KR20110036130A - 광전 반도체 소자 - Google Patents

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KR20110036130A
KR20110036130A KR1020117004149A KR20117004149A KR20110036130A KR 20110036130 A KR20110036130 A KR 20110036130A KR 1020117004149 A KR1020117004149 A KR 1020117004149A KR 20117004149 A KR20117004149 A KR 20117004149A KR 20110036130 A KR20110036130 A KR 20110036130A
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오스람 옵토 세미컨덕터스 게엠베하
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Abstract

광전 반도체 소자가 제공되며, 상기 광전 반도체 소자는 연결 캐리어(2), 상기 연결 캐리어(2)의 실장면(22)상에 배치된 광전 반도체칩(1) 및 상기 반도체칩(1)을 둘러싸는 복사 투과성 몸체(3)를 포함하고, 이때 상기 복사 투과성 몸체(3)는 실리콘을 포함하고, 상기 복사 투과성 몸체(3)는 적어도 부분적으로 상기 실장면(22)과 90°미만의 각(β)을 이루는 적어도 하나의 측면(31)을 구비하며, 상기 측면(3)은 개별화 공정에 의해 생성된다.

Description

광전 반도체 소자{OPTOELECTRONIC SEMICONDUCTOR COMPONENT}
본 발명은 광전 반도체 소자에 관한 것이다.
광전 반도체 소자가 제공된다.
본 발명의 목적은 광전 반도체 소자를 제공하는 것에 있다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 광전 반도체 소자는 연결 캐리어를 포함한다. 연결 캐리어는 예를 들면 전기 절연 물질로 이루어진 기본 몸체를 구비한 도체판을 가리킨다. 기본 몸체상에 그리고/또는 기본 몸체안에 전기적 연결 경로와 도전로가 구조화되어 있을 수 있다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 광전 반도체 소자는 광전 반도체칩을 포함한다. 광전 반도체칩은 복사 방출 반도체칩 또는 복사 수신 반도체칩을 가리킨다. 예를 들면, 광전 반도체칩은 루미네슨스다이오드칩을 가리킨다. 즉, 광전 반도체칩은 발광다이오드칩 또는 레이저다이오드칩으로 제공된다. 광전 반도체칩은 연결 캐리어의 실장면상에 배치된다. 상기 위치에서, 광전 반도체칩은 기계적으로 고정되고 전기 접촉될 수 있다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 광전 반도체 소자는 반도체칩을 둘러싸는 복사 투과성 몸체를 포함한다. 복사 투과성 몸체란 예를 들면 포팅 컴파운드로 이루어진 포팅 몸체(potting body)를 가리키며, 상기 포팅 몸체로 반도체칩이 포팅된다. 바람직하게는, 복사 투과성 몸체는 반도체칩을 형상 맞춤 방식으로 둘러싼다. 즉, 반도체칩은 복사 투과성 몸체의 물질에 매립되고, 연결 캐리어를 향해 있지 않은 면에서 상기 복사 투과성 몸체의 물질에 의해 형상 맞춤 방식으로 둘러싸인다. 예를 들면, 상기 면에서 복사 투과성 몸체는 반도체칩과 직접 접촉한다. 복사 투과성 몸체는 적어도 반도체칩으로부터 구동 시 생성된 전자기 복사의 일부에 대하여 투과성이다.
광전 반도체칩의 적어도 일 실시예에 따르면, 복사 투과성 몸체는 실리콘을 함유한다. 복사 투과성 몸체는 실리콘으로 구성될 수 있다. 또한, 복사 투과성 몸체에는 예를 들면 확산 입자, 복사 흡수 입자 또는 발광 변환 물질 입자와 같은 다른 물질의 입자가 삽입되어 있을 수 있다. 또한, 복사 투과성 몸체는 실리콘-에폭시-하이브리드 물질로 구성될 수 있다. 이 경우, 복사 투과성 몸체는 예를 들면 50%의 에폭시 물질과 50%의 실리콘을 포함한다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 복사 투과성 몸체는 적어도 하나의 측면을 포함하고, 상기 측면은 적어도 부분적으로 실장면에 대해 90°미만의 각을 이룬다. 즉, 상기 측면은 연결 캐리어에 대해 수직을 이루지 않는다. 측면은 연결 캐리어의 실장면에 대하여 수직이 아니다. 오히려, 측면의 적어도 일부는 실장면과 90°미만의 각을 이룬다. 측면이 연결 캐리어의 실장면과 90°미만의 각을 이룬다는 것은, 곧, 상기 측면이 0°보다 큰 플랭크각(flank angle)을 가진다는 것을 뜻한다. 플랭크각은, 측면이 연결 캐리어의 실장면상의 표면 법선과 포함하는 각을 의미한다.
