WO2013045196A1 - Optoelektronisches halbleiterbauteil - Google Patents

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WO2013045196A1
WO2013045196A1 PCT/EP2012/066804 EP2012066804W WO2013045196A1 WO 2013045196 A1 WO2013045196 A1 WO 2013045196A1 EP 2012066804 W EP2012066804 W EP 2012066804W WO 2013045196 A1 WO2013045196 A1 WO 2013045196A1
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WO
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lead frame
reflective coating
semiconductor chip
optoelectronic semiconductor
frame parts
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Andreas DOBNER
Jörg SORG
Ralph Wirth
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Osram GmbH
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    • H10W90/753—Package configurations characterised by the relative positions of pads or connectors relative to package parts of bond wires between laterally-adjacent chips

Definitions

  • An optoelectronic semiconductor component is specified.
  • An object to be solved is to provide an optoelectronic semiconductor device which has a high
  • the optoelectronic semiconductor component comprises one, preferably a plurality of optoelectronic semiconductor chips.
  • the at least one semiconductor chip is, for example, a
  • Photodiode or, preferably, a light emitting diode may be formed as a semiconductor laser.
  • Semiconductor component optionally also a protective diode against electrostatic discharge, ESD protection diode for short.
  • this includes
  • the lead frame points a ladder frame part or a plurality of ladder frame parts.
  • the lead frame parts are preferably made of a metallic
  • Material preferably based on metals such as copper or aluminum, for example a copper alloy or an aluminum alloy, formed and are within the
  • the semiconductor device not directly electrically connected to each other.
  • the semiconductor device is electrically contacted externally.
  • this includes
  • Semiconductor component at least two electrical
  • the connecting means is preferably a bonding wire to a
  • Coating that extends from an electrical contact surface of the semiconductor chip toward at least one of the lead frame parts.
  • Semiconductor component at least one potting.
  • the potting body is attached to the lead frame and mechanically supports it. Does the ladder frame have several?
  • the potting body mechanically connects the lead frame parts together. It is possible for the potting body to be designed as a reflector or reflector part for radiation emitted by the semiconductor chips and for this purpose to comprise additional coatings.
  • one or more of the leadframe parts is at one Top provided with a reflective coating.
  • a reflectivity of the coating is for radiation in the visible spectral range, for example in a
  • Lead frame or the corresponding lead frame part another or more more, in particular of the
  • the semiconductor chip is mounted on the reflective coating on the top side.
  • the reflective coating is located directly below the semiconductor chip, seen in plan view on the top.
  • a lower side of the leadframe or of the leadframe part, the underside lying opposite the upper side and, in particular, no semiconductor chip being attached to the lower side, is preferably free of the reflective coating.
  • the semiconductor chip is preferably on the top side
  • the leadframe has at least two contact points.
  • the connecting means is immediate appropriate.
  • the contact points are
  • the contact points preferably have a comparatively soft material such as gold, silver or aluminum.
  • the contact points materials such as palladium or NiP, in particular with a phosphorus content of up to 10%, have, or consist of. It is possible that the leadframe parts each have at most one of the contact points.
  • the contact points are formed from a material that is different from a material of the reflective coating. In other words, the contact points are not formed by a portion of the reflective coating.
  • this includes at least one
  • the semiconductor device has at least two electrical
  • Connecting means such as bond wires, over which the
  • a semiconductor chip is electrically contacted with the lead frame.
  • a potting body is attached to the lead frame and mechanically supports it.
  • Semiconductor chip is attached, provided with a reflective coating.
  • the semiconductor chip is mounted on the reflective coating.
  • the leadframe also includes at least two contact pads on which the connection means are mounted. The contact points are one of the reflective coating
  • radiation-transmissive substrate such as a sapphire substrate
  • a punch carrier here is for example a sheet-metal semi-finished product from which the leadframe parts are punched out.
  • the punch carrier is, for example, an aluminum sheet, which on one side with the
  • the reflective coating is continuous on all upper sides of the reflective coating
  • reflective coating is removed. Furthermore, no further coating layers are applied to the reflective coating, except for the direct attachment of the semiconductor chip or a contact pedestal. Special are no traces are attached to the reflective coating.
  • At least one of the leadframe parts preferably at least two or exactly two of the leadframe parts, has a bend.
