WO2012175631A2 - Verfahren zum herstellen einer mehrzahl von optoelektronischen halbleiterbauelementen im verbund, derart hergestelltes halbleiterbauelement und dessen verwendung - Google Patents

Verfahren zum herstellen einer mehrzahl von optoelektronischen halbleiterbauelementen im verbund, derart hergestelltes halbleiterbauelement und dessen verwendung Download PDF

Info

Publication number
WO2012175631A2
WO2012175631A2 PCT/EP2012/062009 EP2012062009W WO2012175631A2 WO 2012175631 A2 WO2012175631 A2 WO 2012175631A2 EP 2012062009 W EP2012062009 W EP 2012062009W WO 2012175631 A2 WO2012175631 A2 WO 2012175631A2
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
radiation
frame
semiconductor chip
carrier substrate
potting compound
Prior art date
Application number
PCT/EP2012/062009
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
WO2012175631A3 (de
Inventor
Markus LERMER
Martin Haushalter
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 CN201280030894.8A priority Critical patent/CN103608922B/zh
Priority to US14/127,441 priority patent/US9269848B2/en
Priority to KR1020137034031A priority patent/KR101918325B1/ko
Publication of WO2012175631A2 publication Critical patent/WO2012175631A2/de
Publication of WO2012175631A3 publication Critical patent/WO2012175631A3/de

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers
    • H01L31/173—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers formed in, or on, a common substrate
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies 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
    • H01L25/167—Assemblies 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/16—Assemblies 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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S17/00—Systems using the reflection or reradiation of electromagnetic waves other than radio waves, e.g. lidar systems
    • G01S17/02—Systems using the reflection of electromagnetic waves other than radio waves
    • G01S17/06—Systems determining position data of a target
    • G01S17/08—Systems determining position data of a target for measuring distance only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/02—Details
    • H01L31/0203—Containers; Encapsulations, e.g. encapsulation of photodiodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/12—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto
    • H01L31/16—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources
    • H01L31/167—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof structurally associated with, e.g. formed in or on a common substrate with, one or more electric light sources, e.g. electroluminescent light sources, and electrically or optically coupled thereto the semiconductor device sensitive to radiation being controlled by the light source or sources the light sources and the devices sensitive to radiation all being semiconductor devices characterised by potential barriers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S7/00—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00
    • G01S7/48—Details of systems according to groups G01S13/00, G01S15/00, G01S17/00 of systems according to group G01S17/00
    • G01S7/481—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements
    • G01S7/4811—Constructional features, e.g. arrangements of optical elements common to transmitter and receiver
    • G01S7/4813—Housing arrangements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/483—Containers
    • H01L33/486—Containers adapted for surface mounting
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor 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
    • H01L33/48—Semiconductor 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
    • H01L33/52—Encapsulations
    • H01L33/54—Encapsulations having a particular shape

