DE102017106761B4 - Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen und oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen (100) mit den Schritten in der angegebenen Reihenfolge:A) Bereitstellen einer Vielzahl von transparenten Grundkörpern (1) mit jeweils einer Montagerückseite (12), einer der Montagerückseite gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsseite (11) und Montageseitenflächen (13, 14), die jeweils quer zur Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet sind,B) Aufbringen eines Anschlusskontaktes (2) auf zumindest eine Montageseitenfläche (13) und die Montagerückseite (12) des jeweiligen Grundkörpers (1), so dass das Bauelement oberflächenmontierbar ist, wobei der Anschlusskontakt (2) zur elektrischen Kontaktierung einer Halbleiterschichtenfolge (3) eingerichtet ist, undC) Aufbringen der Halbleiterschichtenfolge (3) auf zumindest eine Montageseitenfläche (13) des jeweiligen Grundkörpers (1), die zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist, wobei die elektromagnetische Strahlung im Betrieb über die Strahlungsaustrittsseite (11) des Grundkörpers (1) aus dem Bauelement (100) auskoppelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen. Ferner betrifft die Erfindung ein oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement.
  • Optoelektronische Bauelemente, wie beispielsweise LEDs, können einen Volumenstrahlungskörper aufweisen, der hocheffizient ist. Leider ist die Stromverteilung und Hochstromfähigkeit aufgrund der einfachen Chiptechnologie nur mäßig bis schlecht.
  • Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen bereitzustellen, das eine große Strahlungsaustrittsfläche aufweist, wobei insbesondere die Strahlung gleichmäßig über die Strahlungsaustrittsfläche verteilt ausgekoppelt wird. Ferner ist eine Aufgabe der Erfindung, ein oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement mit diesen vorteilhaften Eigenschaften bereitzustellen.
  • Die Druckschrift US 2011 / 0 180 818 A1 beschreibt eine Festkörperlichtplatte und ein Verfahren zur Herstellung einer Festkörperlichtplatte.
  • Diese Aufgaben werden durch ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen gemäß dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Ferner werden diese Aufgaben durch ein oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement gemäß dem Anspruch 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche 9 bis 15.
  • Das Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen weist die Schritte auf:
    1. A) Bereitstellen einer Vielzahl von transparenten Grundkörpern mit jeweils einer Montagerückseite, einer der Montagerückseite gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsseite und Montageseitenflächen, die jeweils quer zur Strahlungsaustrittsseite angeordnet sind,
    2. B) Aufbringen eines Anschlusskontaktes auf zumindest eine Montageseitenfläche und auf die Montagerückseite des jeweiligen Grundkörpers, so dass das Bauelement oberflächenmontierbar ist, wobei der Anschlusskontakt zur elektrischen Kontaktierung einer Halbleiterschichtenfolge eingerichtet ist, und
    3. C) Aufbringen der Halbleiterschichtenfolge auf zumindest eine Montageseitenfläche des jeweiligen Grundkörpers, die zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist, wobei die elektromagnetische Strahlung im Betrieb über die Strahlungsaustrittsseite des Grundkörpers aus dem Bauelement auskoppelt. Insbesondere wird die Halbleiterschichtenfolge auf die Montageseitenfläche aufgebracht, auf die im vorherigen Verfahrensschritt B) der Anschlusskontakt aufgebracht wurde.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement. Vorzugsweise wird dieses oberflächenmontierbare optoelektronische Bauelement mit dem hier beschriebenen Verfahren erzeugt. Dabei gelten alle Ausgestaltungen und Definitionen für das Verfahren auch für das Bauelement und umgekehrt.
  • Das oberflächenmontierbare optoelektronische Bauelement, hier auch lediglich als Bauelement bezeichnet, weist einen transparenten Grundkörper auf. Der transparente Grundkörper weist eine Montagerückseite und einer der Montagerückseite gegenüberliegende Strahlungsaustrittsseite und Montageseitenflächen auf. Die Montageseitenflächen sind quer zur Strahlungsaustrittsseite angeordnet. Das Bauelement weist eine Halbleiterschichtenfolge auf. Die Halbleiterschichtenfolge ist lateral zu zumindest einer Montageseitenfläche angeordnet. Das Bauelement weist einen Anschlusskontakt auf. Der Anschlusskontakt erstreckt sich von zumindest der Montageseitenfläche bis hin zur Montagerückseite. Insbesondere ist die Montagerückseite ganzflächig von dem Anschlusskontakt bedeckt, während die Montageseitenfläche nur teilweise mit dem Anschlusskontakt bedeckt ist. Die nicht von der Montageseite mit dem Anschlusskontakt bedeckte Fläche kann beispielsweise mit einem Füllstoff ausgefüllt sein, um Unebenheiten beim anschließenden Aufbringen der Halbleiterschichtenfolge zu vermeiden. Die Halbleiterschichtenfolge weist einen aktiven Bereich auf. Der aktive Bereich ist zur Strahlungsemission eingerichtet. Die Strahlung des aktiven Bereichs wird über die Strahlungsaustrittsseite des Grundkörpers aus dem Bauelement ausgekoppelt.
  • Der Erfinder hat herausgefunden, dass mittels diesem Verfahren ein optoelektronisches Bauelement, insbesondere eine LED, mit hoher Effizienz bereitgestellt werden kann. Insbesondere wird bei diesem Verfahren die Hybridchiptechnologie verwendet. Hybridchiptechnologie meint hier die UX:3-Technologie mit erweiterten transparenten Emissionsbereichen und Fingerkontakten. Die Leiterbahnen können in den Emissionsbereichen außerhalb des SMT-Montagebereichs fingerförmig fortgesetzt sein. Es könnte sich auch nur um einen Saphirchip handeln, wenn beispielsweise nur der fingerförmige Teil betrachtet wird.
    Die Emissionsrichtung kann in beiden Seiten (große Oberfläche) des Halbleiterchips erfolgen.