  • a bending angle is preferably 90 ° or 180 °, preferably with a tolerance of at most 10 ° or at most 5 °. Bending may mean that the curved lead frame part has at least two areas of the top, wherein
  • Normals to these top areas have in different directions, with an angle between the normal preferably having said values.
  • At least one of the leadframe parts is or are
  • Lead frame part in the same direction as the
  • Semiconductor chip is attached. In other words, is in plan view of the semiconductor device and on the
  • Leadframe has at least two of
  • Leadframe parts made of different stamping carriers. These ladder frame parts point, for example mutually different base materials such as copper or aluminum on and / or are provided with mutually different coatings or only one of the lead frame parts is provided with the reflective coating.
  • only the upper side of the lead frame part, on which the semiconductor chip is mounted, is provided with the reflective coating.
  • the further upper sides of the other lead frame parts as well as all lower sides are then preferably free of the reflective coating.
  • the reflective coating is at least one of the contact points from the upper side of at least one
  • the reflective coating forms at least 90% of an upper side on which the contact points are formed
  • the reflective coating covers at least 95% or at least 98% of that top.
  • the potting can be disregarded here.
  • At least one of the contact points which is preferably located on one of the upper sides, is provided with a contact coating.
  • a contact coating is a Attaching the connecting means to the corresponding
  • the contact coating on the reflective coating attached.
  • the reflective coating then lies between the lead frame part and the contact coating which forms the contact point.
  • the contact coating can also be a
  • Layer stacks of multiple layers with different materials act.
  • Semiconductor chip is mounted, just shaped, at least in a not covered by the potting body area.
  • the contact points in a direction away from the top side, on which the semiconductor chip is mounted and along a main emission direction of the semiconductor chip, are higher than the top side, on which the semiconductor chip is located.
  • At least one, preferably at least two, or exactly two contact pedestals are mounted on the upper side of the lead frame part, on which the semiconductor chip is located.
  • a pedestal top side of the contact pedestals is preferably in a plane with a main radiation side of the
  • the contact platform is facing, for example, on one of the upper side of the ladder frame part
  • Pedestal base electrically insulating and at the
  • Pedestal top electrically conductive.
  • additional features such as ESD protection can be added to the contact platform
  • Podestoberseite which faces away from the ladder frame part, at least two or exactly two of the connecting means
  • One of the connecting means preferably extends to one of the contact points on a further lead frame part, a second of the connecting means preferably extends to one of the semiconductor chips. Starting from the podium top side, a plurality of the semiconductor chips can be electrically contacted.
  • this has differently shaped from each other
  • the contact points are shaded from direct radiation emitted by the semiconductor chip. In other words, there is no straight, uninterrupted connecting line from a radiation main side facing away from the upper side
  • the shading takes place, for example, by parts of the ladder frame part the contact point is formed, and / or by the potting body.
  • the contact points are framed around by a material of the potting.
  • the potting body is formed from an opaque material or comprises at least one such material.
  • the potting body is formed, for example, of a reflective or absorbent plastic.
  • Lead frame parts or one or more of
  • the reflective coating is applied on the base material.
  • Silver layer on, on the preferred turn, one or more layers with a silica and / or a
  • Titanium oxide are formed.
  • the reflective coating preferably comprises a layer stack of materials with different refractive index, so that a Bragg mirror is formed.
  • a metallic mirror preferably with or made of silver, and a layer stack are combined in particular with a titanium oxide and with a silicon oxide.
  • the contact points are formed with a layer sequence of nickel, palladium and gold, wherein the nickel layer
  • Palladium layer between the gold layer and the Nickel layer preferably has a thickness of at least
  • a thickness of the gold layer is preferably at least 50 nm.
  • Contacting the semiconductor device are set up and which are preferably based on copper, at most 300 microns or at most 200 microns. It is beyond this thickness, for example 80 or 125 u m u m -
  • an average diameter of the lead frame part on which the semiconductor chip is mounted is between 8 mm and 30 mm inclusive, preferably between 15 mm and 28 mm inclusive.
  • Such comparatively large diameters in particular thin lead frame parts can be achieved by the mechanical stabilizing effect of the potting body.
  • the potting body seen in plan view, surrounds the
  • Ladder frame parts forming a surface is a
  • FIGS 1 to 8 are schematic representations of
  • FIGS. 9 to 11 are schematic procedures of methods for
  • FIG. 1 shows a perspective view of an embodiment of an optoelectronic
  • the semiconductor device 1 shown.