바람직하게는, 측면은 실질적으로 평편하고, 전체의 측면이 연결 캐리어의 실장면과 90°미만의 각을 이룬다. "실질적으로 평편하다"란, 상기 측면이 거친 부분을 포함할 수 있으나, 측면의 거시적 형상이 평편하거나 매끄러운 것을 가리킨다.
종합적으로, 적어도 일 실시예에 따른 광전 반도체 소자는 복사 투과성 몸체를 포함하고, 상기 몸체는 적어도 하나의 경사진 측면 또는 경사지게 형성된 측면을 포함한다. 복사 투과성 몸체는 직육면체로 형성되지 않고, 경사지게 형성된 적어도 하나의 측면을 포함한다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 측면은 개별화 공정에 의해 생성된다. 즉, 측면은 금형을 이용한 포팅 방법에 의해 생성되는 것이 아니라, 경사지게 형성되거나 경사진 측면이 개별화 공정에 의해 생성된다는 것이다. 이는, 또한, 측면이 개별화 공정의 흔적을 가지고 있다는 것을 의미하기도 한다. 예를 들면, 측면은 물질 제거의 흔적을 포함한다. 측면이 "개별화 공정에 의해 생성된다"는 특징은 완성된 광전 반도체 소자에 있는 개별화 흔적에 의해 증명 가능한 객관적 특징이다. 개별화 공정에 의해 생성된 측면의 거칠기는 복사 투과성 몸체의 물질, 및 사용된 개별화 수단 -예를 들면 사용된 톱날에 의존한다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 광전 반도체 소자는 연결 캐리어, 상기 연결 캐리어의 실장면상에 배치된 광전 반도체칩, 및 반도체칩을 둘러싸는 복사 투과성 몸체를 포함하고, 상기 복사 투과성 몸체는 실리콘을 함유하며, 상기 복사 투과성 몸체는 적어도 부분적으로 상기 실장면과 90°미만의 각을 이루는 적어도 하나의 측면을 구비하고, 상기 측면은 개별화 공정에 의해 생성된다.
이때, 광전 반도체 소자는 이하의 인식을 기초로 한다: 종래에는 복사 투과성 포팅 몸체가 포팅 공정에 의해 원하는 형태로 제공된다. 이때, 포팅 몸체는 광전 반도체칩에 대해 조정되어야 했다. 이와 같이 광전 반도체칩에 포팅 몸체를 조정하는 것은 소모적이다. 또한, 낮은 필요 공차를 가진 연결 캐리어를 제조하는 것 역시 소모적이다. 복사 투과성 몸체의 측면이 포팅 공정 이후에 개별화 공정에 의해 생성되고, 복사 투과성 포팅 몸체의 광학적 형상이 포팅 이후에야 비로소 정의된다면, 복사 투과성 몸체의 형상은 매우 간단한 방식으로 변경되고, 연결 캐리어의 실장면상에서 광전 반도체칩의 실제 위치에 맞춰질 수 있다. 이를 위해, 예를 들면, 연결 캐리어의 실장면상에 조정 표지가 있을 수 있고, 이러한 조정 표지를 이용하여 매우 정확하게 복사 투과성 몸체의 경사진 측면이 제조될 수 있다. 또한, 복사 투과성 몸체에서 경사지게 형성되거나 경사진 측면을 이용하면 반도체칩에서 생성된 전자기 복사가 복사 투과성 몸체를 통과하여 광전 반도체 소자밖으로 나오는 아웃커플링 효율이 향상되는 것이 확인되었다.
