductor chips may be provided, for example, with a housing or an optical element. The composite of connection carrier and semiconductor chips is singulated so that a plurality of radiation-emitting semiconductor components are formed. Here, the common connection carrier is divided into a plurality of connection carrier, so that the finished semiconductor devices each have a connection carrier.

Das oben beschriebene Verfahren ermöglicht eine effiziente Herstellung von Halbleiterbauelementen, die im Betrieb Mischlicht erzeugen. Vorteilhafterweise kann bei den so erzeugten Halbleiterbauelementen eine vergleichsweise enge Farbortverteilung realisiert werden.The method described above enables efficient production of semiconductor devices that produce mixed light during operation. Advantageously, in the case of the semiconductor components thus produced, a comparatively narrow color locus distribution can be realized.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst ein Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement, das vorzugsweise mittels des oben beschriebenen Verfahrens hergestellt ist, einen Strahlung emittierenden Halbleiterchip mit einer Oberseite und mindestens einer Seitenfläche, durch die zumindest ein Teil der im Betrieb erzeugten Primärstrahlung den Halbleiterchip verlässt, und ein Konversionselement, das mit zumindest Teilen der Oberseite und/oder der mindestens einen Seitenfläche in direktem Kontakt steht und dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der emittierten Primärstrahlung in Sekundärstrahlung zu konvertieren, wobei das Konversionselement auf die Oberseite und/oder die mindestens eine Seitenfläche aufgesprüht ist. Insbesondere verläuft die Seitenfläche schräg, insbesondere senkrecht, zu der Oberseite.In accordance with at least one embodiment, a radiation-emitting semiconductor component, which is preferably produced by the method described above, comprises a radiation-emitting semiconductor chip with an upper side and at least one side surface, through which at least part of the primary radiation generated in operation leaves the semiconductor chip, and a conversion element, which is in direct contact with at least parts of the upper side and / or the at least one side surface and is intended to convert at least part of the emitted primary radiation into secondary radiation, wherein the conversion element is sprayed onto the upper side and / or the at least one side surface. In particular, the side surface extends obliquely, in particular perpendicular, to the top.

Es wird eine Vorrichtung angegeben, die insbesondere zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements mit den oben genannten Eigenschaften geeignet ist. Das heißt, sämtliche für das Verfahren offenbarten Merkmale sind auch für die Vorrichtung offenbart und umgekehrt.A device is specified, which is particularly suitable for producing a radiation-emitting semiconductor component with the abovementioned properties. That is, all features disclosed for the method are also disclosed for the device, and vice versa.

Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst die Vorrichtung eine Sprühvorrichtung, die ein Sprühmittel zur Erzeugung eines Konversionselements enthält. In accordance with at least one embodiment, the device comprises a spraying device which contains a spraying means for producing a conversion element.

Weiterhin umfasst die Vorrichtung eine Messvorrichtung zur Messung eines Farborts von Mischlicht, das von einem Strahlung emittierenden Halbleiterchip und dem auf einer Oberseite und/oder auf mindestens einer Seitenfläche des Halbleiterchips aufgebrachten Konversionselement emittiert wird. Furthermore, the device comprises a measuring device for measuring a color locus of mixed light which is emitted by a radiation-emitting semiconductor chip and the conversion element applied on an upper side and / or on at least one side surface of the semiconductor chip.

Ferner umfasst die Vorrichtung eine Steuereinheit, die dazu eingerichtet ist ein Verfahren zu steuern, wobei in einem ersten Verfahrensschritt das Sprühmittel mittels der Sprühvorrichtung auf den Strahlung emittierenden Halbleiterchip aufgesprüht wird. In einem nächsten Verfahrensschritt wird der Farbort des Mischlichts mittels der Messvorrichtung gemessen. In einem weiteren Verfahrensschritt wird eine Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und einem vorgegebenen Ziel-Farbort bestimmt. Furthermore, the device comprises a control unit, which is set up to control a method, wherein in a first method step the spraying agent is sprayed onto the radiation-emitting semiconductor chip by means of the spraying device. In a next process step, the color location of the mixed light is measured by means of the measuring device. In a further method step, a difference between the measured color location and a predetermined destination color location is determined.