  • the semiconductor device 1 has a lead frame 3 with three lead frame parts 31, on.
  • On the centrally arranged ladder frame part 32 are a plurality of optoelectronic matrix-like
  • the semiconductor chips 2 attached.
  • the semiconductor chips 2 are preferably light-emitting diodes, in short LEDs.
  • the Semiconductor component 1 is surface mountable, it is a so-called SMT component.
  • the lead frame parts 31, 32 each have a
  • Top 36 a reflective coating 6 on.
  • the semiconductor chips 2 are applied directly to the reflective coating 6 and thus applied to the upper side 36 of the central leadframe part 32, for example glued on.
  • the two outer lead frame parts 31 each have a bend 37 of 180 °, so that in places one of the upper side 36 opposite bottom 35 of the lead frame parts 31 facing upward in the same direction as the top 36 of the central lead frame part 32.
  • the semiconductor component 1 preferably has two contact platforms 9 with podium top sides 90 on the upper side 36 of the central ladder frame part 32. Due to the perspective view, only one of the contact platforms 9, English also referred to as Iceland den, in Figure 1 can be seen.
  • the contact pedestals 9 have approximately the same size as the semiconductor chips 2, for example with a tolerance of at most 20% along all
  • the semiconductor chips 2 are connected to the
  • connection platforms 9 are electrically connected via connection means 4 with contact points 34.
  • the connecting means 4 are shaped as bond wires. A material of
  • Connecting means 4 is for example aluminum and / or Gold and a thickness of the connecting means 4 is to
  • the contact points 34 are through the parts of the lower sides 35 of the outer
  • the contact points 34 are in this case of a material of
  • Potting body 5 completely surrounded in the lateral direction and thereby shaded by the semiconductor chip 2.
  • the individual lead frame parts 31, 32 of the lead frame 3 are mechanically interconnected.
  • FIG. 2 shows a further exemplary embodiment of the invention
  • Simplification are the semiconductor chips 2 and the
  • the semiconductor device 1 according to FIG. 2 is also illustrated in a view from below in FIG. 3 and in a side view in FIG.
  • the semiconductor device 1 has a central lead frame part 32, which adjoins two lead frame parts 31 on two sides.
  • central ladder frame part 32 are out of each other
  • Lead frame part 32 is at the top 36 with the
  • the central ladder frame part 32 is provided with a
  • a width AI of the fastening device 38 is included
  • a width A2 of the ladder frame parts 31 is 12 mm.
  • An inner diameter A3 of the potting body 5 is 23 mm, an outer diameter A4 at 30 mm.
  • a width A5 of a Simses, to which the contact points 34 are attached, compare Figure 2, is 1.5 mm.
  • a thickness A6 of the entire semiconductor device 1 is 2.7 mm.
  • FIG. 5 illustrates in a schematic sectional view a further exemplary embodiment of the semiconductor component 1.
  • the lead frame parts 31, 32 are not in one plane.
  • Semiconductor chip 2 is applied with the main radiation side 20 is a recess in the coating 6 at the
  • the lead frame part 31 is preferably not provided with a reflective coating.
  • a contact coating 8 is attached to the contact points 34, in order to simplify a connection of the connection means 4 to the lead frame parts 31, 32.
  • a component underside of the semiconductor component 1 is formed both by the potting body 5 and by the underside 35 of the semiconductor device 1
  • Ladder frame part 32 formed. Both contact points 34 are formed by areas of the upper sides 36, on which the reflective coating 6 is removed. According to FIG. 6, the semiconductor chip 2 is connected directly to the lead frame part 31 via the connection means 4.
  • the filling can be optical
  • the filling comprises a silicone or an epoxide or an epoxy-silicone hybrid material.
  • the semiconductor component 1 has only a single conductor frame part 32, on the one side thereof
  • the contact coating 8a, 8b forms the contact point 34.
  • the contact point 34 may be formed similarly to a conductor track.
  • a thickness of the contact coatings 8 is preferably at most 25% of a thickness of the
  • Figure 9 is a perspective view of a
  • a punch carrier 33 is provided for the lead frame 3.
  • the punch carrier 33 is sheet-shaped and has the with the
  • the embossment 39 is annular, for example, and may be limited to the central lead frame part 32.