광전 반도체칩의 적어도 일 실시예에 따르면, 실장면에 대해 적어도 부분적으로 90°미만의 각을 이루는 적어도 하나의 측면은 톱질 공정에 의해 생성된다. 즉, 측면은 톱질 공정의 흔적을 포함한다. 측면은 예를 들면 홈을 포함할 수 있고, 이러한 홈은 측면이 생성될 때 이용되는 톱날에 의해 발생한 것이다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 복사 투과성 몸체는, 적어도 부분적으로 실장면에 대해 60°와 70°사이의 각을 이루면서 개별화 공정에 의해 생성되는 적어도 하나의 측면을 포함한다. 경사진 측면과 실장면 사이에 60°와 70°사이의 각도 범위는 복사 투과성 몸체로부터의 전자기 복사 아웃커플링을 고려하여 이상적일 수 있음이 확인되었다. 연결 캐리어의 실장면에 대해 90°의 각을 이루는 측면에 비해, 상기 아웃커플링 효율은 13%까지 향상될 수 있다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 복사 투과성 몸체는 적어도 2개의 측면들을 포함하고, 상기 측면들은 각각 적어도 부분적으로 실장면에 대해 90°미만의 각을 이루며, 각각 개별화 공정에 의해 생성된다. 바람직하게는, 상기 적어도 2개의 측면은 실장면에 대해 60°와 70°사이의 각도 범위에 위치한다.
더욱 바람직하게는, 복사 투과성 몸체의 4개의 측면은 실장면에 대해 60°와 70°사이의 각도를 이루고, 개별화 공정에 의해 생성된다. 상기 4개의 측면은 실질적으로 평편하게 형성되는데, 즉 상기 측면상에 남은 개별화 흔적을 제외하면 상기 측면은 평편하다.
즉, 복사 투과성 몸체는 각뿔대형으로 형성된다. 각뿔대의 측면은 개별화공정에 의해 생성되고, 특히 톱질 공정에 의해 생성된다. 바람직하게는, 측면은 연결 캐리어의 실장면에 대해 90°미만의 각을 이루고, 더욱 바람직하게는 60°와 70°사이의 각을 이룬다. 각뿔대는 예를 들면 직사각형의 밑면을 가지고, 예를 들면 정사각형의 밑면을 가진다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 복사 투과성 몸체는 연결 캐리어의 실장면에 직접 접한다. 즉, 복사 투과성 몸체는 연결 캐리어의 실장면과 직접 접촉한다. 또한, 복사 투과성 몸체와 연결 캐리어 사이에 예를 들면 필름과 같은 적어도 하나의 층이 배치되고, 상기 층이 복사 투과성 몸체와 연결 캐리어간의 부착을 증대시킬 수도 있다. 상기 층은 예를 들면 실리콘 필름일 수 있다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 연결 캐리어는 세라믹 물질을 포함하여 형성된다. 연결 캐리어는 예를 들면 알루미늄질화물 또는 알루미늄산화물과 같은 세라믹 물질로 구성된 기본 몸체를 포함할 수 있다. 연결 캐리어의 실장면에서 기본 몸체상에 전기적 연결 경로 및/또는 도전로가 구조화되어 있을 수 있다. 이러한 경로는 예를 들면 금속배선으로 형성될 수 있고, 이러한 금속 배선은 기본 몸체상에 증발증착되거나 다른 방식으로 제공된다.
또한, 연결 캐리어는 상기 연결 캐리어의 기봄 몸체상에서 상기 실장면과 반대 방향을 향하는 측에서 적어도 2개의 전기 연결부를 포함하고, 상기 전기 연결부에 의해 광전 반도체 소자의 반도체칩이 전기 접촉될 수 있다. 이 경우, 광전 반도체 소자는 표면 실장형으로 형성된다. 연결부는 연결 캐리어의 기봄 몸체에 있는 관통홀을 이용하거나 연결 캐리어의 측면을 따라 연장된 금속배선을 이용하여 연결 캐리어의 실장면상에 위치한 연결부 및 도전로와 전기 전도적으로 연결될 수 있다.
광전 반도체 소자의 적어도 일 실시예에 따르면, 개별화 공정에 의해 생성되는, 복사 투과성 몸체의 적어도 하나의 측면에 평탄화층이 제공된다. 개별화공정에 의해 측면이 생성되는 이유로, 측면은 개별화 흔적을 포함한다. 이러한 개별화 흔적은 방출된 광의 광학적 장애를 야기할 수 있다. 예를 들면, 이러한 개별화 흔적 부분에서는 측면을 통과하는 광의 예기치 않은 굴절 또는 산란이 시작될 수 있다. 이러한 굴절 또는 산란을 방지하기 위해, 측면상에 평탄화층이 제공될 수 있고, 상기 평탄화층은 개별화 흔적의 요철구조를 보상한다. 예를 들면, 측면에는 실리콘 소재의 층이 분사(spray-on)된다.