Das Sprühmittel wird mittels der Sprühvorrichtung weiter aufgesprüht, wenn der gemessene Farbort von dem Ziel-Farbort abweicht. Die Schritte-Messung des Farborts, Vergleich mit dem Ziel-Farbort, weiteres Aufsprühen von Sprühmittel- können wiederholt werden bis der gemessene Farbort dem Ziel-Farbort entspricht.The spray is further sprayed by the sprayer when the measured color location deviates from the target color location. The step measurement of the color locus, comparison with the target color locus, further spraying of spraying means can be repeated until the measured color locus corresponds to the destination color locus.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist die Sprühvorrichtung einen Sprühkopf auf, mittels welchem mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips besprüht werden. Insbesondere wird ein Verbund aus Halbleiterchips mit nur einem Sprühkopf besprüht. Beispielsweise kann der Sprühkopf über die Halbleiterchips hinweg bewegt werden.According to an advantageous embodiment of the device, the spraying device has a spray head, by means of which a plurality of radiation-emitting semiconductor chips are sprayed. In particular, a composite of semiconductor chips is sprayed with only one spray head. For example, the spray head can be moved across the semiconductor chips.

Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.Further advantages, advantageous embodiments and developments emerge from the embodiments described below in conjunction with the figures.

Es zeigen:Show it:

1 bis 3 eine schematische Darstellung einer hier beschriebenen Vorrichtung, mit welcher ein Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements durchgeführt werden kann, und 1 to 3 a schematic representation of a device described herein, with which a method according to an embodiment for producing a radiation-emitting semiconductor device can be performed, and

4 eine schematische Schnittdarstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel. 4 a schematic sectional view of a radiation-emitting semiconductor device according to an embodiment.

Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein.The same, similar or equivalent elements are provided in the figures with the same reference numerals. The figures and the proportions of the elements shown in the figures with each other are not to be considered to scale. Rather, individual elements may be exaggerated in size for better representability and / or better intelligibility.

1 zeigt eine Vorrichtung (nicht gekennzeichnet), mit welcher ein Verfahren zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements durchgeführt werden kann. Die Vorrichtung umfasst eine Steuereinheit 1, die beispielsweise zumindest einen Mikroprozessor zur Durchführung eines hier beschriebenen Verfahrens umfasst. 1 shows a device (not marked), with which a method for producing a radiation-emitting semiconductor device can be performed. The device comprises a control unit 1 which comprises, for example, at least one microprocessor for carrying out a method described here.

Ferner umfasst die Vorrichtung eine Sprühvorrichtung 2, die zur Erzeugung eines Konversionselements vorgesehen ist. Die Sprühvorrichtung 2 ist mit der Steuereinheit 1 verbunden. Die Sprühvorrichtung 2 umfasst beispielsweise einen Sprühkopf 2a. Die Sprühvorrichtung 2, insbesondere der Sprühkopf 2a, weist ein Sprühmittel 2b zur Erzeugung des Konversionselements auf. Vorzugsweise enthält das Sprühmittel 2b ein Matrixmaterial und Konverterpartikel. Besonders bevorzugt enthält das Sprühmittel 2b zusätzlich ein Lösungsmittel. Insbesondere ist das Matrixmaterial aus einem harzbasierten oder Silikon enthaltenden Material gebildet.Furthermore, the device comprises a spraying device 2 , which is provided for generating a conversion element. The spraying device 2 is with the control unit 1 connected. The spraying device 2 includes, for example, a spray head 2a , The spraying device 2 , in particular the spray head 2a , has a spray 2 B for generating the conversion element. Preferably, the spray contains 2 B a matrix material and converter particles. Particularly preferably, the spray contains 2 B in addition a solvent. In particular, the matrix material is formed from a resin-based or silicone-containing material.

Für die Konverterpartikel kommt beispielsweise zumindest eines der folgenden Materialien in Betracht:For example, at least one of the following materials is suitable for the converter particles:

Mit Metallen der seltenen Erden dotierte Granate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Erdalkalisiliziumnitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Oxynitride, mit Metallen der seltenen Erden dotierte Aluminiumoxynitride.Grits doped with rare earth metals, alkaline earth sulfides doped with rare earth metals, thiogallates doped with rare earth metals, rare earth doped aluminates, rare earth doped orthosilicates, rare earth doped chlorosilicates, metals rare earth doped alkaline earth silicon nitrides, rare earth doped oxynitrides, rare earth doped aluminum oxynitrides.

Vorzugsweise sind die Konverterpartikel aus dotierten Granaten wie Ce- oder Tb-aktivierte Granate wie YAG:Ce, TAG:Ce, TbYAG:Ce gebildet. Preferably, the converter particles are formed from doped garnets such as Ce- or Tb-activated garnets such as YAG: Ce, TAG: Ce, TbYAG: Ce.