  • the potting body 5 is produced approximately by injection molding or pressure casting. This results in a mechanical connection of the lead frame parts 31, 32 with each other. According to FIG. 9F, a connection of the outer lead frame parts 31 to the
  • Lead frame part 32 with the punch carrier 33 is mechanically connected.
  • FIG. 10A A method for producing a semiconductor component 1, in particular according to FIG. 2, is shown schematically in FIG. 10 in perspective views.
  • a first punch carrier 33a is provided.
  • the punch carrier 33a has on the upper side 36 the reflective coating 6, a base material is for example aluminum.
  • a second punch carrier 33b is provided, in which the Contours of the outer lead frame parts 31 are formed, see Figure 10B.
  • the second punch carrier 33b is free of the reflective coating, a base material may be copper.
  • FIG. 11A Another embodiment of a method for producing a semiconductor device 1 is illustrated in FIG. 11.
  • the lead frame parts 32 on which the semiconductor chips 2 are fastened are made of a first
  • Punch carrier 33 in particular made of an aluminum alloy and with the reflective coating 6, manufactured.
  • Lead frame parts 31 for the external electrical contacting of the semiconductor device 1 are separated from the
  • Ladder frame parts 32 from a further, not shown in Figure IIB punch carrier, for example from a
  • the lead frame parts 31 may be thinner than the lead frame parts 32nd
  • the separately prefabricated lead frame parts 31, 32 are then given during molding of the potting 5 in an injection mold or mold, not shown, and mechanically connected to each other via the potting body 5, see the perspective view in Figure HC.
  • Potting top side 50 are optionally the recesses 7a
  • Subside 35 extend to the lead frame parts 31 and the recesses 7a are preferably opposite. As a result, the lead frame parts 31 are better fixable during the molding of the potting body 5, together with the recesses 7a on the potting top 50.
  • Wiring of the semiconductor chips 2 are not specifically shown in Figures 10 and 11, but can also be done.
  • the processing of the two punch carriers 33a, 33b can during
  • Method according to FIG. 10 or 11 is carried out analogously to the method according to FIG. 9.
  • the process steps are preferably carried out in the order given, but a different order is possible.
  • FIGS. 9 to 11 can be used to fabricate semiconductor devices according to the
  • FIGS. 5 to 8 are used analogously.
  • the methods may each include optional steps of applying contact coatings 8 and / or removing spots on the reflective coating 6 to form the
  • Contact points 34 include. Likewise, the methods may include further steps for the casting of the not shown
  • a described semiconductor device can be generated in a few steps.
  • Features for the semiconductor devices are also disclosed for the methods and vice versa.

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Abstract

In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils (1) beinhaltet dieses mindestens einen optoelektronischen Halbleiterchip (2) sowie einen Leiterrahmen (3) mit einem oder mehreren Leiterrahmenteilen (31, 32). Weiterhin weist das Halbleiterbauteil (1) mindestens zwei elektrische Verbindungsmittel (4) wie Bond-Drähte auf, über die der Halbleiterchip (2) elektrisch mit dem Leiterrahmen (3) kontaktiert ist. Ein Vergusskörper (5) ist an dem Leiterrahmen (3) angebracht und stützt diesen mechanisch. Hierbei ist eines oder sind mehrere der Leiterrahmenteile (31, 32) an einer Oberseite (36), auf der der Halbleiterchip (2) angebracht ist, mit einer reflektierenden Beschichtung (6) versehen. Der Leiterrahmen (3) beinhaltet außerdem mindestens zwei Kontaktstellen (34), auf die die Verbindungsmittel (4) angebracht sind. Die Kontaktstellen (34) sind aus einem von der reflektierenden Beschichtung (6) verschiedenen Material geformt.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Halbleiterbauteil
Es wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben.
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, ein optoelektronische Halbleiterbauteil anzugeben, das eine hohe
Lichtauskoppeleffizienz aufweist und das effizient
herstellbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst dieses einen, bevorzugt mehrere optoelektronische Halbleiterchips. Bei dem mindestens einen Halbleiterchip handelt es sich beispielsweise um eine
Fotodiode oder, bevorzugt, um eine Leuchtdiode. Ebenso kann der Halbleiterchip als Halbleiterlaser ausgeformt sein.
Zusätzlich zu dem Halbleiterchip umfasst das
Halbleiterbauteil optional auch eine Schutzdiode gegen elektrostatische Entladung, kurz ESD-Schutzdiode .