또한, 광전 반도체 소자의 제조 방법이 제공된다. 바람직하게는, 선행한 실시예 중 적어도 하나의 실시예와 관련하여 기술된 바와 같은 광전 반도체 소자가 본 방법을 이용하여 제조될 수 있다. 즉, 광전 반도체 소자와 관련하여 개시된 전체 특징은 본 방법과 관련하여서도 개시된다.
바람직하게는, 본 방법은:
연결 캐리어의 제공 단계,
상기 연결 캐리어의 실장면상에서 광전 반도체칩의 고정 및 전기 접촉 단계,
상기 광전 반도체칩을 복사 투과성 몸체를 이용하여 변형하는 단계, 그리고
상기 복사 투과성 몸체의 측면이 적어도 국부적으로 연결 캐리어의 실장면에 대해 90°미만의 각을 이루며 생성되도록 상기 복사 투과성 몸체를 톱질하는 단계를 포함한다.
복사 투과성 몸체의 광학적 형태는 개별화 공정에 의해 - 예를 들면 톱질 공정에 의해- 정의된다. 교체하기가 쉽고 빠르며 다양하게 형성된 톱날에 의해, 복사 투과성 몸체의 형태가 용이하게 변경될 수 있다. 종래의 포팅 기술의 경우, 도구의 제조 또는 개조를 위해 상당한 비용이 들었다. 또한, 종래의 포팅 기술의 경우 연결 캐리어의 제조를 위한 공차가 매우 낮게 유지되어야 하거나, 조정 단계와 같은 부가적인 소모적 공정 단계가 수행되어 광학계, 즉 복사 투과성 몸체와 칩간의 상대적 위치가 허용 가능한 범위에서 유지되도록 해야 한다. 낮은 공차를 가진 연결 캐리어는 현저히 더 비싸다. 본 명세서에 기술된 방법의 경우, 예를 들면 종래의 방법에서 소자의 개별화를 위한 톱질 공정을 위해서만 역할하는, 연결 캐리어상의 톱질 표지가 동시에 반도체칩에 대한 광학계의 위치를 정의한다.
방법의 적어도 일 실시예에 따르면, 복사 투과성 몸체는 압축 몰딩, 액상 이송 몰딩, 액상 주입 몰딩 또는 캐스팅을 이용하여 생성되고, 이때 연결 캐리어는 금형의 일부분을 형성할 수 있다. 압축 몰딩은 반도체칩을 위한 포팅 몸체를 제조하기에 효과적인 방법이다. 이때, 포팅 몸체를 위한 물질이 금형에 삽입되고, 연결 캐리어는 상기 금형에 존재하는 물질안으로 가압된다.
압축 몰딩의 변형예에서, 고형의 과립형 물질이 사용될 수 있고, 예를 들면 실리콘-에폭시 하이브리드 물질이 사용될 수 있다. 이때, 상기 물질은 금형을 닫기 전에 연결 캐리어 및 반도체칩상에도 도포될 수 있다. 연결 캐리어와 금형간의 밀폐는 예를 들면 밀폐용 필름에 의해 이루어질 수 있으며, 상기 필름은 압축 몰딩 공정 이후에 제거된다.
예를 들면 태블릿 금형에 압착된 고형의 물질, 가령 하이브리드 물질이 사용된다면, 포팅 몸체의 제조는 이송 몰딩을 이용하여서도 가능할 수 있다.
예를 들면, 반도체 소자의 액상 주입 몰딩은 문헌 WO 2005/017995 A1에 기재되어 있다. 반도체 소자의 캐스팅은 문헌 EP 1 589 569 A2에, 반도체 집적 회로의 액상 이송 몰딩은 문헌 US 2002/0153637 A1에 기재되어 있다. 이러한 문헌은 상기 문헌에 기재된 방법과 관련하여 본문에서 명시적으로 참조로 포함된다.
방법의 적어도 일 실시예에 따르면, 톱질된 측면이 제조된 후, 상기 복사 투과성 몸체의 톱질된 측면상에 평탄화층이 분사된다. 평탄화층은 복사 투과성 몸체에 있는 개별화 흔적을 평탄하게 만든다.
