DE102018131296A1

DE102018131296A1 - Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements

Info

Publication number: DE102018131296A1
Application number: DE102018131296.2A
Authority: DE
Inventors: Gregory Bellynck; Ivar Tangring
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Ams Osram International GmbH
Priority date: 2018-12-07
Filing date: 2018-12-07
Publication date: 2020-06-10
Also published as: US20220020902A1; WO2020115010A1; US11923487B2

Abstract

Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers mit einer über einer Oberseite des Trägers angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponente, zum Anordnen eines ersten Vergussmaterials über der Oberseite des Trägers, zum Anordnen eines zweiten Vergussmaterials über dem ersten Vergussmaterial, wobei das zweite Vergussmaterial eine höhere Dichte aufweist als das erste Vergussmaterial, und zum Einwirkenlassen einer Kraft auf das erste Vergussmaterial und das zweite Vergussmaterial derart, dass das zweite Vergussmaterial in Richtung zur Oberseite des Trägers wandert.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements.
Optoelektronische Bauelemente, bei denen ein optoelektronischer Halbleiterchip an einer Oberseite eines Trägers angeordnet und in ein Vergussmaterial eingebettet ist, sind aus dem Stand der Technik bekannt.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements anzugeben. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. In den abhängigen Ansprüchen sind verschiedene Weiterbildungen angegeben.
Ein Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements umfasst Schritte zum Bereitstellen eines Trägers mit einer über einer Oberseite des Trägers angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponente, zum Anordnen eines ersten Vergussmaterials über der Oberseite des Trägers, zum Anordnen eines zweiten Vergussmaterials über dem ersten Vergussmaterial, wobei das zweite Vergussmaterial eine höhere Dichte aufweist als das erste Vergussmaterial, und zum Einwirkenlassen einer Kraft auf das erste Vergussmaterial und das zweite Vergussmaterial derart, dass das zweite Vergussmaterial in Richtung zur Oberseite des Trägers wandert.
Vorteilhafterweise ermöglicht es dieses Verfahren, das zweite Vergussmaterial bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement nahe der Oberseite des Trägers anzuordnen, obwohl das zweite Vergussmaterial erst nach dem ersten Vergussmaterial aufgebracht wird. Das Aufbringen des zweiten Vergussmaterials erst nach dem Aufbringen des ersten Vergussmaterials kann vorteilhafterweise verhindern, dass das zweite Vergussmaterial Bereiche des Trägers oder der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente benetzt, bei denen eine Benetzung durch das zweite Vergussmaterial unerwünscht ist. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass bei der Wanderung des zweiten Vergussmaterials in Richtung zur Oberseite des Trägers während des Einwirkenlassens der Kraft gegebenenfalls in das zweite Vergussmaterial eingebettete Partikel mit dem zweiten Vergussmaterial mitgeführt werden und dadurch ebenfalls in Richtung zur Oberseite des Trägers wandern.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Einwirkenlassen der Kraft durch Zentrifugieren des Trägers. Vorteilhafterweise kann hierdurch eine in Richtung zur Oberseite des Trägers gerichtete Kraft einstellbarer Größe auf das erste Vergussmaterial und das zweite Vergussmaterial ausgeübt werden.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das erste Vergussmaterial derart über der Oberseite des Trägers angeordnet, dass eine Seitenfläche der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente durch das erste Vergussmaterial benetzt wird. Vorteilhafterweise kann die Benetzung der Seitenfläche der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente durch das erste Vergussmaterial eine Benetzung der Seitenfläche der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente durch das zweite Vergussmaterial verhindern oder zumindest begrenzen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anordnen des zweiten Vergussmaterials, bevor das erste Vergussmaterial ausgehärtet ist. Vorteilhafterweise wird es dadurch ermöglicht, dass das zweite Vergussmaterial während des Zentrifugierens des Trägers durch das erste Vergussmaterial in Richtung zur Oberseite des Trägers wandert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird das Zentrifugieren derart durchgeführt, dass sich über der Oberseite des Trägers eine erste Schicht ausbildet, die das zweite Vergussmaterial aufweist, und sich über der ersten Schicht eine zweite Schicht ausbildet, die das erste Vergussmaterial aufweist. Vorteilhafterweise ermöglicht es das Verfahren dadurch, bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement die das zweite Vergussmaterial aufweisende erste Schicht unterhalb der das erste Vergussmaterial aufweisenden zweiten Schicht auszubilden, obwohl das zweite Vergussmaterial erst nach dem ersten Vergussmaterial aufgebracht wird.
In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst dieses einen weiteren Schritt zum Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials über der zweiten Schicht. Das wellenlängenkonvertierende Material kann dazu ausgebildet sein, von der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials, bevor die zweite Schicht ausgehärtet ist. Dadurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass das wellenlängenkonvertierende Material und/oder in dem wellenlängenkonvertierenden Material enthaltene wellenlängenkonvertierende Partikel zumindest teilweise in die zweite Schicht einsinken.
In einer Ausführungsform des Verfahrens erfolgt das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials, nachdem die zweite Schicht ausgehärtet ist. Vorteilhafterweise wird dadurch verhindert, dass das wellenlängenkonvertierende Material und/oder in dem wellenlängenkonvertierenden Material enthaltene wellenlängenkonvertierende Partikel in die zweite Schicht einsinken. Dadurch wird sichergestellt, dass das wellenlängenkonvertierende Material bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement oberhalb der zweiten Schicht verbleibt.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das wellenlängenkonvertierende Material ein Silikon und in das Silikon eingebettete wellenlängenkonvertierende Partikel auf. Die wellenlängenkonvertierenden Partikel können dazu ausgebildet sein, von der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente des durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelements emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Vergussmaterial ein Silikon auf. In diesem Fall können beispielsweise das die zweite Schicht bildende erste Vergussmaterial und das über der zweiten Schicht angeordnete wellenlängenkonvertierende Material das gleiche Matrixmaterial aufweisen. Dadurch kann es beispielsweise ermöglicht werden, dass in dem wellenlängenkonvertierenden Material enthaltene wellenlängenkonvertierende Partikel aus dem wellenlängenkonvertierenden Material in das erste Vergussmaterial der zweiten Schicht wandern.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Zentrifugieren ein weiterer Schritt durchgeführt zum Entfernen zumindest eines Teils des ersten Vergussmaterials. Vorteilhafterweise verbleibt bei dem durch das Verfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelement dann im Wesentlichen nur das zweite Vergussmaterial.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Vergussmaterial ein Lösungsmittel auf. Dabei wird das Lösungsmittel durch Verdunstung entfernt. Vorteilhafterweise stellt dies eine einfache Möglichkeit dar, nach dem Zentrifugieren zumindest einen Teil des ersten Vergussmaterials zu entfernen.
