DE102020120502A1 - Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement - Google Patents

Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement Download PDF

Info

Publication number
DE102020120502A1
DE102020120502A1 DE102020120502.3A DE102020120502A DE102020120502A1 DE 102020120502 A1 DE102020120502 A1 DE 102020120502A1 DE 102020120502 A DE102020120502 A DE 102020120502A DE 102020120502 A1 DE102020120502 A1 DE 102020120502A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
radiation
emitting
semiconductor chip
wall
emitting component
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DE102020120502.3A
Other languages
English (en)
Inventor
Daniel Richter
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ams Osram International GmbH
Original Assignee
Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osram Opto Semiconductors GmbH filed Critical Osram Opto Semiconductors GmbH
Priority to DE102020120502.3A priority Critical patent/DE102020120502A1/de
Priority to PCT/EP2021/070385 priority patent/WO2022028893A1/de
Priority to US18/015,922 priority patent/US20230290917A1/en
Publication of DE102020120502A1 publication Critical patent/DE102020120502A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/62Arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body, e.g. lead-frames, wire-bonds or solder balls
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H01L25/0753Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00 the devices being arranged next to each other
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/005Processes
    • H01L33/0062Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds
    • H01L33/0075Processes for devices with an active region comprising only III-V compounds comprising nitride compounds
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48Semiconductor devices having potential barriers specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/52Encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits
    • H01L25/167Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof the devices being of types provided for in two or more different main groups of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. forming hybrid circuits comprising optoelectronic devices, e.g. LED, photodiodes
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/005Processes relating to semiconductor body packages relating to encapsulations
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01LSEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2933/00Details relating to devices covered by the group H01L33/00 but not provided for in its subgroups
    • H01L2933/0008Processes
    • H01L2933/0033Processes relating to semiconductor body packages
    • H01L2933/0066Processes relating to semiconductor body packages relating to arrangements for conducting electric current to or from the semiconductor body

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)

Abstract

Es wird ein strahlungsemittierendes Bauelement angegeben, mit:- einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (12), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einer strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) aussendet und zwei elektrische Kontakte (5) aufweist, die an einer der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) gegenüberliegenden Hauptfläche (17) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) angeordnet sind,- einem Leiterrahmen (2) mit zwei elektrischen Anschlussstellen (3), von denen jede eine Montagefläche (4) aufweist, wobei- zumindest eine Montagefläche (4) von einer Wand (9) begrenzt ist,- jeder elektrische Kontakt (5) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) auf eine Montagefläche (4) aufgebracht ist, und- die Wand (9) mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) bündig abschließt.Außerdem werden ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauelements (19) und ein Modul (24) mit einem strahlungsemittierenden Bauelement (19) angegeben.