  • Der Erfinder hat erkannt, dass durch die hier erzeugte Bauform des optoelektronischen Bauelements die Emissionsfläche des Bauelements vergrößert werden kann. Die emittierte Strahlung ist zudem gleichmäßig über eine große Fläche verteilt und wird damit gleichmäßig aus dem Bauelement ausgekoppelt. Die Stromtragfähigkeit nimmt trotz geringerer Abschattung im Vergleich zur Standardsaphirtechnik zu. Insbesondere sind die Bauelemente, also die Halbleiterschichtenfolge und/oder das Bauelement, insgesamt bonddrahtfrei.
  • Das Verfahren weist einen Schritt auf, bei dem eine Vielzahl, also mindestens zwei oder mehr als zwei, von transparenten Grundkörpern bereitgestellt wird. Der Grundkörper kann insbesondere aus Kunststoff, Keramik oder Glas geformt sein. Der Grundkörper weist eine Montagerückseite, eine der Montagerückseite gegenüberliegende Strahlungsaustrittsfläche und Montageseitenflächen auf. Die Montageseitenflächen sind quer zur Strahlungsaustrittsseite angeordnet. Mit anderen Worten ist der Grundkörper beispielsweise als Quader oder Würfel ausgeformt. Der Grundkörper ist transparent für die von einer Halbleiterschichtenfolge emittierte Strahlung. Insbesondere erfolgt die Herstellung der Bauelemente in einem sogenannten Waferverbund.
  • Das Verfahren weist einen Schritt auf, Aufbringen eines Anschlusskontaktes auf zumindest eine Montageseitenfläche. Zusätzlich wird der Anschlusskontakt auch auf die Montagerückseite des jeweiligen Grundkörpers aufgebracht. Damit ist das Bauelement oberflächenmontierbar.
  • Alternativ oder zusätzlich weist das Bauelement auch einen zweiten Anschlusskontakt auf. Die Anschlusskontakte sind zur elektrischen Kontaktierung der Halbleiterschichtenfolge eingerichtet. Insbesondere kontaktiert der eine Anschlusskontakt eine n-dotierte Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge, während der andere Anschlusskontakt eine p-dotierte Halbleiterschicht der Halbleiterschichtenfolge elektrisch kontaktiert. Zwischen der zumindest einen p-dotierten Halbleiterschicht und der zumindest einen n-dotierten Halbleiterschicht ist eine aktive Schicht oder ein aktiver Bereich, der zur Strahlungsemission eingerichtet ist, angeordnet.
  • Oberflächenmontierbares Bauelement meint hier insbesondere, dass die Anschlusskontakte in einer gemeinsamen Ebene liegen. Die Anschlusskontakte oder der Anschlusskontakt sind dazu eingerichtet, auf einer gemeinsamen Montageebene angeordnet zu werden. Daher sind die Anschlusskontakte oder der Anschlusskontakt für die sogenannte SMT (Surface Mounted Technology) -Technik geeignet. Die SMT-Technik ist dem Fachmann hinreichend bekannt und wird daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
  • Insbesondere erfolgt der Anschluss der speziellen SMT-Anschlusstechnologie über eine Lichtverteilungsplatte. Dieses Anschlusskonzept erlaubt die enge Nebeneinanderanordnung einer Vielzahl von Bauelementen. Es können damit grob pixelierte Matrizen bereitgestellt werden.
  • Das Verfahren weist einen Schritt C) auf, Aufbringen der Halbleiterschichtenfolge auf zumindest einer Montageseitenfläche des jeweiligen Grundkörpers. Die Halbleiterschichtenfolge ist zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet. Die Halbleiterschichtenfolge ist also im Betrieb dazu eingerichtet, Strahlung zu emittieren. Eine Wellenlänge, das Wellenlängenmaximum oder Peakwellenlängenmaximum der Strahlung liegt bevorzugt im ultravioletten und/oder sichtbaren Spektralbereich, insbesondere bei Wellenlängen zwischen einschließlich 420 nm und einschließlich 680 nm, zum Beispiel zwischen einschließlich 440 nm und einschließlich 480 nm.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform basiert die Halbleiterschichtenfolge bevorzugt auf einem III-V-Verbindungshalbleitermaterial. Bei dem Halbleitermaterial handelt es sich zum Beispiel um ein Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamN oder um ein Phosphid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamP oder auch um ein Arsenid-Verbindungshalbleitermaterial wie AlnIn1-n-mGamAs, wobei jeweils 0 ≤ n ≤ 1, 0 ≤ m ≤ 1 und n + m ≤ 1 ist. Dabei kann die Halbleiterschichtenfolge Dotierstoffe sowie zusätzliche Bestandteile aufweisen. Der Einfachheit halber sind jedoch nur die wesentlichen Bestandteile des Kristallgitters der Halbleiterschichtenfolge, also Al, As, Ga, In, N oder P, angegeben, auch wenn diese teilweise durch geringe Mengen weiterer Stoffe ersetzt und/oder ergänzt sein können.
  • Die Halbleiterschichtenfolge beinhaltet eine aktive Schicht oder aktiven Bereich mit mindestens einem pn-Übergang und/oder mit einer oder mit mehreren Quantentopfstrukturen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge Teil eines Halbleiterchips. Der Halbleiterchip ist insbesondere eine Leuchtdiode, kurz LED. Der Halbleiterchip ist bevorzugt dazu eingerichtet, blaues, rotes, grünes oder weißes Licht zu emittieren.
  • Der Halbleiterchip kann eine Konversionsschicht aufweisen. Die Konversionsschicht ist vorzugsweise direkt auf der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Mit „direkt“ wird hier und im Folgenden unmittelbarer mechanischer und/oder unmittelbarer elektrischer Kontakt verstanden, dass also keine weiteren Schichten oder Elemente zwischen dem einen Element und dem anderen Element angeordnet sind. Die Konversion kann vollständig (Vollkonversion) oder teilweise (Teilkonversion) erfolgen.
  • Vorzugsweise emittiert die Halbleiterschichtenfolge blaues Licht, wobei das Konversionselement dazu eingerichtet ist, die blaue Strahlung in rote und grüne Strahlung zu konvertieren. Die Strahlung der Konversionsschicht und die Strahlung der Halbleiterschichtenfolge koppelt damit in den transparenten Grundkörper als weißes Licht ein, wobei das weiße Licht über die Strahlungsaustrittsseite des Grundkörpers aus dem Bauelement ausgekoppelt wird.