Definitions

  • the invention relates to a method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor components in the composite, each having a radiation-emitting
  • semiconductor devices including a radiation-emitting semiconductor chip and a semiconductor chip
  • Carrier substrate wherein in each case a radiation-emitting semiconductor chip is assigned a radiation-detecting semiconductor chip
  • Carrier substrate having a plurality of upwardly open
  • Has chambers wherein the frame is arranged so that in each case one semiconductor chip in each case a chamber of the
  • the method may comprise method step G), in that a singling to a plurality of optoelectronic semiconductor components takes place.
  • Carrier substrate equipped with a plurality of semiconductor chips, which are arranged in a composite, wherein then a common frame is arranged on the semiconductor chips in the composite. Accordingly, individual frames for the semiconductor components are not formed, but rather the frame is also formed in one piece and mounted in a composite over the semiconductor chips on the carrier substrate. This advantageously increases the throughput when mounting the frame on the carrier substrate, whereby the
  • the radiation-detecting semiconductor chips are also arranged in one or more straight lines on the carrier substrate, which run parallel to the straight lines of the radiation-emitting semiconductor chips.
  • the lines with radiation-emitting and radiation-detecting semiconductor chips alternate advantageously.
  • the semiconductor chips are thus arranged like a matrix, wherein the columns of
  • Matrix arrangement in each case comprise radiation-emitting or radiation-detecting semiconductor chips. In the rows of the matrix arrangement alternate
  • Process step C) the plurality of radiation-emitting semiconductor chips are cast together with a first potting compound.
  • the plurality of radiation-emitting semiconductor chips are cast together with a first potting compound.
  • process step E) the potting compounds are separated by sawing. The severing takes place in the
  • the severing takes place perpendicular to the linear arrangement of the casting compounds.
  • the arrangement of one semiconductor chip in each case in one chamber of the frame requires that each semiconductor chip is laterally completely enclosed or surrounded by the frame.
  • Each chamber is open only at the top so that radiation can enter or leave the chamber.
  • the frame advantageously prevents optical crosstalk between radiation-emitting
  • the frame is advantageously designed so that it covers the carrier substrate substantially completely up to the areas of the chambers.
  • the dimensions of the frame are thus adapted to the dimensions of the carrier substrate.
  • the radiation-emitting semiconductor chips each have a radiation exit side for the radiation generated in the semiconductor chip. From the radiation exit side, preferably a large proportion of the radiation generated in the chip is decoupled, preferably 80%, preferably 90%, particularly preferably 95% of the radiation generated in the chip.
  • the radiation-detecting semiconductor chip has a
  • Semiconductor chip to be detected radiation.
  • the active layers of the semiconductor chips each preferably contain a pn junction, a double heterostructure, a single quantum well structure (SQW, single quantum well) or a multiple quantum well structure (MQW, multi quantum well) for generating radiation.
  • the semiconductor chips each have, for example, a semiconductor layer sequence, which in each case contains the active layer.
  • the Semiconductor layer sequence is based in each case preferably on a III / V semiconductor material.
  • the semiconductor layer sequence is preferably grown on a growth substrate, the
  • the semiconductor components are each designed as optoelectronic components that enable the conversion of electronically generated data or energy in light emission or vice versa.
  • the radiation-emitting semiconductor chip is, for example, an LED.
  • Semiconductor chip is for example a radiation detector or a light sensor.
  • Carrier substrate not sawn through, but merely sawn. This can advantageously in the following
  • Method step F) of the frame are mechanically fastened in the saw cuts of the carrier substrate.
  • the frame can therefore be mounted on the carrier substrate after the first sawing step and before the second sawing step.
  • Semiconductor devices can then be further processed in the composite. For example, a visual
  • the frame is integrally formed and will
  • the manufacturing process therefore has at least two
  • Example the first potting compound and the second potting compound, each applied by a transfer molding process.
  • the process steps C) and D) can be carried out in a single process step.
  • Adhesive layer attached to the carrier substrate Accordingly, the frame is not applied to the carrier substrate by means of a transfer molding process, but is produced separately and subsequently by means of an adhesive layer on the substrate
  • the common frame is manufactured in a separate injection molding process.
  • the frame can accordingly be an injection-molded frame, which is produced parallel to the carrier substrate and is mounted on the carrier substrate after the semiconductor chips have been mounted.
  • the frame is in
  • Process step E) are thus the first and second potting compound between adjacent semiconductor chips
  • each semiconductor chip can be arranged in a separate chamber of the frame.
  • an optoelectronic semiconductor component produced a carrier substrate, a radiation-emitting semiconductor chip, a radiation-detecting semiconductor chip and a
  • the frame is mounted on the carrier substrate to avoid reflections on the frame as possible. It is possible that in the frame, a first chamber and a second chamber are formed, which are each open at the top.
  • the radiation-emitting semiconductor chip then has an active layer suitable for the generation of radiation, is encapsulated by means of a first potting compound and is in the first chamber on the carrier substrate
  • the radiation-detecting semiconductor chip has an active layer suitable for radiation detection, is encapsulated by means of a second potting compound and is in the second chamber on the carrier substrate
  • Open at the top means in particular that the frame in each case has an opening in the region of the chamber on the side facing away from the carrier substrate.
  • the semiconductor component accordingly has at least two
  • a frame preferably an injection-molded frame, so that the frame prevents optical crosstalk between the individual semiconductor chips.
  • the frame is preferably applied with an adhesive layer on the carrier substrate.
  • the frame is formed from a black potting compound.
  • the potting compound of the frame contains soot, so that the frame
  • the frame is made of an opaque material and the first
  • the first optical crosstalk can be prevented, at the same time a Lichtein- or light decoupling in the semiconductor chips or from the semiconductor chips through the openings of the frame and the translucent potting compound is made possible.
  • the first optical crosstalk can be prevented, at the same time a Lichtein- or light decoupling in the semiconductor chips or from the semiconductor chips through the openings of the frame and the translucent potting compound is made possible.
  • Potting compound and the second potting compound at least
  • the semiconductor chips are each with the respective
  • the potting compounds have a lens shape.
  • Detecting radiation can be achieved.
  • a further radiation-detecting semiconductor chip is arranged in the second chamber.
  • the semiconductor device accordingly has a radiation-emitting semiconductor chip and two radiation-detecting semiconductor chips, wherein the
  • radiation-detecting semiconductor chips is optically separated by means of the frame.
  • radiation-detecting semiconductor chips for example, different functions and are for radiation in
  • the radiation-detecting semiconductor chip is preferably an IR receiver, for example a radiation detector that is sensitive to infrared radiation and the other
  • the radiation-detecting semiconductor chip is preferably an ambient light sensor.
  • the further radiation-detecting Semiconductor chip is thus sensitive, for example, to radiation in the visible wavelength range.
  • radiation-detecting semiconductor chips fulfill different functions.
  • the IR receiver is provided for that emitted by the IR transmitter
  • the further radiation-detecting semiconductor chip is provided, the ambient light of the
  • the first chamber and the second chamber each have an aperture opening in a preferred direction.
  • the openings are in
  • the diaphragm opening has, for example, on one side an oblique side surface on which the radiation emitted by the semiconductor chip or radiation to be detected by the semiconductor chip is transformed into a light source
  • Side surface of the aperture can be formed, for example, perpendicular, so that on this side surface a reflection in the direction of another angle is generated.
  • the side surfaces of the aperture can be formed, for example, perpendicular, so that on this side surface a reflection in the direction of another angle is generated.
  • Semiconductor chip are the vertical configuration. The remaining side surfaces of the chamber openings point
  • an oblique side surface ie a side surface, which is arranged with respect to the lateral extent of the carrier substrate at an angle between 0 and 90 °.
  • the oblique side surface ie a side surface, which is arranged with respect to the lateral extent of the carrier substrate at an angle between 0 and 90 °.
  • Semiconductor chip and radiation-detecting semiconductor chip used as a distance sensor and / or ambient light sensor.
  • a radiation-emitting semiconductor chip and radiation-detecting semiconductor chip used as a distance sensor and / or ambient light sensor.
  • Figure 1 is a schematic cross section of a
  • Figures 2A to 2D are sections of inventive
  • Figure 3 is a schematic plan view of a
  • FIG. 1 shows a cross-section of a semiconductor component which has a carrier substrate 2, on which a
  • radiation-detecting semiconductor chip lb arranged and electrically with, for example, conductor tracks on the
  • Carrier substrate are connected.
  • the semiconductor chips la, lb are laterally spaced from each other on the
  • Carrier substrate 2 is arranged.
  • the radiation-emitting semiconductor chip la has an active layer suitable for generating radiation.
  • the radiation-emitting semiconductor chip 1a is an LED which emits radiation in the infrared wavelength range.
  • the radiation-detecting semiconductor chip 1b has an active layer suitable for radiation detection and is, for example, a light sensor which is suitable for detecting radiation in the infrared wavelength range.
  • the carrier substrate 2 is, for example, a printed circuit board, preferably a PCB (printed circuit board).
  • the radiation-emitting semiconductor chip 1a is potted with a first potting compound 3a. Accordingly, the radiation-detecting semiconductor chip 1b is potted with a second potting compound 3b. Between the casting compounds 3a, 3b, a gap is arranged in the lateral direction.
  • Casting compounds 3a and 3b preferably completely surround the semiconductor chips 1a and 1b in each case.
  • the first potting compound 3a and the second potting compound 3b are formed of a light-transmissive material, so that the radiation emitted by the semiconductor chip la or the radiation to be detected by the semiconductor chip lb by the potting compound 3a, 3b for Lichtein- or
  • the potting compounds 3a, 3b are, for example, translucent to radiation in the infrared and / or visible
  • the first potting compound 3a and the second potting compound 3b are partially formed in the form of a lens 4a, 4b.
  • the first potting compound 3a is partially formed in the form of a cuboid or a cube, in which the semiconductor chip la is arranged, wherein on the cube in the emission direction, the first lens 4a is formed.
  • the second potting compound 3b may be formed.
  • the potting compounds 3a, 3b, in particular the lenses 4a, 4b are produced, for example, in a transfer molding process.
  • a frame 5 is further fixed, which has a first chamber 6a and a second chamber 6b, which are each open at the top. To the top, in particular, means that the frame 5 on the of the
  • Carrier substrate 2 opposite side has two openings in the region of the chambers 6a, 6b.
  • the first semiconductor chip 1a and the first potting compound 3a are arranged in the first chamber 6a of the frame 5. Accordingly, the second
  • radiation-detecting semiconductor chip lb is formed by the chambers by means of the frame, an optical barrier 51.
  • the frame 5 is preferably an injection-molded frame, which is manufactured in a separate manufacturing step and subsequently mounted on the carrier substrate.
  • the frame is fixed on the carrier substrate 2 by means of an adhesive layer 7.
  • the potting compounds 3a, 3b therefore do not directly adjoin the frame 5.
  • the frame 5 is preferably formed of an opaque material, for example, the frame 5 is formed of a black potting compound.
  • the lenses 4a, 4b are at least partially in the
  • Openings of the frame 5 are arranged.
  • the lenses 4a, 4b do not project beyond the frame 5 in the vertical direction.
  • the height of the lenses 4 a, 4 b preferably corresponds approximately to the height of the frame 5.
  • the frame 5 has in the region of the chambers 6a, 6b,
  • Aperture in the preferred direction can be realized in particular in that side surfaces of the openings of the frame are formed differently obliquely, ie have a different angle with respect to the lateral extent of the carrier substrate 2.
  • a first side surface 5a of the openings of the frame 5 is formed obliquely, ie at an angle between 0 and 90 ° with respect to the lateral orientation of the carrier substrate 2.
  • Side surface 5a is arranged opposite, has a vertical orientation to the lateral extent of the
  • the opening of the second chamber 6b of the second semiconductor chip 1b is formed.
  • all side surfaces of the openings of the first chamber 6a and the second chamber 6b are formed obliquely, ie at an angle between 0 and 90 °, except for the side surface 5b, which is formed on the optical barrier 51, ie the side surface the openings between radiation-emitting
  • Semiconductor chip la and radiation-detecting semiconductor chip lb is arranged. In this case, there are three
  • a semiconductor component as shown in the embodiment of FIG. 1, can be used, for example, as
  • the embodiment of Figure 1 is made in a composite with a plurality of semiconductor devices. Such a manufacturing method will be explained in more detail in connection with the embodiments of Figures 2A to 2D.
  • FIG. 3 shows a plan view of the semiconductor component according to the exemplary embodiment of FIG.
  • the frame 5 which has two rectangular or rectangular openings, in each of which the semiconductor chips la, lb are arranged.
  • the openings have side surfaces 5a, 5b, wherein the side surfaces 5b are formed perpendicular to the optical barrier 51.
  • the remaining side surfaces 5 a have an oblique formation, so that through the
  • the semiconductor chips la, lb are each encapsulated with the potting compounds 3a, 3b.
  • the radiation-detecting semiconductor chip lc arranged, the for example, an ambient light sensor.
  • the radiation-detecting semiconductor chips 1b, 1c are not optically separated from one another since they fulfill different functions and thus do not influence or hinder each other in their function. Only between the radiation-detecting semiconductor chips 1b, 1c and the
  • FIG. 2A a first production step of a
  • the semiconductor component is produced in particular in a composite of a plurality of semiconductor components.
  • Semiconductor device has a
  • Radiation-emitting semiconductor chip and at least one radiation-detecting semiconductor chip are provided.
  • Figure 2A is a schematic plan view of a
  • Semiconductor chips is arranged.
  • some of the radiation-emitting semiconductor chips, which are potted with the first potting compound 3a, are arranged on the carrier substrate 2 in a first column n.
  • These semiconductor chips thus form a line-shaped arrangement with respect to one another.
  • a second column n is parallel
  • Casting 3b are potted.
  • the potting compounds each have a lenticular shape
  • each semiconductor chip is arranged downstream of a lens. Lateral next to a radiation-emitting semiconductor chip is in each case a radiation-detecting
  • Semiconductor chips of a column have a common first potting compound 3a and the radiation-detecting
  • Semiconductor chips of the adjacent column each have a common second potting compound 3b.
  • the columns of radiation-emitting semiconductor chips and radiation-detecting semiconductor chips alternate on the carrier substrate several times, so that a
  • Matrix arrangement of the semiconductor chips on the carrier substrate is formed.
  • n are each only radiation-emitting or
  • a radiation-emitting semiconductor chip is in each case arranged adjacent to a radiation-detecting semiconductor chip.
  • the first potting compound 3a and the second potting compound 3b are each linear over the respective columns of
  • the potting compounds are accordingly severed according to the sawing lines 8a. In this case, at least partially additionally sawed into the carrier substrate 2.
  • carrier substrate 2 is not complete severed, so that the components continue in the composite
  • FIG. 2B shows a plan view of the frame 5.
  • the frame 5 in this case has a plurality of chambers 6a, 6b, wherein each one chamber 6a, 6b a
  • Semiconductor chip is assigned to the carrier substrate.
  • a common frame 5 is prepared.
  • the produced frame 5 has corresponding dimensions which approximately correspond to the dimensions of the carrier substrate 2.
  • Carrier substrate 2 of the embodiment of Figure 2A applied wherein the frame is arranged so that in each case one semiconductor chip in each case a chamber of
  • Frame is arranged. This is the frame
  • the composite can be separated by means of sawing into individual semiconductor devices.
  • the composite before the Applying the frame are separated on the carrier substrate, in which case the common frame is then applied to the isolated components, which is then separated into individual components.
  • FIG. 2C shows a first sawing step, as shown in FIG. 2C, according to the sawing lines 9a, the composite is sawn along the lines.
  • FIG. 2C shows a cross-section of the composite, with only a detail being shown for the sake of clarity.
  • the first saw cut 9a is guided through the frame 5, so that the composite is separated into rows. Each row has laterally juxtaposed semiconductor components.
  • these lines are then separated in a second sawing step corresponding to the columns, as shown in FIG. 2B.
  • FIG. 2B the
  • the invention is not limited by the description based on the embodiments of these, but includes each new feature and any combination of features, which in particular any combination of features in the