Description

  • Es werden ein strahlungsemittierendes Bauelement, ein Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauelements und ein Modul mit einem strahlungsemittierenden Bauelement angegeben.
  • Strahlungsemittierende Bauelemente sind beispielsweise in der Druckschrift DE 102020112389 angegeben.
  • Es soll ein strahlungsemittierendes Bauelement mit einer kompakten Bauform angegeben werden. Darüber hinaus sollen ein Verfahren zu dessen Herstellung und ein Modul mit einem solchen strahlungsemittierenden Bauelement bereitgestellt werden.
  • Diese Aufgaben werden durch ein strahlungsemittierendes Bauelement mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1, durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruchs 9 und durch ein Modul mit den Merkmalen des Patentanspruchs 15 gelöst.
  • Vorteilhafte Ausbildungsformen und Weiterbildungen des strahlungsemittierenden Bauelements, des Verfahrens zu dessen Herstellung sowie des Moduls sind in den jeweils abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das strahlungsemittierende Bauelement einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einer strahlungsemittierenden Hauptfläche aussendet. Weiterhin umfasst der strahlungsemittierende Halbleiterchip bevorzugt zwei elektrische Kontakte, die an einer der strahlungsemittierenden Hauptfläche gegenüberliegenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips angeordnet sind.
  • In der Regel weist der strahlungsemittierende Halbleiterchip eine epitaktisch gewachsene Halbleiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone auf, die zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung eingerichtet und vorgesehen ist. Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge mit der aktiven Zone ist in der Regel auf einem Substrat aufgebracht. Bei dem Substrat kann es sich um ein Wachstumssubstrat für die epitaktische Halbleiterschichtenfolge oder auch um einen Träger handeln, der von dem Wachstumssubstrat verschieden ist.
  • Beispielsweise beruht die epitaktische Halbleiterschichtenfolge auf einem Nitridverbindungshalbleitermaterial oder besteht aus einem Nitridverbindungshalbleitermaterial. Nitridverbindungshalbleitermaterialien sind Verbindungshalbleitermaterialien, die Stickstoff enthalten, wie die Materialien aus dem System InxAlyGa1-x-yN mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x+y < 1.
  • Eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge, die auf einem Nitridverbindungshalbleitermaterial beruht oder aus einem Nitridverbindungshalbleitermaterial besteht, ist beispielsweise auf einem Wachstumssubstrat, das Saphir aufweist oder aus Saphir besteht, epitaktisch gewachsen.
  • Alternativ ist auch Siliziumcarbid als Material für ein Wachstumssubstrat für eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge, die auf einem Nitridverbindungshalbleitermaterial beruht oder aus einem Nitridverbindungshalbleitermaterial besteht, geeignet. Saphir und Siliziumcarbid sind durchlässig für ultraviolettes bis blaues Licht. Daher sendet ein derartiger strahlungsemittierender Halbleiterchip das in der aktiven Zone erzeugte Licht in der Regel nicht nur von der strahlungsemittierenden Hauptfläche, sondern auch von Seitenflächen aus, die zwischen der strahlungsemittierenden Hauptfläche und der der strahlungsemittierenden Hauptfläche gegenüberliegenden Hauptfläche angeordnet sind.
  • Eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge, die auf einem Nitridverbindungshalbleitermaterial beruht oder aus einem solchen besteht, weist in der Regel eine aktive Zone auf, die im Betrieb des strahlungsemittierenden Halbleiterchips elektromagnetische Strahlung aus dem ultravioletten bis blauen sichtbaren Spektralbereich erzeugt.
  • Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip, bei dem die elektrischen Kontakte auf einer Hauptfläche angeordnet sind, die der strahlungsemittierenden Hauptfläche gegenüberliegt, wird auch als Flip-Chip bezeichnet.
  • Weiterhin ist es auch möglich, dass die epitaktische Halbleiterschichtenfolge auf einem Arsenidverbindungshalbleitermaterial beruht oder aus einem Arsenidverbindungshalbleitermaterial besteht. Arsenidverbindungshalbleitermaterialien sind Verbindungshalbleitermaterialien, die Arsen enthalten, wie die Materialien aus dem System InxAlyGa1-x-yAs mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x+y ≤ 1.
  • Schließlich kann die epitaktische Halbleiterschichtenfolge auf einem Phosphidverbindungshalbleitermaterial beruhen oder aus einem Phosphidverbindungshalbleitermaterial bestehen. Phosphidverbindungshalbleitermaterialien sind Verbindungshalbleitermaterialien, die Phosphor enthalten, wie die Materialien aus dem System InxAlyGa1-x-yP mit 0 ≤ x ≤ 1, 0 ≤ y ≤ 1 und x+y ≤ 1. Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das strahlungsemittierende Bauelement einen Leiterrahmen mit zwei elektrischen Anschlussstellen, von denen jede eine Montagefläche aufweist. Jede Montagefläche der elektrischen Anschlussstellen des Leiterrahmens ist dazu eingerichtet und vorgesehen, mit einem elektrischen Kontakt des strahlungsemittierenden Halbleiterchips mechanisch stabil und elektrisch leitend verbunden zu werden, beispielsweise durch Löten oder Kleben mit einem elektrisch leitfähigen Klebstoff. Die Montagefläche ist besonders bevorzugt lötfähig ausgebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements umfasst der Leiterrahmen einen metallischen Kern und eine metallische Beschichtung, wobei der metallische Kern aus einem anderen Material gebildet ist als die metallische Beschichtung. Beispielsweise weist der metallische Kern eine Kupferlegierung auf oder ist aus einer Kupferlegierung gebildet. Die metallische Beschichtung ist beispielsweise durch ein galvanisches Verfahren auf dem metallischen Kern des Leiterrahmens abgeschieden. Beispielsweise weist die metallische Beschichtung eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Nickel, Platin, Gold, Silber. Insbesondere ist die metallische Beschichtung bevorzugt lötfähig ausgebildet. Bevorzugt weist die Montagefläche die metallische Beschichtung auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements ist zumindest eine Montagefläche von einer Wand begrenzt. Die Wand ist besonders bevorzugt Teil des Leiterrahmens und aus dessen Material gebildet. Mit anderen Worten ist die Wand bevorzugt ein integraler Bestandteil des Leiterrahmens. Auch die Montagefläche ist bevorzugt integraler Bestandteil des Leiterrahmens. Besonders bevorzugt weist jede elektrische Anschlussstelle des Leiterrahmens eine Montagefläche auf, die von einer Wand begrenzt ist.
  • Die Wand verläuft besonders bevorzugt entlang einer Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, die zwischen der Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, an dem die Kontakte angeordnet sind, und der gegenüberliegenden Hauptfläche verläuft. Beispielsweise verläuft die Wand parallel zu der Seitenfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements überragt die Wand die Montagefläche. Mit anderen Worten ist die Montagefläche gegenüber einer Oberfläche der Wand zurückgesetzt, um den strahlungsemittierenden Halbleiterchip aufzunehmen.
  • Beispielsweise ist eine Schnittansicht durch die Wand und die Montagefläche L-förmig ausgebildet. Beispielsweise verläuft die Wand senkrecht zur Montagefläche.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements ist jeder elektrische Kontakt des strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf eine Montagefläche einer elektrischen Anschlussstelle des Leiterrahmens aufgebracht. Bevorzugt ist jeder elektrische Kontakt des strahlungsemittierenden Halbleiterchips elektrisch leitend und mechanisch stabil mit einer Montagefläche des Leiterrahmens verbunden.
  • Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements schließt die Wand mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips bündig ab.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements überragt der strahlungsemittierende Halbleiterchip die Wand. Mit anderen Worten liegen eine Oberfläche der Wand und die strahlungsemittierende Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips in zwei verschiedenen Ebenen, so dass ein Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Wand und der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips besteht. Der Höhenunterschied kann durch einen Verguss ausgeglichen sein. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements sind beide Montageflächen jeweils von einer Wand begrenzt, wobei jede Wand entweder mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips bündig abschließt oder von dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip überragt wird. Mit anderen Worten weist der Leiterrahmen zwei elektrische Anschlussstellen auf, von denen jede eine Montagefläche aufweist, die jeweils von einer Wand begrenzt ist. Beispielsweise sind die beiden elektrischen Anschlussstellen spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet und ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des strahlungsemittierenden Bauelements ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip in einen Verguss eingebettet, so dass nur die strahlungsemittierende Hauptfläche freiliegt. Bevorzugt schließt die strahlungsemittierende Hauptfläche mit dem Verguss bündig ab. Besteht ein Höhenunterschied zwischen der Oberfläche der Wand und der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, so gleicht der Verguss den Höhenunterschied bevorzugt aus.
  • Bevorzugt ist der Verguss transparent für die Strahlung des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ausgebildet. „Transparent“ bedeutet hierbei, dass der Verguss mindestens 85 %, bevorzugt mindestens 90 % und besonders bevorzugt mindestens 95 % der elektromagnetischen Strahlung des strahlungsemittierenden Halbleiterchips transmittiert. Beispielsweise ist der Verguss aus einem Silikon oder einem Epoxid oder einer Mischung dieser beiden Materialien gebildet oder weist eines dieser Materialien auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das strahlungsemittierende Bauelement mehrere Leiterrahmen. Bevorzugt sind die Leiterrahmen gleichartig ausgebildet und/oder miteinander verbunden. Auf jeden Leiterahmen ist bevorzugt jeweils ein strahlungsemittierender Halbleiterchip aufgebracht. Gemäß einer Ausführungsform emittieren die strahlungsemittierenden Halbleiterchips im Betrieb Licht unterschiedlicher Farben. Beispielsweise sendet einer der strahlungsemittierenden Halbleiterchips im Betrieb blaues Licht, ein weiterer strahlungsemittierender Halbleiterchip im Betrieb grünes Licht und noch ein weiterer strahlungsemittierender Halbleiterchip im Betrieb rotes Licht aus.
  • Besonders bevorzugt ist das strahlungsemittierende Bauelement frei von einem vorgeformten Gehäuse. Die mechanische Stabilisierung des Bauelements findet hierbei zumindest teilweise über dem Leiterrahmen statt. Auch der Verguss trägt zur mechanischen Stabilisierung bei. Hierbei ist es insbesondere von Vorteil, dass die Wand mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips bündig abschließt oder von dem Halbleiterchip überragt wird, da so der strahlungsemittierende Halbleiterchip geschützt und mechanisch stabilisiert wird. Auf diese Art und Weise kann insbesondere ein sehr kompaktes strahlungsemittierendes Bauelement erzielt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform sind Außenflächen des strahlungsemittierenden Bauelements durch den Verguss und den Leiterrahmen gebildet.
  • Das hier beschriebene strahlungsemittierende Bauelement kann mit dem im Folgenden beschriebenen Verfahren hergestellt werden. Sämtliche Merkmale und Ausgestaltungen, die in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Bauelement beschrieben sind, können auch bei dem Verfahren ausgebildet sein und umgekehrt.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein Leiterrahmen mit zwei elektrischen Anschlussstellen bereitgestellt. Jede elektrische Anschlussstelle weist eine Montagefläche auf, wobei zumindest eine Montagefläche von einer Wand begrenzt ist.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip, der im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einer strahlungsemittierenden Hauptfläche aussendet und zwei elektrische Kontakte aufweist, die auf der der strahlungsemittierenden Hauptfläche gegenüberliegenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips angeordnet sind, auf den Leiterrahmen aufgebracht, so dass jeder elektrische Kontakt des Halbleiterchips auf eine Montagefläche aufgebracht ist und die Wand mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips bündig abschließt oder von dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip überragt wird.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Leiterrahmen durch folgende Schritte erzeugt:
    • - Bereitstellen einer metallischen Folie,
    • - Strukturieren der metallischen Folie, so dass die elektrischen Anschlussstellen mit den Montageflächen ausgebildet werden, wobei eine Montagefläche von der Wand begrenzt wird. Beispielsweise kann das Strukturieren der metallischen Folie durch eines der folgenden Verfahren erfolgen: Ätzen, Stanzen, Prägen. Beim Ätzen können Halbätzungen und mehrstufiges Ätzen ausgeführt werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine metallische Folie bereitgestellt und die Wand auf der metallischen Folie durch Aufbringen eines Polymermaterials erzeugt. Das Polymermaterial weist hierbei eine vergleichsweise hohe Viskosität auf.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der strahlungsemittierende Halbleiterchip in einen Verguss derart eingebettet, dass die strahlungsemittierende Hauptfläche frei zugänglich ist. Bevorzugt schließt die strahlungsemittierende Hauptfläche bündig mit dem Verguss ab. Besteht ein Höhenunterschied zwischen einer Oberfläche der Wand und der strahlungsemittierenden Hauptfläche des strahlungsemittierenden Halbleiterchips, so gleicht der Verguss bevorzugt den Höhenunterschied aus.
  • Bevorzugt wird der strahlungsemittierende Halbleiterchip in den Verguss durch folienunterstütztes Formen eingebettet (englisch: „foil assisted molding“, kurz FAM). Mit folienunterstützen Formen kann beispielsweise ein Höhenunterschied bis zu +/- 20 Mikrometer ausgeglichen werden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens ist der Leiterrahmen Teil eines Leiterrahmenverbunds mit einer Vielzahl an Leiterrahmen. Die Vielzahl an Leiterrahmen ist untereinander mechanisch stabil verbunden, beispielsweise durch Streben. Beispielsweise sind die Leiterrahmen des Leiterrahmenverbunds gleich ausgebildet.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden auf die elektrischen Anschlussstellen der Leiterrahmen strahlungsemittierende Halbleiterchips aufgebracht und mechanisch stabil und elektrisch leitend mit den Montageflächen der elektrischen Anschlussstellen verbunden.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird der Leiterrahmen, nachdem eine Vielzahl an strahlungsemittierenden Halbleiterchips auf Montageflächen der Leiterrahmen aufgebracht sind, in einzelne Bauelemente vereinzelt. Die Vereinzelung kann beispielsweise durch Sägen erfolgen. Bei der Vereinzelung wird in der Regel Material eines metallischen Kerns der Leiterrahmen in Bereichen freigelegt. Besonders bevorzugt werden zumindest die Bereiche, in denen das Material des metallischen Kerns freiliegt, mit einer metallischen, lötfähigen Beschichtung versehen. So kann das fertige strahlungsemittierende Bauelement mit Vorteil durch Löten mit einem Anschlussträger zu einem Modul verbunden werden.