Eine andere Möglichkeit besteht darin, nach dem Zentrifugieren zumindest einen Teil des ersten Vergussmaterials abzuwaschen. In diesem Fall kann das erste Vergussmaterial beispielsweise ein Silikonöl aufweisen.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das zweite Vergussmaterial ein Silikon auf. Dabei kann das zweite Vergussmaterial beispielsweise das gleiche Matrixmaterial aufweisen wie das erste Vergussmaterial.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das zweite Vergussmaterial eingebettete Partikel auf. Vorteilhafterweise werden die eingebetteten Partikel bei diesem Verfahren während des Zentrifugierens des Trägers in dem zweiten Vergussmaterial mitgeführt und wandern dadurch mit dem zweiten Vergussmaterial in Richtung zur Oberseite des Trägers. Dadurch können die in das zweite Vergussmaterial eingebetteten Partikel bei diesem Verfahren vorteilhafterweise auch dann in Richtung zur Oberseite des Trägers bewegt werden, wenn die eingebetteten Partikel beispielsweise so klein sind, dass eine Sedimentation der eingebetteten Partikel nicht möglich ist.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das zweite Vergussmaterial zwischen 30 Gewichtsprozent und 50 Gewichtsprozent eingebettete TiO₂-Partikel mit einem mittleren Durchmesser zwischen 100 nm und 300 nm auf. Vorteilhafterweise eignet sich Vergussmaterial mit derartigen eingebetteten Partikeln gut zur Herstellung optisch reflektierender Schichten.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist das erste Vergussmaterial eine Dichte zwischen 1 g/cm³ und 1,3 g/cm³ auf. Dabei weist das zweite Vergussmaterial eine Dichte zwischen 1,4 g/cm³ und 2,2 g/cm³ auf. Vorteilhafterweise weist das zweite Vergussmaterial dadurch eine höhere Dichte auf als das erste Vergussmaterial. Dadurch wird es ermöglicht, dass das zweite Vergussmaterial während des Zentrifugierens des Trägers in Richtung zur Oberseite des Trägers wandert.
In einer Ausführungsform des Verfahrens weist die optoelektronische Halbleiterchipkomponente einen optoelektronischen Halbleiterchip auf. Der optoelektronische Halbleiterchip kann beispielsweise ein Leuchtdiodenchip (LED-Chip) sein.
In einer Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Zentrifugieren ein weiterer Schritt durchgeführt zum Entfernen des Trägers. Dadurch ermöglicht das Verfahren vorteilhafterweise die Herstellung eines chipskaligen optoelektronischen Bauelements, das außer dem Vergussmaterial keine tragenden Komponenten aufweist und sehr geringe äußere Abmessungen besitzt.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung

1 eine geschnittene Seitenansicht einer über einer Oberseite eines Trägers angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponente;
2 den Träger und die optoelektronische Halbleiterchipkomponente nach dem Anordnen eines ersten Vergussmaterials über der Oberseite des Trägers;
3 den Träger und die optoelektronische Halbleiterchipkomponente nach dem Anordnen eines zweiten Vergussmaterials über dem ersten Vergussmaterial;
4 den Träger mit der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente nach einem Zentrifugieren des Trägers;
5 eine geschnittene Seitenansicht eines Trägers mit über seiner Oberseite angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten, einem über der Oberseite des Trägers angeordneten ersten Vergussmaterial und einem über dem ersten Vergussmaterial angeordneten zweiten Vergussmaterial;
6 die Anordnung von Träger, optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten, erstem Vergussmaterial und zweitem Vergussmaterial nach einem Zentrifugieren des Trägers;
7 eine weitere Anordnung mit einem Träger, einer optoelektronischen Halbleiterchipkomponente, einem über einer Oberseite des Trägers angeordneten ersten Vergussmaterial und einem über dem ersten Vergussmaterial angeordneten zweiten Vergussmaterial;
8 diese Anordnung nach einem Zentrifugieren des Trägers;
9 eine geschnittene Seitenansicht der Anordnung nach einem Aufbringen eines wellenlängenkonvertierenden Materials;
10 eine geschnittene Seitenansicht der Anordnung nach einem Absinken wellenlängenkonvertierender Partikel;
11 eine geschnittene Seitenansicht einer weiteren Anordnung mit einem Träger, über einer Oberseite des Trägers angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten, einem über der Oberseite des Trägers angeordneten ersten Vergussmaterial und einem über dem ersten Vergussmaterial angeordneten zweiten Vergussmaterial;
12 die Anordnung nach einem Zentrifugieren des Trägers;
13 die Anordnung nach einem Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials;
14 eine weitere Anordnung mit einem Träger, über einer Oberseite des Trägers angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten, einem über der Oberseite des Trägers angeordneten ersten Vergussmaterial und einem über dem ersten Vergussmaterial angeordneten zweiten Vergussmaterial;
15 die Anordnung nach einem Zentrifugieren des Trägers; und
16 die Anordnung nach einem Aufbringen einer Linsenschicht.

