DE102016118990A1 - Sensor - Google Patents

Sensor Download PDF

Info

Publication number
DE102016118990A1
DE102016118990A1 DE102016118990.1A DE102016118990A DE102016118990A1 DE 102016118990 A1 DE102016118990 A1 DE 102016118990A1 DE 102016118990 A DE102016118990 A DE 102016118990A DE 102016118990 A1 DE102016118990 A1 DE 102016118990A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
circuit board
layer
radiation
contact
semiconductor chip
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102016118990.1A
Other languages
English (en)
Inventor
Dirk Becker
Matthias Sperl
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102016118990.1A priority Critical patent/DE102016118990A1/de
Priority to DE112017005112.6T priority patent/DE112017005112B4/de
Priority to US16/339,523 priority patent/US10978597B2/en
Priority to PCT/EP2017/075395 priority patent/WO2018065537A1/de
Publication of DE102016118990A1 publication Critical patent/DE102016118990A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/02002—Arrangements for conducting electric current to or from the device in operations
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/44—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the coatings, e.g. passivation layer or anti-reflective coating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62—Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00—Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008—Processes
    • H01L2933/0033—Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066—Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/0004—Devices characterised by their operation
    • H01L33/002—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap
    • H01L33/0025—Devices characterised by their operation having heterojunctions or graded gap comprising only AIIIBV compounds
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005—Processes
    • H01L33/0095—Post-treatment of devices, e.g. annealing, recrystallisation or short-circuit elimination
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/58—Optical field-shaping elements