  • Das hier beschriebene strahlungsemittierende Bauelement ist insbesondere dazu geeignet, in einem strahlungsemittierenden Modul verbaut zu werden. Merkmale und Ausführungsformen, die vorliegend in Verbindung mit dem strahlungsemittierenden Bauelement offenbart sind, können auch bei dem Modul ausgebildet sein und umgekehrt.
  • Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Modul ein strahlungsemittierendes Bauelement wie es bereits beschrieben wurde.
  • Weiterhin umfasst das Modul bevorzugt einen Anschlussträger, auf dem das strahlungsemittierende Bauelement aufgebracht ist. Bei dem Anschlussträger kann es sich um eine gedruckte Leiterplatte handeln.
  • Bevorzugt ist das strahlungsemittierende Bauelement mit einer metallischen Außenfläche auf den Anschlussträger aufgebracht, beispielsweise durch Löten oder Kleben. Bevorzugt handelt es sich bei der metallischen Außenfläche um eine Außenfläche des Leiterrahmens. Beispielsweise ist die metallische Außenfläche aus Material der metallischen Beschichtung gebildet.
  • Gemäß einer Ausführungsform des Moduls ist die strahlungsemittierende Hauptfläche des strahlungsemittierenden Bauelements entlang einer Hauptfläche des Anschlussträgers angeordnet. Bei dieser Ausführungsform des Moduls verläuft eine Hauptabstrahlrichtung des strahlungsemittierenden Bauelements im Wesentlichen senkrecht zu der Hauptfläche.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Moduls ist die Strahlungsaustrittsfläche des strahlungsemittierenden Bauelements quer zu einer Hauptfläche des Anschlussträgers angeordnet. Bei dieser Ausführungsform des Moduls verläuft eine Hauptabstrahlrichtung des strahlungsemittierenden Bauelements im Wesentlichen quer zu der Hauptfläche (sogenannte „side-looker“-Bauweise).
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Modul einen elektronischen Halbleiterchip mit einer integrierten Schaltung, wobei der elektronische Halbleiterchip ebenfalls auf dem Anschlussträger aufgebracht ist. Der elektronische Halbleiterchip kann zur Ansteuerung des strahlungsemittierenden Halbleiterchips ausgebildet und vorgesehen sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst das Modul einen weiteren Verguss, der beispielsweise diffus reflektierend ausgebildet ist. Der weitere Verguss umfasst beispielsweise ein Matrixmaterial wie Silikon oder Epoxid oder eine Mischung dieser Materialien. In das Matrixmaterial sind gemäß einer Ausführungsform diffus reflektierende Partikel, beispielsweise Titandioxidpartikel, eingebracht, die dem weiteren Verguss diffus reflektierende Eigenschaften verleihen. Alternativ oder zusätzlich können in das Matrixmaterial auch lichtabsorbierende Partikel eingebracht sein, so dass der Verguss lichtabsorbierend ausgebildet ist. Beispielsweise handelt es sich bei den lichtabsorbierenden Partikeln um Rußpartikel.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist eine Außenfläche des Moduls teilweise durch den diffus reflektierenden Verguss gebildet, so dass lediglich eine Strahlungsaustrittsfläche des Moduls frei liegt.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Moduls umfasst das strahlungsemittierende Bauelement einen Halbleiterchip, der im Betrieb blaues Licht aussendet, einen weiteren strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb grünes Licht aussendet, und noch einen weiteren strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb rotes Licht aussendet. Das Modul sendet in diesem Fall bevorzugt blaues Licht, grünes Licht und rotes Licht aus.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des strahlungsemittierenden Bauelements, des Verfahrens zu dessen Herstellung und des Moduls ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen.
  • Die schematischen Darstellungen der 1 bis 18 zeigen verschiedene Stadien eines Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die 19 bis 27 zeigen schematische Darstellungen strahlungsemittierender Bauelemente gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele.
  • Die schematische Darstellung der 28 zeigt ein Stadium eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Die 29 und 30 zeigen schematische Darstellungen eines strahlungsemittierenden Bauelements gemäß einem Ausführungsbeispiel.
  • Die 31 bis 35 zeigen schematische Darstellungen eines Moduls gemäß verschiedener Ausführungsbeispiele.
  • Anhand von 36 werden ein Modul gemäß einem Ausführungsbeispiel sowie ein Verfahren zu dessen Herstellung näher erläutert.
  • Die schematischen Darstellungen der 37 bis 40 zeigen verschiedene Stadien eines Verfahrens gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel.
  • Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
  • Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 18 wird in einem ersten Schritt eine metallische Folie 1 bereitgestellt (1). Die metallische Folie 1 weist eine Kupferlegierung auf oder ist aus einer Kupferlegierung gebildet.
  • In einem nächsten Schritt wird die metallische Folie 1 strukturiert, so dass ein Leiterrahmenverbund 8 mit einer Vielzahl an Leiterrahmen 2 ausgebildet wird. Die Strukturierung der metallischen Folie 1 zu dem Leiterrahmenverbund 8 kann beispielsweise mittels Ätzen erfolgen.
  • Die Vielzahl an Leiterrahmen 2 ist beispielsweise in der 2 in Draufsicht gezeigt. Jeder Leiterrahmen 2 umfasst zwei elektrische Anschlussstellen 3 mit Montageflächen 4, die dazu vorgesehen sind, mit den elektrischen Kontakten 5 eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 mechanisch stabil und elektrisch leitend verbunden zu werden. Die Vielzahl an Leiterrahmen 2 ist untereinander mit Streben 7 mechanisch stabil verbunden.
  • Der Leiterrahmenverbund 8 gemäß der 3 unterscheidet sich insbesondere in der Anordnung und Geometrie der Streben 7 von dem Leiterrahmenverbund 8 gemäß der 2. Insbesondere sind die elektrischen Anschlussstellen 3 und die Montageflächen 4 der einzelnen Leiterrahmen 2 des Leiterrahmenverbunds 8 der 3 gleich zu den elektrischen Anschlussstellen 3 und den Montageflächen 4 der Leiterrahmen 2 der 2.
  • 4 zeigt schematische Schnittdarstellungen der elektrischen Anschlussstellen 3 entlang der Linie A-A' der 2. Jede elektrische Anschlussstelle 3 umfasst neben der Montagefläche 4 eine Wand 9, die die Montagefläche 4 begrenzt. Die Wand 9 überragt die Montagefläche 4 seitlich.
  • In einem nächsten Schritt wird eine metallische Beschichtung 10 auf den Leiterrahmenverbund 8 aufgebracht (5). Die metallische Beschichtung 10 wird beispielsweise galvanisch auf dem Leiterrahmenverbund 8 abgeschieden und weist eines oder mehrere der folgenden Materialien auf: Nickel, Platin, Gold, Silber. Die metallische Beschichtung 10 ist besonders bevorzugt lötfähig ausgebildet. Bevorzugt wird die metallische Beschichtung 10 vollflächig auf den Leiterrahmenverbund 8 aufgebracht.
  • Vorliegend ist nun jeder Leiterrahmen 2 aus einem metallischen Kern 11 und einer metallischen Beschichtung 10 gebildet. Der metallische Kern 11 ist hierbei aus Material der metallischen Folie 1, das heißt aus einer Kupferlegierung, gebildet und vollständig von der metallischen Beschichtung 10 bedeckt.
  • Jede elektrische Anschlussstelle 3 des Leiterrahmens 2 weist nun eine Montagefläche 4 auf, die vorliegend aus Material der metallischen Beschichtung 10 gebildet ist.