Wie in 2 dargestellt ist, umfasst die Vorrichtung weiterhin eine Messvorrichtung 3, die zur Bestimmung eines Farbortes vorgesehen ist. Die Messvorrichtung 3 umfasst beispielsweise zumindest eine Photodiode und/oder zumindest einen CCD-Sensor. Die Messvorrichtung 3 ist mit der Steuereinheit 1 verbunden.As in 2 is shown, the device further comprises a measuring device 3 , which is intended to determine a color location. The measuring device 3 comprises, for example, at least one photodiode and / or at least one CCD sensor. The measuring device 3 is with the control unit 1 connected.

Mittels der Vorrichtung wird nun folgendes Verfahren durchgeführt:
In die Vorrichtung wird ein Verbund aus Strahlung emittierenden Halbleiterchips 4 eingebracht (vgl. 1). Die Strahlung emittierenden Halbleiterchips 4 sind auf einem gemeinsamen Anschlussträger 5 angeordnet. Der Anschlussträger 5 weist beispielsweise mehrere erste Anschlussbereiche 5a und mehrere zweite Anschlussbereiche 5b auf. Ein Strahlung emittierender Halbleiterchip 4 ist jeweils mit einem ersten Anschlussbereich 5a und einem zweiten Anschlussbereich 5b elektrisch verbunden.
By means of the device, the following procedure is now carried out:
The device is a composite of radiation-emitting semiconductor chips 4 introduced (cf. 1 ). The radiation-emitting semiconductor chips 4 are on a common connection carrier 5 arranged. The connection carrier 5 has, for example, several first connection areas 5a and several second connection areas 5b on. A radiation-emitting semiconductor chip 4 is always with a first terminal area 5a and a second connection area 5b electrically connected.

Auf eine Oberseite 6 und/oder Seitenflächen 7 der Halbleiterchips 4 wird Sprühmittel 2b aufgesprüht. Aus dem Sprühmittel 2b werden die Konversionselemente 8 erzeugt (vgl. 1 und 2). Beispielsweise kann das Sprühmittel 2b schichtenweise aufgetragen werden. Die Schichten werden nacheinander durch einzelne Sprühstöße erzeugt. Nach etwa vier Schichten kann eine erste Messung des Farborts erfolgen.On a top 6 and / or side surfaces 7 the semiconductor chips 4 becomes a spray 2 B sprayed. From the spray 2 B become the conversion elements 8th generated (cf. 1 and 2 ). For example, the spray can 2 B be applied in layers. The layers are produced successively by individual sprays. After about four layers, a first measurement of the color location can be made.

Zur Messung des Farborts werden die Halbleiterchips 4 elektrisch betrieben. Im Betrieb emittieren die Halbleiterchips 4 Primärstrahlung 9a, die durch das jeweilige Konversionselement 8 zumindest teilweise in Sekundärstrahlung 9b umgewandelt wird. Beispielsweise können die Strahlung emittierenden Halbleiterchips 4 blaues Licht emittieren, das von dem jeweiligen Konversionselement 8 zumindest teilweise in grünes und/oder rotes und/oder gelbes Licht umgewandelt wird, sodass die fertigen Halbleiterbauelemente im Betrieb weißes Licht abstrahlen. Mischlicht, das sich aus der Primärstrahlung 9a und der Sekundärstrahlung 9b zusammensetzt, trifft auf die Messvorrichtung 3 auf (vgl. 2). Mittels der Messvorrichtung 3 wird für jeden Halbleiterchip 4 der Farbort des Mischlichts gemessen. For measuring the color locus, the semiconductor chips 4 Electrically operated. In operation, the semiconductor chips emit 4 primary radiation 9a passing through the respective conversion element 8th at least partially in secondary radiation 9b is converted. For example, the radiation-emitting semiconductor chips 4 emit blue light, that of the respective conversion element 8th is at least partially converted into green and / or red and / or yellow light, so that the finished semiconductor devices emit white light during operation. Mixed light resulting from the primary radiation 9a and the secondary radiation 9b composed, meets the measuring device 3 on (cf. 2 ). By means of the measuring device 3 is for every semiconductor chip 4 measured the color location of the mixed light.