이하, 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자를 실시예와 이에 따른 도면에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 1a는 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 제1실시예를 나타낸 개략적 단면도이다.
도 1b는 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 제2실시예에서 그 일부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 1c는 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 일 실시예에 따른 표면 분산에 의존하여 아웃커플링 효율을 나타낸 개략적 그래프이다.
도 2는 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 다른 실시예에 따른 개략적 사시도이다.
도 3은 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 일 실시예에 따른 플랭크각에 의존하여 아웃커플링 효율의 모의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 일 실시예에 따른 연결 캐리어의 기본 몸체의 두께에 의존하여 아웃커플링 효율의 모의 실험 결과를 나타낸 도면이다.
동일하거나, 동일한 종류이거나 동일한 효과를 가진 요소는 도면에서 동일한 참조번호로 표시된다. 도면 및 도면에 도시된 요소들간의 크기비는 치수가 정확한 것으로 볼 수 없다. 오히려, 개별 요소는 더 나은 표현 및/또는 더 나은 이해를 위해 과장되어 크게 도시되어 있을 수 있다.
도 1a는 제1실시예에 따른 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자를 개략적 단면도로 도시한다. 반도체 소자는 광전 반도체칩(1)을 포함한다. 본원에서, 광전 반도체칩(1)은 박막 구조로 형성된 발광다이오드칩을 가리킨다. 박막 구조의 발광다이오드칩은 예를 들면 문헌 WO 02/13281 A1 및 EP 0 905 797 A2에 기재되어 있고, 그 공개 내용은 발광다이오드칩의 박막 구조와 관련하여 본문에서 명시적으로 참조로 포함된다.
광전 반도체칩(1)은 연결 캐리어(2)의 실장면(22)상에 제공된다. 연결 캐리어(2)는 기본 몸체(20)를 더 포함하고, 상기 기본 몸체는 본원에서 세라믹 물질로 이루어진다. 실장면(22)과 대향된, 연결 캐리어(2)의 기본 몸체(20)의 하측에는 전기적 연결부(21)가 제공되고, 상기 전기 연결부에 의해 광전 반도체 소자가 표면 실장될 수 있다. 광전 반도체칩(1)은 복사 투과성 몸체(3)로 포팅된다.
복사 투과성 몸체(3)는 광전 반도체칩을 형상 맞춤 방식으로 둘러싼다. 복사 투과성 몸체(3)는 본원에서 실리콘 소재이다. 복사 투과성 몸체(3)는 연결 캐리어(2)의 실장면(22)에 직접 접한다. 복사 투과성 몸체(3)는 측면(30)을 포함한다. 상기 측면(30)은 개별화 흔적(31)을 제외하고 평편하다. 상기 개별화 흔적은 도 1a에서 더 잘 보이도록 과장되어 크게 도시되어 있다. 측면(30)은 연결 캐리어(2)의 실장면(22)과 90°미만의 각(β)을 이룬다. 즉, 실장면(22)상의 표면 법선(23)에 대하여 측면(30)이 이루는 각으로 얻어지는 플랭크각(α)은 0°보다 크다.
측면(30)은 톱질 공정에 의해 생성된다. 개별화 흔적(31)은 톱질에 의한 홈 또는 예를 들면 함몰부와 같은 다른 결함부를 가리키고, 상기 결함부는 복사 투과성 몸체(3)의 물질이 톱질 시 "바깥으로 삐져나옴"으로써 생성된다.
광전 반도체칩(1)은 복사 투과성 몸체(3)와 연결 캐리어(2)에 대해 중심을 맞추어 배치될 수 있다. 즉, 광전 반도체칩(1)의 복사 출사면(10)의 중심을 관통하는 광학축(4)은 광전 반도체 소자의 대칭축을 나타낸다. 상기 중심 맞추기는 특히 매우 대칭적인 방출과 관련하여 필요하다. 그러나, 중심을 맞추지 않은 구조도 가능하다.
복사 투과성 몸체(3)에 대해 상대적으로 광전 반도체칩(1)을 조정하는 것은, 개별화 공정에서 예를 들면 연결 캐리어(2)의 실장면(22)상에 위치한 미도시된 조정 표지를 이용하여 이루어진다.