  • Insbesondere ist die Fläche der Strahlungsaustrittsfläche des Grundkörpers mindestens um den Faktor 150 oder mindestens um den Faktor 200 größer als die Hauptstrahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge. Mit Hauptstrahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge wird die Fläche verstanden, die senkrecht zu den epitaktisch aufgewachsenen Halbleiterschichten angeordnet ist. Diese Fläche koppelt einen Hauptteil, vorzugsweise mehr als 90 % der in der aktiven Schicht erzeugten Strahlung, aus der Halbleiterschichtenfolge aus.
  • Der Grundkörper weist also insbesondere eine Abstrahlfläche auf, die ein Vielfaches größer sein kann als die der Halbleiterschichtenfolge oder einer mit einer Konversionsschicht beschichteten Halbleiterschichtenfolge. Beispielsweise kann die Abstrahlfläche 100 mm2 bei einer Chipfläche oder Hauptstrahlungsaustrittsfläche der Halbleiterschichtenfolge von 0,5 mm2 aufweisen. Die Strahlungsdichte kann in dieser Anordnung dabei über die Fläche variieren, beispielsweise um kleiner oder gleich 5 %, 4 %, 3 %, 2 % oder 1 % sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird zumindest nach Schritt C) der Grundkörper und die Halbleiterschichtenfolge in einem transparenten oder reflektiven Gehäuse eingebettet. Damit ist das Gehäuse lateral zu dem jeweiligen Grundkörper und der Halbleiterschichtenfolge angeordnet. Insbesondere ist der auf der Montagerückseite angeordnete Anschlusskontakt frei von dem Gehäuse. Damit kann das jeweilige erzeugte Bauelement leicht auf einer Leiterplatte oder einem Substrat montiert werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement eine Konversionsschicht auf. Die Konversionsschicht grenzt insbesondere direkt an die Halbleiterschichtenfolge an. Die Konversionsschicht kann Konversionsmaterialien, beispielsweise anorganische oder organische Leuchtstoffe, wie Orthosilikate, Calsine oder Nitride, aufweisen. Die Konversionsschicht kann entweder zwischen der Halbleiterschichtenfolge und dem Grundkörper oder zwischen der Halbleiterschichtenfolge und einem Träger angeordnet sein. Als Träger kann beispielsweise Saphir oder eine Keramik dienen.
  • Der Grundkörper kann beispielsweise aus Glas oder Kunststoff oder den oben bereits aufgezählten Materialien sein, der Emissionskörper kann auf der Montageseite zur Leiterplatte verspiegelt sein. Die Verspiegelung kann beispielsweise ein Bragg-, BBR oder metallischer Spiegel sein. Die Anschlusskontakte können sich dann auf dem Spiegel befinden.
  • Ist als Träger für die Epitaxieschicht das Wachstumssubstrat gemeint, so kann der Träger auch aus Saphir, SiC, Si, A1203, Keramiken (auch für den infraroten Bereich geeignete Keramiken), Glaskeramiken oder Glas sein. Ist der Träger ein Wachstumssubstrat, so kann der Träger bei einem sogenannten Dünnfilmprozess entfernt werden, sodass sich die Epitaxieschicht auf einem anderen Material, vorzugsweise mit den gleichen Wärmeausdehnungskoeffizienten, befindet.
  • Das Wachstumssubstrat kann auch nach dem Transfer auf den Grundkörper vollständig entfernt sein. Das Bauteil kann aus dem Grundkörper der Epitaxieschicht mit Kontaktstrukturen und der Umrandung bestehen oder diese umfassen.
  • Sowohl der Grundkörper als auch die Umrandung können aus allen oben bereits genannten Materialien sein. Beispielsweise können der Grundkörper und/oder die Umrandung aus Kunststoff geformt sein. Insbesondere ist der Grundkörper transparent ausgeformt. Die Umrandung kann sowohl transparent als auch nicht transparent ausgeformt sein. Die Umrandung kann auch den Konverter enthalten. Die Umrandung kann alternativ als Randverspiegelung wirken.
  • Die Konversionsschicht kann ein Matrixmaterial, beispielsweise Silikon oder Epoxy, aufweisen, in dem die Konversionsmaterialien eingebettet sind. Die Konversionsmaterialien können homogen oder inhomogen in dem Matrixmaterial eingebettet sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform bedeckt im Schritt B) der Anschlusskontakt zumindest die eine Montageseitenfläche nur teilweise. Insbesondere erstreckt sich der Anschlusskontakt von der Montageseitenfläche bis zur Montagerückseite des Grundkörpers. Über die Rückseite des Grundkörpers kann das erzeugte Bauelement beispielsweise auf einer Leiterplatte montiert werden. Direkt lateral zum Anschlusskontakt kann ein Füllstoff auf die Montageseitenfläche aufgebracht werden. Die Halbleiterschichtenfolge bedeckt dabei sowohl den Anschlusskontakt und den Füllstoff auf der Montageseitenfläche zumindest teilweise. Mit anderen Worten ist lateral zum Grundkörper zumindest ein Teil des Anschlusskontaktes und der Füllstoff in einer Ebene an oder auf der Montageseitenfläche des Grundkörpers angeordnet. Dem Anschlusskontakt und gegebenenfalls dem Füllstoff kann die Halbleiterschichtenfolge insbesondere in direktem mechanischem oder elektrischem Kontakt folgen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge an einem jeweiligen Träger angeordnet. Dies meint hier insbesondere, dass für jede Halbleiterschichtenfolge des jeweiligen erzeugten Bauelements ein separater Träger, beispielsweise aus Saphir, verwendet wird. Im Schritt C) kann die Halbleiterschichtenfolge zwischen dem Grundkörper und dem Träger angeordnet sein oder werden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die für den jeweiligen Grundkörper vorgesehene Halbleiterschichtenfolge an einem gemeinsamen Träger befestigt. Mit anderen Worten wird hier auf einem Träger, beispielsweise aus Saphir, die Halbleiterschichtenfolge epitaktisch aufgewachsen. Das Aufwachsen kann beispielsweise ganzflächig auf dem Träger erfolgen. In einem anschließenden Verfahrensschritt kann die Halbleiterschichtenfolge strukturiert werden. Dies kann beispielsweise mittels einem Ätzverfahren erfolgen. Damit können strukturierte Halbleiterschichtenfolgen auf einem gemeinsamen Träger erzeugt werden, die dann für die entsprechenden erzeugten Bauelemente dienen.