Ferner wird mittels der Steuereinheit 1 für jeden Halbleiterchip 4 eine Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und einem vorgegebenen Ziel-Farbort bestimmt. Wenn bei einem Halbleiterchip 4 der gemessene Farbort von dem Ziel-Farbort abweicht, wird entsprechend weiter Sprühmittel 2b aufgesprüht. Dieser Vorgang-Messung des Farborts, Vergleich mit dem Ziel-Farbort, weiteres Aufsprühen von Sprühmittel 2b – kann für jeden Halbleiterchip 4 solange wiederholt werden, bis der gemessene Farbort dem Ziel-Farbort entspricht.Further, by means of the control unit 1 for every semiconductor chip 4 determines a difference between the measured color location and a given destination color location. If on a semiconductor chip 4 the measured color location deviates from the target color location, accordingly further spray becomes 2 B sprayed. This process measurement of the color locus, comparison with the target color locus, further spraying of spray 2 B - can for each semiconductor chip 4 be repeated until the measured color location corresponds to the destination color location.

Ist der vorgegebene Ziel-Farbort bei jedem Halbleiterchip 4 erreicht, können die Halbleiterchips 4 jeweils mit einem Gehäuse 10 versehen werden (vgl. 3). Beispielsweise können die Gehäuse 10 aus einem Klarverguss gebildet werden. Vorzugsweise werden die Gehäuse 10 als Linse ausgebildet.Is the default destination color location for each semiconductor chip 4 achieved, the semiconductor chips 4 each with a housing 10 be provided (see. 3 ). For example, the housing 10 be formed from a clear casting. Preferably, the housing 10 designed as a lens.

Nach der Herstellung der Gehäuse 10 kann der Verbund vereinzelt werden, so dass mehrere Strahlung emittierende Halbleiterbauelemente 11 entstehen (vgl. 4). Dabei wird der gemeinsame Anschlussträger 5 derart zerteilt, dass jedes Strahlung emittierende Halbleiterbauelement 11 einen Anschlussträger 5 aufweist.After the production of the housing 10 For example, the composite can be singulated so that multiple radiation emitting semiconductor devices 11 arise (cf. 4 ). This is the common connection carrier 5 such that each radiation emitting semiconductor device 11 a connection carrier 5 having.

Ein so gebildetes Halbleiterbauelement 11 umfasst einen Strahlung emittierenden Halbleiterchip 4 mit einer Oberseite 6 und mehreren Seitenflächen 7, durch die zumindest ein Teil der im Betrieb erzeugten Primärstrahlung 9a den Halbleiterchip 4 verlässt, und umfasst ein Konversionselement 8, das mit zumindest Teilen der Oberseite 6 und/oder der Seitenflächen 7 in direktem Kontakt steht und dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der emittierten Primärstrahlung 9a in Sekundärstrahlung 9b zu konvertieren, wobei das Konversionselement 8 auf die Oberseite 6 und/oder die Seitenflächen 7 aufgesprüht ist.A semiconductor device thus formed 11 includes a radiation emitting semiconductor chip 4 with a top 6 and several side surfaces 7 , by which at least part of the primary radiation generated during operation 9a the semiconductor chip 4 leaves, and includes a conversion element 8th that with at least parts of the top 6 and / or the side surfaces 7 is in direct contact and is intended to at least part of the emitted primary radiation 9a in secondary radiation 9b to convert, where the conversion element 8th on top 6 and / or the side surfaces 7 is sprayed on.

In einem weiteren Verfahrensschritt kann ein zweiter Verbund mit mehreren Halbleiterchips in die Vorrichtung eingebracht werden (nicht dargestellt). Das Aufsprühen von Sprühmittel wird dann durch einen Sprühparameter bestimmt, der im Zusammenhang mit dem ersten Verbund gewonnen wurde.In a further method step, a second composite with a plurality of semiconductor chips can be introduced into the device (not shown). The spraying of spraying agent is then determined by a spraying parameter obtained in connection with the first composite.

Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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 invention is not limited by the description based on the embodiments of these. Rather, the invention encompasses any novel feature as well as any combination of features, including in particular any combination of features in the claims, even if this feature or combination itself is not explicitly stated in the claims or exemplary embodiments.