  • In einem nächsten Schritt wird auf jeden Leiterrahmen 2 ein strahlungsemittierender Halbleiterchip 12 aufgebracht, beispielsweise durch Kleben oder Löten (6). Vorliegend werden strahlungsemittierende Halbleiterchips 12 verwendet, die Licht gleicher Farbe aussenden. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 wird jeweils mechanisch stabil und elektrisch leitend mit dem Leiterrahmen 2 verbunden. In der 6 ist die metallische Beschichtung 10 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.
  • Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 umfasst vorliegend ein Wachstumssubstrat 13 und eine epitaktische Halbleiterschichtenfolge 14. Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge 14 weist eine aktive Zone 15 auf, die dazu geeignet ist, im Betrieb elektromagnetische Strahlung zu erzeugen. Vorliegend weist die epitaktische Halbleiterschichtenfolge 14 ein Nitridverbindungshalbleitermaterial auf und die aktive Zone 15 ist dazu geeignet, blaues Licht zu erzeugen. Die epitaktische Halbleiterschichtenfolge 14 ist auf dem Wachstumssubstrat 13 epitaktisch gewachsen. Das Wachstumssubstrat 13 weist Saphir oder Siliziumcarbid auf oder besteht aus einem dieser Materialien. An einer einer strahlungsemittierenden Hauptfläche 16 gegenüberliegenden Hauptfläche 17 des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 sind zwei elektrische Kontakte 5 zur Bestromung der aktiven Zone 15 angeordnet. Die strahlungsemittierende Hauptfläche 16 ist frei von elektrischen Kontakten 5. Die Wand 9 des Leiterrahmens 2 schließt mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche 16 des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 bündig ab. Alternativ ist auch möglich, dass der strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 die Wand 9 überragt.
  • Wie in der Draufsicht gemäß der 7 gezeigt, wird auf jeden Leiterrahmen 2 ein strahlungsemittierender Halbleiterchip 12 aufgebracht. Anschließend werden die strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 mit einem Verguss 18 umhüllt, der durchlässig für die Strahlung des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 ist. Beispielsweise handelt es sich bei dem strahlungsdurchlässigen Verguss 12 um ein Silikon.
  • In einem nächsten Schritt, der schematisch in 8 dargestellt ist, werden die strahlungsemittierenden Bauelemente 19 entlang von Trennlinien 20 vereinzelt, beispielsweise durch Sägen. Hierbei umfasst jedes fertige strahlungsemittierende Bauelement 19 genau einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip 12 und genau einen Leiterrahmen 2.
  • Durch das Sägen entlang der Trennlinien werden, wie in 9 schematisch gezeigt, Seitenflächen der strahlungsemittierenden Bauelemente 19 freigelegt. Insbesondere wird durch das Sägen die lötfähige metallische Beschichtung 10 von dem metallischen Kern 11 des Leiterrahmens 2 entfernt, so dass in gewissen Bereichen 21 das Material des metallischen Kerns 11 an den Seitenflächen des strahlungsemittierenden Bauelements 19 freiliegt.
  • Die schematischen perspektivischen Darstellungen der 10, 11, 12 und 13 zeigen genauer die Bereiche 21 des freiliegenden metallischen Kerns 11 des Leiterrahmens 2 nach dem Vereinzeln.
  • In einem nächsten Schritt werden die freiliegenden Bereiche 21 des metallischen Kerns 11 der Leiterrahmen 2 erneut mit der metallischen Beschichtung 10 versehen, beispielsweise durch galvanisches Abscheiden (14).
  • Die schematischen perspektivischen Darstellungen der 15, 16, 17 und 18 zeigen genauer die mit der metallischen Beschichtung 10 versehenen Bereiche des freiliegenden metallischen Kerns 11 des Leiterrahmens 2. Hierbei sind sämtliche freiliegenden Bereiche 21 der Leiterrahmen 2 durch die metallische Beschichtung 10 gebildet. Außenflächen der strahlungsemittierenden Bauelemente 19 sind durch den Verguss 18, die Oberfläche des Leiterrahmens 2 und die strahlungsemittierende Hauptfläche 16 des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 gebildet.
  • Das strahlungsemittierende Bauelement 19 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 19 und 20 umfasst einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip 12, einen Verguss 18 und einen Leiterrahmen 2. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 sendet im Betrieb Licht zumindest von einer strahlungsemittierenden Hauptfläche 16 aus. Der Verguss 18 ist durchlässig für das Licht, das von dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip 12 im Betrieb ausgesandt wird. Die strahlungsemittierende Hauptfläche 16 des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 schließt bündig mit dem Verguss 18 ab (19). Der Leiterrahmen 2 weist elektrische Anschlussstellen 3 mit Montageflächen 4 auf, auf die der strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 aufgebracht ist (nicht dargestellt). Die Montageflächen 4 sind jeweils von einer Wand 9 begrenzt, die mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche 16 des strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 bündig abschließt. Die elektrischen Anschlussstellen 3 sind von außen frei zugänglich, so dass es möglich ist, das strahlungsemittierende Bauelement 19 auf einen Anschlussträger 22 elektrisch leitend aufzubringen ( 20) .
  • Das strahlungsemittierende Bauelement 19 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 21 und 22 unterscheidet sich von dem strahlungsemittierenden Bauelement 19 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 19 und 20 insbesondere durch die Geometrie des verwendeten Leiterrahmens 2.
  • Auch das strahlungsemittierende Bauelement 19 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 23 bis 26 unterscheidet sich von den bereits beschriebenen strahlungsemittierenden Bauelementen 19 insbesondere durch den Leiterrahmen 2.
  • Der Leiterrahmen 2 des strahlungsemittierenden Bauelements 19 gemäß der 23 bis 26 weist ausgehend von einer Oberfläche einer Wand 9, die bündig mit einer strahlungsemittierenden Hauptfläche 16 eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 abschließt, Auskragungen 23 auf, die sich bis zu Seitenflächen des strahlungsemittierenden Bauelements 19 erstrecken und wie die elektrischen Anschlussstellen 3 zur externen elektrischen Kontaktierung dienen können. Die Auskragungen 23 verlaufen hierbei im Wesentlichen parallel zu den elektrischen Anschlussstellen 3, jedoch in einer anderen Ebene. Der Leiterrahmen 2 ist in Schnittansicht stufenförmig ausgebildet. Hierbei weist der Leiterrahmen eine Z-förmige Stufe und eine S-förmige Stufe auf.
  • Das strahlungsemittierende Bauelement 19 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 27 weist einen Leiterrahmen 2 mit elektrischen Anschlussstellen 3 auf, deren Geometrie sich von der Geometrie der elektrischen Anschlussstellen 3 des Leiterrahmens 2 des strahlungsemittierenden Bauelements 19 gemäß der 23 bis 26 unterscheidet (vergleiche insbesondere 25 und 27). Insbesondere erstrecken sich die elektrischen Anschlussstellen 3 gemäß der 27 bis zu einer Außenfläche des strahlungsemittierenden Bauelements 19.
  • Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 28 werden zunächst die Schritte durchgeführt, wie sie anhand der 1 bis 5 bereits beschrieben wurden. Im Unterschied zu dem Verfahrensschritt, der anhand der 6 beschrieben wurde, werden bei dem vorliegenden Ausführungsbeispiel jedoch auf drei direkt benachbarte Leiterrahmen 2 verschiedene strahlungsemittierende Halbleiterchips 12 aufgebracht. Einer der strahlungsemittierenden Halbleiterchips 12 emittiert hierbei blaues Licht, ein weiterer Halbleiterchip 12 emittiert grünes Licht und noch ein weiterer Halbleiterchip 12 emittiert rotes Licht. Es können jedoch auch strahlungsemittierende Halbleiterchips 12 verwendet werden, die Licht gleicher Farbe emittieren.