  • Die strukturierten Halbleiterschichtenfolgen können an dem gemeinsamen Träger auf dem Anschlusskontakt und gegebenenfalls dem Füllstoff angeordnet werden oder angebracht werden. Nach Schritt C) kann zumindest der gemeinsame Träger vereinzelt werden. Alternativ kann der gemeinsame Träger auch schon vor Aufbringen der Halbleiterschichtenfolge vereinzelt werden. Damit kann eine Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen erzeugt werden, die jeweils zumindest einen Anschlusskontakt, eine strahlungsfähige Halbleiterschichtenfolge und einen Grundkörper aufweist.
  • Strahlungsfähige Halbleiterschichtenfolge meint hier, dass die Halbleiterschichtenfolge zumindest im Betrieb Strahlung im aktiven Bereich erzeugt und zumindest über die Hauptstrahlungsaustrittsfläche aus der Halbleiterschichtenfolge auskoppelt. Die aus der Hauptstrahlungsaustrittsfläche ausgekoppelte Strahlung kann in dem Grundkörper einkoppeln und dort über die Strahlungsaustrittsseite des Grundkörpers nach außen des Bauelements gelangen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird die für den jeweiligen Grundkörper vorgesehene Halbleiterschichtenfolge an einem gemeinsamen Träger befestigt. Nach Schritt C) kann die erzeugte Anordnung mit einem Kunststoffrahmen umspritzt werden. Als Kunststoff kann beispielsweise PE, PET, PBT, PMMA, PA, PC, PE, PP, PS, PVC, PEEK, LCP, F-Polymer, PEI, PI, PBS, PSU und HT-PA verwendet werden. Diese Abkürzungen sind allgemein übliche Abkürzungen für Kunststoffe und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert.
  • Damit kann entweder die gesamte nach Schritt C) erzeugte Anordnung in dem Kunststoffrahmen eingebettet sein oder lediglich der gemeinsame Träger kann frei von dem Kunststoffrahmen bleiben. Mit anderen Worten werden also zumindest der Grundkörper, der Anschlusskontakt und die Halbleiterschichtenfolge in einem Kunststoffrahmen eingebettet, wobei der Träger nicht von dem Kunststoffrahmen eingebettet wird und beispielsweise in einem anschließenden Verfahrensprozess wieder entfernt werden kann.
  • Ob ein Element oder eine Schicht „an“ oder „auf“ einem anderen Element oder einer anderen Schicht angeordnet ist, kann hier bedeuteten, dass die Anordnung unmittelbar oder mittelbar sein kann.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauelement ein reflektives Gehäuse auf. Das reflektive Gehäuse umgibt den Grundkörper und die Halbleiterschichtenfolge rahmenartig. Vorzugsweise kann der Kunststoffrahmen das Gehäuse bilden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterschichtenfolge zwischen der Montageseitenfläche und dem Anschlusskontakt und/oder direkt an der Montageseitenfläche angeordnet.
  • Der Anschlusskontakt zwischen der Montageseitenfläche und der Halbleiterschichtenfolge ist direkt an der Montageseitenfläche angeordnet.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Grundkörper aus Glas geformt. Alternativ oder zusätzlich ist das reflektive Gehäuse aus Silikon und Titandioxid geformt.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Gehäuse eine Dicke (Chipkantenlänge) von kleiner oder gleich als 0,5 mm, insbesondere kleiner oder gleich als 0,4 mm, vorzugsweise kleiner oder gleich als 0,3 mm auf. Das Gehäuse ist also extrem dünn ausgeformt, trotz der lateralen Ausdehnung.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist die Kontaktverbindung eine Dicke auf. Die Kontaktverbindung kann zwischen Halbleiterchip und Grundkörper angeordnet sein. Die Dicke der Kontaktverbindung kann so eingestellt sein, dass der Halbleiterchip einige µm, beispielsweise 5 µm, beabstandet vom Grundkörper angeordnet ist. Damit kann der optische Strahlengang und das optische Einkoppelverhalten in den Grundkörper eingestellt werden.
  • Der Füllstoff kann ein Konverter, eine transparente Verbindung, wie beispielsweise Silikon, oder ein ungefüllter Zwischenraum sein, dessen Höhe vorteilhaft eingestellt werden kann. Die Rückseite des lichtemittierenden Elementes kann unabhängig von der Umrandung verspiegelt sein.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das Bauteil keine Umrandung auf. Alternativ kann das Bauteil eine Umrandung aus Metall aufweisen.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die Halbleiterchiphöhe kleiner als die Bauelementhöhe. Die Halbleiterschichtenfolge kann sich im Rahmen unter der Oberfläche befinden.
  • Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist das Gehäuse kratz- und abriebfest. Insbesondere ist die Oberfläche oder die Oberseite des Gehäuses kratz- und abriebfest. Oberseite meint hier die Seite, die insbesondere mit der Strahlungsaustrittsseite des Grundkörpers in einer Ebene liegt.
  • Ein Übersprechen kann durch die Umrandung der Bauform, beispielsweise mit einem Metall oder reflektivem Kunststoff, verhindert werden. Ein Übersprechen kann durch ein Weglassen der Randbeschichtung erreicht werden.
  • Mit diesem hier beschriebenen Verfahren kann ein Bauelement mit einer flexiblen Bauform erzeugt werden. Es können beispielsweise Glasfolien mit Dicken von 30 µm bis zirka 1 mm als Grundkörper verwendet werden. Alternativ können als Grundkörper auch Kunststofffolien verwendet werden.
  • Die Konversionsschicht kann als Matrixmaterial auch Glas aufweisen. Das Konversionsmaterial kann in dem Glas eingebettet sein. Alternativ kann das Konversionsmaterial auf der Glasmatrix als Schicht angeordnet sein. Die Konversionsschicht kann mit dem üblichen Verfahren, beispielsweise mit einem Moldverfahren, aufgebracht werden.
  • Der Erfinder hat erkannt, dass mit dem hier beschriebenen Verfahren das hier beschriebene Bauelement ein superflaches SMT-Gehäuse bereitgestellt werden kann, welches flexibel und abriebfest ist.