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Solid State Image Pick-Up Elements (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Sensor. Der Sensor weist eine Leiterplatte und wenigstens einen auf der Leiterplatte angeordneten Halbleiterchip auf. Der Halbleiterchip weist einen Vorderseitenkontakt auf. Auch ist der Halbleiterchip ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip. Der Sensor weist des Weiteren eine auf der Leiterplatte angeordnete Einbettungsschicht auf, welche seitlich an den wenigstens einen Halbleiterchip angrenzt. Der Sensor weist ferner eine Kontaktschicht auf, welche mit dem Vorderseitenkontakt des wenigstens einen Halbleiterchips verbunden ist. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen von Sensoren.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor, aufweisend eine Leiterplatte und wenigstens einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen von Sensoren.
  • Optische Sensoren können eine Leiterplatte und wenigstens einen auf der Leiterplatte angeordneten strahlungsdetektierenden Halbleiterchip aufweisen. In einer weiteren Ausgestaltung kann zusätzlich wenigstens ein strahlungsemittierender Halbleiterchip auf der Leiterplatte angeordnet sein.
  • Die Halbleiterchips können einen Rückseitenkontakt und einen Vorderseitenkontakt aufweisen. Über den Rückseitenkontakt und ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel kann ein Halbleiterchip mit einer Kontaktfläche einer Leiterplatte verbunden sein. Der Vorderseitenkontakt eines Halbleiterchips kann über einen Bonddraht an eine Kontaktfläche einer Leiterplatte angeschlossen sein.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen verbesserten Sensor und ein entsprechendes Verfahren zum Herstellen von Sensoren anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Sensor vorgeschlagen. Der Sensor weist eine Leiterplatte und wenigstens einen auf der Leiterplatte angeordneten Halbleiterchip auf. Der Halbleiterchip weist einen Vorderseitenkontakt auf. Auch ist der Halbleiterchip ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip. Ein weiterer Bestandteil des Sensors ist eine auf der Leiterplatte angeordnete Einbettungsschicht, welche seitlich an den wenigstens einen Halbleiterchip angrenzt. Des Weiteren weist der Sensor eine Kontaktschicht auf, welche mit dem Vorderseitenkontakt des wenigstens einen Halbleiterchips verbunden ist.
  • Bei dem vorgeschlagenen Sensor erfolgt eine elektrische Kontaktierung des Vorderseitenkontakts des wenigstens einen Halbleiterchips mit Hilfe einer Kontaktschicht. Dadurch kann der Sensor eine geringere Bauhöhe besitzen im Vergleich zu Sensoren, deren Halbleiterchips mit Hilfe von Bonddrähten kontaktiert sind. Dieser Platzvorteil erweist sich als günstig, wenn lediglich ein begrenzter Bauraum für den Sensor zur Verfügung steht. Dies gilt zum Beispiel in Bezug auf eine mögliche Anwendung des Sensors in einem Mobilgerät.
  • Ein weiterer Vorteil der Kontaktschicht ist eine im Vergleich zu Bonddrähten höhere Stabilität. Auf diese Weise kann der Sensor eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer besitzen. Dies ist auch dann der Fall, wenn große Temperaturschwankungen vorliegen. Diese Eigenschaft begünstigt zum Beispiel eine mögliche Anwendung des Sensors bei einem Kraftfahrzeug.
  • Im Folgenden werden weitere mögliche Details und Ausführungsformen näher beschrieben, welche für den Sensor in Betracht kommen können.
  • Die Leiterplatte kann auch als PCB bzw. PCB-Substrat (Printed Circuit Board) bezeichnet werden. In einer Ausführungsform weist die Leiterplatte ein isolierendes Material und elektrische Leiterstrukturen auf. Das isolierende Material kann ein Prepreg-Material wie zum Beispiel ein FR4- oder BT-Material (Bismaleimid-Triazin) sein. Die Leiterstrukturen können aus einem metallischen Material ausgebildet sein und Kontaktflächen aufweisen.
  • Die Leiterplatte kann zwei Hauptseiten aufweisen, wobei auf einer der Hauptseiten der wenigstens eine Halbleiterchip und die Einbettungsschicht angeordnet sind. Die Leiterstrukturen können an den beiden Hauptseiten angeordnete und hier zugängliche Kontaktflächen aufweisen. Ferner können die Leiterstrukturen weitere, sich durch die Leiterplatte erstreckende und/oder sich innerhalb der Leiterplatte befindende Bestandteile wie zum Beispiel Durchkontaktierungen, leitfähige Schichten, usw. aufweisen, über welche an den verschiedenen Hauptseiten angeordnete Kontaktflächen elektrisch miteinander verbunden sein können.
  • Die auf der Leiterplatte angeordnete Einbettungsschicht kann den wenigstens einen Halbleiterchip umfangsseitig vollständig umschließen. Die Einbettungsschicht kann aus einem elektrisch isolierenden Einbettungsmaterial ausgebildet sein. Das Einbettungsmaterial kann strahlungsundurchlässig sein, und zum Beispiel eine schwarze oder weiße Farbe besitzen. Eine Vorderseite des wenigstens einen Halbleiterchips kann frei von dem Einbettungsmaterial sein, und dadurch nicht mit der Einbettungsschicht bedeckt sein.
  • Der strahlungsdetektierende Halbleiterchip kann eine Photodiodenstruktur aufweisen. Möglich ist auch eine Ausgestaltung, in welcher der strahlungsdetektierende Halbleiterchip mehrere Detektionsbereiche, zum Beispiel in Form von mehreren Photodiodenstrukturen, aufweist. Die mehreren Detektionsbereiche können zum Ermöglichen einer Strahlungsdetektion in verschiedenen Wellenlängenbereichen ausgebildet sein.
  • Es ist ferner möglich, dass der strahlungsdetektierende Halbleiterchip zusätzlich Schaltungsstrukturen zur Auswertung aufweist. Hierbei kann der strahlungsdetektierende Halbleiterchip zum Beispiel ein ASIC-Chip (Application Specific Integrated Circuit) sein.
  • Die elektrisch leitfähige Kontaktschicht, welche an den Vorderseitenkontakt des wenigstens einen Halbleiterchips angeschlossen ist, kann in einer planaren Verbindungstechnologie (PI, Planar Interconnect) hergestellt sein. Daher kann die Kontaktschicht ein sogenannter PI-Kontakt, auch als Picos-Kontakt (Planar Interconnect Chip on Substrate) bezeichnet, sein. Die Kontaktschicht kann auf dem Halbleiterchip bzw. auf dessen Vorderseitenkontakt, der Einbettungsschicht und wenigstens einem weiteren Bestandteil des Sensors angeordnet sein. Die Kontaktschicht kann aus einem metallischen Material ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Sensor zusätzlich eine isolierende Schicht auf, welche den wenigstens einen Halbleiterchip vorderseitig am Rand bzw. im Bereich des Vorderseitenkontakts und auch die Einbettungsschicht in diesem Bereich bedeckt. In dieser Ausgestaltung kann die Kontaktschicht zum Teil auf der isolierenden Schicht angeordnet sein. Mit Hilfe der isolierenden Schicht kann vermieden werden, dass der Vorderseitenkontakt des Halbleiterchips über die Kontaktschicht mit einer Seitenflanke des Halbleiterchips kurzgeschlossen ist.
  • Über die Kontaktschicht kann eine elektrische Verbindung zwischen dem Vorderseitenkontakt des wenigstens einen Halbleiterchips und einer Kontaktfläche der Leiterplatte hergestellt sein. Hierzu ist gemäß einer weiteren Ausführungsform vorgesehen, dass die Einbettungsschicht eine Ausnehmung aufweist, über welche eine solche Kontaktfläche der Leiterplatte wenigstens teilweise freigelegt ist. Die Kontaktschicht ist mit der freigelegten Kontaktfläche der Leiterplatte verbunden. Hierbei kann die Kontaktschicht bis zu der Ausnehmung reichen und innerhalb der Ausnehmung auf der Kontaktfläche angeordnet sein.
  • Eine elektrische Verbindung zwischen dem Vorderseitenkontakt des wenigstens einen Halbleiterchips und einer Kontaktfläche der Leiterplatte kann nicht ausschließlich über die Kontaktschicht hergestellt sein. Dies gilt zum Beispiel für folgende Ausführungsform, in welcher der Sensor ein auf einer Kontaktfläche der Leiterplatte angeordnetes elektrisches Verbindungselement aufweist. Hierbei grenzt die Einbettungsschicht seitlich an das elektrische Verbindungselement an, und ist die Kontaktschicht mit dem elektrischen Verbindungselement verbunden. Das elektrische Verbindungselement kann zum Beispiel ein aus einem metallischen Material ausgebildeter Körper sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung ist das elektrische Verbindungselement ein metallisierter Körper aus zum Beispiel Silizium. Das elektrische Verbindungselement kann über ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel wie zum Beispiel ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, ein Lotmittel oder eine Sinterpaste an die betreffende Kontaktfläche der Leiterplatte angeschlossen sein. Die Einbettungsschicht kann das elektrische Verbindungselement umfangsseitig vollständig umschließen. Die Kontaktschicht kann auf dem elektrischen Verbindungselement angeordnet sein.
  • Der wenigstens eine Halbleiterchip kann ferner einen Rückseitenkontakt aufweisen. Über den Rückseitenkontakt und ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel wie zum Beispiel ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, ein Lotmittel oder eine Sinterpaste kann der Halbleiterchip mit einer weiteren Kontaktfläche der Leiterplatte elektrisch verbunden sein.
  • Es ist des Weiteren möglich, dass der wenigstens eine Halbleiterchip nicht nur einen, sondern mehrere Vorderseitenkontakte aufweist. In entsprechender Weise kann der wenigstens eine Halbleiterchip mehrere Rückseitenkontakte aufweisen. Bei solchen Bauformen können oben beschriebene Ausführungsformen und Details in entsprechender Weise für die mehreren Kontakte zur Anwendung kommen. Sofern der Halbleiterchip zum Beispiel mehrere Vorderseitenkontakte aufweist, kann an jeden Vorderseitenkontakt eine Kontaktschicht angeschlossen sein. Des Weiteren kann im Bereich jedes Vorderseitenkontakts eine isolierende Schicht zur Kurzschlussvermeidung vorgesehen sein. Solche Aspekte können auch für die im Folgenden beschriebenen Ausgestaltungen zutreffen.
  • Der Sensor kann mit lediglich einem einzelnen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip, oder auch mit mehreren Halbleiterchips verwirklicht sein. In Bezug auf letztere Variante weist der Sensor gemäß einer weiteren Ausführungsform neben dem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip wenigstens einen weiteren auf der Leiterplatte angeordneten Halbleiterchip mit (wenigstens) einem Vorderseitenkontakt auf, an welchen die Einbettungsschicht seitlich angrenzt. Hierbei ist eine weitere Kontaktschicht vorgesehen, welche mit dem Vorderseitenkontakt des weiteren Halbleiterchips verbunden ist.
  • In Bezug auf den weiteren Halbleiterchip können die oben beschriebenen Ausführungsformen und Details in entsprechender Weise zur Anwendung kommen. Beispielsweise kann der Vorderseitenkontakt des weiteren Halbleiterchips ebenfalls mit einer Kontaktfläche der Leiterplatte elektrisch verbunden sein. Hierzu kann vorgesehen sein, dass die an den Vorderseitenkontakt des weiteren Halbleiterchips angeschlossene Kontaktschicht mit einer über eine Ausnehmung der Einbettungsschicht wenigstens teilweise freigelegten Kontaktfläche der Leiterplatte verbunden ist. Möglich ist es auch, dass die betreffende Kontaktschicht mit einem weiteren elektrischen Verbindungselement verbunden ist, welches auf einer Kontaktfläche der Leiterplatte angeordnet ist. Die Einbettungsschicht kann seitlich an das weitere elektrische Verbindungselement angrenzen.
  • In entsprechender Weise kann zusätzlich eine isolierende Schicht vorgesehen sein, welche den weiteren Halbleiterchip im Bereich des Vorderseitenkontakts und auch die Einbettungsschicht in diesem Bereich zum Teil bedeckt, um einen Kurzschluss zu vermeiden. Ferner kann der weitere Halbleiterchip einen Rückseitenkontakt aufweisen, und über den Rückseitenkontakt und ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel mit einer Kontaktfläche der Leiterplatte elektrisch verbunden sein.
  • Der Sensor kann auch mit einer größeren Anzahl an Halbleiterchips, d.h. mit mehreren weiteren auf der Leiterplatte angeordneten Halbleiterchips und somit insgesamt mit mehr als zwei Halbleiterchips, verwirklicht sein. Hierbei können die oben beschriebenen Ausführungsformen und Details in Bezug auf jeden weiteren Halbleiterchip zur Anwendung kommen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der wenigstens eine weitere Halbleiterchip ein strahlungsemittierender Halbleiterchip. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip kann zum Beispiel ein Leuchtdiodenchip bzw. LED-Chip (LED, Light Emitting Diode) sein. Des Weiteren kann der strahlungsemittierende Halbleiterchip zum Beispiel zur Abgabe von infraroter Lichtstrahlung ausgebildet sein. Möglich ist auch eine Ausgestaltung zur Emission von sichtbarer Lichtstrahlung.
  • Der strahlungsdetektierende Halbleiterchip kann zur Detektion der von dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip abgegebenen sowie in geeigneter Weise reflektierten Strahlung ausgebildet sein. Auf diese Weise kann der Sensor zum Beispiel ein Näherungssensor oder ein Biomonitoring-Sensor sein.
  • Es sind ferner Ausgestaltungen denkbar, in welchen der Sensor mehrere strahlungsdetektierende und/oder mehrere strahlungsemittierende Halbleiterchips aufweist. Derartige Halbleiterchips können wie oben beschrieben ausgebildet sein. Des Weiteren kann/können der oder die mehreren strahlungsdetektierende(n) Halbleiterchip(s) zur Detektion der reflektierten Strahlung(en) des oder der mehreren strahlungsemittierenden Halbleiterchip(s) ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Sensor neben einem oder mehreren optoelektronischen Halbleiterchips wenigstens einen Halbleiterchip eines anderen Typs auf. Hierbei kann es sich zum Beispiel um einen IC-Chip (Integrated Circuit) wie beispielsweise einen Treiberchip handeln.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist der Sensor wenigstens eine weitere Komponente auf, welche auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip, der Einbettungsschicht und der wenigstens einen Kontaktschicht versehenen Leiterplatte angeordnet ist. Die betreffende Komponente kann auf einer Oberfläche angeordnet sein, welche durch den Halbleiterchip oder die mehreren Halbleiterchips, die Einbettungsschicht und die Kontaktschicht(en) gebildet ist. Gegebenenfalls kann die Oberfläche zum Teil auch durch wenigstens einen weiteren Bestandteil gebildet sein, zum Beispiel durch eine oder mehrere der oben beschriebenen und zum Vermeiden eines Kurzschlusses eingesetzten isolierenden Schichten. Aufgrund der Kontaktschicht(en) kann diese Oberfläche relativ eben sein und eine geringe Topographie besitzen. Hierdurch kann eine Herstellung des Sensors begünstigt werden. In Bezug auf die auf der Oberfläche angeordnete weitere Komponente können folgenden Ausgestaltungen in Betracht kommen.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip, der Einbettungsschicht und der wenigstens einen Kontaktschicht versehenen Leiterplatte wenigstens ein strahlungsdurchlässiges optisches Element angeordnet. Das optische Element kann sich im Bereich des wenigstens einen Halbleiterchips befinden und auf dem Halbleiterchip angeordnet sein. Je nach Art des Halbleiterchips kann mit Hilfe des optischen Elements eine Formung einer von dem Halbleiterchip empfangenen oder emittierten Strahlung erzielt werden. Das optische Element kann zum Beispiel eine Linse mit einer gekrümmten Oberfläche sein. Bei einer Ausgestaltung des Sensors mit mehreren Halbleiterchips kann der Sensor mehrere strahlungsdurchlässige optische Elementen aufweisen. Hierbei kann sich jedes optische Element im Bereich eines entsprechenden Halbleiterchips befinden.
  • Die Ausgestaltung des Sensors mit einer oder mehreren Kontaktschichten ermöglicht eine hohe Effizienz des oder der optischen Elemente. Denn Störungen im optischen Kanal, wie sie durch Bonddrähte verursacht werden können, können bei dieser Ausgestaltung vermieden werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip, der Einbettungsschicht und der wenigstens einen Kontaktschicht versehenen Leiterplatte wenigstens eine strahlungsundurchlässige optische Barrierestruktur angeordnet. Die Barrierestruktur kann aus einem strahlungsundurchlässigen Material ausgebildet sein.
  • Die vorgenannte Ausführungsform kann in Bezug auf eine Ausgestaltung des Sensors in Betracht kommen, in welcher der Sensor wenigstens einen strahlungsdetektierenden und wenigstens einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip aufweist. Mit Hilfe einer lichtblockierenden Barrierestruktur kann ein Übersprechen zwischen einem strahlungsemittierenden und einem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip unterdrückt werden. Dies bedeutet, dass mit Hilfe der Barrierestruktur wenigstens teilweise verhindert werden kann, dass eine von einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip abgegebene Strahlung zu einem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip gelangt, ohne dass zuvor eine für den Betrieb des Sensors vorgesehene Wechselwirkung bzw. Strahlungsreflexion auftritt. Die Barrierestruktur kann, bezogen auf eine Aufsichtsbetrachtung des Sensors, zumindest teilweise in einem Bereich vorhanden sein, welcher sich zwischen einem strahlungsdetektierenden und einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip befindet. Die Barrierestruktur kann zum Beispiel in Form eines länglichen bzw. linienförmigen Abschnitts verwirklicht sein. Der Sensor kann auch mit mehreren länglichen Barrierestrukturen verwirklicht sein. Möglich ist ferner eine Ausgestaltung, in welcher die Barrierestruktur mehrere zusammenhängende längliche Abschnitte aufweist. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung besitzt die Barrierestruktur eine rahmenförmige Gestalt.
  • In Bezug auf die oben beschriebene Ausgestaltung des Sensors mit dem wenigstens einen strahlungsdurchlässigen optischen Element ist es möglich, dass ein solches optisches Element zum Teil auch auf wenigstens einer Barrierestruktur angeordnet ist bzw. die wenigstens eine Barrierestruktur zum Teil überlappt. Umgekehrt ist es möglich, dass die wenigstens eine Barrierestruktur zum Teil auch auf wenigstens einem optischen Element angeordnet ist bzw. das wenigstens eine optische Element zum Teil überlappt oder benetzt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist auf der wenigstens einen strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur eine strahlungsdurchlässige Abdeckung angeordnet. Auf diese Weise kann ein Schutz von darunter liegenden Bestandteilen wie zum Beispiel des wenigstens einen Halbleiterchips gegenüber äußeren Einflüssen erzielt werden. Die Abdeckung kann plattenförmig sein, und aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial ausgebildet sein.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip, der Einbettungsschicht und der wenigstens einen Kontaktschicht versehenen Leiterplatte eine strahlungsdurchlässige Schicht angeordnet. Mit Hilfe der strahlungsdurchlässigen Schicht kann ebenfalls ein Schutz des wenigstens einen Halbleiterchips gegenüber äußeren Einflüssen erreicht werden.