1 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Trägers 100 mit einer Oberseite 101. Der Träger 100 kann auch als Substrat bezeichnet werden. Der Träger 100 kann beispielsweise als keramischer oder metallischer Träger oder als Leiterplatte ausgebildet sein. Der Träger 100 kann auch ein Teil eines Kunststoffgehäuses sein.
An der Oberseite 101 des Trägers 100 ist eine optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 angeordnet worden. Die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 weist eine Oberseite 201 und eine der Oberseite 201 gegenüberliegende Unterseite 202 auf. Zwischen der Oberseite 201 und der Unterseite 202 erstrecken sich Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200. Die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 ist derart an der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet, dass die Unterseite 202 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 der Oberseite 101 des Trägers 100 zugewandt ist.
Im in 1 gezeigten Beispiel umfasst die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 lediglich einen optoelektronischen Halbleiterchip 210. In anderen Varianten kann die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 neben dem optoelektronischen Halbleiterchip 210 weitere Komponenten umfassen, beispielsweise ein wellenlängenkonvertierendes Element. Der optoelektronische Halbleiterchip 210 weist mindestens eine elektrische Kontaktfläche 220 auf, die zur Unterseite 202 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 orientiert ist. Die elektrische Kontaktfläche 220 kann beispielsweise mittels einer Lotverbindung oder einer elektrisch leitenden Klebeverbindung an der Oberseite 101 des Trägers 100 befestigt sein. Der optoelektronische Halbleiterchip 210 kann auch mehrere elektrische Kontaktflächen 220 aufweisen.
Der optoelektronische Halbleiterchip 210 kann als lichtemittierender Halbleiterchip ausgebildet sein, beispielsweise als Leuchtdiodenchip (LED-Chip). Im in 1 gezeigten Beispiel kann der optoelektronische Halbleiterchip 210 beispielsweise als volumenemittierender Halbleiterchip ausgebildet sein. In diesem Fall emittiert der optoelektronische Halbleiterchip 210 im Betrieb elektromagnetische Strahlung, beispielsweise sichtbares Licht, an der Oberseite 201 und an den Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200. Der optoelektronische Halbleiterchip 210 kann beispielsweise als Saphir-Flipchip ausgebildet sein.
2 zeigt die Anordnung der 1 in schematischer Darstellung in einem der Darstellung der 1 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der Oberseite 101 des Trägers 100 ist ein erstes Vergussmaterial 310 angeordnet worden. Das erste Vergussmaterial 310 ist neben der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 angeordnet worden und bedeckt zumindest einen Teil des nicht durch die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 bedeckten Teils der Oberseite 101 des Trägers 100. Das erste Vergussmaterial 310 kann beispielsweise mittels eines Dosierverfahrens (Dispensing) aufgebracht worden sein.
Das über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnete erste Vergussmaterial 310 benetzt nicht nur die Oberseite 101 des Trägers 100 sondern auch zumindest einen Teil der Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200. Das Benetzen der Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 kann beispielsweise dadurch erfolgt sein, dass das erste Vergussmaterial 310 nach dem Anordnen des ersten Vergussmaterials 310 an der Oberseite 101 des Trägers 100 an den Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 emporgekrochen ist. Auf diese Weise kann das erste Vergussmaterial 310 die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 auch dann benetzen, wenn das erste Vergussmaterial 310 nicht das gesamte Volumen in der Umgebung der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 über der Oberseite 101 des Trägers 100 bis zur Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 ausfüllt. Das erste Vergussmaterial 310 bildet in diesem Fall nach dem Anordnen über der Oberseite 101 des Trägers 100 keine flache Schicht sondern weist eine konkave Oberfläche auf.
Das erste Vergussmaterial 310 kann beispielsweise ein Silikon aufweisen. Zweckmäßig ist, wenn das erste Vergussmaterial 310 ein Klarsilikon aufweist, das für durch den optoelektronischen Halbleiterchip 210 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 emittierte elektromagnetische Strahlung weitgehend transparent ist. Das erste Vergussmaterial 310 kann auch ein Epoxid aufweisen. Alternativ kann das erste Vergussmaterial 310 auch beispielsweise ein mit einem Lösungsmittel vermischtes Klarsilikon, ein Silikonöl oder lediglich ein Lösungsmittel aufweisen. Als Lösungsmittel eignet sich beispielsweise DI-Wasser.
3 zeigt die Anordnung der 2 in einem der Darstellung der 2 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über dem ersten Vergussmaterial 310 ist ein zweites Vergussmaterial 320 angeordnet worden. Auch das Anordnen des zweiten Vergussmaterials 320 kann beispielsweise durch ein Dosierverfahren (Dispensing) erfolgt sein.
Das Anordnen des zweiten Vergussmaterials 320 über dem ersten Vergussmaterial 310 ist erfolgt, bevor das erste Vergussmaterial 310 ausgehärtet ist. Das erste Vergussmaterial 310 ist im in 3 gezeigten Bearbeitungsstand damit noch fließfähig.
Das zweite Vergussmaterial 320 weist eine höhere Dichte auf als das erste Vergussmaterial 310. Beispielsweise kann das erste Vergussmaterial 310 eine Dichte zwischen 1 g/cm³ und 1,3 g/cm³ aufweisen. Das zweite Vergussmaterial 320 kann beispielsweise eine Dichte zwischen 1,4 g/cm³ und 2,2 g/cm³ aufweisen. Insbesondere kann das erste Vergussmaterial 310 beispielsweise eine Dichte von ungefähr 1,15 g/cm³ aufweisen, während das zweite Vergussmaterial 320 beispielsweise eine Dichte von ungefähr 1,6 g/cm³ aufweisen kann.
Das zweite Vergussmaterial 320 kann ein Silikon aufweisen. Falls auch das erste Vergussmaterial 310 ein Silikon aufweist, so können das erste Vergussmaterial 310 und das zweite Vergussmaterial 320 das gleiche Silikon aufweisen. Das zweite Vergussmaterial 320 kann auch ein Epoxid aufweisen, beispielsweise das gleiche Epoxid wie das erste Vergussmaterial 310.