  • Es kann ein flexibles Glas oder Kunststoffgehäuse verwendet werden. Zudem ist keine Blendwirkung, wie beispielsweise bei LED-Punktlichtquellen, vorhanden, da die Abstrahlfläche homogen ausgeleuchtet wird.
  • Eine verbesserte Stromtragfähigkeit und Verteilung bei gleichzeitiger Vergrößerung der Auskoppelfläche bei Verwendung des beschriebenen Verfahrens ist möglich. Die SMT-Bauform ist für eine nahezu nahtlose Montage und damit in vielfältigen Anwendungen als neue Bauform möglich. Die Größe ist individuell skalierbar.
  • Die hier erzeugten Bauelemente basieren auf der sogenannten Hybridtechnik und besitzen potentielle Effizienzvorteile. Es handelt sich also um eine neu aufkommende Technologie.
  • Weitere Vorteile, vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
  • Es zeigen:
    • Die 1A bis 1E ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Bauelementen,
    • die 2A bis 2G ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform,
    • die 3A bis 3C ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform,
    • die 4A und 4B eine schematische Seitenansicht beziehungsweise Draufsicht auf ein erzeugtes Bauelement gemäß einer Ausführungsform,
    • die 5 Materialien für ein Gehäuse oder Grundkörper,
    • die 6A bis 6D Seitenansichten oder Draufsichten von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform,
    • die 7A und 7B Seitenansichten und Draufsichten von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform,
    • die 8A bis 8D Seitenansichten beziehungsweise Draufsichten von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform,
    • die 9A und 9B Seitenansichten und Draufsichten eines Bauelements gemäß einer Ausführungsform, und
    • die 10A bis 10C jeweils eine schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
  • In den Ausführungsbeispielen und Figuren können gleiche oder gleichartige oder gleich wirkende Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Elemente und deren Größenverhältnisse untereinander sind nicht als maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Elemente, wie zum Beispiel Schichten, Bauteile, Bauelemente und Bereiche, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt werden.
  • Die 1A bis 1E zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen 100. Hier erfolgt eine sogenannte Chip-to-Wafer-Montage.
  • Die 1A zeigt das Bereitstellen einer Vielzahl von transparenten Grundkörpern 1. Die transparenten Grundkörper 1 weisen jeweils eine Montagerückseite 12, eine der Montagerückseite gegenüberliegende Strahlungsaustrittsseite 11 und insbesondere zwei Montageseitenflächen 13 und 14 auf. Die Montageseitenflächen 13, 14 sind jeweils quer zur Strahlungsaustrittsseite 11 angeordnet. In diesem Beispiel wird die Halbleiterschichtenfolge 3 auf den jeweiligen Grundkörper 1 aufgebracht. Die Halbleiterschichtenfolge 3 kann an einem Träger 6, beispielsweise aus Saphir, befestigt sein. Zwischen der Halbleiterschichtenfolge 3 und dem Grundkörper 1 kann zumindest ein Anschlusskontakt 2 angeordnet sein.
  • Optional kann lateral zum Anschlusskontakt 2 ein Füllstoff 7 angeordnet sein, um die Höhenunterschiede bis hin zur Halbleiterschichtenfolge 3 auszugleichen. Der Füllstoff 7 ist beispielsweise ein Konverter, eine transparente Verbindung, wie beispielsweise Silikon, oder ein ungefüllter Zwischenraum. Der Anschlusskontakt 2 ist lateral zum Füllstoff 7 auf der zumindest einen Montageseite 13 angeordnet.
  • Anschließend können, wie in 1B gezeigt, die jeweiligen Grundkörper 1 gedreht werden und der Anschlusskontakt 2 auf der Montagerückseite 12 erzeugt werden. Insbesondere bedeckt der Anschlusskontakt 2 die Montagerückseite 12 ganzflächig. Vor der Herstellung des Rückseitenkontakts 2 und nach dem Drehen des Grundkörpers 1 kann eine Fotolithographie erfolgen.
  • Das hier beschriebene Verfahren zeigt also das Aufbringen einer Halbleiterschichtenfolge 3 oder eines Halbleiterchips auf einen Wafer. Der Wafer kann aus Glas sein und beispielsweise Langlöcher aufweisen.
  • Gemäß der 1C kann der Abstand von benachbarten erzeugten Anordnungen gemäß der 1B vergrößert werden, also expandiert werden, und ein Gehäuse 4 erzeugt werden. Das Gehäuse 4 bildet eine Außenhülle der Anordnung. Die Außenhülle kann beispielsweise mittels Molding erzeugt werden. Das resultierende Gehäuse 4 kann transparent oder reflektiv ausgeformt sein.
  • Als reflektives Medium kann beispielsweise Silikon mit eindispergierten Streupartikeln, wie Titandioxid oder Zirkoniumdioxid, verwendet werden.
  • Als Glaskörper kann eine Kunststofffolie oder Glasfolie, beispielsweise ein Glas D263 der Firma Schott, verwendet werden.
  • Alternativ kann auch eine Keramik als Grundkörper verwendet werden.
  • Die 1D zeigt eine Draufsicht auf ein erzeugtes Bauelement 100. Das Bauelement weist in diesem Fall ein reflektives Gehäuse 4 aus, das rahmenartig den Grundkörper 1 und die Halbleiterschichtenfolge 3 umgibt. Die Halbleiterschichtenfolge kann im Betrieb Strahlung über die Strahlungsaustrittsseite 11 des Grundkörpers 1 aus dem Bauelement 100 auskoppeln.
  • Alternativ, wie in 1E gezeigt, kann das Gehäuse auch transparent ausgeformt sein.
  • Die Geometrie der Umrandung kann variiert werden, so dass sich ausgedehnte Systeme mit eingeschlossenem Chip oder Halbleiterschichtenfolge 3 ergeben.
  • Die 2A bis 2G zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform. Hier erfolgt eine sogenannte Wafer-to-Wafer-Montage.
  • Wie in 2A gezeigt, werden eine Vielzahl von transparenten Grundkörpern 1 bereitgestellt und der Anschlusskontakt 2 wird sowohl auf der Montageseitenfläche 13 als auch auf der Montagerückseite 12 erzeugt.