  • Es ist möglich, dass die strahlungsdurchlässige Schicht separate und/oder miteinander verbundene Schichtabschnitte aufweist. Zwischen solchen Schichtabschnitten kann sich wenigstens eine strahlungsundurchlässige Barrierestruktur oder wenigstens ein Abschnitt einer Barrierestruktur befinden.
  • In einer weiteren Ausführungsform weist die strahlungsdurchlässige Schicht eine Grabenstruktur auf. Im Bereich der Grabenstruktur ist eine strahlungsundurchlässige Barrierestruktur angeordnet.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von Sensoren vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen einer Leiterplatte und ein Anordnen von Halbleiterchips auf der Leiterplatte. Die Halbleiterchips weisen einen Vorderseitenkontakt auf. Für jeden herzustellenden Sensor wird wenigstens ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip auf der Leiterplatte angeordnet. Weiter vorgesehen ist ein Aufbringen eines Einbettungsmaterials auf der Leiterplatte zum Ausbilden einer Einbettungsschicht, welche seitlich an die Halbleiterchips angrenzt. Ein weiterer Schritt ist ein Ausbilden von Kontaktschichten, welche mit den Vorderseitenkontakten der Halbleiterchips verbunden sind. Ferner erfolgt ein Vereinzeln der mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehenen Leiterplatte in separate Sensoren, welche jeweils wenigstens einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip aufweisen. Diese Verfahrensschritte können in der vorstehend angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden.
  • In dem Verfahren wird ein zusammenhängender Verbund aus einer Mehrzahl von Sensoren hergestellt, welcher nachfolgend in separate Sensoren vereinzelt wird. Aufgrund der verbundweisen Fertigung der Sensoren kann das Verfahren auch als Waferlevel-Herstellungsverfahren bezeichnet werden. Bei dem Verfahren können einzelne Herstellungsschritte parallel für sämtliche der gemeinsam gefertigten Sensoren durchgeführt werden. Dies gilt zum Beispiel für das Ausbilden der an die Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips angeschlossenen Kontaktschichten. Im Vergleich zu einem Drahtkontaktieren zum Anschließen von Bonddrähten, was nur nacheinander durchgeführt werden kann, kann dieser Schritt schneller und kostengünstiger erfolgen. Der erzielbare Kostenvorteil kann bei größeren Herstellungsvolumina deutlich zu Tage treten.
  • Die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten Sensoren können den oben beschriebenen Aufbau bzw. einen Aufbau gemäß einer oder mehrerer der oben beschriebenen Ausführungsformen aufweisen. Daher können oben beschriebene Merkmale und Details in entsprechender Weise für das Herstellungsverfahren zur Anwendung kommen.
  • Im Folgenden werden weitere mögliche Details und Ausführungsformen näher beschrieben, welche für das Verfahren und die Sensoren in Betracht kommen können.
  • Die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten Sensoren können einen einzelnen oder auch mehrere Halbleiterchips aufweisen.
  • Letztere Variante kann verwirklicht werden, indem für jeden herzustellenden Sensor wenigstens ein weiterer Halbleiterchip mit einem Vorderseitenkontakt auf der Leiterplatte angeordnet wird. Der wenigstens eine weitere Halbleiterchip kann ein strahlungsemittierender Halbleiterchip sein. Des Weiteren können Sensoren gefertigt werden, welche mehrere strahlungsdetektierende und/oder mehrere strahlungsemittierende Halbleiterchips aufweisen. Ferner lassen sich Sensoren verwirklichen, welche neben einem oder mehreren optoelektronischen Halbleiterchips wenigstens einen Halbleiterchip eines anderen Typs, zum Beispiel einen Treiberchip, aufweisen.
  • Die in dem Verfahren verwendeten Halbleiterchips können einen Rückseitenkontakt aufweisen. Beim Anordnen der Halbleiterchips auf der Leiterplatte können die Halbleiterchips über deren Rückseitenkontakte und ein elektrisch leitfähigen Verbindungsmittel mit Kontaktflächen der Leiterplatte verbunden werden.
  • Bei dem Einbettungsmaterial kann es sich um ein Kunststoffmaterial wie zum Beispiel ein Epoxidmaterial oder um ein Hybridmaterial umfassend ein Epoxid- und ein Silikonmaterial handeln. Das Einbettungsmaterial kann in flüssiger bzw. zähflüssiger Form aufgebracht werden und anschließend aushärten. Das Einbettungsmaterial, in welchem ferner ein Füllstoff enthalten sein kann, kann eine schwarze oder weiße Farbe besitzen. Das Aufbringen des Einbettungsmaterials auf der Leiterplatte kann derart erfolgen, dass die hierdurch gebildete Einbettungsschicht bis zu einer Vorderseite der Halbleiterchips reicht. Hierbei können die Halbleiterchip umfangsseitig von der Einbettungsschicht umschlossen sein, und können die Vorderseiten der Halbleiterchips freiliegen. Sofern dies nicht möglich ist, und Halbleiterchips vorderseitig mit dem Einbettungsmaterial bedeckt sind, kann ferner ein Reinigungsschritt zum vorderseitigen Freilegen durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Aufbringen des Einbettungsmaterials auf der Leiterplatte ein Durchführen eines Formprozesses (Molding), auch als Moldprozess bezeichnet. Der Formprozess kann mit Hilfe eines Form- bzw. Moldwerkzeugs durchgeführt werden, in welchem die Leiterplatte mit den hierauf befindlichen Halbleiterchips aufgenommen wird. Bei dem Formprozess kann es sich um einen Spritzpressprozess (Transfer Molding), zum Beispiel um einen folienunterstützten Spritzpressprozess (FAM, Film Assisted Transfer Molding), handeln. Bei diesem Prozess kann auf einem Werkzeugteil eines für das Spritzpressen verwendeten Werkzeugs eine Folie angeordnet sein. In dem Spritzpressprozess kann das betreffende Werkzeugteil mit der Folie an die Vorderseiten der auf der Leiterplatte angeordneten Halbleiterchips angedrückt sein. Hiermit verbunden ist eine Abdichtung der Vorderseiten der Halbleiterchips, so dass es möglich ist, das Einbettungsmaterial seitlich angrenzend an die Halbleiterchips aufzubringen und eine vorderseitige Bedeckung der Halbleiterchips mit dem Einbettungsmaterial zu unterdrücken.
  • Das Durchführen des folienunterstützten Spritzpressprozesses setzt voraus, dass die Halbleiterchips die gleiche oder ungefähr gleiche Dicke aufweisen. Bei größeren Dickenunterschieden zwischen Halbleiterchips kann es gegebenenfalls in Betracht kommen, vor dem Spritzpressprozess ein Fotolackmaterial auf dünnere Halbleiterchips aufzubringen und nach dem Spritzpressprozess wieder von den Halbleiterchips zu entfernen. In dieser Ausgestaltung kann die durch das Spritzpressen erzeugte Einbettungsschicht eine größere Dicke besitzen als die dünneren Halbleiterchips.
  • In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Aufbringen des Einbettungsmaterials auf der Leiterplatte ein Durchführen eines Vergießprozesses. Zuvor kann eine umlaufende Wandung, auch als Damm bezeichnet, auf der Leiterplatte ausgebildet oder angeordnet werden, welche als Begrenzung zum Umschließen eines für das Vergießen vorgesehenen Bereichs dient.
  • Das Ausbilden der Kontaktschichten, welche mit den Vorderseitenkontakten der Halbleiterchips verbunden sind und welche u.a. auf den Vorderseitenkontakten und der Einbettungsschicht angeordnet sein können, kann ein Durchführen einer elektrochemischen bzw. galvanischen Abscheidung umfassen. Hierbei kann wie folgt vorgegangen werden.
  • Zunächst kann eine metallische Startschicht abgeschieden werden, zum Beispiel durch Durchführen eines Sputterprozesses. Danach kann eine Fotolackschicht auf der Startschicht ausgebildet werden und nachfolgend durch Belichten und Entwickeln strukturiert werden. Auf diese Weise können freigestellte Bereiche auf der Startschicht vorgegeben werden, welche für das Erzeugen der Kontaktschichten vorgesehen sind. Nachfolgend kann das eigentliche elektrochemische Abscheiden erfolgen. Hierbei dient die Startschicht als Abscheideelektrode, auf welche ein metallisches Material aufgebracht wird. Die Abscheidung erfolgt in den freigestellten Bereichen, in welchen die Startschicht nicht mit der strukturierten Fotolackschicht bedeckt ist. Anschließend kann die Fotolackschicht entfernt werden, und kann ein Ätzprozess durchgeführt werden, um die Startschicht außerhalb der Kontaktschichten abzutragen. Mit Hilfe dieser Vorgehensweise können sämtliche Kontaktschichten der im Verbund gefertigten Sensoren in paralleler Weise hergestellt werden.
  • Es kann des Weiteren in Betracht kommen, nach dem Ausbilden der Einbettungsschicht und vor dem Ausbilden der Kontaktschichten isolierende Schichten auszubilden, welche die Halbleiterchips vorderseitig am Rand bzw. im Bereich der Vorderseitenkontakte und auch die Einbettungsschicht in diesem Bereich bedecken. Die nachfolgend ausgebildeten Kontaktschichten können zum Teil auf den isolierenden Schichten angeordnet sein. Wie oben angegeben wurde, kann in dieser Ausgestaltung mit Hilfe der isolierenden Schichten ein Auftreten von Kurzschlüssen vermieden werden.
  • Das Ausbilden der isolierenden Schichten kann zum Beispiel ein Aufbringen einer Fotolackschicht und Strukturieren derselben in die isolierenden Schichten durch Belichten und Entwickeln umfassen. Mit Hilfe dieser Vorgehensweise können sämtliche isolierende Schichten der im Verbund gefertigten Sensoren in paralleler Weise hergestellt werden.
  • Die Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips können mit Kontaktflächen der Leiterplatte elektrisch verbunden werden. Dies kann in direkter Weise über die an die Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips angeschlossenen Kontaktschichten, oder über die Kontaktschichten und weiteren Bestandteile erfolgen.
  • Für eine direkte Verbindung werden gemäß einer weiteren Ausführungsform vor dem Ausbilden der Kontaktschichten Ausnehmungen in der Einbettungsschicht ausgebildet, über welche Kontaktflächen der Leiterplatte wenigstens teilweise freigelegt sind. Des Weiteren werden die Kontaktschichten derart ausgebildet, dass die Kontaktschichten mit den freigelegten Kontaktflächen der Leiterplatte verbunden sind. Das Ausbilden der Ausnehmungen kann zum Beispiel mit Hilfe eines Lasers durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden vor dem Ausbilden der Einbettungsschicht elektrische Verbindungselemente auf Kontaktflächen der Leiterplatte angeordnet. Bei diesem Vorgang können die elektrischen Verbindungselemente über ein elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel mit den Kontaktflächen verbunden werden. Des Weiteren wird die Einbettungsschicht seitlich angrenzend an die elektrischen Verbindungselemente ausgebildet. Ferner werden die Kontaktschichten derart ausgebildet, dass die Kontaktschichten mit den elektrischen Verbindungselementen verbunden sind. Sofern das Ausbilden der Einbettungsschicht, wie oben angegeben, mit Hilfe eines folienunterstützten Spritzpressprozesses durchgeführt wird, kann die Folie auch an die elektrischen Verbindungselemente angedrückt sein.
  • In dem Verfahren können ferner weitere Komponenten auf der mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehenen Leiterplatte bzw. auf einer Oberfläche ausgebildet werden, welche durch die Halbleiterchips, die Einbettungsschicht und die Kontaktschichten gebildet ist. Gegebenenfalls kann die Oberfläche zum Teil auch durch weitere Bestandteile gebildet sein, zum Beispiel durch die oben beschriebenen und zum Vermeiden eines Kurzschlusses eingesetzten isolierenden Schichten. Aufgrund der Kontaktschichten kann diese Oberfläche relativ eben sein und eine geringe Topographie besitzen. Dadurch ist die Möglichkeit gegeben, zum Ausbilden weiterer Komponenten entsprechende Materialien unter Einsatz kostengünstiger Prozesse aufzubringen. Möglich sind zum Beispiel ein Dosieren mit Hilfe eines Dispensers (Dispensing bzw. Dispensen), ein tröpfchenförmigen Aufbringen mit Hilfe einer Druckvorrichtung (Jetting bzw. Jetten) oder ein Aufsprühen (Spraycoating bzw. Sprühbeschichten). Zeitaufwändige und kostenintensive Prozesse, zum Beispiel ein Bestücken von einzelnen Elementen wie beispielsweise Einzelrahmen, können somit entfallen. In Bezug auf das Ausbilden weiterer Komponenten können folgende Ausgestaltungen in Betracht kommen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird auf der mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehenen Leiterplatte ein strahlungsdurchlässiges Material zum Ausbilden von optischen Elementen aufgebracht. Das strahlungsdurchlässige Material kann in flüssiger bzw. zähflüssiger Form aufgebracht werden und nachfolgend aushärten. Das strahlungsdurchlässige Material kann ein Kunststoffmaterial wie zum Beispiel ein klares Epoxid- oder Silikonmaterial sein oder ein solches Material aufweisen. Das Aufbringen des strahlungsdurchlässigen Materials, was zum Beispiel durch Dispensen erfolgen kann, kann im Bereich von sämtlichen oder einem Teil der Halbleiterchips erfolgen.
  • Es können zum Beispiel optische Elemente in Form von Linsen mit einer gekrümmten Linsenoberfläche ausgebildet werden. Die Linsenform kann zum Beispiel durch Thixotropie eingestellt werden. Hierbei wird ausgenutzt, dass das strahlungsdurchlässige Material nach dem Aufbringen eine höhere Viskosität besitzen kann als während des mit einer mechanischen Beanspruchung verbundenen Aufbringens. Auf diese Weise kann erzielt werden, dass eine nach dem Aufbringen vorliegende Linsenform erhalten bleibt. Für diese Eigenschaft kann das strahlungsdurchlässige Material zusätzlich einen geeigneten Füllstoff aufweisen. Zum Festlegen der Linsenform ist zusätzlich oder alternativ auch ein Überkopf-Aushärten möglich, also ein Aushärten mit einer Ausrichtung der Leiterplatte, in welcher das strahlungsdurchlässige Material nach unten gerichtet ist. Hierbei kann die Linsenform durch den Einfluss der Gravitation eingestellt werden oder kann eine nach dem Aufbringen bereits vorhandene Linsenform erhalten bleiben.
  • Es ist ferner möglich, das Ausbilden von optischen Elementen mit Hilfe eines Formprozesses durchzuführen. Auch auf diese Weise können optische Elemente mit einer Linsenform erzeugt werden. Der Formprozess kann ein UV-Formprozess sein. In einer solchen Ausgestaltung kann als strahlungsdurchlässiges Material zum Ausbilden der optischen Elemente ein UV-härtendes Kunststoffmaterial verwendet werden, welches mit Hilfe von UV-Strahlung (ultraviolette Strahlung) verfestigt werden kann. Ferner kann ein in dem Formprozess verwendetes Werkzeug, in welchem die mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehene Leiterplatte aufgenommen werden kann, ein für UV-Strahlung durchlässiges Werkzeugteil mit auf die herzustellenden optischen Elemente abgestimmten Kavitäten aufweisen. Das strahlungsdurchlässige Material kann auf die mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehene Leiterplatte aufgebracht und nachfolgend mit Hilfe dieses Werkzeugteils in Form gedrückt werden. Alternativ kann das strahlungsdurchlässige Material in die Kavitäten des Werkzeugteils eingebracht und mit Hilfe des Werkzeugteils auf die mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehene Leiterplatte aufgebracht werden. Diese Schritte können in einem flüssigen bzw. zähflüssigen Zustand des strahlungsdurchlässigen Materials durchgeführt werden. Anschließend kann ein Aushärten erfolgen, indem das strahlungsdurchlässige Material durch das Werkzeugteil hindurch mit UV-Strahlung bestrahlt wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird auf der mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehenen Leiterplatte ein strahlungsundurchlässiges Material zum Ausbilden von wenigstens einer strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur aufgebracht. Diese Ausführungsform kann in Betracht kommen, wenn mit Hilfe des Verfahrens Sensoren mit wenigstens einem strahlungsdetektierenden und wenigstens einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip hergestellt werden. Mit Hilfe einer Barrierestruktur kann ein Übersprechen zwischen einem strahlungsemittierenden und einem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip unterdrückt werden.
  • Es ist möglich, eine zusammenhängende oder mehrere Barrierestrukturen auszubilden, welche in dem Vereinzelungsschritt durchtrennt und damit auf mehrere Sensoren verteilt werden können. In dieser Hinsicht können zum Beispiel mehrere linienförmige Barrierestrukturen oder eine gitterförmige Barrierestruktur ausgebildet werden. Die wenigstens eine Barrierestruktur kann, bezogen auf eine Aufsichtsbetrachtung der mit den Halbleiterchips und der Einbettungsschicht versehenen Leiterplatte, in Bereichen oder zumindest teilweise in Bereichen ausgebildet werden, welche sich zwischen strahlungsdetektierenden und strahlungsemittierenden Halbleiterchips befinden.
  • Das strahlungsundurchlässige Material kann in Form der wenigstens einen Barrierestruktur aufgebracht werden. Hierbei kann das strahlungsundurchlässige Material in flüssiger bzw. zähflüssiger Form aufgebracht werden und nachfolgend aushärten. In dieser Ausgestaltung kann als strahlungsundurchlässiges Material zum Beispiel ein schwarzes Epoxid- oder Silikonmaterial zum Einsatz kommen. Das Aufbringen kann zum Beispiel mittels Dispensen oder Jetten durchgeführt werden. Das Aufbringen kann zum Beispiel in länglichen bzw. linienförmigen Aufbringbereichen erfolgen. Möglich ist auch zum Beispiel ein gitterförmiges Aufbringen.
  • Alternativ kann es in Betracht kommen, das strahlungsundurchlässige Material in Form einer durchgehenden Schicht aufzubringen und die Schicht nachfolgend in die wenigstens eine Barrierestruktur zu strukturieren. In Bezug auf diese Ausgestaltung kann zum Beispiel eine Schicht aus einem schwarzen Fotolackmaterial durch beispielsweise Drucken oder Laminieren aufgebracht und durch Belichten und Entwickeln strukturiert werden.
  • Es ist ferner möglich, Sensoren herzustellen, welche sowohl optische Elemente als auch eine oder mehrere Barrierestrukturen aufweisen. In diesem Zusammenhang können auf der mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehenen Leiterplatte zunächst optische Elemente und anschließend wenigstens eine Barrierestruktur ausgebildet werden. Möglich ist auch eine umgekehrte Reihenfolge dieser Schritte.
  • Des Weiteren kann es gegebenenfalls in Betracht kommen, nach der Herstellung von wenigstens einer Barrierestruktur in Bereichen zwischen Abschnitten der Barrierestruktur oder in Bereichen zwischen mehreren Barrierestrukturen ein strahlungsdurchlässiges Material in Form einer ebenen Schicht aufzubringen.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird auf dem strahlungsundurchlässigen Material eine strahlungsdurchlässige Abdeckung angeordnet. Diese Ausgestaltung kann in Betracht kommen, wenn das strahlungsundurchlässige Material wie oben angegeben in direkter Weise in Form wenigstens einer Barrierestruktur aufgebracht wird. In dieser Ausgestaltung kann die Abdeckung vor einem Aushärten des strahlungsundurchlässigen Materials hierauf platziert und infolge des Aushärtens des strahlungsundurchlässigen Materials befestigt werden. Die Abdeckung kann plattenförmig sein, und aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Des Weiteren kann die Abdeckung in dem Vereinzelungsprozess durchtrennt, und damit auf mehrere Sensoren verteilt werden.