Wird im Folgenden der Begriff Halbleiterchip in der Einzahl verwendet, so sind mehrere Halbleiterchips mit
eingeschlossen. Die genannten Eigenschaften oder Merkmale hinsichtlich des oder der Halbleiterchips gelten dann bevorzugt für eine Mehrheit der Halbleiterchips oder für all optoelektronischen Halbleiterchips, insbesondere für alle solchen Halbleiterchips, die zu einer Strahlungsemission im bestimmungsgemäßen Betrieb des Halbleiterbauteils
eingerichtet sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
Halbleiterbauteil einen Leiterrahmen. Der Leiterrahmen weist ein Leiterrahmenteil oder mehrere Leiterrahmenteile auf. Die Leiterrahmenteile sind bevorzugt aus einem metallischen
Material, bevorzugt basierend auf Metallen wie Kupfer oder Aluminium, beispielsweise einer Kupferlegierung oder einer Aluminiumlegierung, geformt und sind innerhalb des
Halbleiterbauteils nicht unmittelbar elektrisch miteinander verbunden. Über den Leiterrahmen ist das Halbleiterbauteil extern elektrisch kontaktierbar .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform umfasst das
Halbleiterbauteil mindestens zwei elektrische
Verbindungsmittel. Über die Verbindungsmittel ist der
Halbleiterchip direkt oder indirekt elektrisch mit dem
Leiterrahmen sowie mit einem oder mehreren der
Leiterrahmenteile kontaktiert. Bei dem Verbindungsmittel handelt es sich bevorzugt um einen Bond-Draht, um ein
flexibles Leiterband oder um eine elektrisch leitfähige
Beschichtung, die von einer elektrischen Kontaktfläche des Halbleiterchips hin zu mindestens einem der Leiterrahmenteile reicht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
Halbleiterbauteil mindestens einen Vergusskörper auf. Der Vergusskörper ist an dem Leiterrahmen angebracht und stützt diesen mechanisch. Weist der Leiterrahmen mehrere
Leiterrahmenteile auf, so verbindet der Vergusskörper die Leiterrahmenteile mechanisch miteinander. Es ist möglich, dass der Vergusskörper als Reflektor oder Reflektorteil für von den Halbleiterchips ausgesandte Strahlung ausgebildet ist und hierzu zusätzliche Beschichtungen umfasst.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist eines oder sind mehrere der Leiterrahmenteile an einer Oberseite mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Eine Reflektivität der Beschichtung liegt für Strahlung im sichtbaren Spektralbereich, beispielsweise bei einer
Wellenlänge von 480 nm, bei mindestens 90 %, bevorzugt bei mindestens 95 %, besonders bevorzugt bei mindestens 97,5 %. Beschichtung bedeutet, dass auf ein Basismaterial des
Leiterrahmens oder des entsprechenden Leiterrahmenteils ein weiteres oder mehrere weitere, insbesondere von dem
Basismaterial verschiedene Materialien aufgebracht sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist der Halbleiterchip auf der reflektierenden Beschichtung an der Oberseite angebracht. Mit anderen Worten befindet sich die reflektierende Beschichtung unmittelbar unterhalb des Halbleiterchips, in Draufsicht auf die Oberseite gesehen. Eine Unterseite des Leiterrahmens oder des Leiterrahmenteils, wobei die Unterseite der Oberseite gegenüberliegt und an der Unterseite insbesondere kein Halbleiterchip angebracht ist, ist bevorzugt frei von der reflektierenden Beschichtung. Der Halbleiterchip ist bevorzugt derart auf der Oberseite
angebracht, zum Beispiel mit einem optisch transparenten und klarsichtigen Kleber, dass eine reflektierende Wirkung der Beschichtung unterhalb des Halbleiterchips für von dem
Halbleiterchip erzeugte Strahlung nicht oder nicht
signifikant durch etwa den Kleber beeinträchtigt ist. Mit anderen Worten kann an der reflektierenden Beschichtung im Halbleiterchip erzeugte Strahlung reflektiert werden, ohne dass signifikante Absorptionsverluste oder Streuverluste auftreten .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist der Leiterrahmen mindestens zwei Kontaktstellen auf. Auf die Kontaktstellen ist das Verbindungsmittel unmittelbar angebracht. Insbesondere sind die Kontaktstellen dazu
eingerichtet, einen Bond-Draht darauf zu befestigen. Hierzu weisen die Kontaktstellen bevorzugt ein vergleichsweise weiches Material wie Gold, Silber oder Aluminium auf. Ebenso können die Kontaktstellen Materialien wie Palladium oder NiP, insbesondere mit einem Phosphor-Anteil von bis zu 10 %, aufweisen oder hieraus bestehen. Es ist möglich, dass die Leiterrahmenteile je höchstens eine der Kontaktstellen aufweisen .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils sind die Kontaktstellen aus einem von einem Material der reflektierenden Beschichtung verschiedenen Material gebildet. Mit anderen Worten sind die Kontaktstellen nicht durch einen Teilbereich der reflektierenden Beschichtung gebildet.