  • Optional kann der Füllstoff 7 vorhanden sein. Im Unterschied zum Herstellungsverfahren der 1A bis 1E werden hier die Halbleiterschichtenfolgen 3 mit einem Träger 6 nicht separat auf das jeweilige Bauelement aufgebracht, sondern die jeweiligen Halbleiterschichtenfolgen 3 sind auf einem gemeinsamen Träger 6 angeordnet. Der Träger kann beispielsweise aus Saphir sein.
  • Die Herstellung der Anordnung aus Halbleiterschichtenfolge 3 und Träger 6 kann wie folgt erfolgen.
  • Es kann ein Träger 6 bereitgestellt werden, auf dem ganzflächig die Halbleiterschichtenfolge 3 erzeugt wird. In einem anschließenden Verfahrensschritt kann die Halbleiterschichtenfolge 3 strukturiert werden, so dass verschiedene Bereiche von Halbleiterschichtenfolgen 3 erzeugt werden, die für die jeweiligen Grundkörper 1 vorgesehen sind.
  • Die jeweiligen Halbleiterschichtenfolgen 3 werden auf die Montageseitenfläche 13 der jeweiligen Grundkörper 1 platziert. Zwischen der Halbleiterschichtenfolge 3 und dem Grundkörper ist somit der Anschlusskontakt 2 und gegebenenfalls der Füllstoff 7 angeordnet (2B).
  • Im anschließenden Verfahrensschritt, wie in 2C gezeigt, kann die Anordnung der 2B mit einem Kunststoffrahmen 8 umgeben sein. Der Kunststoffrahmen 8 kann transparent ausgeformt sein. Alternativ kann der Kunststoffrahmen 8 auch Titandioxidpartikel als Streupartikel aufweisen.
  • Die 2C zeigt, dass der Träger 6 in dem Kunststoffrahmen 8 nicht stoff- und formschlüssig eingebettet ist.
  • Im Gegensatz dazu, wie in 2D gezeigt, kann der Kunststoffrahmen 8 auch zusätzlich den Träger 6 vollständig einbetten.
  • Alternativ kann vor dem Erzeugen des Kunststoffrahmens 8 auch der Träger 6 vereinzelt werden und damit eine Vielzahl von optoelektronischen Bauelementen erzeugt werden.
  • Die 2C zeigt allerdings erst das Vereinzeln des Trägers und/oder des Kunststoffrahmens 8, nachdem der Kunststoffrahmen 8 eingebracht wurde. Die Verfahrensschritte können auch vertauscht sein. Der Kunststoffrahmen 8 kann auch das Gehäuse 4 bilden.
  • Bei den Bauelementen der 2C bis 2E ist der Anschlusskontakt 2 quer zum Träger 6 angeordnet. Alternativ können die Bauelemente vor dem Einbringen in einen Kunststoffrahmen 8 auch gedreht werden, so dass der Anschlusskontakt 2 nach unten aus dem Kunststoffrahmen 8 herausreicht und damit leicht auf einer Leiterplatte montiert werden kann.
  • Die 2F zeigt eine schematische Seitenansicht eines erzeugten Bauelements mit einer Halbleiterschichtenfolge 3, dem Anschlusskontakt 2 oder den Anschlusskontakten 2 und dem Grundkörper 1.
  • Die 2G zeigt eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 100, bei dem die Montageseitenflächen 13, 14 des Grundkörpers 1 von dem Kunststoffrahmen 8 umgeben sind. Die Strahlungsaustrittsseite 11 des Grundkörpers 1 ist frei von dem Kunststoffrahmen 8. Zudem ist die Montagerückseite 12 des Grundkörpers 1 frei von dem Kunststoffrahmen 8, so dass der Anschlusskontakt 2 frei ist und damit dieses Bauelement leicht beispielsweise auf einer Leiterplatte montiert werden kann.
  • Die 3A bis 3C zeigen ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von Bauelementen gemäß einer Ausführungsform. Dieses Verfahren entspricht im Wesentlichen dem Verfahren der 2A bis 2G, mit Ausnahme, dass hier zusätzlich eine Konversionsschicht 5 in der Anordnung vorhanden ist. Die Konversionsschicht 5 kann zwischen dem Träger 6 und der Halbleiterschichtenfolge 3 angeordnet sein. Alternativ kann die Konversionsschicht 5 auch zwischen dem Anschlusskontakt 2 und der Halbleiterschichtenfolge 3 angeordnet sein (hier nicht gezeigt).
  • Die Konversionsschicht 5 kann durch herkömmliche Techniken wie Molden, Dispensen oder Sprühen erzeugt werden.
  • Die 4A zeigt eine schematische Seitenansicht einer Halbleiterschichtenfolge 3, die auf einem Träger 6 beispielsweise aus Saphir angeordnet ist. Die Halbleiterschichtenfolge 3 kann elektrisch mittels Anschlusskontakten kontaktiert sein. Insbesondere können die Halbleiterschichtenfolgen 3 Durchkontaktierungen aufweisen. Die hier beschriebene Struktur kann auch als UX:3-Struktur bezeichnet werden. Zudem kann das Bauelement sogenannte Fan-In und Fan-Out UX:3-Strukturen aufweisen. Zusätzlich können Spiegel oder weitere Kontakte in dem Bauelement vorhanden sein.
  • Die 4B zeigt Verbindungsstege 9 einer Draufsicht auf ein Bauelement gemäß einer Ausführungsform.
  • Die 5 zeigt mögliche Materialien, die für einen Grundkörper 1 und/oder Kunststoffrahmen 8 und/oder Gehäuse 4 verwendet werden können. Es können Hochtemperaturkunststoffe wie PEEK, LCP, F-Polymer (abgekürzt in 5 mit F), PEI, PI, PPS, PSU und HT-PA verwendet werden. Alternativ können technische Kunststoffe wie PET, PBT, PMMA, PA, PC oder Standardkunststoffe wie PE, PP, PS und PVC verwendet werden. Alternativ können auch Duroplaste und Silikone verwendet werden. Die Abkürzungen sind dem Fachmann bekannt und werden daher an dieser Stelle nicht näher erläutert. Die Möglichkeiten sind erweiterbar durch Konverter auf Chip und eine geringere Bestromung und/oder durch eine geringere weißere Strahlungsdichte.