  • Das Verfahren gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel unterscheidet sich insbesondere durch den Verlauf der Trennlinien 20 von dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 1 bis 18. So werden bei dem vorliegenden Verfahren jeweils drei direkt benachbarte Leiterrahmen 2 zu einem einzigen strahlungsemittierenden Bauelement 19 vereinzelt.
  • Ein strahlungsemittierendes Bauelement 19, wie es mit dem Verfahren gemäß der 28 erzeugt werden kann, ist in den 29 und 30 schematisch gezeigt. Im Unterschied zu den bislang beschriebenen strahlungsemittierenden Bauelementen 19 weist das Bauelement 19 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel drei strahlungsemittierende Halbleiterchips 12 auf, von denen einer blaues Licht, einer grünes Licht und einer rotes Licht aussendet. Jeder strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 weist eine strahlungsemittierende Hauptfläche 16 auf, die mit einer Wand 9 eines Leiterrahmens 2 bündig abschließt (29).
  • 30 zeigt insbesondere die elektrischen Anschlussstellen 3, über die das strahlungsemittierende Bauelement 19 auf einen Anschlussträger 22 aufgebracht werden kann, beispielsweise durch Löten.
  • Das Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 31 umfasst ein strahlungsemittierendes Bauelement 19, wie es bereits anhand der 23 bis 26 beschrieben wurde. Das strahlungsemittierende Bauelement 19 ist auf eine metallische Schicht 25 eines Anschlussträgers 22 elektrisch leitend aufgebracht. Vorliegend sind Auskragungen 23 des Leiterrahmens 2 zur externen elektrischen Kontaktierung des strahlungsemittierenden Bauelements 19 verwendet.
  • Der Anschlussträger 22 umfasst eine Aussparung 26, durch die die von dem strahlungsemittierenden Bauelement 19 im Betrieb erzeugte elektromagnetische Strahlung hindurch ausgesandt wird. Bei dem vorliegenden Modul 24 ist eine Strahlungsaustrittsfläche 27 des Bauelements 19 entlang einer Hauptfläche 28 des Anschlussträgers 22 angeordnet.
  • Bei dem Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 32 ist das strahlungsemittierende Bauelement 19 ebenfalls auf eine metallische Schicht 25 eines Anschlussträgers 22 elektrisch leitend und mechanisch stabil aufgebracht. Das strahlungsemittierende Bauelement 19 ist derart angeordnet, dass eine Strahlungsaustrittsfläche 27 des strahlungsemittierenden Bauelements 19 entlang einer Hauptfläche 28 des Anschlussträgers 22 angeordnet ist. Im Unterschied zu dem Modul 24 gemäß 31 ist das strahlungsemittierende Bauelement 19 jedoch mit den freiliegenden elektrischen Anschlussstellen 3 auf der metallischen Schicht 25 aufgebracht und nicht mit den Auskragungen 23 wie bei dem Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 31.
  • Bei dem Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 33 ist das strahlungsemittierende Bauelement 19 im Unterschied zu den Modulen 24 gemäß der Ausführungsbeispiele der 31 und 32 derart elektrisch leitend und mechanisch stabil auf den Anschlussträger 22 aufgebracht, dass eine Strahlungsaustrittsfläche 27 des strahlungsemittierenden Bauelements 19 quer zu einer Hauptfläche 28 des Anschlussträgers 22 verläuft („side-looker-Bauweise“). Dies ist insbesondere möglich, da der Leiterrahmen 2 des strahlungsemittierenden Bauelements 19 stellenweise frei liegt.
  • Das Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 34 weist einen Anschlussträger 22 mit einem QFN-Submount 29 auf („QFN“ kurz für englisch „quad flat no leads“). Weiterhin umfasst das Modul 24 ein strahlungsemittierendes Bauelement 19, das in einer side-looker-Anordnung, wie bereits anhand der 33 beschrieben, auf einer Anschlussstelle des QFN-Submounts 29 aufgebracht ist. Weiterhin umfasst das Modul 24 einen elektronischen Halbleiterchip 30 mit einer integrierten Schaltung, der ebenfalls auf dem QFN-Submount 29 angeordnet ist. Der elektronische Halbleiterchip 30 und das strahlungsemittierende Bauelement 19 sind in einen strahlungsdurchlässigen Verguss 31 eingebracht, der durchlässig für die Strahlung des strahlungsemittierenden Bauelements 19 ist.
  • Das Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 35 weist im Unterschied zu dem Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 34 zusätzlich einen diffus reflektierenden Verguss 32 auf, der stellenweise eine Außenfläche 33 des Moduls 24 ausbildet. Eine Strahlungsaustrittsfläche 34 des Moduls 24 liegt frei. Weiterhin füllt der diffus reflektierende Verguss 32 einen Bereich zwischen den beiden Anschlussstellen des QFN-Submounts 29 aus. Der diffus reflektierende Verguss 32 weist vorliegend ein Matrixmaterial auf, beispielsweise Silikon, in das diffus reflektierende Partikel eingebracht sind.
  • Das Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 36 weist im Unterschied zu dem Modul 24 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 35 einen strahlungsdurchlässigen Verguss 31 auf, der lediglich das strahlungsemittierende Bauelement 29 einhüllt und nicht den elektronischen Halbleiterchip 30. Hingegen ist der elektronische Halbleiterchip 30 von dem diffus reflektierenden Verguss 32 umgeben. Das Modul 24 kann beispielsweise in einem Batchprozess gefertigt werden, wobei zwei zu fertigende strahlungsemittierende Bauelemente 19 jeweils spiegelbildlich zueinander angeordnet und durch eine Trennlinie 20 getrennt sind.
  • Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der 37 und 38 wird wie bei dem Verfahren gemäß der 1 bis auf 18 zunächst eine metallische Folie 1 bereitgestellt (37). Dann wird die metallische Folie 1 jedoch nicht strukturiert, sondern eine Wand 9 umfassend ein hochviskoses Polymer auf die metallische Folie 1 aufgebracht (38). In einem nächsten Schritt wird ein strahlungsemittierender Halbleiterchip 12 auf eine Montagefläche 4 aufgebracht ( 39). Hierbei überragt eine strahlungsemittierende Hauptfläche 16 des Halbleiterchips eine Oberfläche 35 der Wand 9, so dass ein Höhenunterschied ΔH zwischen der Oberfläche 35 der Wand 9 und der strahlungsemittierende Hauptfläche 16 ausgebildet ist.
  • Dann wird der strahlungsemittierende Halbleiterchip 12 in einen Verguss 18 eingebettet, der den Höhenunterschied ΔH ausgleicht (40).
  • Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist.
  • Bezugszeichenliste
  • 1
    metallische Folie
    2
    Leiterrahmen
    3
    elektrische Anschlussstelle
    4
    Montagefläche
    5
    elektrischer Kontakt
    7
    Strebe
    8
    Leiterrahmenverbund
    9
    Wand
    10
    metallische Beschichtung
    11
    metallischer Kern
    12
    strahlungsemittierender Halbleiterchip
    13
    Wachstumssubstrat
    14
    epitaktische Halbleiterschichtenfolge
    15
    aktive Zone
    16
    strahlungsemittierende Hauptfläche
    17
    gegenüberliegende Hauptfläche
    18
    Verguss
    19
    strahlungsemittierendes Bauelement
    20
    Trennlinie
    21
    Bereich
    22
    Anschlussträger
    23
    Auskragung
    24
    Modul
    25
    metallische Schicht
    26
    Aussparung
    27
    Strahlungsaustrittsfläche des Bauelements
    28
    Hauptfläche des Anschlussträgers
    29
    QFN-Submount
    30
    elektronischer Halbleiterchip
    31
    strahlungsdurchlässiger Verguss
    32
    diffus reflektierender Verguss
    33
    Außenfläche
    34
    Strahlungsaustrittsfläche des Moduls
    35
    Oberfläche der Wand
    ΔH
    Höhenunterschied
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102020112389 [0002]