  • In Bezug auf die vorstehend beschriebene Ausführungsform kann es gegebenenfalls in Betracht kommen, sich durch die Leiterplatte und die Einbettungsschicht erstreckende Entlüftungslöcher vorzusehen. Hierdurch kann vermieden werden, dass durch das Anordnen der Abdeckung geschlossene Kavitäten gebildet werden und auf diese Weise durch Ausgasen des strahlungsundurchlässigen Materials ein Verunreinigen der Abdeckung auftritt.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird auf der mit den Halbleiterchips, der Einbettungsschicht und den Kontaktschichten versehenen Leiterplatte ein strahlungsdurchlässiges Material zum Ausbilden einer strahlungsdurchlässigen Schicht aufgebracht. Bei dem strahlungsdurchlässigen Material kann es sich zum Beispiel um ein klares Epoxid- oder Silikonmaterial handeln. Des Weiteren kann das Aufbringen des strahlungsdurchlässigen Materials zum Beispiel durch Sprühbeschichten oder Folienlaminieren durchgeführt werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform wird nachträglich wenigstens eine Grabenstruktur in der strahlungsdurchlässigen Schicht ausgebildet. Dies kann zum Beispiel auf mechanische Art und Weise, zum Beispiel mittels Sägen, oder durch zum Beispiel Einsatz eines Lasers durchgeführt werden. Des Weiteren wird im Bereich der Grabenstruktur ein strahlungsundurchlässiges Material zum Ausbilden einer strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur aufgebracht, zum Beispiel mittels Dispensen.
  • Möglich ist es auch, die strahlungsdurchlässige Schicht in strukturierter Form mit wenigstens einer Grabenstruktur auszubilden. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Aufsprühen eines strahlungsdurchlässigen Materials unter Verwendung einer Aussparungen aufweisenden Schattenmaske zur Anwendung kommen. Anschließend kann im Bereich der Grabenstruktur ein strahlungsundurchlässiges Material zum Ausbilden einer strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur aufgebracht werden. Dies kann zum Beispiel mittels Dispensen, oder mit Hilfe eines Sprühprozesses unter Einsatz einer weiteren Schattenmaske durchgeführt werden.
  • Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können – außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen – einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:
  • 1 bis 8 ein mögliches Verfahren zur Herstellung von Sensoren anhand von seitlichen Darstellungen, wobei die Sensoren eine Leiterplatte, Halbleiterchips, eine Einbettungsschicht, Kontaktschichten und optische Elemente aufweisen;
  • 9 eine Aufsichtsdarstellung eines mit dem Verfahren der 1 bis 8 hergestellten Sensors;
  • 10, 11 eine seitliche Darstellung und eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors, welcher separate lichtblockierende Barrierestrukturen aufweist;
  • 12 eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors, welcher eine zusammenhängende lichtblockierende Barrierestruktur aufweist;
  • 13, 14 eine seitliche Darstellung und eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors mit einer zusammenhängenden Barrierestruktur;
  • 15, 16 eine seitliche Darstellung und eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors mit einer zusammenhängenden Barrierestruktur;
  • 17 eine seitliche Darstellung eines weiteren Sensors mit Barrierestrukturen;
  • 18 eine seitliche Darstellung eines weiteren Sensors mit Barrierestrukturen und mit einer Abdeckung;
  • 19, 20 eine Herstellung eines weiteren Sensors mit Barrierestrukturen anhand von seitlichen Darstellungen;
  • 21, 22 eine Herstellung eines weiteren Sensors mit Barrierestrukturen anhand von seitlichen Darstellungen; und
  • 23 eine seitliche Darstellung eines weiteren Sensors mit einem einzelnen Halbleiterchip.
  • Anhand der folgenden schematischen Figuren werden mögliche Ausgestaltungen von optischen Sensoren 100 sowie von dazugehörigen Herstellungsverfahren beschrieben. Die Sensoren 100 weisen wenigstens einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip 122 auf. Im Rahmen der Herstellung können aus der Halbleitertechnik und aus der Fertigung von Sensoren und optoelektronischen Bauelementen bekannte Prozesse durchgeführt werden und können in diesen Gebieten übliche Materialien zum Einsatz kommen, so dass hierauf nur teilweise eingegangen wird. In gleicher Weise können zusätzlich zu gezeigten und beschriebenen Prozessen weitere Prozesse durchgeführt werden und können die Sensoren 100 zusätzlich zu gezeigten und beschriebenen Komponenten mit weiteren Komponenten und Strukturen gefertigt werden. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematischer Natur sind und nicht maßstabsgetreu sind. In diesem Sinne können in den Figuren gezeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein.
  • Die 1 bis 8 zeigen anhand von seitlichen Schnittdarstellungen ein mögliches Verfahren zum Herstellen von Sensoren 100. Hierbei weist jeder Sensor 100 einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip 121 und einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip 122 auf. Die Sensoren 100 können kombinierte Näherungs- und Umgebungslichtsensoren sein, welche sowohl zum Erfassen von Objekten als auch zum Messen einer Helligkeit des Umgebungslichts eingesetzt werden können. 9 zeigt ergänzend eine Aufsichtsdarstellung eines gemäß dem Verfahren der 1 bis 8 gefertigten Sensors 100.
  • In dem Verfahren wird ein zusammenhängender Verbund aus einer Mehrzahl an Sensoren gefertigt, welcher nachfolgend in die separaten Sensoren 100 vereinzelt wird. In den 1 bis 4 und in den 7, 8 ist jeweils ein Ausschnitt im Wesentlichen im Bereich von einem der herzustellenden Sensoren 100 gezeigt. Die hier dargestellten Gegebenheiten können in einer Ebene sich vielfach wiederholend nebeneinander vorliegen. Zur besseren Veranschaulichung ist in den betreffenden Figuren anhand von gestrichelten Linien 200 ein Wiederholungsraster angedeutet. An den Linien 200 wird auch ein Durchtrennen zum Vereinzeln des Sensorverbunds durchgeführt (vgl. 8). Die Linien 200 werden daher im Folgenden als Trennlinien 200 bezeichnet.
  • In dem Verfahren wird eine Leiterplatte 110 bereitgestellt, wie in 1 ausschnittsweise gezeigt ist. Die Leiterplatte 110 weist ein elektrisch isolierendes Material 114 und elektrische Leiterstrukturen 116 auf. Bei dem isolierenden Material 114 kann es sich zum Beispiel um ein FR4-Material oder um ein BT-Material handeln. Die Leiterstrukturen 116 können aus einem metallischen Material wie zum Beispiel Kupfer ausgebildet sein. Die Leiterstrukturen 116 weisen Kontaktflächen 117, 118 auf, welche an zwei entgegengesetzten Hauptseiten der Leiterplatte 110 angeordnet sind, und an den Hauptseiten frei zugänglich und dadurch kontaktierbar sind. Bei der in den Figuren nach oben gerichteten Seite handelt es sich um eine Vorderseite, und bei der nach unten gerichteten Seite um eine Rückseite der Leiterplatte 110. Dementsprechend werden die Kontaktflächen 117 im Folgenden auch als vorderseitige Kontaktflächen 117 und die anderen Kontaktflächen 118 auch als rückseitige Kontaktflächen 118 bezeichnet.
  • Wie in 1 dargestellt ist, kann jede Leiterstruktur 116 eine vorderseitige Kontaktfläche 117 und eine rückseitige Kontaktfläche 118 aufweisen. Darüber hinaus weisen die Leiterstrukturen 116 sich durch die Leiterplatte 110 erstreckende und innerhalb der Leiterplatte 110 angeordnete Bestandteile auf. Hierbei handelt es sich um vertikale Durchkontaktierungen und leitfähige Schichten. Auf diese Weise sind die vorder- und rückseitigen Kontaktflächen 117, 118 der Leiterstrukturen 116 elektrisch miteinander verbunden.
  • Aus Gründen der Übersichtlichkeit ist in 1 ein Aufbau der Leiterplatte 110 veranschaulicht, bei welchem sämtliche Bestandteile der gezeigten Leiterstrukturen 116 in derselben Schnittebene vorhanden sind. Die Leiterplatte 110 kann jedoch auch derart ausgebildet sein, dass einzelne Leiterstrukturen 116 und/oder Bestandteile von Leiterstrukturen 116 sich in zueinander versetzten Schnittebenen befinden.
  • In einem weiteren Schritt des Verfahrens werden, wie in 2 gezeigt ist, Halbleiterchips 121, 122 auf der Vorderseite der Leiterplatte 110 montiert. Die Halbleiterchips 121, 122 weisen einen nicht dargestellten Rückseitenkontakt und einen lediglich in den 5, 6 gezeigten Vorderseitenkontakt 125 auf. Über die Kontakte können die Halbleiterchips 121, 122 elektrisch kontaktiert werden. Im Rahmen der Chipmontage können die Halbleiterchips 121, 122 über deren Rückseitenkontakte und ein nicht dargestelltes elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel mit vorderseitigen Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 verbunden werden. Das Verbindungsmittel kann zum Beispiel ein elektrisch leitfähiger Klebstoff (beispielsweise ein Silber-Leitkleber), ein Lotmittel oder eine Sinterpaste (beispielsweise eine Silber-Sinterpaste) sein.
  • Für jeden herzustellenden Sensor 100 werden ein strahlungsemittierender Halbleiterchip 121 und ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip 122 auf der Leiterplatte 110 angeordnet (vgl. die 2, 9). Die strahlungsemittierenden Halbleiterchips 121, im Folgenden auch Emitter 121 genannt, können zur Abgabe von infraroter Lichtstrahlung ausgebildet sein. Die strahlungsdetektierenden Halbleiterchips 122, im Folgenden auch Detektoren 122 genannt, können mehrere bzw. zwei Detektionsbereiche 124 aufweisen. Die Detektionsbereiche 124 der Detektoren 122 können zur Strahlungsdetektion in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen ausgebildet sein. Hierbei kann ein Detektionsbereich 124 zum Erfassen von sichtbarer Lichtstrahlung, und kann der andere Detektionsbereich 124 zum Erfassen der von einem Emitter 121 abgegebenen sowie an einem Objekt reflektierten infraroten Lichtstrahlung ausgebildet sein. Auf diese Weise eignen sich die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten Sensoren 100 zum Erfassen von Objekten und zum Messen der Helligkeit des Umgebungslichts.
  • Die Emitter 121 können zum Beispiel LED-Chips (Light Emitting Diode) sein. Bei den Detektoren 122 kann es sich zum Beispiel um Photodioden-Chips handeln. Hierbei können die Detektionsbereiche 124 der Detektoren 122 in Form von Photodiodenstrukturen verwirklicht sein.
  • Nach der Chipmontage wird, wie in 3 gezeigt ist, ein isolierendes Einbettungsmaterial auf der Vorderseite der Leiterplatte 110 aufgebracht. Hierdurch wird eine seitlich an die Halbleiterchips 121, 122 angrenzende und die Halbleiterchips 121, 122 umfangsseitig umschließende Einbettungsschicht 130 ausgebildet. Das Einbettungsmaterial der Einbettungsschicht 130 kann ein Kunststoffmaterial sein, welches in flüssiger bzw. zähflüssiger Form aufgebracht werden und anschließend aushärten kann. Das Kunststoffmaterial kann zum Beispiel ein Epoxidmaterial sein. Ein weiteres Beispiel ist ein Hybridmaterial umfassend eine Mischung aus einem Epoxid- und einem Silikonmaterial. In dem Einbettungsmaterial kann ferner ein partikelförmiger Füllstoff enthalten sein. Des Weiteren kann das Einbettungsmaterial zum Beispiel eine schwarze oder weiße Farbe besitzen.
  • Wie in 3 dargestellt ist, kann die Einbettungsschicht 130 derart ausgebildet werden, dass die Einbettungsschicht 130 bis zu Vorderseiten der Halbleiterchips 121, 122 reicht und die Vorderseiten der Halbleiterchips 121, 122 frei von der Einbettungsschicht 130 sind. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein folienunterstützter Spritzpressprozess (Film Assisted Transfer Molding) durchgeführt werden. Hierbei ist auf einem Werkzeugteil eines für das Spritzpressen eingesetzten Werkzeugs, in welchem die mit den Halbleiterchips 121, 122 versehene Leiterplatte 110 aufgenommen wird, eine Folie angeordnet (nicht dargestellt). In dem Spritzpressprozess wird dieses Werkzeugteil mit der Folie an die Vorderseiten der Halbleiterchips 121, 122 angedrückt. Dies führt zu einer Abdichtung der Vorderseiten der Halbleiterchips 121, 122, wodurch es möglich ist, das Einbettungsmaterial seitlich angrenzend an die Halbleiterchips 121, 122 auf die Leiterplatte 110 aufzubringen und eine vorderseitige Bedeckung der Halbleiterchips 121, 122 mit dem Einbettungsmaterial zu vermeiden.
  • Eine Voraussetzung für die vorstehend beschriebene Vorgehensweise besteht darin, dass die auf der Leiterplatte 110 angeordneten Halbleiterchips 121, 122 die gleiche oder im Wesentlichen die gleiche Dicke, zum Beispiel mit einer Toleranz im Bereich von 5µm, aufweisen. Solche Dickenschwankungen können mit Hilfe der Folie kompensiert werden.
  • Bei größeren Dickenunterschieden von zum Beispiel im Bereich von 10µm bis 25µm kann wie folgt vorgegangen werden. Hierbei kann vor dem Spritzpressprozess ein Fotolackmaterial auf niedrigere Halbleiterchips aufgebracht und nach dem Spritzpressprozess wieder von den betreffenden Halbleiterchips entfernt werden, zum Beispiel durch nasschemisches Strippen. Auf diese Weise kann die auf der Leiterplatte 110 angeordnete Einbettungsschicht 130 eine größere Dicke aufweisen als die niedrigeren Halbleiterchips und die niedrigeren Halbleiterchips somit überragen (jeweils nicht dargestellt).
  • Ein Aufbringen des Einbettungsmaterials zum Ausbilden der die Halbleiterchips 121, 122 umfangsseitig umschließenden Einbettungsschicht 130 kann auch auf andere Art und Weise durchgeführt werden. Möglich ist zum Beispiel ein Durchführen eines Vergießprozesses. Vor dem Vergießen des Einbettungsmaterials kann eine auch als Damm bezeichnete umlaufende Wandung auf der Leiterplatte 110 ausgebildet oder angeordnet werden. Diese Wandung kann als Begrenzung zum Umschließen eines für das Vergießen vorgesehenen Bereichs auf der Leiterplatte 110 dienen (jeweils nicht dargestellt).
  • Sofern Halbleiterchips 121, 122 nach dem Ausbilden der Einbettungsschicht 130 in unerwünschter Weise vorderseitig mit dem Einbettungsmaterial bedeckt sein sollten, kann ferner ein Reinigungsschritt (Deflashing) zum Freiliegen bedeckter Halbleiterchips 121, 122 durchgeführt werden (nicht dargestellt).
  • Nach dem Ausbilden der Einbettungsschicht 130 werden die Vorderseitenkontakte 125 der Halbleiterchips 121, 122 mit weiteren vorderseitigen Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 elektrisch verbunden. Dieser Schritt umfasst unter anderem, wie in 4 gezeigt ist, ein Ausbilden von als Leiterbahnen dienenden Kontaktschichten 140.
  • Zur besseren Veranschaulichung einer im Folgenden erläuterten möglichen Vorgehensweise zeigt 5 eine vergrößerte seitliche Darstellung der Leiterplatte 110 im Bereich von einem Halbleiterchip 121 bzw. 122. Diese Darstellung kann in Bezug auf sämtliche auf der Leiterplatte 110 angeordnete Halbleiterchips 121, 122 zur Anwendung kommen.
  • Für das Herstellen von elektrischen Verbindungen zwischen den Vorderseitenkontakten 125 der Halbleiterchips 121, 122 und vorderseitigen Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 können zunächst Ausnehmungen 135 in der Einbettungsschicht 130 ausgebildet werden, über welche die betreffenden Kontaktflächen 117 wenigstens teilweise freigestellt werden (vgl. 5). Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Laser zum Einsatz kommen (nicht dargestellt).
  • Anschließend können isolierende Schichten 150 ausgebildet werden, welche die Halbleiterchips 121, 122 am Rand im Bereich des Vorderseitenkontakts 125 und auch die Einbettungsschicht 130 in diesem Bereich bedecken (vgl. 5). Zu diesem Zweck kann zum Beispiel eine Fotolackschicht aufgebracht und durch Belichten und Entwickeln in die isolierenden Schichten 150 strukturiert werden (nicht dargestellt). Mit Hilfe der isolierenden Schichten 150 kann vermieden werden, dass die Vorderseitenkontakte 125 der Halbleiterchips 121, 122 über die nachfolgend ausgebildeten Kontaktschichten 140 mit Seitenflanken der Halbleiterchips 121, 122 kurzgeschlossen werden.
  • Nachfolgend können die Kontaktschichten 140 derart ausgebildet werden, dass die Vorderseitenkontakte 125 der Halbleiterchips 121, 122 über die Kontaktschichten 140 elektrisch mit den über die Ausnehmungen 135 der Einbettungsschicht 130 freigestellten Kontaktflächen 117 verbunden sind (vgl. 5). Dies kann wie folgt durchgeführt werden.
  • Zu Beginn kann eine metallische Startschicht durch zum Beispiel Sputtern abgeschieden werden. Anschließend kann eine Fotolackschicht auf der Startschicht ausgebildet und durch Belichten und Entwickeln strukturiert werden. Auf diese Weise können freigestellte Bereiche auf der Startschicht, welche für das Erzeugen der Kontaktschichten 140 vorgesehen sind, vorgegeben werden. Nachfolgend kann eine elektrochemische bzw. galvanische Abscheidung durchgeführt werden. Hierbei kann die Startschicht als Abscheideelektrode dienen, auf welcher metallisches Material in den freigestellten und nicht mit der Fotolackschicht bedeckten Bereichen abgeschieden wird, um die Kontaktschichten 140 auszubilden. Anschließend kann die Fotolackschicht entfernt werden, und kann ein Ätzprozess durchgeführt werden, um die Startschicht außerhalb der Kontaktschichten 140 zu entfernen (jeweils nicht dargestellt).
  • Wie in 5 anhand eines Halbleiterchips 121, 122 veranschaulicht ist, können die Kontaktschichten 140 auf den Halbleiterchips 121, 122 bzw. auf deren Vorderseitenkontakten 125, den isolierenden Schichten 150, der Einbettungsschicht 130 und den freigestellten Kontaktflächen 117 angeordnet sein. Die Kontaktschichten 140 können ferner derart ausgebildet werden, dass die Kontaktschichten 140 die Einbettungsschicht 130 vollständig innerhalb der Ausnehmungen 135, und außerhalb der Ausnehmungen 135 in einem die Ausnehmungen 135 umlaufenden Randbereich bedecken.
  • Es ist möglich, die Vorderseitenkontakte 125 der Halbleiterchips 121, 122 nicht ausschließlich über elektrochemisch abgeschiedene Kontaktschichten 140 mit vorderseitigen Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 elektrisch zu verbinden. Zur besseren Veranschaulichung einer im Folgenden erläuterten weiteren Vorgehensweise zeigt 6 eine weitere vergrößerte seitliche Darstellung der Leiterplatte 110 im Bereich von einem Halbleiterchip 121 bzw. 122. Auch diese Darstellung kann in Bezug auf sämtliche auf der Leiterplatte 110 angeordnete Halbleiterchips 121, 122 zur Anwendung kommen.