  • Die 6A bis 6D zeigen jeweils schematische Draufsichten oder Seitenansichten auf ein Bauelement gemäß einer Ausführungsform.
  • In 6A ist der Grundkörper 1 gezeigt, der in einem Gehäuse 4 eingebettet ist, wobei die Halbleiterschichtenfolge 3 lateral zum Grundkörper 1 angeordnet ist.
  • Die 6B zeigt die Ausgestaltung eines transparenten Gehäuses 4, wohingegen die 6A ein reflektives Gehäuse zeigt.
  • Die 6C zeigt eine Unteransicht, also die Anordnung der Anschlusskontakte 2, auf der Montageseitenfläche 13 des Grundkörpers 1. In diesem Fall ist das Gehäuse 4 reflektiv ausgeformt.
  • Die 6D zeigt die Anordnung einer Vielzahl von Bauelementen als sogenanntes Matrixdisplay.
  • Die 7A und 7B zeigen eine schematische Seitenansicht eines Bauelements gemäß einer Ausführungsform.
  • Die 7A zeigt einen transparenten Grundkörper 1, der einen Anschlussbereich, also mehrere Anschlusskontakte 2, und sogenannte Fan-Out UX:3-Strukturen aufweist. Zwischen den Anschlusskontakten 2 kann ein Spiegel 10 angeordnet sein.
  • Die 7B zeigt eine entsprechende Drehung des Bauelements der 7A, also zur besseren Darstellung des Grundkörpers 1.
  • Die 8A bis 8D zeigen eine Ausführungsform eines Bauelements. Hier sind die jeweiligen Bauelemente als homogen leuchtende, großflächige LED-Elemente ausgeformt. Die Bauelemente können also als Display oder Matrix angeordnet werden. Dabei weist jedes Bauelement einen Grundkörper 1, zumindest eine Halbleiterschichtenfolge 3 und Anschlusskontakte 2 auf (8A und 8C). Die einzelnen Bauelemente können gleiche oder unterschiedliche Strahlung emittieren (8B). Die 8D zeigt ein einzelnes Bauelement 100.
  • Die 9A und 9B zeigen verschiedene Ansichten eines Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform.
  • Die 10A bis 10C zeigen jeweils eine schematische Seitenansicht eines Bauelements 100 gemäß einer Ausführungsform.
  • Das jeweilige Bauelement 100 weist einen Grundkörper 1, zumindest einen Anschlusskontakt 2 auf der
    Montageseitenfläche 13, gegebenenfalls einen Füllstoff 7, eine Konversionsschicht 5 und eine Halbleiterschichtenfolge 3 auf.
  • Die Konversionsschicht 5 kann, wie in 10A gezeigt, direkt an dem Anschlusskontakt 2 angeordnet sein.
  • Alternativ kann die Halbleiterschichtenfolge 3 auch zwischen der Konversionsschicht 5 und dem Anschlusskontakt 2 (wie in 10B gezeigt) angeordnet sein.
  • Das Bauelement der 10C zeigt einen Grundkörper 1 mit einem Anschlusskontakt 2, der sich zumindest von der Montageseitenfläche 13 auf die Montagerückseite 12 erstreckt. Gegebenenfalls kann ein Füllstoff 7 vorhanden sein. Lateral zum Grundkörper 1 können eine Halbleiterschichtenfolge 3 und eine Konversionsschicht 5 angeordnet sein. Diese Anordnung kann jeweils rahmenartig von einem Gehäuse 4 oder Kunststoffrahmen 8 umgeben sein. Für die Materialien des Gehäuses, des Kunststoffrahmens, des Grundkörpers, des Füllstoffs, des Anschlusskontaktes, der Halbleiterschichtenfolge und der Konversionsschicht können die oben beschriebenen Materialien verwendet werden.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen (100) mit den Schritten in der angegebenen Reihenfolge: A) Bereitstellen einer Vielzahl von transparenten Grundkörpern (1) mit jeweils einer Montagerückseite (12), einer der Montagerückseite gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsseite (11) und Montageseitenflächen (13, 14), die jeweils quer zur Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet sind, B) Aufbringen eines Anschlusskontaktes (2) auf zumindest eine Montageseitenfläche (13) und die Montagerückseite (12) des jeweiligen Grundkörpers (1), so dass das Bauelement oberflächenmontierbar ist, wobei der Anschlusskontakt (2) zur elektrischen Kontaktierung einer Halbleiterschichtenfolge (3) eingerichtet ist, und C) Aufbringen der Halbleiterschichtenfolge (3) auf zumindest eine Montageseitenfläche (13) des jeweiligen Grundkörpers (1), die zur Emission von elektromagnetischer Strahlung eingerichtet ist, wobei die elektromagnetische Strahlung im Betrieb über die Strahlungsaustrittsseite (11) des Grundkörpers (1) aus dem Bauelement (100) auskoppelt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei nach Schritt C) die Grundkörper (1) und die Halbleiterschichtenfolge (3) in einem transparenten oder reflektiven Gehäuse (4) eingebettet werden, so dass das Gehäuse lateral zu dem jeweiligen Grundkörper (1) und der Halbleiterschichtenfolge (3) angeordnet ist, wobei der auf der Montagerückseite (12) angeordnete Anschlusskontakt (2) frei von dem Gehäuse (4) ist.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei eine Konversionsschicht (5) an die Halbleiterschichtenfolge (3) direkt angrenzt und entweder zwischen der Halbleiterschichtenfolge (3) und dem Grundkörper (1) oder zwischen der Halbleiterschichtenfolge (3) und einem Träger (6) angeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Schritt B) der Anschlusskontakt (2) die Montageseitenfläche (13) nur teilweise bedeckt, wobei direkt lateral zum Anschlusskontakt (2) ein Füllstoff (7) an oder auf die Montageseitenfläche (13) aufgebracht wird, wobei die Hableiterschichtenfolge (3) sowohl den Anschlusskontakt (2) als auch den Füllstoff (7) auf der Montageseitenfläche (13) zumindest teilweise bedeckt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Halbleiterschichtenfolge (3) an einem jeweiligen Träger (6) angeordnet ist, wobei im Schritt C) die Halbleiterschichtenfolge (3) zwischen dem Grundkörper (1) und dem Träger (6) angeordnet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die für den jeweiligen Grundkörper (1) vorgesehenen Halbleiterschichtenfolgen (3) an einem gemeinsamen Träger (6) befestigt sind, der nach Schritt C) vereinzelt wird, so dass eine Vielzahl von oberflächenmontierbaren optoelektronischen Bauelementen (100) erzeugt werden, die jeweils zumindest einen Anschlusskontakt (2), eine strahlungsfähige Halbleiterschichtenfolge (3) und einen Grundkörper (1) aufweisen.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die für den jeweiligen Grundkörper vorgesehenen Halbleiterschichtenfolgen (3) an einem gemeinsamen Träger (6) befestigt sind, wobei nach Schritt C) die erzeugte Anordnung mit einem Kunststoffrahmen (8) umspritzt wird, so dass entweder die gesamte nach Schritt C) erzeugte Anordnung in dem Kunststoffrahmen (8) eingebettet ist oder lediglich der gemeinsame Träger (6) frei von dem Kunststoffrahmen (8) bleibt.