Claims (20)

  1. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) mit: - einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (12), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einer strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) aussendet und zwei elektrische Kontakte (5) aufweist, die an einer der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) gegenüberliegenden Hauptfläche (17) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) angeordnet sind, - einem Leiterrahmen (2) mit zwei elektrischen Anschlussstellen (3), von denen jede eine Montagefläche (4) aufweist, wobei - zumindest eine Montagefläche (4) von einer Wand (9) begrenzt ist, - jeder elektrische Kontakt (5) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) auf eine Montagefläche (4) aufgebracht ist, und - die Wand (9) mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) bündig abschließt oder der strahlungsemittierende Halbleiterchip (12) die Wand (9) überragt.
  2. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem beide Montageflächen (4) jeweils von einer Wand (9) begrenzt sind, wobei jede Wand entweder mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) bündig abschließt oder von dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (12) überragt wird.
  3. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach einem der obigen Ansprüche, bei dem der strahlungsemittierende Halbleiterchip (12) in einen Verguss (18) eingebettet ist, so dass nur die strahlungsemittierende Hauptfläche (16) freiliegt.
  4. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach einem der obigen Ansprüche, das frei ist von einem vorgeformten Gehäuse.
  5. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach einem der obigen Ansprüche, bei dem Außenflächen (33) des strahlungsemittierenden Bauelements (19) durch den Verguss (18), den Leiterrahmen (2) und die strahlungsemittierende Hauptfläche (16) gebildet sind.
  6. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach einem der obigen Ansprüche, bei dem die Wand (9) die Montagefläche (4) überragt.
  7. Strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach einem der obigen Ansprüche, bei dem eine Schnittansicht durch die Wand (9) und die Montagefläche (4) L-förmig ausgebildet ist.
  8. Strahlungsemittierendes Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem der Leiterrahmen (2) ausgehend von einer Oberfläche der Wand (9) zumindest eine Auskragung (23) aufweist, die parallel zu einer elektrischen Anschlussstelle (3) verläuft, so dass der Leiterrahmen (2) in Schnittansicht stufenförmig ausgebildet ist.
  9. Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Bauelements (19) mit den folgenden Schritten: - Bereitstellen eines Leiterrahmens (2) mit zwei elektrischen Anschlussstellen (3), von denen jede eine Montagefläche (4) aufweist, wobei zumindest eine Montagefläche (4) von einer Wand (9) begrenzt ist, - Aufbringen eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12), der im Betrieb elektromagnetische Strahlung von einer strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) aussendet und zwei elektrische Kontakte (5) aufweist, die an einer der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) gegenüberliegenden Hauptfläche (17) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) angeordnet sind, auf den Leiterrahmen (2), so dass jeder elektrische Kontakt (5) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) auf eine Montagefläche (4) aufgebracht ist, und die Wand (9) mit der strahlungsemittierenden Hauptfläche (16) des strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) bündig abschließt oder der strahlungsemittierende Halbleiterchip (12) die Wand (9) überragt.
  10. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem der Leiterrahmen (2) durch folgende Schritte erzeugt wird: - Bereitstellen einer metallischen Folie (1), - Strukturieren der metallischen Folie (1), so dass die elektrischen Anschlussstellen (3) mit den Montageflächen (4) ausgebildet werden, wobei eine Montagefläche (4) von der Wand (9) begrenzt wird.
  11. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem das Strukturieren durch eines der folgenden Verfahren erfolgt: Ätzen, Stanzen, Prägen.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, bei dem der strahlungsemittierende Halbleiterchip (12) in einen Verguss (18) derart eingebettet wird, dass die strahlungsemittierende Hauptfläche (16) frei zugänglich ist.
  13. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, bei dem der strahlungsemittierende Halbleiterchip (12) in den Verguss (18) durch folienunterstütztes Formen eingebettet wird.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, bei dem - der Leiterrahmen (2) Teil eines Leiterrahmenverbunds (8) mit einer Vielzahl an Leiterrahmen (2) ist, - der Leiterrahmenverbund (8), nachdem eine Vielzahl an strahlungsemittierenden Halbleiterchips (12) auf Montageflächen (4) der Leiterrahmen (2) aufgebracht sind, in einzelne strahlungsemittierende Bauelemente (19) vereinzelt werden, wobei in Bereichen Material eines metallischen Kerns (11) der Leiterrahmen (2) freigelegt werden, und - zumindest die Bereiche (21), in denen Material des metallischen Kerns (11) freiliegt, mit einer metallischen Beschichtung (10) versehen wird.
  15. Modul (24) umfassend: - ein strahlungsemittierendes Bauelement (19) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, und - einen Anschlussträger (22), auf den das strahlungsemittierende Bauelement (19) aufgebracht ist.
  16. Modul (24) nach dem vorherigen Anspruch, bei dem eine Strahlungsaustrittsfläche (27) des strahlungsemittierenden Bauelements (19) entlang einer Hauptfläche (28) des Anschlussträgers (22) angeordnet ist.
  17. Modul (24) nach Anspruch 15, bei dem die Strahlungsaustrittsfläche (27) des strahlungsemittierenden Bauelements (19) quer zu einer Hauptfläche (28) des Anschlussträgers (22) angeordnet ist.
  18. Modul (24) nach einem der Ansprüche 15 bis 17 das weiterhin einen elektronischen Halbleiterchip (30) mit einer integrierten Schaltung umfasst, der ebenfalls auf dem Anschlussträger (22) aufgebracht ist.
  19. Modul (24) nach einem der Ansprüche 15 bis 18, bei dem eine Außenfläche des Moduls (24) teilweise durch einen diffus reflektierenden Verguss (32) gebildet ist, so dass lediglich eine Strahlungsaustrittsfläche (34) des Moduls (19) frei liegt.
  20. Modul nach einem der Ansprüche 15 bis 19, mit einem strahlungsemittierenden Bauelement umfassend: - einen Halbleiterchip, der im Betrieb blaues Licht aussendet, - einen weiteren strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb grünes Licht aussendet, und - noch einen weiteren strahlungsemittierenden Halbleiterchip, der im Betrieb rotes Licht aussendet.
DE102020120502.3A 2020-08-04 2020-08-04 Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement Pending DE102020120502A1 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120502.3A DE102020120502A1 (de) 2020-08-04 2020-08-04 Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement
PCT/EP2021/070385 WO2022028893A1 (de) 2020-08-04 2021-07-21 Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement
US18/015,922 US20230290917A1 (en) 2020-08-04 2021-07-21 Radiation-emitting component, method for producing a radiation-emitting component, and module with a radiation-emitting component