도 1b는 제2실시예에 따라 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 일부를 확대하여 도시한 도면이다. 도 1a와 관련하여 기술된 바와 같은 실시예와 달리, 상기 실시예에서는 개별화 공정에 의해 생성된 측면(30)상에 평탄화층(5)이 배치된다. 평탄화층(5)은 측면(30)상에 분사된다. 평탄화층(5)은 본원에서 실리콘 소재이다. 평탄화층(5)은 개별화 흔적(31)으로 발생하는 측면(30)의 요철 구조를 보상한다.
도 1c는 복사 투과성 몸체(3)의 표면 분산에 의존하여 플랭크각(α)이 25°일 때의 아웃커플링 효율을 개략적 그래프로 나타낸다. 이때, 복사 투과성 몸체는 실리콘으로 구성되고 높이(H)가 400 ㎛라고 가정한다. 연결 캐리어(2)의 기본 몸체(20)는 세라믹 물질로 구성되고, 두께(D)가 200 ㎛이다. 도 1c로부터, 복사 투과성 몸체(3)의 측면(30)에서 표면 분산도가 증가하면서 아웃커플링 효율이 감소한다는 것을 알 수 있다. 복사 투과성 몸체의 측면(30)상의 요철 구조는 표면 분산을 증가시킨다. 따라서, 평탄화층(5)은 아웃커플링 효율과 관련하여 매우 유리한 것으로서 증명된다.
도 2와 관련하여, 본 명세서에 기술된 광전 반도체 소자의 다른 실시예를 개랴적 사시도에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2에서 추론할 수 있는 바와 같이, 복사 투과성 몸체(3)는 각뿔대형으로 형성되고, 상기 각뿔대는 4개의 경사진 측면(30)을 포함하며, 상기 측면은 개별화 공정을 이용하여 - 본원에서는 톱질을 이용하여 - 생성된다.
연결 캐리어(2)는 세라믹 물질 소재의 기본 몸체(20)를 포함하고, 상기 기본 몸체의 두께(D)는 적어도 0.2 mm이고 최대 0.5 mm인 것이 바람직하며, 예를 들면 0.4 mm이다. 복사 투과성 몸체(3)의 높이(H)는 0.55 mm와 0.25 mm사이인 것이 바람직하며, 예를 들면 0.35 mm이다. 복사 투과성 몸체(3)의 높이(H)와 기본 몸체(20)의 두께를 합하면, 바람직하게는 0.7 mm와 0.8 mm사이이고, 예를 들면 0.75 mm이다.
플랭크각(α)은 예를 들면 25°이다. 복사 투과성 몸체의 덮개면(32)의 면적은 바람직하게는 2.0과 2.5 ㎟사이이며, 예를 들면 2.3 ㎟이다.
연결 캐리어(2)는 예를 들면 2.04 mm X 1.64 mm의 밑면을 가진다.
광전 반도체칩(1)은 복사 출사면(10)을 포함하고, 상기 복사 출사면의 면적은 500 ㎛2 내지 1.5 ㎟이고, 예를 들면 1.0 ㎟일 수 있다. 이때, 복사 출사면(10)은 정사각형일 수 있다.
도 3은 도 2와 관련하여 도시된 바와 같은 광전 반도체 소자의 아웃커플링 효율을 위해 모의 실험한 결과를 도시한다.
도 3에서 추론할 수 있는 바와 같이, 아웃커플링 효율은 플랭크각(α)이 25°일 때 최대이다. 아웃커플링 효율은 플랭크각이 0°일 때의 구조에 비해 약 13%만큼 상승한다. 25°라는 플랭크각의 주변에서 얻어지는 최대값은 상대적으로 근소하여, 이상적 아웃커플링을 위해 +/-5°라는 넓은 각도 공차 범위가 도출됨으로써, 광전 반도체 소자의 대량 생산을 위한 넓은 공정창(process window)이 제공된다. 따라서, 플랭크각을 위한 바람직한 각도 범위는 20°와 30°사이이며, 바람직하게는 25°이다. 그러나, 이러한 이상적인 각은 연결 캐리어(2)의 밑면의 면적에 의존하여, 구조가 더 클 경우 오차가 날 수 있다. 중요한 것은, 복사 투과성 몸체가 적어도 하나의 측면(30)을 구비하고, 상기 측면이 적어도 부분적으로 실장면(22)에 대해 90°미만의 각(β)을 이룬다는 것이다.