Zusätzlich kann das zweite Vergussmaterial 320 eingebettete Partikel 325 aufweisen, die die Dichte des zweiten Vergussmaterials 320 erhöhen. Beispielsweise kann das zweite Vergussmaterial 320 eingebettete lichtreflektierende Partikel 325 aufweisen, durch die das zweite Vergussmaterial 320 eine weiße Farbe erhält. Als lichtreflektierende Partikel 325 kommen beispielsweise TiO₂-Partikel in Frage. Diese TiO₂-Partikel können beispielsweise einen mittleren Durchmesser zwischen 100 nm und 300 nm aufweisen. Insbesondere können die TiO₂-Partikel beispielsweise einen mittleren Durchmesser von etwa 200 nm aufweisen. Das zweite Vergussmaterial 320 kann beispielsweise einen Anteil zwischen 30 Gewichtsprozent und 50 Gewichtsprozent, insbesondere beispielsweise einen Anteil von 40 Gewichtsprozent solcher TiO₂-Partikel 325 aufweisen. In diesem Fall kann das zweite Vergussmaterial 320 beispielsweise eine Dichte von ungefähr 1,6 g/cm³ aufweisen.
Alternativ kann das zweite Vergussmaterial 320 auch lichtabsorbierende Partikel 325 oder andere eingebettete Partikel oder Füllstoffe aufweisen.
4 zeigt eine schematische Ansicht der Anordnung der 3 in einem der Darstellung der 3 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Der Träger 100 derart zentrifugiert worden, dass eine in eine Richtung 105 zur Oberseite 101 des Trägers 100 gerichtete Kraft auf die über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordneten Komponenten gewirkt hat. Unter dem Einfluss dieser Kraft ist das zweite Vergussmaterial 320 in Richtung zur Oberseite 101 des Trägers 100 gewandert. Da das zweite Vergussmaterial 320 eine höhere Dichte aufweist als das erste Vergussmaterial 310, hat das zweite Vergussmaterial 320 das erste Vergussmaterial 310 an der Oberseite 101 des Trägers 100 zumindest teilweise verdrängt. Dadurch hat sich über der Oberseite 101 des Trägers 100 eine erste Schicht 410 ausgebildet, die das zweite Vergussmaterial 320 aufweist. Über der ersten Schicht 410 hat sich eine zweite Schicht 420 ausgebildet, die das erste Vergussmaterial 310 aufweist. Somit hat sich eine Inversion der Anordnung des ersten Vergussmaterials 310 und des zweiten Vergussmaterials 320 ergeben. Die erste Schicht 410 und die zweite Schicht 420 sind im Wesentlichen flache Schichten mit im Wesentlichen planen Oberseiten.
Falls das erste Vergussmaterial 310 und das zweite Vergussmaterial 320 einen ausreichend großen Dichteunterschied aufweisen, kann es möglich sein, auf das Zentrifugieren zu verzichten. In diesem Fall kann bereits die auf das erste Vergussmaterial 310 und das zweite Vergussmaterial 320 einwirkende Schwerkraft ausreichen, um das zweite Vergussmaterial 320 in Richtung zur Oberseite 101 des Trägers 100 zu treiben.
Im dargestellten Beispiel wurden die Menge des über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordneten ersten Vergussmaterials 310 und die Menge des über dem ersten Vergussmaterial 310 angeordneten zweiten Vergussmaterials 320 so bemessen, dass die aus dem zweiten Vergussmaterial 320 gebildete erste Schicht 410 eine geringere Dicke aufweist als die aus dem ersten Vergussmaterial 310 gebildete zweite Schicht 420. Die Menge des ersten Vergussmaterials 310 und des zweiten Vergussmaterials 320 wurden außerdem so bemessen, dass die von der Oberseite 101 des Trägers 100 abgewandte Oberfläche der zweiten Schicht 420 im Wesentlichen bündig mit der Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 abschließt. Dies ist jedoch nicht zwingend erforderlich. Die Oberfläche der zweiten Schicht 420 könnte auch unterhalb der Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 angeordnet sein. Ebenfalls möglich ist, dass das erste Vergussmaterial 310 beim Ausbilden der zweiten Schicht 420 die Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 bedeckt.
Da das erste Vergussmaterial 310 die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 bereits vor dem Anordnen des zweiten Vergussmaterials 320 benetzt hat, konnte das zweite Vergussmaterial 320 die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 nachfolgend nicht mehr benetzen. Dadurch sind die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 auch nach dem Zentrifugieren nicht durch das zweite Vergussmaterial 320 bedeckt.
Die das zweite Vergussmaterial 320 aufweisende erste Schicht 410 bildet eine dünne reflektierende Schicht an der Oberseite 101 des Trägers 100. Im Betrieb der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 von der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 in Richtung zur Oberseite 101 des Trägers 100 emittierte elektromagnetische Strahlung kann an der ersten Schicht 410 reflektiert und dadurch genutzt werden. Da die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 nicht durch das reflektierende zweite Vergussmaterial 320 benetzt sind, wird eine Abstrahlung von elektromagnetischer Strahlung an den Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 nicht behindert.
Das Zentrifugieren des Trägers 100 wurde vor dem Aushärten des ersten Vergussmaterials 310 und des zweiten Vergussmaterials 320 durchgeführt. Im Anschluss an das Zentrifugieren und das Ausbilden der das zweite Vergussmaterial 320 aufweisenden ersten Schicht 410 und der das erste Vergussmaterial 310 aufweisenden zweiten Schicht 420 können weitere Bearbeitungsschritte zum Aushärten des ersten Vergussmaterials 310 und des zweiten Vergussmaterials 320 erfolgen. Das Aushärten kann beispielsweise durch eine thermische Behandlung und/oder durch Bestrahlung mit Licht erfolgen.