  8. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement (100) aufweisend, - einen transparenten Grundkörper (1) mit einer Montagerückseite (12), einer der Montagerückseite gegenüberliegenden Strahlungsaustrittsseite (11) und Montageseitenflächen (13, 14), die jeweils quer zur Strahlungsaustrittsseite (11) angeordnet sind, - eine Halbleiterschichtenfolge (3), die lateral zu zumindest einer Montageseitenfläche (13, 14) angeordnet ist, - einen Anschlusskontakt (2), der sich von der zumindest einen Montageseitenfläche (13) bis hin zur Montagerückseite (12) erstreckt, wobei die Halbleiterschichtenfolge (1) einen aktiven Bereich aufweist, der zur Strahlungsemission eingerichtet ist, wobei die Strahlung des aktiven Bereichs über die Strahlungsaustrittsseite (11) des Grundkörpers (1) aus dem Bauelement (100) auskoppelt, und bei dem der Anschlusskontakt (2) in direktem Kontakt mit der zumindest einen Montageseitenfläche (13) und mit der Montagerückseite (12) des transparenten Grundkörpers (1) ist.
  9. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 8, das ein reflektives Gehäuse (4) aufweist, das den Grundkörper (1) und die Halbleiterschichtenfolge (3) rahmenartig umgibt.
  10. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Halbleiterschichtenfolge (3) zwischen der Montageseitenfläche (13) und dem Anschlusskontakt (2) und direkt an der Montageseitenfläche (13) angeordnet ist.
  11. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei der Anschlusskontakt (2) zwischen der Montageseitenfläche (13) und der Halbleiterschichtenfolge (3) und direkt an der Montageseitenfläche (13) angeordnet ist.
  12. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei der Grundkörper (1) aus Kunststoff, Keramik oder Glas geformt ist.
  13. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei der Grundkörper (1) aus Glas und das reflektive Gehäuse (4) aus Silikon und Titandioxid geformt sind.
  14. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Fläche der Strahlungsaustrittsseite (11) des Grundkörpers (1) mindestens um den Faktor 150 größer ist als die Hauptstrahlungsaustrittsfläche (31) der Halbleiterschichtenfolge (3).
  15. Oberflächenmontierbares optoelektronisches Bauelement nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das Gehäuse (4) eine Dicke von kleiner als 0,5 mm aufweist.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102018119323A1 (de) * 2018-08-08 2020-02-13 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen von Konversionselementen, Konversionselemente, Verfahren zum Herstellen eines lichtemittierenden Halbleiterbauteils und lichtemittierendes Halbleiterbauteil

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090108283A1 (en) 2007-10-29 2009-04-30 Citizen Electronics Co., Ltd. Illumination device and method for manufacturing the same
US20110122341A1 (en) 2008-07-29 2011-05-26 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
US20110180818A1 (en) 2010-08-27 2011-07-28 Quarkstar, Llc Solid State Light Sheet Using Thin LEDs For General Illumination
GB2498347A (en) 2012-01-10 2013-07-17 Design Led Products Ltd A lighting panel with side mounted top emitting LEDs
CN205645875U (zh) 2016-04-29 2016-10-12 首尔伟傲世有限公司 发光元件及包括其的发光模块
US20170047486A1 (en) 2014-04-25 2017-02-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic device and method for producing an optoelectronic device

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010026343A1 (de) * 2010-07-07 2012-03-29 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
DE102014114613B4 (de) * 2014-10-08 2023-10-12 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Strahlungsemittierender Halbleiterchip, Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl an strahlungsemittierenden Halbleiterchips und optoelektronisches Bauelement mit einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip
US20170141278A1 (en) * 2015-11-17 2017-05-18 Toshiba Corporation Led assembly for led package with sidewall electrodes
DE102016119539A1 (de) 2016-10-13 2018-04-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Licht emittierender Halbleiterchip und Licht emittierende Vorrichtung
DE102017103828A1 (de) 2017-02-24 2018-08-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauelements

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20090108283A1 (en) 2007-10-29 2009-04-30 Citizen Electronics Co., Ltd. Illumination device and method for manufacturing the same
US20110122341A1 (en) 2008-07-29 2011-05-26 Sharp Kabushiki Kaisha Lighting device, display device and television receiver
US20110180818A1 (en) 2010-08-27 2011-07-28 Quarkstar, Llc Solid State Light Sheet Using Thin LEDs For General Illumination
GB2498347A (en) 2012-01-10 2013-07-17 Design Led Products Ltd A lighting panel with side mounted top emitting LEDs
US20170047486A1 (en) 2014-04-25 2017-02-16 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic device and method for producing an optoelectronic device
CN205645875U (zh) 2016-04-29 2016-10-12 首尔伟傲世有限公司 发光元件及包括其的发光模块

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Publication number Publication date
DE102017106761A1 (de) 2018-10-04
US20200052165A1 (en) 2020-02-13
WO2018177818A1 (de) 2018-10-04
US11271140B2 (en) 2022-03-08

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