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102020120502.3A DE102020120502A1 (de) 2020-08-04 2020-08-04 Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102020120502A1 true DE102020120502A1 (de) 2022-02-10

Family

ID=77126827

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102020120502.3A Pending DE102020120502A1 (de) 2020-08-04 2020-08-04 Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement

Country Status (3)

Country Link
US (1) US20230290917A1 (de)
DE (1) DE102020120502A1 (de)
WO (1) WO2022028893A1 (de)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014116133A1 (de) 2014-11-05 2016-05-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement, Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Anordnung
DE102015104185A1 (de) 2015-03-20 2016-09-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102020112389A1 (de) 2020-05-07 2021-11-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches bauelment und verfahren zu dessen herstellung

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101621101A (zh) * 2008-06-30 2010-01-06 展晶科技(深圳)有限公司 发光二极管及其制造方法
JP5684751B2 (ja) * 2012-03-23 2015-03-18 株式会社東芝 半導体発光素子及びその製造方法
DE102013110114A1 (de) * 2013-09-13 2015-04-02 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
CN105280780A (zh) * 2014-07-10 2016-01-27 邱罗利士公司 封装结构及其制法与承载件
KR102517779B1 (ko) * 2016-02-18 2023-04-03 삼성전자주식회사 리드 프레임 및 이를 포함하는 반도체 패키지, 반도체 패키지의 제조 방법
US9837375B2 (en) * 2016-02-26 2017-12-05 Semtech Corporation Semiconductor device and method of forming insulating layers around semiconductor die
WO2018059697A1 (en) * 2016-09-29 2018-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic semiconductor chip package and manufacturing method thereof

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014116133A1 (de) 2014-11-05 2016-05-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement, Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Anordnung
DE102015104185A1 (de) 2015-03-20 2016-09-22 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zu seiner Herstellung
DE102020112389A1 (de) 2020-05-07 2021-11-11 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches bauelment und verfahren zu dessen herstellung

Also Published As

Publication number Publication date
WO2022028893A1 (de) 2022-02-10
US20230290917A1 (en) 2023-09-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010053362B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines strahlungsemittierenden Halbleiterchips, strahlungsemittierender Halbleiterchip und strahlungsemittierendes Bauelement
DE102015114849A1 (de) Verfahren zur Herstellung von Leuchtdiodenfilamenten und Leuchtdiodenfilament
DE102008021402B4 (de) Oberflächenmontierbares Leuchtdioden-Modul und Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Leuchtdioden-Moduls
DE102012002605B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils und optoelektronisches Halbleiterbauteil
EP2901479B1 (de) Optoelektronisches bauelement
DE112015000703B4 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE102018101813A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauteilen
WO2014154632A1 (de) Halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines halbleiterbauelements
WO2020169524A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und herstellungsverfahren für optoelektronische halbleiterbauteile
DE102013104840A1 (de) Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren zur Herstellung von strahlungsemittierenden Halbleiterbauelementen
DE102014116529A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
DE102015107515A1 (de) Verfahren zum Bearbeiten eines Leiterrahmens und Leiterrahmen
DE102015109755A1 (de) Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines Bauelements
WO2024042049A1 (de) Strahlung emittierendes halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung von strahlung emittierenden halbleiterbauelementen
WO2021023577A1 (de) Verfahren zur vereinzelung von bauteilen aus einem bauteilverbund sowie bauteil
WO2022248247A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und paneel
DE102020120502A1 (de) Strahlungsemittierendes bauelement, verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements und modul mit einem strahlungsemittierenden bauelement
EP2195865B1 (de) Strahlungsemittierendes halbleiterbauelement und verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterbauelements
DE112017005653B4 (de) Leiterrahmen, optoelektronisches Bauelement mit einem Leiterrahmen und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements
DE102010054591B4 (de) Gehäuse und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses für ein optoelektronisches Bauelement
DE102015112280A1 (de) Bauelement mit einem metallischen Träger und Verfahren zur Herstellung von Bauelementen
DE102019120717A1 (de) Verfahren zur herstellung eines elektronischen bauelements und elektronisches bauelement
DE102004047061B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
DE112018007215T5 (de) Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl von lichtemittierenden Vorrichtungen
DE102018131775A1 (de) Elektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines elektronischen Bauelements

Legal Events

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

Representative=s name: GHARAIBEH, MOHANNAD, DIPL.-ING., DE

R012 Request for examination validly filed