  • Für das Herstellen von elektrischen Verbindungen zwischen den Vorderseitenkontakten 125 der Halbleiterchips 121, 122 und vorderseitigen Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 können alternativ, vor dem Ausbilden der Einbettungsschicht 130, elektrische Verbindungselemente 155 auf Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 angeordnet werden (vgl. 6). Die elektrischen Verbindungselemente 155 können eine mit den Halbleiterchips 121, 122 übereinstimmende bzw. im Wesentlichen übereinstimmende Dicke besitzen. Die elektrischen Verbindungselemente 155 können zum Beispiel in Form von Körpern aus einem metallischen Material ausgebildet sein. In einer weiteren möglichen Ausgestaltung sind die elektrischen Verbindungselemente 155 in Form von Körpern aus zum Beispiel Silizium mit einer Metallisierung verwirklicht. Auch können die elektrischen Verbindungselemente 155 zum Beispiel quaderförmig ausgeführt sein. Des Weiteren können die elektrischen Verbindungselemente 155 zusammen mit den Halbleiterchips 121, 122 auf der Leiterplatte 110 montiert werden. Bei der Montage können die elektrischen Verbindungselemente 155 über ein nicht dargestelltes elektrisch leitfähiges Verbindungsmittel, zum Beispiel ein elektrisch leitfähiger Klebstoff, ein Lotmittel oder eine Sinterpaste, mit den entsprechenden Kontaktflächen 117 verbunden werden.
  • Die nachfolgend ausgebildete Einbettungsschicht 130 kann seitlich an die elektrischen Verbindungselemente 155 angrenzen und die elektrischen Verbindungselemente 155, wie die Halbleiterchips 121, 122, umfangsseitig umschließen. Sofern das Ausbilden der Einbettungsschicht 130, wie oben angegeben, mit Hilfe eines folienunterstützten Spritzpressprozesses durchgeführt wird, kann das mit der Folie versehene Werkzeugteil zur vorderseitigen Abdichtung an die elektrischen Verbindungselemente 155 angedrückt sein. Für den Fall, dass elektrische Verbindungselemente 155 nach dem Ausbilden der Einbettungsschicht 130 in unerwünschter Weise vorderseitig mit dem Einbettungsmaterial bedeckt sein sollten, können diese ebenfalls im Rahmen des oben genannten Reinigungsschritts freigelegt werden (jeweils nicht dargestellt).
  • Im Anschluss hieran können die isolierenden Schichten 150 im Bereich der Halbleiterchips 121, 122, und nachfolgend die Kontaktschichten 140, ausgebildet werden. Das Ausbilden der Kontaktschichten 140 kann derart erfolgen, dass die Kontaktschichten 140 auf den Halbleiterchips 121, 122 bzw. auf deren Vorderseitenkontakten 125, den isolierenden Schichten 150, der Einbettungsschicht 130 und den elektrischen Verbindungselementen 155 angeordnet sind (vgl. 6). Hierdurch sind die Vorderseitenkontakte 125 der Halbleiterchips 121, 122 nicht allein über die Kontaktschichten 140, sondern zusätzlich über die elektrischen Verbindungselemente 155 mit entsprechenden vorderseitigen Kontaktflächen 117 der Leiterplatte 110 elektrisch verbunden. Das Ausbilden der isolierenden Schichten 150 und der Kontaktschichten 140 kann wie oben beschrieben durchgeführt werden.
  • Die vorstehend beschriebenen Prozessabläufe bieten die Möglichkeit, sämtliche isolierende Schichten 150 und sämtliche Kontaktschichten 140 jeweils in paralleler Weise auszubilden. Auf diese Weise kann das Verfahren kostengünstig durchgeführt werden.
  • Aufgrund der Kontaktschichten 140 können die mit Hilfe des Verfahrens hergestellten Sensoren 100 des Weiteren eine geringe Bauhöhe besitzen. Dies erweist sich als günstig in Bezug auf mögliche, nicht gezeigte Anwendungen der Sensoren 100 in Mobilgeräten. Von Vorteil ist ferner eine hohe Beständigkeit der Kontaktschichten 140, so dass die Sensoren 100 eine hohe Zuverlässigkeit und Lebensdauer besitzen können.
  • Durch die Verwendung der Kontaktschichten 140 kann ferner ein nachfolgendes Ausbilden weiterer Komponenten begünstigt werden. Derartige Komponenten können auf einer durch die Halbleiterchips 121, 122, die Einbettungsschicht 130, die isolierenden Schichten 150 und die Kontaktschichten 140 gebildeten Oberfläche ausgebildet werden. Aufgrund der Kontaktschichten 140 kann diese Oberfläche relativ eben sein und eine geringe Topographie besitzen. Dadurch ist es möglich, weitere Komponenten unter Einsatz von kostengünstigen Prozessen hierauf auszubilden.
  • In dem vorliegend beschriebenen Verfahren werden, wie in 7 gezeigt ist, strahlungsdurchlässige optische Elemente 160 auf der mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehenen Leiterplatte 110 ausgebildet. Die optischen Elemente 160 sind in Form von Linsen mit einer gekrümmten Linsenoberfläche verwirklicht. Auf jedem der Halbleiterchips 121, 122 ist ein solches optisches Element 160 vorgesehen. Die auf den unterschiedlichen Halbleiterchips 121, 122 angeordneten optischen Elemente 160 weisen unterschiedliche laterale Abmessungen und verschiedene Formen auf. Bei einem Emitter 121 kann mit Hilfe eines zugehörigen optischen Elements 160 eine Formung der von dem Emitter 121 emittierten Strahlung erzielt werden. Bei einem Detektor 122 kann das zugehörige optische Element 160 eine Formung der von dem Detektor 122 empfangenen Strahlung bewirken.
  • Zum Ausbilden der optischen Elemente 160 kann ein strahlungsdurchlässiges Material im Bereich der Halbleiterchips 121, 122 aufgebracht werden. Das strahlungsdurchlässige Material kann in flüssiger bzw. zähflüssiger Form aufgebracht werden und nachfolgend aushärten. Das strahlungsdurchlässige Material kann ein transparentes Kunststoffmaterial, zum Beispiel ein klares Epoxid- oder Silikonmaterial, sein. Das Aufbringen kann zum Beispiel durch Dosieren mit Hilfe eines Dispensers durchgeführt werden (nicht dargestellt).
  • Die Linsenform der optischen Elemente 160 lässt sich zum Beispiel durch Thixotropie einstellen. Hierbei wird ausgenutzt, dass das strahlungsdurchlässige Material nach dem Aufbringen eine höhere Viskosität besitzen kann als während des Aufbringens, in welchem das strahlungsdurchlässige Material einer mechanischen Beanspruchung unterliegt. Diese Eigenschaft kann durch eine Ausgestaltung des strahlungsdurchlässigen Materials mit einem geeigneten partikelförmigen Füllstoff verwirklicht werden. Auf diese Weise kann erzielt werden, dass eine nach dem Aufbringen vorliegende Linsenform erhalten bleibt.
  • Für das Festlegen der Linsenform kann zusätzlich oder alternativ ein Überkopf-Aushärten nach dem Aufbringen des strahlungsdurchlässigen Materials in Betracht kommen. Hierzu wird die Leiterplatte 110 in eine im Unterschied zu 7 auf den Kopf gestellte Ausrichtung gebracht, so dass das strahlungsdurchlässige Material nach unten gerichtet ist. Auf diese Weise kann die Linsenform durch den Einfluss der Gravitation eingestellt werden oder kann eine bereits vorhandene Linsenform erhalten bleiben (jeweils nicht dargestellt).
  • Nach dem Ausbilden der optischen Elemente 160 wird, wie in 8 gezeigt ist, ein Vereinzelungsprozess durchgeführt, um den Sensorverbund umfassend die mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130, den Kontaktschichten 140 und den optischen Elementen 160 versehene Leiterplatte 110 in separate Sensoren 100 zu unterteilen. Das Vereinzeln, bei welchem die Leiterplatte 110 und die Einbettungsschicht 130 entlang der Trennlinien 200 durchtrennt werden, kann zum Beispiel mittels Sägen erfolgen. Jeder Sensor 100 weist einen Abschnitt der Leiterplatte 110, einen Abschnitt der Einbettungsschicht 130, einen Emitter 121, einen Detektor 122 sowie dem Emitter 121 und dem Detektor 122 zugeordnete optische Elemente 160 auf. Die Rückseitenkontakte und Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips 121, 122 sind an vorderseitige Kontaktflächen 117 der zugehörigen Leiterplattenabschnitte angeschlossen, und können daher über die rückseitigen Kontaktflächen 118 elektrisch kontaktiert werden. Hierdurch sind eine elektrische Energieversorgung bzw. im Falle der Detektoren 122 ein Abgreifen von Detektorsignalen möglich.
  • In 9 ist ergänzend eine Aufsichtsdarstellung eines gemäß dem vorstehend beschriebenen Verfahren hergestellten Sensors 100 gezeigt. Anhand von 9 wird deutlich, dass die optischen Elemente 160, abweichend von den 7, 8, mit etwas größeren lateralen Abmessungen ausgebildet werden können. Dadurch können die optischen Elemente 160 auch seitlich der Halbleiterchips 121, 122 auf der Einbettungsschicht 130 angeordnet sein.
  • Im Folgenden werden weitere Varianten und Abwandlungen beschrieben, welche für optische Sensoren 100 sowie ein dazugehöriges Herstellungsverfahren in Betracht kommen können.
  • Übereinstimmende Merkmale, Verfahrensschritte und Aspekte sowie gleiche und gleich wirkende Komponenten werden im Folgenden nicht erneut detailliert beschrieben. Für Details hierzu wird stattdessen auf die vorstehende Beschreibung Bezug genommen. Des Weiteren können Aspekte und Details, welche in Bezug auf eine Ausgestaltung genannt werden, auch in Bezug auf eine andere Ausgestaltung zur Anwendung kommen und können Merkmale von zwei oder mehreren Ausgestaltungen miteinander kombiniert werden.
  • Eine mögliche Weiterbildung besteht zum Beispiel darin, Sensoren 100 mit einer oder mehreren strahlungsundurchlässigen Barrierestrukturen 170 auszubilden. Die Undurchlässigkeit bezieht sich auf die von einem Emitter 121 abgegebene Strahlung bzw. Lichtstrahlung. Solche lichtblockierenden Barrierestrukturen 170 können wie die optischen Elemente 160 auf der mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehenen Leiterplatte 110 ausgebildet werden. In einer solchen Ausgestaltung kann ein Übersprechen zwischen dem Emitter 121 und dem Detektor 122 eines Sensors 100 unterdrückt werden. Dies bedeutet, dass zumindest teilweise verhindert werden kann, dass die von dem Emitter 121 abgegebene Lichtstrahlung zu dem Detektor 122 gelangt, ohne dass zuvor eine vorgegebene Wechselwirkung bzw. Reflexion der von dem Emitter 121 abgestrahlten Lichtstrahlung stattfindet.
  • Zur beispielhaften Veranschaulichung zeigen die 10, 11 eine seitliche Darstellung und eine Aufsichtsdarstellung eines in dieser Art und Weise verwirklichten Sensors 100. Bei diesem Sensor 100 kann es sich in entsprechender Weise um einen kombinierte Näherungs- und Umgebungslichtsensor handeln. Der in den 10, 11 dargestellte Sensor 100 weist im Vergleich zu der in den 8, 9 gezeigten Bauform zusätzlich drei längliche bzw. stegförmige lichtblockierende Barrierestrukturen 170 auf. Die Barrierestrukturen 170 sind wie die optischen Elemente 160 auf der durch die Halbleiterchips 121, 122, die Einbettungsschicht 130, die isolierenden Schichten 150 und die Kontaktschichten 140 gebildeten Oberfläche angeordnet. Bezogen auf eine Aufsichtsbetrachtung des Sensors 100 befinden sich zwei Barrierestrukturen 170 an entgegengesetzten Enden des Sensors 100 und damit seitlich neben dem Emitter 121 sowie seitlich neben dem Detektor 122, und ist eine mittlere Barrierestruktur 170 in einem Bereich zwischen den Halbleiterchips 121, 122 vorhanden (vgl. 11). Das oben beschriebene Unterdrücken von Übersprechen kann hauptsächlich mit Hilfe der mittleren Barrierestruktur 170 erzielt werden.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in den 10, 11 gezeigten Aufbau wird zunächst wie oben beschrieben vorgegangen, um die in 4 gezeigte Anordnung, d.h. die mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110, bereitzustellen. Nachfolgend wird auf dieser Anordnung ein strahlungsundurchlässiges Material zum Ausbilden der Barrierestrukturen 170 aufgebracht.
  • Es ist möglich, das strahlungsundurchlässige Material in Form der herzustellenden Barrierestrukturen 170, also vorliegend in Form von parallelen länglichen Abschnitten bzw. Linien, aufzubringen. Die auf diese Weise erzeugten Barrierestrukturen 170 können zunächst noch mehreren der herzustellenden Sensoren 100 zugeordnet sein und sich daher über die Bereiche von mehreren Sensoren 100 erstrecken (nicht dargestellt). Als strahlungsundurchlässiges Material kann zum Beispiel ein schwarzes Epoxid- oder Silikonmaterial verwendet werden. Ein solches Material kann in flüssiger bzw. zähflüssiger Form aufgebracht werden und nachfolgend aushärten. Das Aufbringen kann zum Beispiel mittels Dispensen durchgeführt werden. Ein weiterer möglicher Prozess ist ein tröpfchenförmiges Aufbringen mit Hilfe einer Druckvorrichtung (Jetting). Aufgrund dieser Prozesse können die Barrierestrukturen 170 im Querschnitt, wie in 10 angedeutet ist, eine gekrümmte Oberfläche besitzen.
  • Anschließend werden optische Elemente 160 auf der mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130, den Kontaktschichten 140 und den Barrierestrukturen 170 versehenen Leiterplatte 110 ausgebildet. Dies erfolgt in der oben beschriebenen Art und Weise. Die optischen Elemente 160 können abweichend von 10 zum Teil auch auf den Barrierestrukturen 170 angeordnet sein, wie in 11 angedeutet ist. Der nach dem Ausbilden der optischen Elemente 160 vorliegende Sensorverbund wird anschließend in separate Sensoren 100 mit dem in den 10, 11 gezeigten Aufbau vereinzelt. In dem Vereinzelungsprozess erfolgt auch ein Durchtrennen von zunächst noch mehreren Sensoren 100 zugeordneten Barrierestrukturen 170, welche insofern auf einzelne Sensoren 100 verteilt werden.
  • Anhand der 12 bis 16 werden weitere Sensoren 100 beschrieben, bei welchen es sich ebenfalls um kombinierte Näherungs- und Umgebungslichtsensoren handeln kann.
  • 12 zeigt eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors 100, welcher im Unterschied zu der in 11 gezeigten Bauform anstelle von separaten Barrierestrukturen 170 eine zusammenhängende lichtblockierende Barrierestruktur 170 aufweist. Die Barrierestruktur 170 besitzt, bezogen auf eine Aufsichtsbetrachtung, eine den Emitter 121 und den Detektor 122 des Sensors 100 jeweils rahmenförmig umlaufende Gestalt. Hierbei weist die Barrierestruktur 170 zwei auf die Halbleiterchips 121, 122 abgestimmte Aussparungen 171 auf, über welche die Halbleiterchips 121, 122 freigestellt sind. Die optischen Elemente 160 sind im Bereich der Aussparungen 171 der Barrierestruktur 170 ausgebildet, und zum Teil auch auf der Barrierestruktur 170 angeordnet. Im Querschnitt kann der Sensor 100 eine zu 10 vergleichbare Ausgestaltung besitzen.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in 12 gezeigten Aufbau kann wie vorstehend beschrieben vorgegangen werden. Die in 12 gezeigte Rahmenform lässt sich verwirklichen, indem das strahlungsundurchlässige Material in Form eines kreuzförmigen Gitters auf die mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110 aufgebracht wird, und infolgedessen eine sämtlichen herzustellenden Sensoren 100 zugeordnete gitterförmige Barrierestruktur 170 mit einer Vielzahl an Aussparungen 171 ausgebildet wird (nicht dargestellt). In dem Vereinzelungsprozess wird diese Barrierestruktur 171 in Barrierestrukturen 170 mit der in 12 gezeigten Form aufgeteilt.
  • Die 13, 14 zeigen eine seitliche Darstellung und eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors 100 mit einer zusammenhängenden Barrierestruktur 170, welche auf die Halbleiterchips 121, 122 des Sensors 100 abgestimmte Aussparungen 171 aufweist. Die Barrierestruktur 170 besitzt im Querschnitt, wie in 13 gezeigt ist, eine ebene Form.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in den 13, 14 gezeigten Aufbau wird ebenfalls zunächst die in 4 gezeigte Anordnung bereitgestellt. Nachfolgend wird auf dieser Anordnung eine durchgehende Schicht aus einem schwarzen Fotolackmaterial aufgebracht, zum Beispiel mittels Drucken oder Laminieren. Hierbei kann es sich um ein Lötstoppmaterial handeln. Die schwarze Fotolackschicht kann eine Schichtdicke im Bereich von 30µm bis 50µm aufweisen. Anschließend wird die Fotolackschicht durch Belichten und Entwickeln strukturiert, um hieraus eine gitterförmige Barrierestruktur 170 mit einer Vielzahl an die Halbleiterchips 121, 122 freistellenden Aussparungen 171 zu bilden (nicht dargestellt).
  • Im Anschluss hieran werden optische Elemente 160 auf der mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130, den Kontaktschichten 140 und der gitterförmigen Barrierestruktur 170 versehenen Leiterplatte 110 ausgebildet, und zwar im Bereich der Aussparungen 171 der Barrierestruktur 170. Die optischen Elemente 160 können abweichend von 13 zum Teil auch auf der Barrierestruktur 170 angeordnet sein, wie in 14 angedeutet ist. In dem nachfolgenden Vereinzelungsprozess wird die gitterförmige Barrierestruktur 170 in Barrierestrukturen 170 mit der in 14 gezeigten Form aufgeteilt.
  • Es ist möglich, ein Aufbringen eines strahlungsundurchlässigen Materials zum Ausbilden von einer oder mehreren Barrierestrukturen 170 abweichend von den vorstehend beschriebenen Verfahrensabläufen erst nach einem Ausbilden von optischen Elementen 160 durchzuführen. In diesem Zusammenhang können zum Beispiel die oben anhand der 10 bis 12 erläuterten Verfahrensabläufe derart abgewandelt werden, dass das zum Ausbilden der Barrierestruktur(en) 170 verwendete strahlungsundurchlässige Material neben und zwischen den zuvor ausgebildeten optischen Elementen 160 aufgebracht wird.
  • Des Weiteren können auf diese Weise Sensoren 100 hergestellt werden, bei welchen die Barrierestruktur(en) 170 zum Teil auf den optischen Elemente 160 angeordnet ist/sind. Zur beispielhaften Veranschaulichung zeigen die 15, 16 eine seitliche Darstellung und eine Aufsichtsdarstellung eines weiteren Sensors 100, welcher in dieser Art und Weise hergestellt ist. Der Sensor 100 weist eine zusammenhängende Barrierestruktur 170 mit Aussparungen 171 auf, mit welcher die optischen Elemente 160 am Rand bedeckt sind.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in den 15, 16 gezeigten Aufbau wird zunächst wie oben beschrieben vorgegangen, um die in 7 gezeigte Anordnung mit den optischen Elementen 160 bereitzustellen. Auf dieser Anordnung wird ein strahlungsundurchlässiges Material in Bereichen neben und zwischen den optischen Elementen 160 aufgebracht. Das strahlungsundurchlässige Material kann zum Beispiel ein schwarzes Epoxid- oder Silikonmaterial sein, und zum Beispiel mittels Dispensen oder Jetten aufgebracht werden. Hierbei kann das strahlungsundurchlässige Material die optischen Elemente 160 am Rand benetzen. Die nach dem Aushärten vorliegende Barrierestruktur 170 weist eine Vielzahl an Aussparungen 171 auf, so dass die optischen Elemente 160 in diesen Bereichen freigestellt sind (nicht dargestellt). In dem nachfolgenden Vereinzelungsprozess wird diese Barrierestruktur 170 durchtrennt und damit auf einzelne Sensoren 100 verteilt.
  • In Bezug auf den vorstehend beschriebenen Verfahrensablauf kann es alternativ in Betracht kommen, das strahlungsundurchlässige Material in Form von parallelen länglichen Abschnitten bzw. Linien aufzubringen, so dass linienförmige Barrierestrukturen 170 gebildet werden, welche die optischen Elemente 160 am Rand bedecken können (nicht dargestellt). Auch diese Barrierestrukturen 170 können zunächst noch mehreren der herzustellenden Sensoren 100 zugeordnet sein, und in dem Vereinzelungsprozess durchtrennt und auf einzelne Sensoren 100 verteilt werden (nicht dargestellt).
  • Das Verfahren lässt sich des Weiteren derart durchführen, dass Sensoren 100 mit einer anderen Anzahl an Halbleiterchips hergestellt werden. Darüber hinaus können Komponenten wie zum Beispiel optische Elemente 160 weggelassen werden.