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Led Device Packages (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund angegeben, bei dem eine Mehrzahl von Strahlungsemittierenden und strahlungsdetektierenden Halbleiterchips (1a, 1b) auf einem Trägersubstrat (2) aufgebracht werden. Die Halbleiterchips (1a, 1b) werden mit jeweils einer Vergussmasse (3a, 3b) vergossen. Anschließend werden die Vergussmassen (3a, 3b) mittels Sägen zwischen benachbarten Halbleiterchips durchtrennt. Anschließend wird ein gemeinsamer Rahmen (5) auf das Trägersubstrat (2) aufgebracht, der eine Mehrzahl von nach oben offenen Kammern (6a, 6b) aufweist, wobei der Rahmen (5) so angeordnet wird, dass jeweils ein Halbleiterchip (1a, 1b) in jeweils einer Kammer (6a, 6b) des Rahmens (5) angeordnet wird. Weiter wird ein derart hergestelltes Halbleiterbauelement und dessen Verwendung angegeben.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von
optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund, derart hergestelltes Halbleiterbauelement und dessen Verwendung
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund, die jeweils einen strahlungsemittierenden
Halbleiterchip, einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip und einen Rahmen aufweisen, sowie ein derart hergestelltes Halbleiterbauelement und dessen Verwendung.
Herkömmlicherweise werden Halbleiterbauelemente, die einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip und einen
strahlungsdetektierenden Halbleiterchip aufweisen, meist nicht im Verbund hergestellt. Beispielsweise wird
herkömmlicherweise zwar eine Mehrzahl von Halbleiterchips auf einem gemeinsamen Trägersubstrat aufgebracht. Vor Aufbringen eines Rahmens wird das Trägersubstrat jedoch zu einzelnen Halbleiterbauelementen vereinzelt. Anschließend werden jeweils einzelne Rahmen auf die vereinzelten Bauelemente aufgebracht . Aufgrund dieser Weiterverarbeitung im vereinzelten Zustand erhöhen sich jedoch nachteilig die Produktionskosten sowie die Produktionszeit.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Herstellungsverfahren einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund anzugeben, das
kostengünstig sowie zeiteffizient ist. Zudem ist es Aufgabe vorliegender Erfindung, ein Herstellungsverfahren anzugeben, das einen flexiblen Rahmen hinsichtlich des Designs
ermöglicht. Weiter ist es Aufgabe der vorliegenden Anmeldung, ein optoelektronisches Bauelement anzugeben, das mit einem derartigen Verfahren im Verbund hergestellt ist.
Diese Aufgaben werden unter anderem durch ein
Herstellungsverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs
durch ein optoelektronisches Bauelement mit den Merkma eines nebengeordneten Gegenstandsanspruchs und durch e
Verwendung eines derartigen Bauelements mit den Merkma eines Verwendungsanspruchs gelöst. Vorteilhafte
Weiterbildungen des Herstellungsverfahrens, des
Halbleiterbauelements und dessen Verwendung sind Gegen der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einer Ausführungsform weist das Verfahren zum
Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen
Halbleiterbauelementen im Verbund, die jeweils einen
Strahlungsemittierenden Halbleiterchip, einen
strahlungsdetektierenden Halbleiterchip und einen Rahmen aufweisen, folgende Verfahrensschritte auf:
A) Bereitstellen eines Trägersubstrats, B) Aufbringen und elektrisches Kontaktieren einer Mehrzahl von Strahlungsemittierenden Halbleiterchips und
strahlungsdetektierenden Halbleiterchips auf das
Trägersubstrat, wobei jeweils einem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip zugeordnet wird,
C) Vergießen der Mehrzahl der Strahlungsemittierenden
Halbleiterchips mit einer ersten Vergussmasse, D) Vergießen der Mehrzahl der strahlungsdetektierenden
Halbleiterchips mit einer zweiten Vergussmasse, E) Durchtrennen der ersten und zweiten Vergussmasse mittels Sägen zwischen benachbarten Halbleiterchips,
F) Aufbringen eines gemeinsamen Rahmens auf das
Trägersubstrat, der eine Mehrzahl von nach oben offenen
Kammern aufweist, wobei der Rahmen so angeordnet wird, dass jeweils ein Halbleiterchip in jeweils einer Kammer des
Rahmens angeordnet wird.
Weiter kann das Verfahren den Verfahrenschritt G) umfassen, indem ein Vereinzeln zu einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen erfolgt.
Im vorliegenden Herstellungsverfahren wird demnach ein
Trägersubstrat mit einer Mehrzahl von Halbleiterchips bestückt, die im Verbund angeordnet sind, wobei anschließend ein gemeinsamer Rahmen auf die Halbleiterchips im Verbund angeordnet wird. Es werden demnach nicht einzelne Rahmen für die Halbleiterbauelemente ausgebildet, sondern der Rahmen wird ebenfalls einstückig ausgebildet und im Verbund über die Halbleiterchips auf das Trägersubstrat montiert. Dadurch erhöht sich vorteilhafterweise der Durchsatz beim Anbringen des Rahmens auf das Trägersubstrat, wodurch sich die
Produktionszeit vorteilhafterweise reduziert. Zudem erhöht sich die Produktivität, wodurch geringere Produktionskosten anfallen. Da der Rahmen einstückig ausgebildet wird und in einem separaten Verfahrensschritt herstellbar ist, erhöht sich zudem mit Vorteil die Flexibilität und die Designfreiheit des Rahmens. Ein derart ausgebildeter Rahmen kann somit auf gewünschte Anforderungen angepasst werden.
Vorzugsweise werden im Verfahrensschritt B) die
strahlungsemittierenden Halbleiterchips in einer oder
mehrerer geraden Linien auf dem Trägersubstrat angeordnet, wobei die strahlungsdetektierenden Halbleiterchips ebenfalls in einer oder mehrerer geraden Linien auf dem Trägersubstrat angeordnet werden, die parallel zu den geraden Linien der strahlungsemittierenden Halbleiterchips verlaufen. Die Linien mit strahlungsemittierenden und strahlungsdetektierenden Halbleiterchips wechseln sich dabei vorteilhafterweise ab. In Aufsicht auf das Trägersubstrat sind die Halbleiterchips demnach matrixartig angeordnet, wobei die Spalten der
Matrixanordnung dabei jeweils strahlungsemittierende oder strahlungsdetektierende Halbleiterchips umfassen. In den Zeilen der Matrixanordnung wechseln sich
strahlungsemittierende und strahlungsdetektierende
Halbleiterchips alternierend ab.
Aufgrund dieser linienförmigen Anordnung kann im
Verfahrensschritt C) die Mehrzahl der strahlungsemittierenden Halbleiterchips mit einer ersten Vergussmasse gemeinsam vergossen werden. Insbesondere werden die
strahlungsemittierenden Halbleiterchips einer Linie gemeinsam vergossen. Ebenso können die strahlungsdetektierenden
Halbleiterchips einer Linie gemeinsam vergossen werden.
Im Verfahrensschritt E) werden die Vergussmassen durch Sägen getrennt. Das Durchtrennen erfolgt dabei in der
Matrixanordnung parallel zu einer Zeile. Insbesondere erfolgt das Durchtrennen senkrecht zur linienförmigen Anordnung der Vergussmassen . Die Anordnung jeweils eines Halbleiterchips in jeweils einer Kammer des Rahmens bedingt, dass jeder Halbleiterchip von dem Rahmen lateral vollständig umschlossen beziehungsweise umrundet ist. Jede Kammer ist lediglich nach oben offen, sodass dort Strahlung in die Kammer ein- oder aus der Kammer austreten kann. Der Rahmen verhindert vorteilhafterweise ein optisches Übersprechen zwischen strahlungsemittierendem
Halbleiterchip und strahlungsdetektierendem Halbleiterchip.
Der Rahmen ist dabei vorteilhafterweise so ausgebildet, dass dieser das Trägersubstrat im bis auf die Bereiche der Kammern im Wesentlichen vollständig bedeckt. Die Abmessungen des Rahmens sind somit auf die Abmessungen des Trägersubstrats angepasst.
Die Strahlungsemittierenden Halbleiterchips weisen jeweils eine Strahlungsaustrittsseite für die im Halbleiterchip erzeugte Strahlung auf. Aus der Strahlungsaustrittsseite wird vorzugsweise jeweils ein großer Anteil der im Chip erzeugten Strahlung ausgekoppelt, vorzugsweise 80 %, bevorzugt 90 %, besonders bevorzugt 95 % der im Chip erzeugten Strahlung. Der strahlungsdetektierende Halbleiterchip weist eine
entsprechende Strahlungseintrittsseite für die im
Halbleiterchip zu detektierende Strahlung auf.
Die aktiven Schichten der Halbleiterchips enthalten jeweils vorzugsweise einen pn-Übergang, eine Doppelheterostruktur, eine Einfachquantentopfstruktur (SQW, Single quantum well) oder eine Mehrfachquantentopfstruktur (MQW, multi quantum well) zur Strahlungserzeugung. Die Halbleiterchips weisen jeweils beispielsweise eine Halbleiterschichtenfolge auf, die jeweils die aktive Schicht enthält. Die Halbleiterschichtenfolge basiert jeweils bevorzugt auf einem I I I /V-Halbleitermaterial . Die Halbleiterschichtenfolge ist bevorzugt auf ein Aufwachssubstrat aufgewachsen, das
vollständig oder teilweise abgelöst sein kann.
Die Halbleiterbauelemente sind jeweils als optoelektronische Bauelemente ausgebildet, die die Umwandlung von elektronisch erzeugten Daten oder Energien in Lichtemission ermöglichen oder umgekehrt. Der Strahlungsemittierende Halbleiterchip ist beispielsweise eine LED. Der strahlungsdetektierende