In einer anderen Variante ist es möglich, nach dem Zentrifugieren des Trägers 100 zumindest einen Teil des ersten Vergussmaterials 310 und der aus dem ersten Vergussmaterial 310 gebildeten zweiten Schicht 420 zu entfernen. In diesem Fall kann beispielsweise nur die das zweite Vergussmaterial 320 aufweisende erste Schicht 410 an der Oberseite 101 des Trägers 100 verbleiben. Das Entfernen des ersten Vergussmaterials 310 kann beispielsweise durch Verdunsten des ersten Vergussmaterials 310 oder durch Abwaschen des ersten Vergussmaterials 310 erfolgen. Ein Verdunsten des ersten Vergussmaterials 310 ist beispielsweise möglich, wenn dieses ein Lösungsmittel aufweist. Ein Abwaschen des ersten Vergussmaterials 310 ist beispielsweise möglich, wenn dieses ein Silikonöl aufweist.
Im in 4 gezeigten Bearbeitungsstand bildet die in 4 dargestellte Anordnung ein optoelektronisches Bauelement 10. Der Träger 100 kann als Teil des optoelektronischen Bauelements 10 verbleiben. Es ist aber auch möglich, den Träger 100 zu entfernen.
Nachfolgend werden mehrere Varianten und Erweiterungen des vorstehend anhand der 1 bis 4 beschriebenen Herstellungsverfahrens erläutert. Dabei werden nachfolgend nur jeweils die Abweichungen von dem vorstehend beschriebenen Verfahren erklärt. Im Übrigen gilt die vorstehende Beschreibung auch für die nachfolgend dargestellten Herstellungsverfahren und die durch die Herstellungsverfahren erhältlichen optoelektronischen Bauelemente.
5 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht des Trägers 100 mit mehreren über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200. Zwischen und neben den optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 ist das erste Vergussmaterial 310 über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet worden. Über dem ersten Vergussmaterial 310 ist das zweite Vergussmaterial 320 angeordnet worden. Damit entspricht der in 5 gezeigte Bearbeitungsstand dem in 3 gezeigten Bearbeitungsstand.
Im Unterschied zu der anhand der 1 bis 4 erläuterten Variante weisen die optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 im in 5 gezeigten Beispiel jeweils zusätzlich zu dem optoelektronischen Halbleiterchip 210 eine den optoelektronischen Halbleiterchip 210 teilweise einbettende Konverterschicht 230 auf. Im dargestellten Beispiel bedeckt die Konverterschicht 230 die Oberseite und die Seitenflächen der optoelektronischen Halbleiterchips 210. Die Oberseiten 201 und die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 werden damit durch die Konverterschichten 230 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 gebildet. Die optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 stellen damit Beispiele für chipskalige Packages dar. Die Konverterschicht 230 ist bei jeder optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 dazu vorgesehen, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 210 emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren.
Der Träger 100 ist beim in 5 gezeigten Beispiel ein temporärer Träger 110, der zum Abschluss der Bearbeitung entfernt wird. Die optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 sind mittels einer Klebefolie 120 an der Oberseite 101 des Trägers 100 befestigt. Das erste Vergussmaterial 310 ist über der Klebefolie 120 angeordnet worden.
6 zeigt eine schematische Darstellung der Anordnung der 5 in einem der 5 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Der Träger 100 ist derart zentrifugiert worden, dass das zweite Vergussmaterial 320 in Richtung 105 zur Oberseite 101 des Trägers 100 gewandert ist. Dadurch hat sich über der Oberseite 101 des Trägers 100 wiederum die erste Schicht 410 ausgebildet, die das zweite Vergussmaterial 320 aufweist. Über der ersten Schicht 410 hat sich die zweite Schicht 420 ausgebildet, die das erste Vergussmaterial 310 aufweist.
In einem der Darstellung der 6 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt werden der temporäre Träger 100, 110 und die Klebefolie 120 abgelöst. Außerdem wird der durch die Schichten 410, 420 des Vergussmaterials 310, 320 gebildete Körper so in mehrere optoelektronische Bauelemente 10 zerteilt, dass jedes optoelektronische Bauelement 10 eine der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 umfasst. Das Zerteilen kann vor oder nach dem Ablösen des temporären Trägers 110 erfolgen.
Anhand der 7 bis 10 wird nachfolgend eine weitere Variante des Herstellungsverfahrens beschrieben. 7 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines Verfahrensstands, der dem in 3 gezeigten Verfahrensstand entspricht.
Bei der in 7 gezeigten Variante wird der Träger 100 durch einen Gehäusekörper 130 mit in den Gehäusekörper 130 eingebetteten Leiterrahmenabschnitten 140 gebildet. Der Gehäusekörper 130 kann auch als QFN-Package bezeichnet werden. Der Gehäusekörper 130 kann beispielsweise ein Kunststoffmaterial aufweisen. Der Gehäusekörper 130 kann beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren) hergestellt sein. Dabei können die Leiterrahmenabschnitte 140 bereits während des Ausbildens des Gehäusekörpers 130 durch Umformen der Leiterrahmenabschnitte 140 in den Gehäusekörper 130 eingebettet worden sein.
Der Gehäusekörper 130 weist eine Kavität 160 auf. Ein Bodenbereich der Kavität 160 bildet die Oberseite 101 des Trägers 100. An dem die Oberseite 101 des Trägers 100 bildenden Bodenbereich der Kavität 160 liegen die Leiterrahmenabschnitte 140 teilweise frei.
Die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 umfasst in diesem Beispiel lediglich einen als volumenemittierender Saphir-Chip ausgebildeten optoelektronischen Halbleiterchip 210. Die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 ist an der Oberseite 101 des Trägers 100 in der Kavität 160 des Gehäusekörpers 130 angeordnet worden. Anschließend ist das erste Vergussmaterial 310 über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet worden. Das erste Vergussmaterial 310 hat die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 zumindest teilweise benetzt. Außerdem hat das erste Vergussmaterial 310 eine die Kavität 160 begrenzende Gehäusewandung 170 des Gehäusekörpers 130 zumindest teilweise benetzt. Anschließend ist das zweite Vergussmaterial 320 über dem ersten Vergussmaterial 310 angeordnet worden.