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Claims (13)

Verfahren zur Herstellung von mindestens einem Strahlung emittierenden Halbleiterbauelement (11) mit den folgenden Schritten: – Bereitstellen von mindestens einem Strahlung emittierenden Halbleiterchip (4) mit einer Oberseite (6) und mindestens einer Seitenfläche (7), die schräg zu der Oberseite (6) verläuft, – Aufbringen eines Konversionselements (8) auf die Oberseite (6) und/oder die mindestens eine Seitenfläche (7) mittels Aufsprühen, wobei das Konversionselement (8) aus einem Sprühmittel (2b) erzeugt wird, das ein Matrixmaterial und Konverterpartikel enthält.Method for producing at least one radiation-emitting semiconductor component ( 11 ) comprising the following steps: - providing at least one radiation-emitting semiconductor chip ( 4 ) with a top side ( 6 ) and at least one side surface ( 7 ), which are oblique to the top ( 6 ), - application of a conversion element ( 8th ) on the top ( 6 ) and / or the at least one side surface ( 7 ) by spraying, wherein the conversion element ( 8th ) from a spray ( 2 B ) containing a matrix material and converter particles. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei nach dem Aufbringen des Konversionselements (8) folgende Schritte erfolgen: a. Messung eines Farborts von Mischlicht, das von dem Halbleiterchip (4) und dem Konversionselement (8) emittiert wird, b. Bestimmung einer Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und einem vorgegebenen Ziel-Farbort, c. Weiteres Aufsprühen von Sprühmittel (2b), wenn der gemessene Farbort von dem Ziel-Farbort abweicht.Method according to the preceding claim, wherein after the application of the conversion element ( 8th ) following steps: a. Measurement of a color locus of mixed light emitted by the semiconductor chip ( 4 ) and the conversion element ( 8th ) is emitted, b. Determining a difference between the measured color location and a predetermined destination color location, c. Further spraying of spray ( 2 B ) when the measured color location deviates from the target color location. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Schritte a, b und c wiederholt werden, bis der gemessene Farbort dem Ziel-Farbort entspricht. A method according to the preceding claim, wherein steps a, b and c are repeated until the measured color location corresponds to the destination color location. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen, wobei zur Herstellung des Konversionselements (8) das Sprühmittel (2b) in mehreren Schichten auf den Halbleiterchip (4) aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein for the preparation of the conversion element ( 8th ) the spraying agent ( 2 B ) in multiple layers on the semiconductor chip ( 4 ) is applied. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei eine erste Messung des Farborts nach dem Aufbringen mehrerer Schichten erfolgt. Method according to one of claims 2 to 4, wherein a first measurement of the color locus is carried out after the application of multiple layers. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei der Strahlung emittierende Halbleiterchip (4) zur Messung des Farborts elektrisch betrieben wird und im Betrieb Primärstrahlung (9a) erzeugt, die von dem Konversionselement (8) zumindest teilweise in Sekundärstrahlung (9b) konvertiert wird.Method according to one of claims 2 to 5, wherein the radiation-emitting semiconductor chip ( 4 ) is electrically operated for measuring the color locus and in operation primary radiation ( 9a ) generated by the conversion element ( 8th ) at least partially in secondary radiation ( 9b ) is converted. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sprühmittel (2b) zusätzlich ein Lösungsmittel enthält. Method according to one of the preceding claims, wherein the spraying agent ( 2 B ) additionally contains a solvent. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei – mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips (4) in einem ersten Verbund bereitgestellt werden, die im Betrieb Primärstrahlung (9a) in einem ersten Wellenlängenbereich erzeugen, – auf jeden Halbleiterchip (4) ein Konversionselement (8) aufgebracht und der Farbort gemessen wird, – für die Art des Aufsprühens ein Sprühparameter gewonnen wird, – mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips (4) in einem zweiten Verbund bereitgestellt werden, die im Betrieb Primärstrahlung (9a) in dem ersten Wellenlängenbereich erzeugen, wobei auf jeden Halbleiterchip (4) ein Konversionselement (8) aufgebracht und die Art des Aufsprühens durch den gewonnenen Sprühparameter bestimmt wird.Method according to one of claims 2 to 7, wherein - a plurality of radiation-emitting semiconductor chips ( 4 ) are provided in a first composite, which in operation primary radiation ( 9a ) in a first wavelength range, - on each semiconductor chip ( 4 ) a conversion element ( 8th ) and the color locus is measured, - a spraying parameter is obtained for the type of spraying, - a plurality of radiation-emitting semiconductor chips ( 4 ) are provided in a second composite, which in operation primary radiation ( 9a ) in the first wavelength range, with each semiconductor chip ( 4 ) a conversion element ( 8th ) is applied and the type of spraying is determined by the obtained spray parameters. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Strahlung emittierenden Halbleiterchips (4) des ersten oder zweiten Verbunds vor dem Aufbringen des Konversionselements (8) jeweils auf einem gemeinsamen Anschlussträger (5) montiert und elektrisch angeschlossen werden.The method of claim 8, wherein the radiation emitting semiconductor chips ( 4 ) of the first or second composite prior to the application of the conversion element ( 8th ) each on a common connection carrier ( 5 ) and connected electrically. Verfahren nach Anspruch 9, wobei zur Herstellung von mehreren Strahlung emittierenden Halbleiterbauelementen (11) der gemeinsame Anschlussträger (5) in mehrere Anschlussträger (5) zerteilt wird, so dass die fertigen Halbleiterbauelemente (11) jeweils einen Anschlussträger (5) aufweisen.Method according to claim 9, wherein for the production of a plurality of radiation-emitting semiconductor components ( 11 ) the common connection carrier ( 5 ) into several connection carriers ( 5 ), so that the finished semiconductor devices ( 11 ) each have a connection carrier ( 5 ) exhibit. Vorrichtung zur Herstellung eines Strahlung emittierenden Halbleiterbauelements (11) mit – einer Sprühvorrichtung (2), die ein Sprühmittel (2b) zur Erzeugung eines Konversionselements (8) enthält, – einer Messvorrichtung (3) zur Messung eines Farborts von Mischlicht, das von einem Strahlung emittierenden Halbleiterchip (4) und dem auf einer Oberseite (6) und/oder auf mindestens einer Seitenfläche (7) des Halbleiterchips (4) aufgebrachten Konversionselement (8) emittiert wird, – einer Steuereinheit (1), die dazu eingerichtet ist, folgendes Verfahren zu steuern: a. Aufsprühen des Sprühmittels (2b) auf den Strahlung emittierenden Halbleiterchip (4) mittels der Sprühvorrichtung (2), b. Messung des Farborts des Mischlichts mittels der Messvorrichtung (3), c. Bestimmung einer Differenz zwischen dem gemessenen Farbort und einem vorgegebenen Ziel-Farbort, d. Weiteres Aufsprühen von Sprühmittel (2b) mittels der Sprühvorrichtung (2b), wenn der gemessene Farbort von dem Ziel-Farbort abweicht. Device for producing a radiation-emitting semiconductor component ( 11 ) with a spraying device ( 2 ), which is a spray ( 2 B ) for generating a conversion element ( 8th ), - a measuring device ( 3 ) for measuring a color locus of mixed light emitted by a radiation-emitting semiconductor chip ( 4 ) and the one on top ( 6 ) and / or on at least one side surface ( 7 ) of the semiconductor chip ( 4 ) applied conversion element ( 8th ) is emitted, - a control unit ( 1 ), which is set up to control the following procedure: a. Spraying the spray ( 2 B ) on the radiation-emitting semiconductor chip ( 4 ) by means of the spray device ( 2 b. Measurement of the color locus of the mixed light by means of the measuring device ( 3 c. Determining a difference between the measured color location and a predetermined destination color location, d. Further spraying of spray ( 2 B ) by means of the spray device ( 2 B ) when the measured color location deviates from the target color location. Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Sprühvorrichtung (2) einen Sprühkopf (2a) aufweist, mittels welchem mehrere Strahlung emittierende Halbleiterchips (4) besprüht werden.Apparatus according to claim 11, wherein the spray device ( 2 ) a spray head ( 2a ), by means of which a plurality of radiation-emitting semiconductor chips ( 4 ) are sprayed. Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement (11) mit – einem Strahlung emittierenden Halbleiterchip (4) mit einer Oberseite (6) und mindestens einer Seitenfläche (7), durch die zumindest ein Teil der im Betrieb erzeugten Primärstrahlung (9a) den Halbleiterchip (4) verlässt, – einem Konversionselement (8), das mit zumindest Teilen der Oberseite (6) und/oder der mindestens einen Seitenfläche (7) in direktem Kontakt steht und dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der emittierten Primärstrahlung (9a) in Sekundärstrahlung (9b) zu konvertieren, wobei das Konversionselement (8) auf die Oberseite (6) und/oder die mindestens eine Seitenfläche (7) aufgesprüht ist.Radiation emitting semiconductor device ( 11 ) with a radiation-emitting semiconductor chip ( 4 ) with a top side ( 6 ) and at least one side surface ( 7 ), by which at least part of the primary radiation ( 9a ) the semiconductor chip ( 4 ) leaves, A conversion element ( 8th ), which at least parts of the top ( 6 ) and / or the at least one side surface ( 7 ) is in direct contact and is intended to at least part of the emitted primary radiation ( 9a ) in secondary radiation ( 9b ), where the conversion element ( 8th ) on the top ( 6 ) and / or the at least one side surface ( 7 ) is sprayed on.
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