  • In diesem Zusammenhang zeigt 17 zur beispielhaften Veranschaulichung eine seitliche Darstellung eines weiteren Sensors 100. Der Sensor 100 weist drei auf der Leiterplatte 110 angeordnete Halbleiterchips 121, 122, d.h. zwei Emitter 121 und einen Detektor 122, auf. Bei den Emittern 121 kann es sich um LED-Chips, und bei dem Detektor 122 um einen Photodioden-Chip handeln. Die beiden Emitter 121 können zur Abgabe von unterschiedlichen sichtbaren Lichtstrahlungen, zum Beispiel einer roten und einer grünen Lichtstrahlung, ausgebildet sein. Der Detektor 122 kann zur Detektion dieser Lichtstrahlungen ausgebildet sein. Zu diesem Zweck kann der Detektor 122 zum Beispiel hierauf abgestimmte Detektionsbereiche aufweisen, welche zur Strahlungsdetektion in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen ausgebildet sind (nicht dargestellt). In dieser Ausgestaltung kann der Sensor 100 zum Beispiel ein Biomonitoring-Sensor sein, mit dessen Hilfe zum Beispiel ein Blutsauerstoffgehalt oder ein Pulsschlag erfasst werden kann.
  • Entsprechend den oben beschriebenen Sensoren 100 sind die Halbleiterchips 121, 122 des in 17 gezeigten Sensors 100 umfangsseitig von der Einbettungsschicht 130 umschlossen, und in der oben beschriebenen Art und Weise elektrisch an vorderseitige Kontaktflächen 117 von Leiterstrukturen 116 der Leiterplatte 110 angeschlossen. Darüber hinaus weist der Sensor 100 auf der durch die Halbleiterchips 121, 122, die Einbettungsschicht 130, die isolierenden Schichten 150 und die Kontaktschichten 140 gebildeten Oberfläche eine zusammenhängende strahlungsundurchlässige Barrierestruktur 170 oder mehrere separate Barrierestrukturen 170 auf. Die Barrierestruktur 170 bzw. die Barrierestrukturen 170 ist/sind, bezogen auf eine nicht gezeigte Aufsichtsbetrachtung des Sensors 100, in Bereichen neben und zwischen den Halbleiterchips 121, 122 vorhanden.
  • Bei einer Ausgestaltung des in 17 gezeigten Sensors 100 mit separaten Barrierestrukturen 170 können diese in Form von länglichen Strukturen verwirklicht sein. Sofern eine zusammenhängende Barrierestruktur 170 zum Einsatz kommt, kann die Barrierestruktur 170, bezogen auf eine Aufsichtsbetrachtung, eine die einzelnen Halbleiterchips 121, 122 rahmenförmig umlaufende Gestalt mit mehreren Aussparungen aufweisen. Von oben betrachtet können zum Beispiel zu 11 oder 12 vergleichbare Ausgestaltungen der Barrierestruktur(en) 170 vorliegen.
  • Der in 17 gezeigte Sensor 100 weist darüber hinaus in Bereichen neben und zwischen Abschnitten der zusammenhängenden Barrierestruktur 170 bzw. in Bereichen neben und zwischen den separaten Barrierestrukturen 170 eine strahlungsdurchlässige Schicht 180 auf, mit welcher die Halbleiterchips 121, 122 bedeckt sind. Auf diese Weise können die Halbleiterchips 121, 122 vor äußeren Einflüssen geschützt werden. Die strahlungsdurchlässige Schicht 180 kann die Barrierestruktur(en) 170 gegebenenfalls am Rand bedecken, wie in 17 angedeutet ist.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in 17 gezeigten Aufbau wird zunächst wie oben beschrieben vorgegangen, um eine zu 4 vergleichbare Anordnung, d.h. eine mit Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110 bereitzustellen. Nachfolgend werden auf dieser Anordnung eine zusammenhängende oder mehrere separate Barrierestrukturen 170 ausgebildet. Dies kann, wie oben beschrieben, zum Beispiel ein Dispensen oder Jetten eines strahlungsundurchlässigen Materials wie zum Beispiel eines schwarzen Epoxid- oder Silikonmaterials umfassen. Das strahlungsundurchlässige Material kann in Form von mehreren parallelen Linien oder in Form eines kreuzförmigen Gitters aufgebracht werden. Nachfolgend bzw. nach einem Aushärten der Barrierestruktur(en) 170 erfolgt ein Aufbringen eines strahlungsdurchlässigen Materials in Bereichen neben und zwischen der/den Barrierestruktur(en) 170, um die strahlungsdurchlässige Schicht 180 auszubilden. Das strahlungsdurchlässige Material kann zum Beispiel ein transparentes Epoxid- oder Silikonmaterial sein, und zum Beispiel mittels Dispensen aufgebracht werden. In dem nachfolgenden Vereinzelungsprozess wird der Sensorverbund in separate Sensoren 100 mit dem in 17 gezeigten Aufbau vereinzelt (jeweils nicht dargestellt).
  • 18 zeigt eine seitliche Darstellung eines weiteren Sensors 100, welcher als Biomonitoring-Sensors ausgeführt sein kann. Dieser Sensor 100 weist im Unterschied zu der in 17 gezeigten Bauform keine strahlungsdurchlässige Schicht 180, sondern stattdessen eine auf der/den Barrierestruktur(en) 170 angeordnete plattenförmige strahlungsdurchlässige Abdeckung 190 auf. Die Abdeckung 190 kann aus einem Glas- oder Kunststoffmaterial ausgebildet sein. Mit Hilfe der Abdeckung 190 kann in entsprechender Weise ein Schutz der Halbleiterchips 121, 122 vor äußeren Einflüssen erzielt werden. Der Sensor 100 kann des Weiteren wenigstens ein optionales und sich durch die Leiterplatte 110 und die Einbettungsschicht 130 erstreckendes Entlüftungsloch 210 aufweisen, wie in 18 angedeutet ist. Auf diese Weise kann ein Verunreinigen der Abdeckung 190 infolge eines Ausgasens von Material der Barrierestruktur(en) 170 vermieden werden.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in 18 gezeigten Aufbau wird ebenfalls eine zu 4 vergleichbare Anordnung bereitgestellt. Entlüftungslöcher 210 können wie folgt gebildet werden. Es ist zum Beispiel möglich, dass die Leiterplatte 110 mit entsprechenden Löchern bereitgestellt wird. Nach dem Ausbilden der Einbettungsschicht 130 können hierauf abgestimmte Löcher in der Einbettungsschicht 130 erzeugt werden, so dass Entlüftungslöcher 210 gebildet werden, welche sich durch die Leiterplatte 110 und die Einbettungsschicht 130 erstrecken. Zu diesem Zweck kann zum Beispiel ein Laser verwendet werden. Das Ausbilden von Löchern in der Einbettungsschicht 130 kann zum Beispiel im Rahmen des oben beschriebenen Ausbildens von Ausnehmungen 135 in der Einbettungsschicht 130 (sofern vorgesehen, vgl. 5) vorgenommen werden. Alternativ kann die Leiterplatte 110 ohne Löcher bereitgestellt werden, und können sich durch die Leiterplatte 110 und die Einbettungsschicht 130 erstreckende Entlüftungslöcher 210 nach dem Ausbilden der Einbettungsschicht 130 hergestellt werden.
  • Für das nachfolgende Ausbilden von einer bzw. mehreren Barrierestrukturen 170 wird auf der mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehenen Leiterplatte 110 ein strahlungsundurchlässiges Material aufgebracht, zum Beispiel durch Dispensen oder Jetten. Das strahlungsundurchlässige Material, bei dem es sich zum Beispiel um ein schwarzen Epoxid- oder Silikonmaterial handelt, dient gleichzeitig als Klebstoff für die strahlungsdurchlässige Abdeckung 190. Hierzu wird die Abdeckung 190 vor einem Aushärten auf dem strahlungsundurchlässigen Material angeordnet und durch das Aushärten hierauf befestigt. Die Abdeckung 190 kann solche lateralen Abmessungen aufweisen, dass die Abdeckung 190 zunächst noch sämtlichen herzustellenden Sensoren 100 zugeordnet ist und sich daher über die Bereiche sämtlicher Sensoren 100 erstreckt. In dem Vereinzelungsprozess kann ein Durchtrennen der Abdeckung 190 in kleinere Abdeckungen 190 der einzelnen Sensoren 100 erfolgen.
  • Auf der Grundlage der folgenden 19 bis 22 werden weitere Verfahrensabläufe beschrieben, um Sensoren 100 mit einem 17 entsprechenden Aufbau mit einer strahlungsdurchlässigen Schicht 180 und einer bzw. mehreren Barrierestrukturen 170 herzustellen. Hierbei wird, abweichend von dem anhand von 17 erläuterten Vorgehen, zuerst die strahlungsdurchlässige Schicht 180 ausgebildet. Auch bei diesen Sensoren 100 kann es sich um Biomonitoring-Sensoren handeln.
  • Schritte eines solchen Verfahrensablaufs sind in den seitlichen Darstellungen der 19, 20 veranschaulicht. Hier gezeigt ist jeweils ein Ausschnitt im Bereich von einem der im Verbund hergestellten Sensoren 100. Bei dem Verfahrensablauf wird ebenfalls eine zu 4 vergleichbare Anordnung bereitgestellt. Auf dieser Anordnung wird eine durchgehende strahlungsdurchlässige Schicht 180 ausgebildet. Dieser Schritt umfasst ein Aufbringen eines strahlungsdurchlässigen Materials, zum Beispiel eines transparenten Epoxid- oder Silikonmaterials, durch zum Beispiel Sprühbeschichten oder Folienlaminieren. Im Anschluss hieran wird, wie in 19 gezeigt ist, wenigstens eine Grabenstruktur 185 in der strahlungsdurchlässigen Schicht 180 ausgebildet, deren geometrische Aufsichtsform auf die wenigstens eine herzustellende Barrierestruktur 170 abgestimmt ist. Entsprechend den oben in Bezug auf Barrierestrukturen 170 genannten Ausgestaltungen können zum Beispiel mehrere linienförmige und parallel zueinander verlaufende Grabenstrukturen 185 ausgebildet werden. Möglich ist auch ein Ausbilden einer zusammenhängenden Grabenstruktur 185 in Form eines kreuzförmigen Gitters. Das Ausbilden der Grabenstruktur(en) 185 kann zum Beispiel mit Hilfe eines mechanischen Prozesses, beispielsweise Sägen, oder mit Hilfe eines Lasers, durchgeführt werden (jeweils nicht dargestellt).
  • Im Anschluss hieran erfolgt, wie in 20 gezeigt ist, ein Aufbringen eines strahlungsundurchlässigen Materials im Bereich der Grabenstruktur(en) 185, so dass eine oder mehrere Barrierestrukturen 170 ausgebildet werden. Möglich ist zum Beispiel ein Dispensen oder Jetten eines schwarzes Epoxid- oder Silikonmaterials. Dieser Schritt erfolgt unter Auffüllen der Grabenstruktur(en) 170. Ferner wird/werden die Barrierestruktur(en) 170 mit einer gegenüber der strahlungsdurchlässigen Schicht 180 größeren Dicke sowie oberhalb der Schicht 180 mit einer gegenüber der/den Grabenstruktur(en) 170 größeren Breite ausgebildet, so dass die Barrierestruktur(en) die Schicht 180 auch seitlich der Grabenstruktur(en) 185 bedeckt/bedecken. Nach dem Ausbilden der Barrierestruktur(en) 170 wird der Sensorverbund in separate Sensoren 100 vereinzelt.
  • Die 21, 22 zeigen anhand von seitlichen Darstellungen einen weiteren möglichen Verfahrensablauf. Auch hier ist jeweils ein Ausschnitt im Bereich von einem der im Verbund hergestellten Sensoren 100 gezeigt. Bei dem Verfahrensablauf wird ebenfalls eine zu 4 vergleichbare Anordnung bereitgestellt. Auf dieser Anordnung wird eine strahlungsdurchlässige Schicht 180 ausgebildet, zum Beispiel mit einer Schichtdicke im Bereich von 20µm bis 50µm, welche mehrere separate Grabenstrukturen 185 oder eine zusammenhängende Grabenstruktur 185 aufweist. Entsprechend dem vorstehend beschriebenen Verfahrensablauf können zum Beispiel mehrere linienförmige und parallel zueinander verlaufende Grabenstrukturen 185 oder eine zusammenhängenden Grabenstruktur 185 in Form eines kreuzförmigen Gitters vorgesehen sein. Infolge der Grabenstruktur(en) 185 kann die Schicht 180 in mehrere separate Schichtabschnitte unterteilt sein. Das Ausbilden der Schicht 180 mit einer oder mehreren Grabenstrukturen 185 kann zum Beispiel durch Aufsprühen eines strahlungsdurchlässigen Materials, beispielsweise eines transparenten Epoxid- oder Silikonmaterials, mit Hilfe einer Aussparungen aufweisenden und als Schablone dienenden Schattenmaske durchgeführt werden (nicht dargestellt).
  • Anschließend erfolgt, wie in 22 gezeigt ist, ein Aufbringen eines strahlungsundurchlässigen Materials im Bereich der Grabenstruktur(en) 185, so dass eine oder mehrere Barrierestrukturen 170 ausgebildet werden. Auch dieser Schritt erfolgt unter Auffüllen der Grabenstruktur(en) 170. Des Weiteren wird/werden die Barrierestruktur(en) 170 mit einer gegenüber der strahlungsdurchlässigen Schicht 180 größeren Dicke sowie oberhalb der Schicht 180 mit einer gegenüber der/den Grabenstruktur(en) 170 größeren Breite ausgebildet, so dass die Barrierestruktur(en) die Schicht 180 auch seitlich der Grabenstruktur(en) 185 bedeckt/bedecken. Das strahlungsundurchlässige Material kann zum Beispiel ein schwarzes Epoxid- oder Silikonmaterial sein, und mittels Dispensen aufgebracht werden. Möglich ist auch ein Aufsprühen eines solchen Materials unter Verwendung einer weiteren Schattenmaske (nicht dargestellt). Diese Schattenmaske weist im Unterschied zu der zum Aufsprühen der strahlungsdurchlässigen Schicht 180 verwendeten Schattenmaske größere bzw. breitere Aussparungen auf, so dass die Barrierestruktur(en) 170, wie in 22 gezeigt ist, breiter ausgeführt ist/sind als die Grabenstruktur(en) 185. Auf diese Weise können Toleranzen der Maskenablage der Schattenmasken ausgeglichen werden. Nach dem Ausbilden der Barrierestruktur(en) 170 wird der Sensorverbund in separate Sensoren 100 vereinzelt.
  • 23 zeigt eine seitliche Darstellung eines weiteren Sensors 100. Der Sensor 100 weist einen einzelnen auf der Leiterplatte 110 angeordneten Detektor 122 auf. Der Detektor 122 kann ein Photodioden-Chip sein, und zur Detektion von sichtbarer Lichtstrahlung ausgebildet sein. Hierdurch kann der Sensor 100 ein Lichtsensor sein. Entsprechend den oben beschriebenen Sensoren 100 ist der Detektor 122 umfangsseitig von der Einbettungsschicht 130 umschlossen, und in der oben beschriebenen Art und Weise elektrisch an vorderseitige Kontaktflächen 117 von Leiterstrukturen 116 der Leiterplatte 110 angeschlossen. Darüber hinaus weist der Sensor 100 auf der durch die Halbleiterchips 121, 122, die Einbettungsschicht 130, die isolierenden Schichten 150 und die Kontaktschichten 140 gebildeten Oberfläche eine strahlungsdurchlässige Schicht 180 auf. Auf diese Weise kann der Detektor 122 vor äußeren Einflüssen geschützt werden.
  • Zur Herstellung von Sensoren 100 mit dem in 23 gezeigten Aufbau wird zunächst wie oben beschrieben vorgegangen, um eine zu 4 vergleichbare Anordnung, d.h. eine mit Detektoren 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110 bereitzustellen. Nachfolgend wird auf dieser Anordnung ein strahlungsdurchlässiges Material zum Ausbilden der strahlungsdurchlässigen Schicht 180 aufgebracht. Das strahlungsdurchlässige Material kann zum Beispiel ein transparentes Epoxid- oder Silikonmaterial sein, und zum Beispiel mittels Sprühbeschichten aufgebracht werden. In dem nachfolgenden Vereinzelungsprozess wird der Sensorverbund in separate Sensoren 100 mit dem in 23 gezeigten Aufbau vereinzelt (jeweils nicht dargestellt).
  • Neben den oben beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen und/oder Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Es ist zum Beispiel möglich, anstelle der oben angegebenen Materialien andere Materialien für Sensoren 100 zu verwenden. Ferner können folgende, nicht dargestellte Abwandlungen in Betracht kommen.
  • Das Ausbilden von optischen Elemente 160 kann abweichend von den oben beschriebenen Methoden mit Hilfe eines Formprozesses durchgeführt werden. Sofern Sensoren 100 hergestellt werden, welche zusätzlich eine oder mehrere Barrierestrukturen 170 aufweisen, können zuvor die optischen Elemente 160 gefertigt werden. Bei dem Formprozess kann es sich um einen UV-Formprozess handeln. Hierbei kommt ein UV-härtendes Kunststoffmaterial zum Ausbilden der optischen Elemente 160 zum Einsatz, welches mit Hilfe von UV-Strahlung ausgehärtet werden kann. Ein in dem Formprozess verwendetes Werkzeug, in welchem die mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110 aufgenommen werden kann, weist ein für UV-Strahlung transparentes Werkzeugteil mit Kavitäten auf. Die Kavitäten besitzen eine auf die herzustellenden optischen Elemente abgestimmte Form. Das strahlungsdurchlässige Material kann auf die mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110 aufgebracht und mit Hilfe des Werkzeugteils in Form gedrückt werden. Alternativ ist es möglich, das strahlungsdurchlässige Material in die Kavitäten des Werkzeugteils einzubringen, zum Beispiel durch Dispensen, und anschließend mit Hilfe des Werkzeugteils auf die mit den Halbleiterchips 121, 122, der Einbettungsschicht 130 und den Kontaktschichten 140 versehene Leiterplatte 110 aufzubringen. Die beiden vorgenannten Schritte werden in einem flüssigen bzw. zähflüssigen Zustand des strahlungsdurchlässigen Materials durchgeführt. Zum Fertigstellen der optischen Elemente 160 wird das strahlungsdurchlässige Material durch das Werkzeugteil hindurch mit UV-Strahlung bestrahlt.
  • In Bezug auf die anhand der 10 bis 14 erläuterten Verfahrensabläufe besteht eine mögliche Abwandlung zum Beispiel darin, keine optischen Elemente 160 auszubilden. Stattdessen kann, vergleichbar zu der in 17 gezeigten Bauform, in Bereichen neben bzw. zwischen der/den Barrierestruktur(en) 170 eine plane strahlungsdurchlässige Schicht durch Aufbringen eines strahlungsdurchlässigen Materials ausgebildet werden.
  • Des Weiteren können Sensoren 100 verwirklicht werden, welche abweichend von den oben beschriebenen und in den Figuren abgebildeten Ausgestaltungen andere Anzahlen an Emittern 121 und/oder Detektoren 122 aufweisen. In diesem Zusammenhang wird ferner auf die Möglichkeit hingewiesen, anstelle von Detektoren 122 mit mehreren Detektionsbereichen 124 separate Detektoren 122 einzusetzen, welche zur Strahlungsdetektion in unterschiedlichen Wellenlängenbereichen ausgebildet sein können.
  • Eine weitere mögliche Abwandlung sind zum Beispiel Sensoren 100, welche neben einem oder mehreren optoelektronischen Halbleiterchips wenigstens einen Halbleiterchip eines anderen Typs aufweisen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um einen Treiberchip handeln.
  • Die verwendeten Detektoren 122 können zusätzliche Schaltungsstrukturen zur Auswertung aufweisen. Solche Detektoren 122 können zum Beispiel in Form von ASIC-Chips (Application Specific Integradetd Circuit) verwirklicht sein.
  • Des Weiteren können zum Ausbilden von Sensoren 100 verwendete Halbleiterchips einen, oder auch mehrere Vorderseitenkontakte aufweisen. Letztere Variante kann zum Beispiel in Bezug auf Detektoren 122 mit mehreren Detektionsbereichen 124 in Betracht kommen, wodurch diese getrennt betrieben werden können. Möglich sind auch zum Beispiel Ausgestaltungen, in welchen Halbleiterchips lediglich Vorderseitenkontakte aufweisen. In entsprechender Weise können Halbleiterchips mit mehreren Rückseitenkontakten zum Einsatz kommen. Oben beschriebene Merkmale und Details können in entsprechender Weise für die mehrere Kontakte eines Halbleiterchips zur Anwendung kommen. Bei einem Halbleiterchip mit mehreren Vorderseitenkontakten kann zum Beispiel jeder Vorderseitenkontakt über eine Kontaktschicht 140 sowie gegebenenfalls zusätzlich über ein elektrisches Verbindungselement 155 mit einer Kontaktfläche 117 einer Leiterplatte 110 verbunden sein.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Sensor
    110
    Leiterplatte
    114
    isolierendes Material
    116
    Leiterstruktur
    117
    Kontaktfläche
    118
    Kontaktfläche
    121
    Halbleiterchip, Emitter
    122
    Halbleiterchip, Detektor
    124
    Detektionsbereich
    125
    Vorderseitenkontakt
    130
    Einbettungsschicht
    135
    Ausnehmung
    140
    Kontaktschicht
    150
    isolierende Schicht
    155
    elektrisches Verbindungselement
    160
    optisches Element
    170
    Barrierestruktur
    171
    Aussparung
    180
    strahlungsdurchlässige Schicht
    185
    Grabenstruktur
    190
    Abdeckung
    200
    Trennlinie
    210
    Entlüftungsloch

