JP2020537332A - オプトエレクトロニクス半導体部品、およびオプトエレクトロニクス半導体部品を製造するための方法 - Google Patents
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Abstract
Description
A)ベースプレート、少なくとも1つのハウジングリング、およびカバープレートを上下に提供することであって、ベースプレートが、カバープレートに対向する側で提供され、カバープレートが、ベースプレートに対向する側で提供され、少なくとも1つのハウジングリングには、両側に封止フレームまたは封止フレームのための部品が提供される、提供するステップ、および
B)ベースプレート、少なくとも1つのハウジングリング、およびカバープレートを、全ての隣接する封止フレームを互いに同時に接続することによって、固定様態で互いに接続するステップ。
11 部品下側
12 部品上側
13 ハウジング側面
15 凹部
2 半導体チップ
3 ハウジング
31 ベースプレート
32 ハウジングリング
33 カバープレート
34 放射出口領域
35 電気コンタクト表面
36 発光性材料
4 電気接続表面
51 電気的貫通接続
52 ボンディングワイヤ
53 電気接続手段
54 導体トラック
6 金属封止フレーム
71 ドライバ/サブマウント
72 集積回路
73 モニタダイオード
74 制御回路
75 偏向光学素子
76 放射出口領域の制御ユニット
77 光学系
8 テストデバイス
9 原材料
R 放射
Claims (16)
- オプトエレクトロニクス半導体部品(1)であって、放射を生成するための少なくとも1つの半導体チップ(2)と、無機ハウジング(3)と、を含み、
前記半導体チップ(2)が、前記ハウジング(3)内に密閉封止様態で収容されており、
前記ハウジング(3)が、ベースプレート(31)と、カバープレート(33)と、前記ベースプレート(31)と前記カバープレート(33)との間にある少なくとも1つのハウジングリング(32)と、複数の電気貫通接続部(51)と、を含み、
凹部(15)が、前記ハウジングリング(32)によって形成されており、前記半導体チップ(2)が、前記凹部(15)内に位置し、
前記ベースプレート(31)が、部品下側(11)に複数の電気接続表面(4)を有し、
いずれの場合でも、複数の前記貫通接続部(51)が、前記部品下側(31)と交差する方向において、前記ベースプレート(31)を通って、前記カバープレート(33)を通って、かつ前記ハウジングリング(32)を通って延在しており、
前記ベースプレート(31)、前記少なくとも1つのハウジングリング(32)、および前記カバープレート(33)が、連続的な周辺無機封止フレーム(6)を介して、互いに強固に接続されており、
前記ハウジング(3)が、放射の放出のための放射出口領域(34)を含む、オプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 複数の前記ハウジングリング(32)を含み、
前記ハウジングリングが、積層様態で上下に配置されており、平面視において、前記凹部(15)の領域内で互いに異なって形成されており、前記金属封止フレーム(6)によって互いに強固に接続されており、
前記貫通接続部(51)のうちの少なくとも2つが、前記凹部(15)からある距離において延在しており、および/または前記凹部(15)から電気的に絶縁されており、
前記ベースプレート(31)および前記ハウジングリング(32)が、各々セラミックで作製されており、前記カバープレート(33)が、セラミックおよび/もしくはガラスを含むか、またはセラミックおよび/もしくはガラスからなる、請求項1に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 前記ハウジングリング(32)のうちの少なくとも1つは、前記半導体チップ(2)が前記ハウジングリング(32)に実装されるように、前記半導体チップ(2)のための実装プラットフォームである、請求項1または請求項2のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。
- 少なくとも1つの電気コンタクト表面(35)が、前記凹部(15)内の前記ハウジングリングの各々に取り付けられており、
これらの電気コンタクト表面(35)が、前記部品下側(11)に対して平行に配向されている、請求項2または請求項3のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 複数の電気コンタクト表面(35)が、前記ベースプレート(31)上および前記カバープレート(33)上の両方で、前記凹部(15)内に位置しており、前記コンタクト表面(35)が、前記半導体チップ(2)に直接的または間接的に電気的に接続されている、請求項1〜4のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。