Halbleiterchip ist beispielsweise ein Strahlungsdetektor beziehungsweise ein Lichtsensor.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im
Verfahrensschritt E) zumindest teilweise in das
Trägersubstrat gesägt. Dabei wird mit Vorteil das
Trägersubstrat nicht durchgesägt, sondern lediglich angesägt. Dadurch kann vorteilhafterweise im nachfolgenden
Verfahrensschritt F) der Rahmen in den Sägeschnitten des Trägersubstrats mechanisch befestigt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird nach dem
Verfahrensschritt F) oder vor dem Verfahrensschritt F) der Verbund, insbesondere mittels Sägen, in einzelne
Halbleiterbauelemente vereinzelt. Der Rahmen kann demnach nach dem ersten Sägeschritt und vor dem zweiten Sägeschritt auf dem Trägersubstrat montiert werden. Die
Halbleiterbauelemente können anschließend im Verbund weiter verarbeitet werden. Beispielsweise kann eine visuelle
Endkontrolle der Halbleiterbauelemente im Verbund
durchgeführt werden. Alternativ ist es möglich, den Rahmen nach dem zweiten
Sägeschritt auf die vereinzelten Bauelemente aufzubringen. Der Rahmen ist dabei einstückig ausgebildet und wird
anschließend vereinzelt.
Das Herstellungsverfahren weist demnach zumindest zwei
Sägeschritte auf, wobei der erste Sägeschritt das
Trägersubstrat nicht vereinzelt, höchstens ansägt. Erst der zweite Sägeschritt vereinzelt den Verbund zu einzelne
Halbleiterbauelemente .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform werden im
Verfahrensschritt C) und D) die Vergussmassen, also zum
Beispiel die erste Vergussmasse und die zweite Vergussmasse, jeweils durch ein Transfer Molding Verfahren aufgebracht. Die Verfahrenschritte C) und D) können dabei in einem einzigen Prozessschritt erfolgen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im
Verfahrensschritt F) der gemeinsame Rahmen mit einer
Klebeschicht auf dem Trägersubstrat befestigt. Der Rahmen wird demnach nicht mittels eines Transfer-Moldverfahrens auf das Trägersubstrat aufgebracht, sondern separat hergestellt und anschließend mittels einer Klebeschicht auf dem
Trägersubstrat montiert. Dadurch ermöglicht sich eine höhere Flexibilität und eine höhere Designfreiheit des Rahmens.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird der gemeinsame Rahmen in einem separaten Spritzgussverfahren hergestellt. Der Rahmen kann demnach ein spritzgegossener Rahmen sein, der parallel zum Trägersubstrat hergesellt wird und nach Montage der Halbleiterchips auf dem Trägersubstrat montiert wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird im
Verfahrensschritt F) der Rahmen zumindest teilweise in den im Verfahrensschritt E) durchtrennten Bereichen der
Vergussmassen auf dem Trägersubstrat aufgebracht. Im
Verfahrensschritt E) werden also die erste und die zweite Vergussmasse zwischen benachbarten Halbleiterchips
durchtrennt. Dabei werden die Vergussmassen derart getrennt, dass in der Trennlinie beziehungsweise Sägelinie Kammerwände eingebracht werden können. So kann im Verfahrensschritt F) jeder Halbleiterchip in einer eigenen Kammer des Rahmens angeordnet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist ein so
hergestelltes optoelektronisches Halbleiterbauelement ein Trägersubstrat, einen strahlungsemittierenden Halbleiterchip, einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip und einen
Rahmen auf. Der Rahmen ist auf dem Trägersubstrat befestigt, um Reflexionen am Rahmen möglichst zu vermeiden. Dabei ist es möglich, dass in dem Rahmen eine erste Kammer und eine zweite Kammer ausgebildet sind, die jeweils nach oben offen sind. Der Strahlungsemittierende Halbleiterchip weist dann eine zur Strahlungserzeugung geeignete aktive Schicht auf, ist mittels einer ersten Vergussmasse vergossen und ist in der ersten Kammer auf dem Trägersubstrat
angeordnet. Der strahlungsdetektierende Halbleiterchip weist in diesem Fall eine zur Strahlungsdetektion geeignete aktive Schicht auf, ist mittels einer zweiten Vergussmasse vergossen und ist in der zweiten Kammer auf dem Trägersubstrat
angeordnet. Durch die Kammern mittels des Rahmens ist
zwischen dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip und dem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip eine optische
Barriere ausgebildet. Nach oben hin offen bedeutet insbesondere, dass der Rahmen auf der von dem Trägersubstrat abgewandten Seite jeweils eine Öffnung im Bereich der Kammer aufweist.
Die in Verbindung mit dem Herstellungsverfahren angeführten Merkmale finden auch in Zusammenhang mit dem
Halbleiterbauelement Verwendung und umgekehrt. Das Halbleiterbauelement weist demnach zumindest zwei
Halbleiterchips auf, die mittels eines Rahmens, vorzugsweise eines spritzgegossenen Rahmens, räumlich getrennt sind, sodass der Rahmen ein optisches Übersprechen zwischen den einzelnen Halbleiterchips verhindert. Der Rahmen ist dabei bevorzugt mit einer Klebeschicht auf dem Trägersubstrat aufgebracht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der Rahmen aus einer schwarzen Vergussmasse gebildet. Beispielsweise enthält die Vergussmasse des Rahmens Ruß, sodass der Rahmen
lichtundurchlässig ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind der Rahmen aus einem lichtundurchlässigen Material und die erste
Vergussmasse und die zweite Vergussmasse aus einem
lichtdurchlässigen Material gebildet. So wird gewährleistet, dass zwischen den Halbleiterchips aufgrund des
lichtundurchlässigen Rahmens ein optisches Übersprechen verhindert werden kann, wobei gleichzeitig eine Lichtein- beziehungsweise Lichtauskopplung in die Halbleiterchips oder aus den Halbleiterchips durch die Öffnungen des Rahmens und durch die lichtdurchlässigen Vergussmassen ermöglicht wird. Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind die erste
Vergussmasse und die zweite Vergussmasse zumindest
bereichsweise in Form einer Linse ausgebildet. Beispielsweise sind die Halbleiterchips jeweils mit der jeweiligen
Vergussmasse vollständig umschlossen, wobei im Bereich der Lichtein- beziehungsweise Lichtaustrittsöffnung der
Halbleiterchips die Vergussmassen eine Linsenform aufweisen. So kann eine Strahlungsformung der vom Halbleiterchip
emittierten beziehungsweise vom Halbleiterchip zu
detektierenden Strahlung erzielt werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist in der zweiten Kammer ein weiterer strahlungsdetektierender Halbleiterchip angeordnet. In diesem Fall weist das Halbleiterbauelement demnach einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip und zwei strahlungsdetektierende Halbleiterchips auf, wobei der
Strahlungsemittierende Halbleiterchip von den zwei
strahlungsdetektierenden Halbleiterchips mittels des Rahmens optisch getrennt ist. Die strahlungsdetektierenden
Halbleiterchips dagegen sind optisch nicht voneinander getrennt. In diesem Fall erfüllen die
strahlungsdetektierenden Halbleiterchips beispielsweise unterschiedliche Funktionen und sind für Strahlung in
unterschiedlichen Wellenlängenbereichen empfindlich.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist der
Strahlungsemittierende Halbleiterchip ein IR-Sender,
beispielsweise eine LED, die infrarote Strahlung emittiert. Der strahlungsdetektierende Halbleiterchip ist vorzugsweise ein IR-Empfänger, beispielsweise ein Strahlungsdetektor, der empfindlich ist für Infrarotstrahlung und der weitere
strahlungsdetektierende Halbleiterchip ist bevorzugt ein Umgebungslichtsensor. Der weitere strahlungsdetektierende Halbleiterchip ist somit beispielsweise auf Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich empfindlich. Die
strahlungsdetektierenden Halbleiterchips erfüllen demnach unterschiedliche Funktionen. Insbesondere ist der IR- Empfänger dafür vorgesehen, die vom IR-Sender emittierte
Strahlung zu detektieren. Der weitere strahlungsdetektierende Halbleiterchip ist vorgesehen, das Umgebungslicht des
Bauelements zu detektieren. Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die erste Kammer und die zweite Kammer jeweils eine Blendenöffnung in eine Vorzugsrichtung auf. Insbesondere sind die Öffnungen im
Rahmen im Bereich jeder Kammer derart ausgebildet, dass die von dem Halbleiterchip emittierte Strahlung beziehungsweise die für den Halbleiterchip zu detektierende Strahlung in eine Vorzugsrichtung gelenkt wird. Hierzu weist die Blendenöffnung beispielsweise an einer Seite eine schräge Seitenfläche auf, an der die vom Halbleiterchip emittierte Strahlung oder vom Halbleiterchip zu detektierende Strahlung in eine
Vorzugsrichtung reflektiert wird. Die gegenüberliegende
Seitenfläche der Blendenöffnung kann dabei beispielsweise senkrecht ausgebildet sein, sodass an dieser Seitenfläche eine Reflexion in Richtung eines anderen Winkels erzeugt wird. Vorzugsweise weisen die Seitenflächen der