8 zeigt die Anordnung der 7 in einem zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Der Träger 100 ist derart zentrifugiert worden, dass das zweite Vergussmaterial 320 in Richtung 105 zur Oberseite 101 des Trägers 100 gewandert ist. Dadurch hat sich über der Oberseite 101 des Trägers 100 die erste Schicht 410 ausgebildet, die das zweite Vergussmaterial 320 aufweist. Über der ersten Schicht 410 hat sich die zweite Schicht 420 ausgebildet, die das erste Vergussmaterial 310 aufweist.
Eine von der Oberseite 101 des Trägers 100 abgewandte Oberseite der zweiten Schicht 420 ist im gezeigten Beispiel nicht plan sondern leicht konkav ausgebildet. Durch die Benetzung der Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 schließt die Oberseite der zweiten Schicht 420 etwa bündig mit der Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 ab. Die Kavität 160 des Gehäusekörpers 130 ist durch die optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 und die Schichten 410, 420 der Vergussmaterialien 310, 320 nicht vollständig ausgefüllt.
9 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der Anordnung der 8 in einem der Darstellung der 8 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der zweiten Schicht 420 ist ein wellenlängenkonvertierendes Material 330 angeordnet worden. Das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials 330 kann beispielsweise durch ein Dosierverfahren (Dispensing) erfolgt sein. Das wellenlängenkonvertierende Material 330 ist über der zweiten Schicht 420 und über der Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 angeordnet und bildet eine dritte Schicht 430. Im dargestellten Beispiel ist die Menge des wellenlängenkonvertierenden Materials 330 so bemessen, dass der nach dem Einfüllen des ersten Vergussmaterials 310 und des zweiten Vergussmaterials 320 noch verbliebene Leerraum der Kavität 160 vollständig aufgefüllt wird.
Das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials 330 über der zweiten Schicht 420 ist erfolgt, bevor das erste Vergussmaterial 310 der zweiten Schicht 420 ausgehärtet ist.
Das wellenlängenkonvertierende Material 330 weist ein Matrixmaterial und in das Matrixmaterial eingebettete wellenlängenkonvertierende Partikel 335 auf. Das Matrixmaterial kann beispielsweise ein Silikon sein. Zweckmäßig ist, wenn das Matrixmaterial des wellenlängenkonvertierenden Materials 330 ähnlich oder gleich dem ersten Vergussmaterial 310 ist. Die wellenlängenkonvertierenden Partikel 335 des wellenlängenkonvertierenden Materials 330 sind dazu ausgebildet, von dem optoelektronischen Halbleiterchip 210 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 emittierte elektromagnetische Strahlung zumindest teilweise in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren.
10 zeigt die Anordnung der 9 in einem der Darstellung der 9 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Durch Sedimentation sind die in dem wellenlängenkonvertierenden Material 330 enthaltenen wellenlängenkonvertierenden Partikel 335 abgesunken. Ein Teil der wellenlängenkonvertierenden Partikel 335 ist bis zur Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 abgesunken. Ein Teil der wellenlängenkonvertierenden Partikel 335 ist bis in das erste Vergussmaterial 310 der zweiten Schicht 420 abgesunken. Es kann sogar ein Teil der wellenlängenkonvertierenden Partikel 335 in das zweite Vergussmaterial 320 der ersten Schicht 410 abgesunken sein. In der über der zweiten Schicht 420 angeordneten dritten Schicht 430 ist im Wesentlichen nur das Matrixmaterial des wellenlängenkonvertierenden Materials 330 verblieben, das dem ersten Vergussmaterial 310 entsprechen kann.
11 zeigt in schematischer geschnittener Seitenansicht einen der Darstellung der 3 entsprechenden Bearbeitungsstand während der Durchführung einer weiteren Variante des oben beschriebenen Herstellungsverfahrens.
Der Träger 100 ist bei dieser Variante wieder als temporärer Träger 110 ausgebildet. An der Oberseite 101 des temporären Trägers 100, 110 ist wieder eine Klebefolie 120 angeordnet. Mehrere optoelektronische Halbleiterchipkomponenten 200 sind mittels der Klebefolie 120 an der Oberseite 101 des Trägers 100 befestigt.
Außerdem ist an der Oberseite 101 des Trägers 100 ein Gehäuserahmen 150 angeordnet und durch die Klebefolie 120 fixiert. Der Gehäuserahmen 150 kann beispielsweise ein Kunststoffmaterial aufweisen, beispielsweise ein Epoxy. Der Gehäuserahmen 150 kann beispielsweise durch ein Formverfahren (Moldverfahren) vorab hergestellt worden sein.
Der Gehäuserahmen 150 ist als Gitter mit einer regelmäßigen Anordnung von Öffnungen ausgebildet, die Kavitäten 160 bilden. In jeder Kavität 160 des Gehäuserahmens 150 ist im dargestellten Beispiel eine optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 angeordnet. Das Anordnen der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 an der Oberseite 101 des Trägers 100 kann vor oder nach dem Anordnen des Gehäuserahmens 150 an der Oberseite 101 des Trägers 100 erfolgt sein.
Die optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 weisen im dargestellten Beispiel lediglich jeweils einen optoelektronischen Halbleiterchip 210 auf, der als Saphir-Flipchip ausgebildet sein kann. Die optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 könnten aber auch anders ausgebildet sein.
Nach dem Anordnen des Gehäuserahmens 150 und der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 ist das erste Vergussmaterial 310 über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet worden. Danach wurde das zweite Vergussmaterial 320 über dem ersten Vergussmaterial 310 angeordnet. Das erste Vergussmaterial 310 hat die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 und die die Kavitäten 160 begrenzenden Gehäusewandungen 170 des Gehäuserahmens 150 zumindest teilweise benetzt, sodass das zweite Vergussmaterial 320 diese Flächen nicht mehr benetzen konnte.