- 以下の部品:前記半導体チップ(2)のためのドライバ(71)と、集積回路(72)と、モニタダイオード(73)と、前記半導体チップ(2)の電力調整のための制御回路(74)と、前記放射出口領域(34)のための制御ユニット(76)と、のうちの1つ以上が、前記凹部内に位置する、請求項1〜5のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。
- 平面視において、前記放射出口領域(34)が、前記カバープレート(33)の基礎表面の最大10%を占有し、
前記放射出口領域(34)が、前記カバープレート(33)によって取り囲まれている、請求項1〜6のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 前記放射出口領域(34)が、動作中に、前記半導体チップ(2)によって生成された放射(R)を部分的または完全に変換するための1つ以上の発光性材料(36)を含み、
前記半導体チップ(2)が、レーザダイオードである、請求項1〜7のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - テストデバイス(8)が、前記少なくとも1つのハウジングリング(32)とは反対側の前記放射出口領域(34)の側に実装されており、前記テストデバイス(8)は、前記放射出口領域(34)が損傷していないかどうかを判定するように構成されており、
前記テストデバイス(8)が、電気的に動作する、請求項1〜8のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 前記放射出口領域(34)が、前記カバープレート(33)内に位置し、
前記テストデバイス(8)が、動作中に生成された前記放射に対して透過性である蛇行する電気導体トラックによって形成されており、
前記電気導体トラックが、前記貫通接続部(51)のうちの少なくも1つを介して、前記部品下側(11)上で前記電気接続表面(4)のうちの少なくとも1つに電気的に接続されている、請求項9に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 偏向光学素子(75)が、前記凹部(15)内に収容されており、
動作中、前記半導体チップが、前記ベースプレート(31)に対して平行な方向において、最大30度の公差で前記放射を放出し、前記偏向光学素子(75)が、前記ベースプレート(31)に対して直交する方向において、放射(R)を偏向させる、請求項1〜10のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 前記ベースプレート(31)および前記カバープレート(33)が、連続的な平行平面プレートであり、前記凹部(15)周りで、前記少なくとも1つのハウジングリング(32)が、前記部品下側(11)に対して直交する一定の厚さを有し、
前記封止フレーム(6)が、以下の金属:Ag、Au、Bi、Cu、In、Ni、Sn、Znのうちの1つ以上の金属を含むか、またはこれらの金属のうちの1つ以上からなる、請求項1〜11のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 前記ハウジング(3)の側面(13)が、導電性材料を含まず、
前記ハウジング(3)が、直方体状であり、
前記ベースプレート(31)および前記カバープレート(33)が、各々0.1mm〜1.5mmの厚さを有し、少なくとも20W/m・Kの比熱伝導率を有する材料から作製されている、請求項1〜12のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 前記ベースプレート(31)、前記カバープレート(33)、および前記少なくとも1つのハウジングリング(31)の熱膨張係数が、最大1×10−51/Kだけ互いに異なり、
前記封止フレーム(6)と、前記半導体チップ(2)が締結される電気接続手段とが、少なくとも30秒の間、260℃の温度で熱的に安定しており、そのため、前記半導体部品(1)が、表面実装技術により締結され得る、請求項1〜13のいずれか一項に記載されたオプトエレクトロニクス半導体部品(1)。 - 請求項1〜14のいずれか一項に記載のオプトエレクトロニクス半導体部品(1)の製造方法であって、
A)前記ベースプレート(31)、前記少なくとも1つのハウジングリング(32)、および前記カバープレート(33)を上下に提供するステップであって、前記ベースプレート(31)が、前記カバープレート(33)に対向する側で提供され、前記カバープレート(33)が、前記ベースプレート(31)に対向する側で提供され、前記少なくとも1つのハウジングリング(32)には、両側に前記封止フレーム(6)が提供される、提供するステップと、
B)前記ベースプレート(31)、前記少なくとも1つのハウジングリング(32)、および前記カバープレート(33)を、全ての隣接する封止フレーム(6)を互いに同時に接続することによって、固定様態で互いに接続するステップと、を含む、方法。 - ステップA)およびステップB)が、ウェハ複合体内で実行され、それに続くステップC)では、前記半導体部品(1)への分離が行われる、請求項15に記載の方法。
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