Blendenöffnungen, die benachbart zu dem benachbarten
Halbleiterchip liegen, die senkrechte Ausgestaltung auf. Die restlichen Seitenflächen der Kammeröffnungen weisen
vorzugsweise jeweils eine schräge Seitenfläche auf, also eine Seitenfläche, die in Bezug auf die laterale Ausdehnung des Trägersubstrats in einem Winkel zwischen 0 und 90° angeordnet ist. Dadurch kann weiter ein optisches Übersprechen zwischen den Halbleiterchips verhindert werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform wird das
Halbleiterbauelement mit strahlungsemittierendem
Halbleiterchip und strahlungsdetektierendem Halbleiterchip als Abstandssensor und/oder Umgebungslichtsensor verwendet. Insbesondere bei der Ausgestaltung des Bauelements mit drei Halbleiterchips, also einem Strahlungsemittierenden
Halbleiterchip und zwei strahlungsdetektierenden
Halbleiterchips, kann sowohl ein Abstandssensor als auch ein Umgebungslichtsensor in einem Bauelement realisiert werden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren 1 bis 3 beschriebenen Ausführungsbeispielen. Es zeigen :
Figur 1 einen schematischen Querschnitt eines
Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen
Halbleiterbauelements , Figuren 2A bis 2D jeweils Ausschnitte von erfindungsgemäßen
Halbleiterbauelementen im Verbund im
Herstellungsverfahren, und
Figur 3 eine schematische Aufsicht auf ein
Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Halbleiterbauelements gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1.
In den Figuren können gleiche oder gleich wirkende
Bestandteile jeweils mit den gleichen Bezugszeichen versehen sein. Die dargestellten Bestandteile und deren
Größenverhältnisse untereinander sind nicht als
maßstabsgerecht anzusehen. Vielmehr können einzelne Bestandteile, wie beispielsweise Schichten, Strukturen,
Komponenten und Bereiche zur besseren Darstellbarkeit
und/oder zum besseren Verständnis übertrieben dick oder groß dimensioniert dargestellt sein.
Figur 1 zeigt einen Querschnitt eines Halbleiterbauelements, das ein Trägersubstrat 2 aufweist, auf dem ein
strahlungsemittierender Halbleiterchip la und ein
strahlungsdetektierender Halbleiterchip lb angeordnet und elektrisch mit beispielsweise Leiterbahnen auf dem
Trägersubstrat verbunden sind. Die Halbleiterchips la, lb sind dabei lateral beabstandet zueinander auf dem
Trägersubstrat 2 angeordnet. Der strahlungsemittierende Halbleiterchip la weist eine zur Strahlungserzeugung geeignete aktive Schicht auf.
Beispielsweise ist der strahlungsemittierende Halbleiterchip la eine LED, der Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich emittiert. Der strahlungsdetektierende Halbleiterchip lb weist eine zur Strahlungsdetektion geeignete aktive Schicht auf und ist beispielsweise ein Lichtsensor, der geeignet ist, Strahlung im infraroten Wellenlängenbereich zu detektieren.
Das Trägersubstrat 2 ist beispielsweise eine Leiterplatte, vorzugsweise ein PCB (printed circuit board) .
Der strahlungsemittierende Halbleiterchip la ist mit einer ersten Vergussmasse 3a vergossen. Entsprechend ist der strahlungsdetektierende Halbleiterchip lb mit einer zweiten Vergussmasse 3b vergossen. Zwischen den Vergussmassen 3a, 3b ist in lateraler Richtung ein Abstand angeordnet. Die
Vergussmassen 3a und 3b umhüllen die Halbleiterchips la und lb jeweils vorzugsweise vollständig. Die erste Vergussmasse 3a und die zweite Vergussmasse 3b sind aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet, sodass die von dem Halbleiterchip la emittierte Strahlung beziehungsweise die von dem Halbleiterchip lb zu detektierende Strahlung durch die Vergussmassen 3a, 3b zur Lichtein- beziehungsweise
Lichtauskoppelfläche der Halbleiterchips gelangen kann. Die Vergussmassen 3a, 3b sind beispielsweise lichtdurchlässig für Strahlung im infraroten und/oder sichtbaren
Wellenlängenbereich .
Die erste Vergussmasse 3a und die zweite Vergussmasse 3b sind bereichsweise in Form einer Linse 4a, 4b ausgebildet.
Insbesondere ist der Lichtaustrittsfläche des ersten
Halbleiterchips la die Linse 4a nachgeordnet. Ebenso ist der Lichteintrittsfläche des zweiten Halbleiterchips lb die zweite Linse 4b nachgeordnet. Beispielsweise ist die erste Vergussmasse 3a bereichsweise in Form eines Quaders oder eines Würfels ausgebildet, in der der Halbleiterchip la angeordnet ist, wobei auf dem Würfel in Abstrahlrichtung die erste Linse 4a ausgebildet ist. Entsprechend kann die zweite Vergussmasse 3b ausgebildet sein. Die Vergussmassen 3a, 3b, insbesondere die Linsen 4a, 4b sind dabei beispielsweise in einem Transfer Molding Verfahren hergestellt. Auf dem Trägersubstrat 2 ist weiter ein Rahmen 5 befestigt, der eine erste Kammer 6a und eine zweite Kammer 6b aufweist, die jeweils nach oben offen sind. Nach oben offen bedeutet insbesondere, dass der Rahmen 5 auf der von dem
Trägersubstrat 2 abgewandten Seite zwei Öffnungen im Bereich der Kammern 6a, 6b aufweist. Der erste Halbleiterchip la sowie die erste Vergussmasse 3a sind in der ersten Kammer 6a des Rahmens 5 angeordnet. Entsprechend sind der zweite
Halbleiterchip lb und die zweite Vergussmasse 3b in der zweiten Kammer 6b des Rahmens angeordnet. Zwischen dem
Strahlungsemittierenden Halbleiterchip la und dem
strahlungsdetektierenden Halbleiterchip lb ist durch die Kammern mittels des Rahmens eine optische Barriere 51 ausgebildet. Insbesondere sind Kammerwände zwischen dem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip la und dem
strahlungsdetektierenden Halbleiterbauelement lb angeordnet, die die optische Barriere 51 bilden und so ein optisches Übersprechen zwischen dem Strahlungsemittierenden
Halbleiterchip la und dem strahlungsdetektierenden
Halbleiterchip lb verhindern.
Der Rahmen 5 ist vorzugsweise ein spritzgegossener Rahmen, der in einem separaten Herstellungsschritt hergestellt und nachträglich auf dem Trägersubstrat montiert ist.
Insbesondere ist der Rahmen 5 nach dem Aufbringen und
Vergießen der Halbleiterchips auf dem Rahmen montiert.
Beispielsweise wird der Rahmen mittels einer Klebeschicht 7 auf dem Trägersubstrat 2 befestigt.
Aufgrund der nachträglichen Befestigung des Rahmens 5 ist zwischen den Vergussmassen 3a, 3b und dem Rahmen 5 jeweils ein Abstand angeordnet, der beispielsweise zumindest
teilweise mit der Klebeschicht 7 gefüllt sein kann. Die Vergussmassen 3a, 3b grenzen demnach nicht direkt an den Rahmen 5 an.
Der Rahmen 5 ist vorzugsweise aus einem lichtundurchlässigen Material gebildet, beispielsweise ist der Rahmen 5 aus einer schwarzen Vergussmasse gebildet. So kann vorzugsweise das optische Übersprechen zwischen strahlungsemittierendem
Halbleiterchip und strahlungsdetektierendem Halbleiterchip unterbunden werden. Die Linsen 4a, 4b sind zumindest bereichsweise in den
Öffnungen des Rahmens 5 angeordnet. Vorzugsweise überragen die Linsen 4a, 4b den Rahmen 5 in vertikaler Richtung nicht. Bevorzugt entspricht die Höhe der Linsen 4a, 4b etwa der Höhe des Rahmens 5.
Der Rahmen 5 weist im Bereich der Kammern 6a, 6b,
insbesondere in den Öffnungen des Rahmens 5, jeweils eine Blendenöffnung in eine Vorzugsrichtung auf. Diese
Blendenöffnung in Vorzugsrichtung kann insbesondere dadurch realisiert werden, dass Seitenflächen der Öffnungen des Rahmens unterschiedlich schräg ausgebildet sind, also einen unterschiedlichen Winkel bezogen auf die laterale Ausdehnung des Trägersubstrats 2 aufweisen. Beispielsweise ist eine erste Seitenfläche 5a der Öffnungen des Rahmens 5 schräg ausgebildet, also in einem Winkel zwischen 0 und 90° bezogen auf die laterale Ausrichtung des Trägersubstrats 2. Eine zweite Seitenfläche 5b, die beispielsweise der ersten
Seitenfläche 5a gegenüberliegend angeordnet ist, weist eine senkrechte Ausrichtung zur lateralen Ausdehnung des
Trägersubstrats 2 auf. So wird die von dem
Strahlungsemittierenden Halbleiterchip la emittierte
Strahlung an der zweiten Seitenfläche 5b in einem anderen Winkel reflektiert als an der ersten schrägen Seitenfläche 5a, sodass die aus der Öffnung des Rahmens 5 austretende Strahlung in eine Vorzugsrichtung gerichtet wird.
Entsprechend ist die Öffnung der zweiten Kammer 6b des zweiten Halbleiterchips lb ausgebildet. Vorzugsweise sind alle Seitenflächen der Öffnungen der ersten Kammer 6a und der zweiten Kammer 6b schräg ausgebildet, also in einem Winkel zwischen 0 und 90°, bis auf die Seitenfläche 5b, die an der optischen Barriere 51 ausgebildet ist, also die Seitenfläche der Öffnungen, die zwischen Strahlungsemittierenden
Halbleiterchip la und strahlungsdetektierenden Halbleiterchip lb angeordnet ist. In diesem Fall sind also drei
Seitenflächen der Öffnungen schräg ausgebildet. Lediglich eine Seitenfläche weist eine senkrechte Ausbildung auf.