12 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der in 11 gezeigten Anordnung in einem der Darstellung der 11 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand. Der Träger 100 ist derart zentrifugiert worden, dass das zweite Vergussmaterial 320, das eine höhere Dichte aufweist als das erste Vergussmaterial 310, in Richtung 105 zur Oberseite 101 des Trägers 100 gewandert ist. Dadurch haben sich wieder die über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnete erste Schicht 410 und die über der ersten Schicht 410 angeordnete zweite Schicht 420 ausgebildet. Die erste Schicht 410 weist das zweite Vergussmaterial 320 auf. Die zweite Schicht 420 weist das erste Vergussmaterial 310 auf.
13 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der in 12 dargestellten Anordnung in einem der Darstellung der 12 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der zweiten Schicht 420 und über den Oberseiten 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 ist wellenlängenkonvertierendes Material 330 angeordnet worden. Das wellenlängenkonvertierende Material 330 bildet die dritte Schicht 430 und füllt die zuvor noch verbliebenen Leerräume der Kavitäten 160 des Gehäuserahmens 150 im Wesentlichen vollständig aus.
Im Unterschied zu der anhand der 7 bis 10 beschriebenen Variante des Herstellungsverfahrens, ist das wellenlängenkonvertierende Material 330 erst nach dem Aushärten der zweiten Schicht 420 angeordnet worden. Dadurch wird verhindert, dass die in dem wellenlängenkonvertierenden Material 330 enthaltenen wellenlängenkonvertierenden Partikel 335 in die zweite Schicht 420 sedimentieren.
In einem der Darstellung der 13 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsschritt werden der temporäre Träger 100, 110 und die Klebefolie 120 abgelöst. Außerdem wird der durch die Schichten 410, 420, 430 und den Gehäuserahmen 150 gebildete Körper so in mehrere optoelektronische Bauelemente 10 zerteilt, dass jedes optoelektronische Bauelement 10 eine der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 umfasst. Das Zerteilen kann vor oder nach dem Ablösen des temporären Trägers 110 erfolgen.
14 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht eines der Darstellung der 3 entsprechenden Bearbeitungsstands während der Durchführung einer weiteren Variante des Herstellungsverfahrens.
Auch bei der in 14 gezeigten Variante ist der Träger 100 als temporärer Träger 110 ausgebildet. An der Oberseite 101 des Trägers 100 ist wiederum eine Klebefolie 120 angeordnet.
Über der Oberseite 101 des Trägers 100 sind mehrere optoelektronische Halbleiterchipkomponenten 200 angeordnet worden. Bei dieser beispielhaften Variante des Herstellungsverfahrens umfasst jede optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 einen optoelektronischen Halbleiterchip 210, der beispielsweise als oberflächenemittierender Flipchip ausgebildet ist. An der Strahlungsemissionsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips 210 ist eine Konverterschicht 230 angeordnet, die dazu vorgesehen ist, zumindest einen Teil der von dem optoelektronischen Halbleiterchip 210 emittierten elektromagnetischen Strahlung in elektromagnetische Strahlung einer anderen Wellenlänge zu konvertieren. Über der Konverterschicht 230 ist eine Abdeckung 240 angeordnet. Die Abdeckung 240 kann beispielsweise als Glasplättchen ausgebildet sein. Eine von der Konverterschicht 230 abgewandte Oberfläche der Abdeckung 240 bildet die Oberseite 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200. Die elektrischen Kontaktflächen 220 des optoelektronischen Halbleiterchips 210 sind bei jeder optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 in einen Formkörper 250 eingebettet, der die lichtemittierende Schicht des optoelektronischen Halbleiterchips 210 trägt. Eine von der lichtemittierenden Schicht des optoelektronischen Halbleiterchips 210 abgewandte Unterseite des Formkörpers 250 bildet die Unterseite 202 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200. An der Unterseite 202 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 liegen die elektrischen Kontaktflächen 220 frei.
Nach dem Anordnen der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 über der Oberseite 101 des temporären Trägers 100, 110 ist das erste Vergussmaterial 310 über der Oberseite 101 des Trägers 100 angeordnet worden. Dabei hat das erste Vergussmaterial 310 die Seitenflächen 203 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 zumindest teilweise benetzt. Anschließend ist über dem ersten Vergussmaterial 310 das zweite Vergussmaterial 320 angeordnet worden.
15 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der in 14 gezeigten Anordnung in einem der Darstellung der 14 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Der Träger 100 ist derart zentrifugiert worden, dass das zweite Vergussmaterial 320 in Richtung 105 zur Oberseite 101 des Trägers 100 gewandert ist. Dadurch haben sich über der Oberseite 101 des Trägers 100 wieder die erste Schicht 410 und die über der ersten Schicht 410 angeordnete zweite Schicht 420 ausgebildet. Die erste Schicht 410 weist das zweite Vergussmaterial 320 auf. Die zweite Schicht 420 weist das erste Vergussmaterial 310 auf. Die Grenzfläche zwischen der ebenen ersten Schicht 410 und der ebenen zweiten Schicht 420 liegt etwa auf Höhe der Konverterschichten 230 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200. Die zweite Schicht 420 schließt etwa bündig mit den Oberseiten 201 der optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 ab.
Der aus der ersten Schicht 410 und der zweiten Schicht 420 gebildete Körper könnte nun von dem temporären Träger 100, 110 und der Klebefolie 120 abgelöst und zerteilt werden, um mehrere optoelektronische Bauelemente 10 zu erhalten, die jeweils eine optoelektronische Halbleiterchipkomponente 200 aufweisen. Es kann zuvor aber auch noch der nachfolgend beschriebene Bearbeitungsschritt durchgeführt werden.
16 zeigt eine schematische geschnittene Seitenansicht der in 15 gezeigten Anordnung in einem der Darstellung der 15 zeitlich nachfolgenden Bearbeitungsstand.