Claims (19)

  1. Sensor (100), aufweisend: eine Leiterplatte (110); wenigstens einen auf der Leiterplatte (110) angeordneten Halbleiterchip (122), wobei der Halbleiterchip (122) einen Vorderseitenkontakt (125) aufweist, und wobei der Halbleiterchip (122) ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip ist; eine auf der Leiterplatte (110) angeordnete Einbettungsschicht (130), welche seitlich an den wenigstens einen Halbleiterchip (122) angrenzt; und eine Kontaktschicht (140), welche mit dem Vorderseitenkontakt (125) des wenigstens einen Halbleiterchips (122) verbunden ist.
  2. Sensor nach Anspruch 1, wobei die Einbettungsschicht (130) eine Ausnehmung (135) aufweist, über welche eine Kontaktfläche (117) der Leiterplatte (110) wenigstens teilweise freigelegt ist, und wobei die Kontaktschicht (140) mit der Kontaktfläche (117) der Leiterplatte (110) verbunden ist.
  3. Sensor nach Anspruch 1, aufweisend ein auf einer Kontaktfläche (117) der Leiterplatte (130) angeordnetes elektrisches Verbindungselement (155), wobei die Einbettungsschicht (130) seitlich an das elektrische Verbindungselement (155) angrenzt, und wobei die Kontaktschicht (140) mit dem elektrischen Verbindungselement (155) verbunden ist.
  4. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, aufweisend einen weiteren auf der Leiterplatte angeordneten Halbleiterchip (121) mit einem Vorderseitenkontakt (125), wobei die Einbettungsschicht (130) seitlich an den weiteren Halbleiterchip (121) angrenzt, und wobei eine weitere Kontaktschicht (140) mit dem Vorderseitenkontakt (125) des weiteren Halbleiterchips (121) verbunden ist.
  5. Sensor nach Anspruch 4, wobei der weitere Halbleiterchip (121) ein strahlungsemittierender Halbleiterchip ist.
  6. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip (122), der Einbettungsschicht (130) und der Kontaktschicht (140) versehenen Leiterplatte (110) wenigstens ein strahlungsdurchlässiges optisches Element (160) angeordnet ist.
  7. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip (122), der Einbettungsschicht (130) und der Kontaktschicht (140) versehenen Leiterplatte (110) wenigstens eine strahlungsundurchlässige Barrierestruktur (170) angeordnet ist.
  8. Sensor nach Anspruch 7, wobei auf der wenigstens einen strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur (170) eine strahlungsdurchlässige Abdeckung (190) angeordnet ist.
  9. Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei auf der mit dem wenigstens einen Halbleiterchip (122), der Einbettungsschicht (130) und der Kontaktschicht (140) versehenen Leiterplatte (110) eine strahlungsdurchlässige Schicht (180) angeordnet ist.
  10. Sensor nach Anspruch 9, wobei die strahlungsdurchlässige Schicht (180) eine Grabenstruktur (185) aufweist, und wobei im Bereich der Grabenstruktur (185) eine strahlungsundurchlässige Barrierestruktur (170) angeordnet ist.
  11. Verfahren zum Herstellen von Sensoren (100), umfassend: Bereitstellen einer Leiterplatte (110); Anordnen von Halbleiterchips (121, 122) auf der Leiterplatte (110), wobei die Halbleiterchips (121, 122) einen Vorderseitenkontakt (125) aufweisen, und wobei für jeden Sensor wenigstens ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip (122) auf der Leiterplatte (110) angeordnet wird; Aufbringen eines Einbettungsmaterials auf der Leiterplatte zum Ausbilden einer Einbettungsschicht (130), welche seitlich an die Halbleiterchips (121, 122) angrenzt; Ausbilden von Kontaktschichten (140), welche mit den Vorderseitenkontakten (125) der Halbleiterchips (121, 122) verbunden sind; und Vereinzeln der mit den Halbleiterchips (121, 122), der Einbettungsschicht (130) und den Kontaktschichten (140) versehenen Leiterplatte in separate Sensoren, welche jeweils wenigstens einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip (122) aufweisen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei Ausnehmungen (135) in der Einbettungsschicht (130) ausgebildet wird, über welche Kontaktflächen (117) der Leiterplatte (110) wenigstens teilweise freigelegt sind, und wobei die Kontaktschichten (140) derart ausgebildet werden, dass die Kontaktschichten (140) mit den Kontaktflächen (117) der Leiterplatte verbunden sind.
  13. Verfahren nach Anspruch 11, wobei elektrische Verbindungselemente (155) auf Kontaktflächen (117) der Leiterplatte (110) angeordnet werden, wobei die Einbettungsschicht (130) seitlich angrenzend an die elektrischen Verbindungselemente (155) ausgebildet wird, und wobei die Kontaktschichten (140) derart ausgebildet werden, dass die Kontaktschichten (140) mit den elektrischen Verbindungselementen (155) verbunden sind.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei auf der mit den Halbleiterchips (121, 122), der Einbettungsschicht (130) und den Kontaktschichten (140) versehenen Leiterplatte (110) ein strahlungsdurchlässiges Material zum Ausbilden von optischen Elementen (160) aufgebracht wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei optische Elemente (160) in Form von Linsen ausgebildet werden, und wobei die Linsenform durch Thixotropie und/oder Überkopf-Aushärten eingestellt wird.
  16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, wobei auf der mit den Halbleiterchips (121, 122), der Einbettungsschicht (130) und den Kontaktschichten (140) versehenen Leiterplatte (110) ein strahlungsundurchlässiges Material zum Ausbilden von wenigstens einer strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur (170) aufgebracht wird, wobei das strahlungsundurchlässige Material in Form der wenigstens einen Barrierestruktur (170) aufgebracht wird oder das strahlungsundurchlässige Material in Form einer Schicht aufgebracht wird und die Schicht nachfolgend in die wenigstens eine Barrierestruktur (170) strukturiert wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16, wobei auf dem strahlungsundurchlässigen Material eine strahlungsdurchlässige Abdeckung (190) angeordnet wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 17, wobei auf der mit den Halbleiterchips (121, 122), der Einbettungsschicht (130) und den Kontaktschichten (140) versehenen Leiterplatte (110) ein strahlungsdurchlässiges Material zum Ausbilden einer strahlungsdurchlässigen Schicht (180) aufgebracht wird.
  19. Verfahren nach Anspruch 18, wobei die strahlungsdurchlässige Schicht (180) mit einer Grabenstruktur (185) ausgebildet wird oder eine Grabenstruktur (185) in der strahlungsdurchlässigen Schicht (180) ausgebildet wird, und wobei im Bereich der Grabenstruktur (185) ein strahlungsundurchlässiges Material zum Ausbilden einer strahlungsundurchlässigen Barrierestruktur (170) aufgebracht wird.
DE102016118990.1A 2016-10-06 2016-10-06 Sensor Withdrawn DE102016118990A1 (de)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016118990.1A DE102016118990A1 (de) 2016-10-06 2016-10-06 Sensor
DE112017005112.6T DE112017005112B4 (de) 2016-10-06 2017-10-05 Sensor und Verfahren zum Hertsellen von Sensoren
US16/339,523 US10978597B2 (en) 2016-10-06 2017-10-05 Sensor
PCT/EP2017/075395 WO2018065537A1 (de) 2016-10-06 2017-10-05 Sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102016118990.1A DE102016118990A1 (de) 2016-10-06 2016-10-06 Sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102016118990A1 true DE102016118990A1 (de) 2018-04-12