Ein Halbleiterbauelement, wie es in dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 dargestellt ist, kann beispielsweise als
Abstands- und/oder Umgebungslichtsensor Verwendung finden.
Das Ausführungsbeispiel der Figur 1 wird in einem Verbund mit einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen hergestellt. Ein derartiges Herstellungsverfahren wird in Verbindung mit den Ausführungsbeispielen der Figuren 2A bis 2D näher erläutert.
In Figur 3 ist eine Aufsicht auf das Halbleiterbauelement gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 dargestellt. In der Aufsicht ist der Rahmen 5 dargestellt, der zwei rechteck- beziehungsweise quaderförmige Öffnungen aufweist, in denen jeweils die Halbleiterchips la, lb angeordnet sind. Der
Rahmen ist so ausgebildet, dass zwischen den Öffnungen und zwischen den Halbleiterchips die optische Barriere 51 ausgebildet ist. Die Öffnungen weisen Seitenflächen 5a, 5b auf, wobei die Seitenflächen 5b an der optischen Barriere 51 senkrecht ausgebildet sind. Die restlichen Seitenflächen 5a weisen eine schräge Ausbildung auf, sodass durch die
Öffnungen eine Blendenfunktion in einer Vorzugsrichtung realisiert wird. Die Halbleiterchips la, lb sind jeweils mit den Vergussmassen 3a, 3b vergossen.
In der zweiten Kammer, in der der strahlungsdetektierende Halbleiterchip lb angeordnet ist, ist ein weiterer
strahlungsdetektierender Halbleiterchip lc angeordnet, der beispielsweise ein Umgebungslichtsensor ist. Die strahlungsdetektierenden Halbleiterchips lb, lc sind dabei nicht voneinander optisch getrennt, da diese unterschiedliche Funktionen erfüllen und sich somit nicht gegenseitig in ihrer Funktion beeinflussen oder behindern. Lediglich zwischen den strahlungsdetektierenden Halbleiterchips lb, lc und dem
Strahlungsemittierenden Halbleiterchip la ist die optische Barriere 51 ausgebildet. Im Übrigen stimmt das Ausführungsbeispiel der Figur 3 mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 1 im Wesentlichen überein.
In Figur 2A ist ein erster Herstellungsschritt eines
Verfahrens zum Herstellen eines Halbleiterbauelements gemäß den Figuren 1A und 3 dargestellt. Das Halbleiterbauelement wird insbesondere in einem Verbund aus einer Mehrzahl von Halbleiterbauelementen hergestellt. Jedes
Halbleiterbauelement weist dabei einen
Strahlungsemittierenden Halbleiterchip und zumindest einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip auf.
In Figur 2A ist eine schematische Aufsicht auf ein
Trägersubstrat 2 dargestellt, auf dem die Mehrzahl von
Halbleiterchips angeordnet ist. Insbesondere sind einige der strahlungsemittierenden Halbleiterchips, die mit der ersten Vergussmasse 3a vergossen sind, in einer ersten Spalte n auf dem Trägersubstrat 2 angeordnet. Diese Halbleiterchips bilden somit eine linienförmige Anordnung zueinander. In einem lateralen Abstand ist parallel eine zweite Spalte n
ausgebildet, in der die strahlungsdetektierenden
Halbleiterchips angeordnet sind, die mit der zweiten
Vergussmasse 3b vergossen sind. Die ersten und zweiten
Spalten 2 der strahlungsemittierenden Halbleiterchips und strahlungsdetektierenden Halbleiterchips wechseln sich alternierend auf dem Trägersubstrat ab.
Die Vergussmassen weisen jeweils eine linsenförmige
Ausbildung 4a, 4b auf, wobei jedem Halbleiterchip eine Linse nachgeordnet ist. Lateral neben einem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip ist jeweils ein strahlungsdetektierender
Halbleiterchip angeordnet. Die Strahlungsemittierenden
Halbleiterchips einer Spalte weisen dabei eine gemeinsame erste Vergussmasse 3a und die strahlungsdetektierenden
Halbleiterchips der benachbarten Spalte weisen dabei jeweils eine gemeinsame zweite Vergussmasse 3b auf.
Die Spalten aus Strahlungsemittierenden Halbleiterchips und strahlungsdetektierenden Halbleiterchips wechseln sich dabei auf dem Trägersubstrat mehrmals ab, sodass eine
Matrixanordnung der Halbleiterchips auf dem Trägersubstrat entsteht. In den Spalten n befinden sich jeweils lediglich strahlungsemittierende beziehungsweise
strahlungsdetektierende Halbleiterchips. In den Zeilen m ist ein strahlungsemittierender Halbleiterchip jeweils benachbart zu einem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip angeordnet.
Die erste Vergussmasse 3a und die zweite Vergussmasse 3b sind jeweils linienförmig über den jeweiligen Spalten der
Halbleiterchips einstückig ausgebildet. In einem
nachfolgenden Verfahrensschritt werden die erste Vergussmasse 3a und die zweite Vergussmasse 3b mittels Sägen zwischen benachbarten Halbleiterchips jeweils einer Spalte n
durchtrennt. Die Vergussmassen werden demnach entsprechend der Sägelinien 8a durchtrennt. Dabei kann zumindest teilweise zusätzlich in das Trägersubstrat 2 gesägt werden. Das
Trägersubstrat 2 wird dabei jedoch nicht vollständig durchtrennt, sodass die Bauelemente weiter im Verbund
vorliegen. Es werden lediglich zwischen den einzelnen
Halbleiterchips einer Spalte n die Vergussmassen entsprechend der Sägelinien 8a geöffnet, sodass in Bereichen der
Sägelinien 8a das Trägersubstrat offengelegt wird.
Parallel, nachträglich oder vorher wird ein Rahmen 5 in einem separaten Spritzgussverfahren hergestellt, wie in Figur 2B gezeigt. In Figur 2B ist eine Aufsicht auf den Rahmen 5 gezeigt. Der Rahmen 5 weist dabei eine Mehrzahl von Kammern 6a, 6b auf, wobei jeweils eine Kammer 6a, 6b einem
Halbleiterchip auf dem Trägersubstrat zugeordnet wird. Für die Mehrzahl an Halbleiterchips auf dem Trägersubstrat im Verbund, das in Figur 2 dargestellt ist, wird somit ein gemeinsamer Rahmen 5 hergestellt. Vorzugsweise weist der hergestellte Rahmen 5 entsprechende Abmessungen auf, die den Abmessungen des Trägersubstrats 2 in etwa entsprechen.
Im nachfolgenden Verfahrensschritt wird der gemeinsame Rahmen 5 des Ausführungsbeispiels der Figur 2B auf das
Trägersubstrat 2 des Ausführungsbeispiels der Figur 2A aufgebracht, wobei der Rahmen so angeordnet wird, dass jeweils ein Halbleiterchip in jeweils einer Kammer des
Rahmens angeordnet wird. Hierzu wird der Rahmen
beispielsweise zumindest teilweise in den durchtrennten
Bereichen der Vergussmassen auf dem Trägersubstrat
aufgebracht und beispielsweise mittels einer Klebeschicht auf dem Trägersubstrat befestigt. Nach dem Befestigen des gemeinsamen Rahmens auf dem
Trägersubstrat mit einer Mehrzahl von Halbleiterchips kann der Verbund mittels Sägen in einzelne Halbleiterbauelemente vereinzelt werden. Insbesondere kann der Verbund vor dem Aufbringen des Rahmens auf dem Trägersubstrat vereinzelt werden, wobei in diesem Fall anschließend der gemeinsame Rahmen auf den vereinzelten Bauelementen aufgebracht wird, der anschließend zu einzelne Bauelemente vereinzelt wird.
Alternativ kann erst der Rahmen auf dem Trägersubstrat aufgebracht werden, wobei anschließend dieser Verbund aus Trägersubstrat und Rahmen mittels Sägen zu einzelne
Halbleiterbauelemente vereinzelt wird.
In den Figuren 2C und 2D sind notwendige Sägeschritte
gezeigt, um die Halbleiterbauelemente aus dem Verbund zu lösen. In einem ersten Sägeschritt wird, wie in Figur 2C dargestellt, entsprechend der Sägelinien 9a der Verbund entlang der Zeilen gesägt. In Figur 2C ist ein Querschnitt des Verbunds gezeigt, wobei der Übersicht halber lediglich ein Ausschnitt dargestellt ist. Der erste Sägeschnitt 9a wird dabei durch den Rahmen 5 geführt, sodass der Verbund zu den Zeilen vereinzelt wird. Jede Zeile weist dabei lateral nebeneinander angeordnete Halbleiterbauelemente auf. Um diese Zeilen weiter zu vereinzeln, werden anschließend in einem zweiten Sägeschritt entsprechend den Spalten diese Zeilen vereinzelt, wie in Figur 2B dargestellt. In 2B ist der
Übersicht halber wiederum lediglich ein Ausschnitt eines Bauelements im Verbund einer Zeile gezeigt. Durch Vereinzeln der Zeilen entsprechend der Sägelinien 9b durch den Rahmen 5 können so vereinzelte Halbleiterbauelemente geschaffen werden . Durch das Herstellen der Bauelemente im Verbund erhöht sich mit Vorteil die Produktivität, wodurch sich die
Produktionskosten und die Produktionszeit verringern. Zudem kann ein höherer Durchsatz beim Anbringen des Rahmens auf dem Trägersubstrat erzielt werden. Aufgrund der separaten
Herstellung des Rahmens im Spritzgussverfahren kann eine höhere Flexibilität und Designfreiheit des Rahmens
gewährleistet werden. Ferner können dünne Wandstärken des Rahmens und dadurch besonders kleine Bauformabmessungen erzielt werden.
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese beschränkt, sondern umfasst jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den
Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn diese Merkmale oder diese Kombinationen selbst nicht explizit in den Ansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben sind.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2011 105374.7, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

1. Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von
optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund, die jeweils einen Strahlungsemittierenden Halbleiterchip (la), einen strahlungsdetektierenden Halbleiterchip (lb) und einen Rahmen (5) aufweisen, mit folgenden
Verfahrensschritten :
A) Bereitstellen eines Trägersubstrats (2),
B) Aufbringen und elektrisches Kontaktieren einer
Mehrzahl von Strahlungsemittierenden Halbleiterchips (la) und strahlungsdetektierenden Halbleiterchips (lb) auf das Trägersubstrat (2), wobei jeweils einem
Strahlungsemittierenden Halbleiterchip (la) ein strahlungsdetektierender Halbleiterchip (lb)
zugeordnet wird,
C) Vergießen der Mehrzahl der strahlungsemittiernden
Halbleiterchips (la) mit einer ersten Vergussmasse (3a) ,
D) Vergießen der Mehrzahl der strahlungsdetektierenden Halbleiterchips (lb) mit einer zweiten Vergussmasse (3b) ,
E) Durchtrennen der ersten und zweiten Vergussmasse (3a, 3b) mittels Sägen zwischen benachbarten
Halbleiterchips ,
F) Aufbringen eines gemeinsamen Rahmens (5) auf das
Trägersubstrat (2), der eine Mehrzahl von nach oben offenen Kammern (6a, 6b) aufweist, wobei der Rahmen (5) so angeordnet wird, dass jeweils ein
Halbleiterchip (la, lb) in jeweils einer Kammer (6a, 6b) des Rahmens (5) angeordnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Verfahrensschritt E) zumindest teilweise m das Trägersubstrat (2) gesägt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
nach dem Verfahrensschritt F) oder vor dem
Verfahrensschritt F) der Verbund mittels Sägen (9a, 9b) in einzelne Halbleiterbauelemente vereinzelt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
im Verfahrensschritt C) und D) die erste Vergussmasse (3a) und die zweite Vergussmasse (3b) jeweils durch ein Transfer Molding Verfahren aufgebracht werden.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
im Verfahrensschritt F) der gemeinsame Rahmen (5) mit einer Klebeschicht (7) auf dem Trägersubstrat (2) befestigt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
im Verfahrensschritt F) der Rahmen (5) zumindest teilweise in den im Verfahrensschritt E) durchtrennten Bereichen der Vergussmassen (3a, 3b) auf dem
Trägersubstrat (2) aufgebracht wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
der gemeinsame Rahmen (5) in einem separaten
Spritzgußverfahren hergestellt wird.
8. Optoelektronisches Halbleiterbauelement, das nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist, mit einem Trägersubstrat (2), einem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (la), einem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip (lb) und einem Rahmen (5), wobei
der Rahmen (5) auf dem Trägersubstrat (2) befestigt ist, wobei in dem Rahmen (5) eine erste Kammer (6a) und eine zweite Kammer (6b) ausgebildet sind, die jeweils nach oben offen sind,
der Strahlungsemittierende Halbleiterchip (la) eine zur Strahlungserzeugung geeignete aktive Schicht aufweist, mittels einer ersten Vergussmasse (3a) vergossen ist und in der ersten Kammer (6a) auf dem Trägersubstrat (2) angeordnet ist,
der strahlungsdetektierende Halbleiterchip (lb) eine zur Strahlungsdetektion geeignete aktive Schicht aufweist, mittels einer zweiten Vergussmasse (3b) vergossen ist und in der zweiten Kammer (6b) auf dem Trägersubstrat (2) angeordnet ist, und
durch die Kammern (6a, 6b) mittels des Rahmens (5) zwischen dem strahlungsemittierenden Halbleiterchip (la) und dem strahlungsdetektierenden Halbleiterchip (lb) eine optische Barriere (51) ausgebildet ist.
9. Halbleiterbauelement nach Anspruch 8, wobei
der Rahmen (5) einstückig und aus einer schwarzen Vergussmasse ausgebildet ist.
10. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 oder 9, wobei
der Rahmen (5) aus einem lichtundurchlässigen Material und die erste Vergussmasse (3a) und die zweite Vergussmasse (3b) aus einem lichtdurchlässigen Material gebildet sind.
11. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 10, wobei
die erste Vergussmasse (3a) und die zweite Vergussmasse (3b) zumindest bereichsweise in Form einer Linse (4a, 4b) ausgebildet sind.
12. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 11, wobei
in der zweiten Kammer (6b) ein weiterer
strahlungsdetektierender Halbleiterchip (lc) angeordnet ist .
13. Halbleiterbauelement nach Anspruch 12, wobei
der Strahlungsemittierende Halbleiterchip (la) ein IR- Sender, der strahlungsdetektierende Halbleiterchip (lb) ein IR-Empfänger und der weitere strahlungsdetektierende Halbleiterchip (lc) ein Umgebungslichtsensor sind.
14. Halbleiterbauelement nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 13, wobei
die erste Kammer (6a) und die zweite Kammer (6b) jeweils eine Blendenöffnung in eine Vorzugsrichtung aufweisen.
15. Verwendung eines Halbleiterbauelements nach einem der vorhergehenden Ansprüche 8 bis 14 als Abstands- und/oder Umgebungslichtsensor .
PCT/EP2012/062009 2011-06-22 2012-06-21 Verfahren zum herstellen einer mehrzahl von optoelektronischen halbleiterbauelementen im verbund, derart hergestelltes halbleiterbauelement und dessen verwendung WO2012175631A2 (de)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201280030894.8A CN103608922B (zh) 2011-06-22 2012-06-21 用于在复合结构中制造多个光电子半导体器件的方法、这样制造的半导体器件及其应用
US14/127,441 US9269848B2 (en) 2011-06-22 2012-06-21 Method for producing a plurality of optoelectronic semiconductor components in combination, semiconductor component produced in such a way, and use of said semiconductor component
KR1020137034031A KR101918325B1 (ko) 2011-06-22 2012-06-21 조합된 복수의 광전자 반도체 소자를 생산하는 방법, 그러한 방식으로 제조된 반도체 소자, 및 상기 반도체 소자의 용도