Über der zweiten Schicht 420 ist eine Linsenschicht 440 angeordnet worden. Die Linsenschicht 440 weist ein Linsenmaterial 340 auf. Das Linsenmaterial 340 ist transparent für durch die optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 emittierte elektromagnetische Strahlung. Das Linsenmaterial 340 kann beispielsweise ein Silikon oder ein Epoxid aufweisen. Die Linsenschicht 440 kann beispielsweise mittels eines Formverfahrens (Moldverfahren) aufgebracht worden sein.
Die Linsenschicht 440 bildet im dargestellten Beispiel über jeder optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 eine konvexe optische Linse 445. Diese optischen Linsen 445 sind ausgebildet, von den optoelektronischen Halbleiterchipkomponenten 200 emittierte elektromagnetische Strahlung zu bündeln. Eine andere Gestaltung der optischen Linsen 445 ist möglich.
In der Darstellung der 16 nachfolgenden Bearbeitungsschritten werden der temporäre Träger 100, 110 und die Klebefolie 120 abgelöst. Außerdem wird der durch die erste Schicht 410, die zweite Schicht 420 und die Linsenschicht 440 gebildete Körper derart zerteilt, dass jeder Teil ein optoelektronisches Bauelement 10 mit einer optoelektronischen Halbleiterchipkomponente 200 und einer optischen Linse 445 bildet. Das Zerteilen kann vor oder nach dem Ablösen des temporären Trägers 100, 110 erfolgen.
Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
Bezugszeichenliste

10: optoelektronisches Bauelement
100: Träger
101: Oberseite
105: Richtung zur Oberseite des Trägers
110: temporärer Träger
120: Klebefolie
130: Gehäusekörper
140: Leiterrahmenabschnitt
150: Gehäuserahmen
160: Kavität
170: Gehäusewandung
200: optoelektronische Halbleiterchipkomponente
201: Oberseite
202: Unterseite
203: Seitenfläche
210: optoelektronischer Halbleiterchip
220: elektrische Kontaktfläche
230: Konverterschicht
240: Abdeckung
250: Formkörper
310: erstes Vergussmaterial
320: zweites Vergussmaterial
325: Partikel
330: wellenlängenkonvertierendes Material
335: wellenlängenkonvertierende Partikel
340: Linsenmaterial
410: erste Schicht
420: zweite Schicht
430: dritte Schicht
440: Linsenschicht
445: optische Linse

Claims

Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements (10) mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Trägers (100) mit einer über einer Oberseite (101) des Trägers (100) angeordneten optoelektronischen Halbleiterchipkomponente (200); - Anordnen eines ersten Vergussmaterials (310) über der Oberseite (101) des Trägers (100); - Anordnen eines zweiten Vergussmaterials (320) über dem ersten Vergussmaterial (310), wobei das zweite Vergussmaterial (320) eine höhere Dichte aufweist als das erste Vergussmaterial (310); - Einwirkenlassen einer Kraft auf das erste Vergussmaterial (310) und das zweite Vergussmaterial (320) derart, dass das zweite Vergussmaterial (320) in Richtung zur Oberseite (101) des Trägers (100) wandert.
Verfahren gemäß Anspruch 1, wobei das Einwirkenlassen der Kraft durch Zentrifugieren des Trägers (100) erfolgt.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Vergussmaterial (310) derart über der Oberseite (101) des Trägers (100) angeordnet wird, dass eine Seitenfläche (203) der optoelektronischen Halbleiterchipkomponente (200) durch das erste Vergussmaterial (310) benetzt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Anordnen des zweiten Vergussmaterials (320) erfolgt, bevor das erste Vergussmaterial (310) ausgehärtet ist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Einwirkenlassen der Kraft derart durchgeführt wird, dass sich über der Oberseite (101) des Trägers (100) eine erste Schicht (410) ausbildet, die das zweite Vergussmaterial (320) aufweist, und sich über der ersten Schicht (410) eine zweite Schicht (420) ausbildet, die das erste Vergussmaterial (310) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, wobei das Verfahren den folgenden weiteren Schritt aufweist: - Anordnen eines wellenlängenkonvertierenden Materials (330) über der zweiten Schicht (420).
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials (330) erfolgt, bevor die zweite Schicht (420) ausgehärtet ist.
Verfahren gemäß Anspruch 6, wobei das Anordnen des wellenlängenkonvertierenden Materials (330) erfolgt, nachdem die zweite Schicht (420) ausgehärtet ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei das wellenlängenkonvertierende Material (330) ein Silikon und in das Silikon eingebettete wellenlängenkonvertierende Partikel (335) aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Vergussmaterial (310) ein Silikon aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Einwirkenlassen der Kraft der folgende weitere Schritt durchgeführt wird: - Entfernen zumindest eines Teils des ersten Vergussmaterials (310).
Verfahren gemäß Anspruch 11, wobei das erste Vergussmaterial (310) ein Lösungsmittel aufweist, wobei das Lösungsmittel durch Verdunstung entfernt wird.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Vergussmaterial (320) ein Silikon aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das zweite Vergussmaterial (320) eingebettete Partikel (325) aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 14, wobei das zweite Vergussmaterial (320) zwischen 30 Gewichtsprozent und 50 Gewichtsprozent eingebettete TiO₂-Partikel (325) mit einem mittleren Durchmesser zwischen 100 nm und 300 nm aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das erste Vergussmaterial (310) eine Dichte zwischen 1 g/cm³ und 1,3 g/cm³ aufweist, wobei das zweite Vergussmaterial (320) eine Dichte zwischen 1,4 g/cm³ und 2,2 g/cm³ aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die optoelektronische Halbleiterchipkomponente (200) einen optoelektronischen Halbleiterchip (210) aufweist.
Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei nach dem Einwirkenlassen der Kraft der folgende weitere Schritt durchgeführt wird: - Entfernen des Trägers (100).