도 4는 도 2와 관련하여 도시된 바와 같은 광전 반도체 소자의 아웃커플링 효율을 위한 모의 실험 결과를 도시한다. 이때, 연결 캐리어(2)의 기봄 몸체(20)의 두께(D)에 비한 아웃커플링 효율이 도시되어 있다. 복사 투과성 몸체(3)의 높이(H)는 각각, 상기 두께(D)와 높이(H)의 합이 750 ㎛이 되도록 선택된다. 도면으로부터 추론할 수 있는 바와 같이, 연결 캐리어가 얇을수록 아웃커플링 효율이 더 크다. 기본 몸체의 두께(D)는 최대 250 ㎛인 것이 바람직하다.
본 발명은 실시예에 의거한 설명에 의하여 상기 실시예에 한정되지 않는다. 오히려, 본 발명은 각 새로운 특징 및 특징들의 각 조합을 포함하고, 이는 특히 특허 청구 범위에서의 특징들의 각 조합을 포함하며, 비록 이러한 특징 또는 이러한 조합이 그 자체로 명백하게 특허 청구 범위 또는 실시예에 제공되지 않더라도 그러하다.
본 특허 출원은 독일 특허 출원 DE 10 2008 035255.1의 우선권을 청구하며, 그 공개 내용은 참조로 포함된다.

Claims (10)

  1. 연결 캐리어(2); 상기 연결 캐리어(2)의 실장면(22)상에 배치된 광전 반도체칩(1); 및 상기 반도체칩(1)을 둘러싸는 복사 투과성 몸체(3)를 포함하며, 이때 상기 복사 투과성 몸체(3)는 상기 연결 캐리어(2)를 향하지 않은 광전 반도체칩(1)의 외부면을 형상 맞춤 방식으로 둘러싸는 광전 반도체 소자에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)는 실리콘을 함유하고,
    상기 복사 투과성 몸체(3)는 적어도 하나의 측면(30)을 구비하며, 상기 측면은 적어도 부분적으로 상기 실장면(22)에 대해 90°미만의 각(β)을 이루며,
    상기 측면(30)은 개별화 공정의 흔적을 포함하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 측면(30)은 톱질 공정에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  3. 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)는 적어도 하나의 측면(30)을 포함하고, 상기 측면은 적어도 부분적으로 상기 실장면(22)에 대해 60°와 70°사이의 각(β)으로 연장되며 개별화 공정에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)는 적어도 2개의 측면(30)을 구비하고, 상기 측면은 적어도 부분적으로 상기 실장면(22)에 대해 90°미만의 각(β)으로 연장되며 각각 개별화 공정에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)는 적어도 2개의 측면(30)을 구비하고, 상기 측면은 각각 적어도 부분적으로 상기 실장면(22)에 대해 60°와 70°사이의 각(β)으로 연장되며 각각 개별화 공정에 의해 생성되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  6. 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)는 상기 연결 캐리어(2)의 실장면(22)에 직접 접하는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)에서 개별화 공정에 의해 생성되는 적어도 하나의 측면(30)상에 평탄화층(5)이 제공되는 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연결 캐리어(2)는 세라믹 물질을 포함하는 기본 몸체(20)를 구비하고, 이때 상기 기본 몸체(20)의 두께(D)는 최대 250 ㎛인 것을 특징으로 하는 광전 반도체 소자.
  9. 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 따른 광전 반도체 소자의 제조 방법에 있어서,
    연결 캐리어(2)의 제공 단계,
    상기 연결 캐리어(2)의 실장면(22)상에 광전 반도체칩(1)을 고정하고 전기 접촉하는 단계,
    상기 광전 반도체칩(1)을 복사 투과성 몸체(3)를 이용하여 변형하는 단계, 및
    상기 복사 투과성 몸체(3)를 톱질하여 상기 복사 투과성 몸체의 측면(30)이 적어도 부분적으로 연결 캐리어(2)의 실장면(22)에 대해 90°미만의 각도로 생성되도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 복사 투과성 몸체(3)의 톱질된 측면(30)상에 평탄화층(5)이 분사되는 것을 특징으로 하는 제조 방법.
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