Family

ID=60138353

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102016118990.1A Withdrawn DE102016118990A1 (de) 2016-10-06 2016-10-06 Sensor
DE112017005112.6T Active DE112017005112B4 (de) 2016-10-06 2017-10-05 Sensor und Verfahren zum Hertsellen von Sensoren

Family Applications After (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE112017005112.6T Active DE112017005112B4 (de) 2016-10-06 2017-10-05 Sensor und Verfahren zum Hertsellen von Sensoren

Country Status (3)

Country Link
US (1) US10978597B2 (de)
DE (2) DE102016118990A1 (de)
WO (1) WO2018065537A1 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020103433A1 (de) 2020-02-11 2021-08-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren
DE102020134702A1 (de) 2020-12-22 2022-06-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterbauteil und verfahren zu dessen herstellung
DE102021116814A1 (de) 2021-06-30 2023-01-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische sensorvorrichtung

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102017126338A1 (de) * 2017-11-10 2019-05-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteilverbund, Bauteil und Verfahren zur Herstellung von Bauteilen
WO2023179929A1 (en) * 2022-03-25 2023-09-28 Ams-Osram International Gmbh Light-emitting component

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6188527B1 (en) * 1999-04-12 2001-02-13 Hewlett-Packard Company LED array PCB with adhesive rod lens
US20120220082A1 (en) * 2010-11-15 2012-08-30 United Test And Assembly Center, Ltd. Semiconductor packages and methods of packaging semiconductor devices
US20120299191A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor Device and Method of Forming EWLB Package Containing Stacked Semiconductor Die Electrically Connected Through Conductive Vias Formed in Encapsulant Around Die
US20150001707A1 (en) * 2013-06-28 2015-01-01 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor Device and Method of Using Substrate With Conductive Posts and Protective Layers to Form Embedded Sensor Die Package
US20160056194A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optoelectronic modules having a silicon substrate, and fabrication methods for such modules
DE102014116080A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6566745B1 (en) * 1999-03-29 2003-05-20 Imec Vzw Image sensor ball grid array package and the fabrication thereof
US8878219B2 (en) * 2008-01-11 2014-11-04 Cree, Inc. Flip-chip phosphor coating method and devices fabricated utilizing method
US20100181582A1 (en) * 2009-01-22 2010-07-22 Intematix Corporation Light emitting devices with phosphor wavelength conversion and methods of manufacture thereof
JP2011146486A (ja) * 2010-01-13 2011-07-28 Panasonic Corp 光学デバイスおよびその製造方法ならびに電子機器
JP2011233650A (ja) * 2010-04-26 2011-11-17 Toshiba Corp 半導体発光装置
DE102010034565A1 (de) 2010-08-17 2012-02-23 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung zumindest eines optoelektronischen Halbleiterbauelements
EP2447595B1 (de) * 2010-10-27 2017-08-02 LG Innotek Co., Ltd. Lichtemittierendes Modul
GB2486000A (en) * 2010-11-30 2012-06-06 St Microelectronics Res & Dev Optical proximity detectors with arrangements for reducing internal light propagation from emitter to detector
US9666764B2 (en) * 2012-04-09 2017-05-30 Cree, Inc. Wafer level packaging of multiple light emitting diodes (LEDs) on a single carrier die
CN104122541B (zh) 2013-04-28 2016-08-17 意法半导体研发(深圳)有限公司 具有互连层的接近检测器设备及相关方法
US9831387B2 (en) * 2014-06-14 2017-11-28 Hiphoton Co., Ltd. Light engine array
US10429509B2 (en) 2014-12-24 2019-10-01 Stmicroelectronics Pte Ltd. Molded proximity sensor

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6188527B1 (en) * 1999-04-12 2001-02-13 Hewlett-Packard Company LED array PCB with adhesive rod lens
US20120220082A1 (en) * 2010-11-15 2012-08-30 United Test And Assembly Center, Ltd. Semiconductor packages and methods of packaging semiconductor devices
US20120299191A1 (en) * 2011-05-26 2012-11-29 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor Device and Method of Forming EWLB Package Containing Stacked Semiconductor Die Electrically Connected Through Conductive Vias Formed in Encapsulant Around Die
US20150001707A1 (en) * 2013-06-28 2015-01-01 Stats Chippac, Ltd. Semiconductor Device and Method of Using Substrate With Conductive Posts and Protective Layers to Form Embedded Sensor Die Package
US20160056194A1 (en) * 2014-08-19 2016-02-25 Heptagon Micro Optics Pte. Ltd. Optoelectronic modules having a silicon substrate, and fabrication methods for such modules
DE102014116080A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020103433A1 (de) 2020-02-11 2021-08-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische Vorrichtung und Verfahren
DE102020134702A1 (de) 2020-12-22 2022-06-23 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Halbleiterbauteil und verfahren zu dessen herstellung
DE102021116814A1 (de) 2021-06-30 2023-01-05 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronische sensorvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
DE112017005112B4 (de) 2023-12-07
US20190237590A1 (en) 2019-08-01
DE112017005112A5 (de) 2019-06-27
US10978597B2 (en) 2021-04-13
WO2018065537A1 (de) 2018-04-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE112017005112B4 (de) Sensor und Verfahren zum Hertsellen von Sensoren
DE112017005097B4 (de) Herstellung von sensoren
DE102012213343B4 (de) VERFAHREN ZUM HERSTELLEN EINES OPTOELEKTRONISCHES HALBLEITERBAUTEILs MIT SAPHIR-FLIP-CHIP
DE112018005740B4 (de) Herstellung optoelektronischer Bauelemente und optoelektronisches Bauelement
EP2606510B1 (de) Verfahren zur herstellung zumindest eines optoelektronischen halbleiterbauelements
WO2017032772A1 (de) Laserbauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE102013212928A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
WO2019145350A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauteilen
DE102013112549A1 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
WO2015132238A1 (de) Herstellung optoelektronischer bauelemente
DE102014100772B4 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE102014102184A1 (de) Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102018111637A1 (de) Optoelektronischer halbleiterchip, verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
DE102015109953A1 (de) Herstellung elektronischer Bauelemente
DE102014113844B4 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
DE102015107515A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten eines Leiterrahmens und Leiterrahmen
DE102016101526A1 (de) Herstellung eines Multichip-Bauelements
WO2021023577A1 (de) Verfahren zur vereinzelung von bauteilen aus einem bauteilverbund sowie bauteil
DE102013220960A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102014102183A1 (de) Herstellung optoelektronischer Bauelemente
WO2021122112A1 (de) Verfahren zur herstellung von halbleiterbauelementen und halbleiterbauelement
WO2017050617A1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements
DE102014116080A1 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102004047061B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
WO2016165977A1 (de) Strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und herstellungsverfahren einer mehrzahl von halbleiterbauelementen

Legal Events

Date Code Title Description
R163 Identified publications notified
R082 Change of representative

Representative=s name: WILHELM & BECK, DE

R118 Application deemed withdrawn due to claim for domestic priority