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102011105374.7 2011-06-22
DE102011105374.7A DE102011105374B4 (de) 2011-06-22 2011-06-22 Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund

Publications (2)

Publication Number Publication Date
WO2012175631A2 true WO2012175631A2 (de) 2012-12-27
WO2012175631A3 WO2012175631A3 (de) 2013-02-21

Family

ID=46319153

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2012/062009 WO2012175631A2 (de) 2011-06-22 2012-06-21 Verfahren zum herstellen einer mehrzahl von optoelektronischen halbleiterbauelementen im verbund, derart hergestelltes halbleiterbauelement und dessen verwendung

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9269848B2 (de)
KR (1) KR101918325B1 (de)
DE (1) DE102011105374B4 (de)
WO (1) WO2012175631A2 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849892A (zh) * 2013-12-09 2016-08-10 赫普塔冈微光有限公司 具有包括在光电子器件上方的不同高度处的光学元件的多个光学通道的模块

Families Citing this family (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012222015B4 (de) * 2012-11-30 2019-07-18 Infineon Technologies Ag Feuchtigkeitsdichtes Halbleitermodul und ein Verfahren zu dessen Herstellung
TWI527166B (zh) * 2013-07-25 2016-03-21 The package structure of the optical module
TW201505134A (zh) * 2013-07-25 2015-02-01 Lingsen Precision Ind Ltd 光學模組的封裝結構
DE102013214877A1 (de) * 2013-07-30 2015-02-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen eines Abdeckelements und eines optoelektronischen Bauelements, Abdeckelement und optoelektronisches Bauelement
US9496247B2 (en) * 2013-08-26 2016-11-15 Optiz, Inc. Integrated camera module and method of making same
CN105679753B (zh) * 2014-11-20 2018-05-08 日月光半导体制造股份有限公司 光学模块、其制造方法及电子装置
CN105789196B (zh) 2014-12-22 2019-10-08 日月光半导体制造股份有限公司 光学模块及其制造方法
US10508935B2 (en) 2015-10-15 2019-12-17 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Optical module and manufacturing process thereof
US11069667B2 (en) * 2016-03-31 2021-07-20 Stmicroelectronics Pte Ltd Wafer level proximity sensor
DE102016213980A1 (de) * 2016-07-29 2018-02-01 Robert Bosch Gmbh Optische Anordnung für ein LiDAR-System, LiDAR-System und Arbeitsvorrichtung
US10770632B2 (en) 2018-03-09 2020-09-08 Nichia Corporation Light source device
US10930802B2 (en) * 2018-05-03 2021-02-23 Advanced Semiconductor Engineering, Inc. Semiconductor device package and method of manufacturing the same
KR102552493B1 (ko) 2018-06-20 2023-07-11 현대자동차주식회사 전자파 차폐 기능을 가지는 무선충전기
FR3100379B1 (fr) * 2019-09-03 2021-09-24 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication
FR3100380B1 (fr) * 2019-09-03 2021-10-01 St Microelectronics Grenoble 2 Dispositif électronique comprenant des composants électroniques optiques et procédé de fabrication

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS63176A (ja) 1986-06-19 1988-01-05 Honda Motor Co Ltd 複合型光センサ
DE19600678A1 (de) 1996-01-10 1997-07-24 Siemens Ag Optoelektronisches Halbleiter-Bauelement
US5962854A (en) 1996-06-12 1999-10-05 Ishizuka Electronics Corporation Infrared sensor and infrared detector
JP4003847B2 (ja) * 1997-08-13 2007-11-07 シチズン電子株式会社 赤外線データ通信モジュールおよびその製造方法
DE19808004A1 (de) 1998-02-26 1999-09-09 Vishay Semiconductor Gmbh Bauteil zur optischen Datenübertragung
TW418422B (en) 1998-05-20 2001-01-11 Rohm Co Ltd Reflection-type sensor
JP3291278B2 (ja) 1999-10-19 2002-06-10 サンユレック株式会社 光電子部品の製造方法
JP3598245B2 (ja) 1999-10-21 2004-12-08 松下電器産業株式会社 電子部品の実装方法及び基板モジュール
JP2007027621A (ja) * 2005-07-21 2007-02-01 Rohm Co Ltd 面実装型フォトインタラプタとその製造方法
JP2008051764A (ja) * 2006-08-28 2008-03-06 Sharp Corp 測距センサ、及びその測距センサを搭載した電子機器
DE102008025159A1 (de) 2008-05-26 2009-12-10 Osram Opto Semiconductors Gmbh Halbleiterbauelement, Reflexlichtschranke und Verfahren zur Herstellung eines Gehäuses
JP5178393B2 (ja) 2008-08-20 2013-04-10 シャープ株式会社 光学式測距センサおよび電子機器
US8324602B2 (en) 2009-04-14 2012-12-04 Intersil Americas Inc. Optical sensors that reduce specular reflections
US8779361B2 (en) 2009-06-30 2014-07-15 Avago Technologies General Ip (Singapore) Pte. Ltd. Optical proximity sensor package with molded infrared light rejection barrier and infrared pass components
US8146247B2 (en) 2009-09-16 2012-04-03 Lite-On Singapore Pte. Ltd. Method for packaging a sensor unit
US20120290255A1 (en) * 2011-05-13 2012-11-15 Intersil Americas Inc. Clear layer isolation
US9281301B2 (en) * 2011-05-19 2016-03-08 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic device and method for producing optoelectronic devices
TWM428490U (en) * 2011-09-27 2012-05-01 Lingsen Precision Ind Ltd Optical module packaging unit

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105849892A (zh) * 2013-12-09 2016-08-10 赫普塔冈微光有限公司 具有包括在光电子器件上方的不同高度处的光学元件的多个光学通道的模块
US10254158B2 (en) 2013-12-09 2019-04-09 Ams Sensors Singapore Pte. Ltd. Modules having multiple optical channels including optical elements at different heights above the optoelectronic devices

Also Published As

Publication number Publication date
DE102011105374A1 (de) 2012-12-27
KR101918325B1 (ko) 2018-11-13
KR20140042820A (ko) 2014-04-07
WO2012175631A3 (de) 2013-02-21
DE102011105374B4 (de) 2021-12-23
US20140175462A1 (en) 2014-06-26
US9269848B2 (en) 2016-02-23
CN103608922A (zh) 2014-02-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102011105374B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Halbleiterbauelementen im Verbund
DE102011113483B4 (de) Verfahren zum Herstellen einer Mehrzahl von optoelektronischen Bauelementen und optoelektronisches Bauelement
DE102012109183A1 (de) Optoelektronische Vorrichtung
EP2649647B1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauelement, verfahren zu dessen herstellung und verwendung eines derartigen bauelements
DE102010025319A1 (de) Verfahren zur Herstellung eines oberflächenmontierbaren Halbleiterbauelements
WO2012160107A2 (de) Optisches element, optoelektronisches bauelement und verfahren zur herstellung dieser
DE112017005097B4 (de) Herstellung von sensoren
DE102008010512A1 (de) Optoelektronisches Bauteil und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauteils
WO2019145350A1 (de) Optoelektronisches halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauteilen
WO2013092308A1 (de) Verfahren zur herstellung von optoelektronischen halbleiterbauteilen, anordnung und optoelektronisches halbleiterbauteil
EP2606510A1 (de) Verfahren zur herstellung zumindest eines optoelektronischen halbleiterbauelements
DE102012107578B4 (de) Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Bauelements sowie Messvorrichtung mit einem lichtemittierenden, optoelektronischen Bauelement
DE102014116133A1 (de) Optoelektronisches Bauelement, Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und Verfahren zum Herstellen einer optoelektronischen Anordnung
DE112017007951T5 (de) Optische komponente und transparentes einkapselungselement
DE102006061175A1 (de) Strahlungsemittierendes Halbleiterbauelement und Verfahren
DE102007060202A1 (de) Polarisierte Strahlung emittierendes Halbleiterbauelement
DE102014100772A1 (de) Verfahren zur Herstellung von optoelektronischen Halbleiterbauelementen und optoelektronisches Halbleiterbauelement
DE102009035429A1 (de) Leuchtdiodenchip
WO2010025701A1 (de) Optoelektronisches bauteil und verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils
DE102018104382A1 (de) Optoelektronisches bauelement und herstellungsverfahren
DE102015101070A1 (de) Optoelektronisches Halbleiterbauteil, optoelektronische Anordnung und Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils
WO2015055670A1 (de) Optoelektronisches bauelement und verfahren zu seiner herstellung
DE102016208489A1 (de) Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauteils und optoelektronisches bauteil
DE102016101719A1 (de) Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements und optoelektronisches Bauelement
DE102017130764A1 (de) Vorrichtung mit Halbleiterchips auf einem Primärträger

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 12728103

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20137034031

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14127441

Country of ref document: US

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 12728103

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A2