In mindestens einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils beinhaltet dieses mindestens einen
optoelektronischen Halbleiterchip sowie einen Leiterrahmen mit einem oder mehreren Leiterrahmenteilen. Weiterhin weist das Halbleiterbauteil mindestens zwei elektrische
Verbindungsmittel wie Bond-Drähte auf, über die der
Halbleiterchip elektrisch mit dem Leiterrahmen kontaktiert ist. Ein Vergusskörper ist an dem Leiterrahmen angebracht und stützt diesen mechanisch. Hierbei ist eines oder sind mehrere der Leiterrahmenteile an einer Oberseite, auf der der
Halbleiterchip angebracht ist, mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Der Halbleiterchip ist dabei auf der reflektierenden Beschichtung angebracht. Der Leiterrahmen beinhaltet außerdem mindestens zwei Kontaktstellen, auf die die Verbindungsmittel angebracht sind. Die Kontaktstellen sind aus einem von der reflektierenden Beschichtung
verschiedenen Material geformt . Durch die reflektierende Beschichtung ist eine hohe
Lichtauskoppeleffizienz des Halbleiterbauteils realisierbar, insbesondere falls der Halbleiterchip ein
strahlungsdurchlässiges Substrat wie ein Saphirsubstrat aufweist, durch das in einer Halbleiterschichtenfolge des Halbleiterchips erzeugte Strahlung an den Leiterrahmen gelangt. Dadurch, dass die Kontaktstellen frei von der reflektierenden Beschichtung sind, ist eine elektrische
Kontaktierung des Halbleiterchips mittels insbesondere Bond- Drähten effizient ermöglicht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weist das
Halbleiterbauteil einen Leiterrahmen mit mindestens zwei, bevorzugt mit mindestens drei Leiterrahmenteilen auf. Die Leiterrahmenteile sind aus demselben Stanzträger gefertigt. Ein Stanzträger ist hierbei beispielsweise ein blechförmiges Halbzeug, aus dem die Leiterrahmenteile herausgestanzt werden. Bei dem Stanzträger handelt es sich zum Beispiel um ein Aluminiumblech, das an einer Seite mit der
reflektierenden Beschichtung versehen ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die reflektierende Beschichtung durchgängig an allen Oberseiten der
Leiterrahmenteile aufgebracht. Den Oberseiten
gegenüberliegende Unterseiten der Leiterrahmenteile sind frei von der reflektierenden Beschichtung. An den Oberseiten sind also dann keine Bereiche gebildet, in denen die
reflektierende Beschichtung entfernt ist. Ferner sind auf der reflektierenden Beschichtung, mit Ausnahme zur unmittelbaren Befestigung des Halbleiterchips oder eines Kontaktpodestes, keine weiteren Beschichtungslagen aufgebracht. Speziell sind auf der reflektierenden Beschichtung keine Leiterbahnen angebracht .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist mindestens eines der Leiterrahmenteile, bevorzugt mindestens zwei oder genau zwei der Leiterrahmenteile eine Biegung auf. Ein Biegewinkel beträgt bevorzugt 90° oder 180°, bevorzugt mit einer Toleranz von höchstens 10° oder höchstens 5°. Biegung kann bedeuten, dass das gebogene Leiterrahmenteil mindestens zwei Bereiche der Oberseite aufweist, wobei
Normalen zu diesen Oberseitenbereichen in unterschiedliche Richtungen weisen, wobei ein Winkel zwischen den Normalen bevorzugt die genannten Werte aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist mindestens eines der Leiterrahmenteile oder sind
mindestens zwei der Leiterrahmenteile derart gebogen, dass ein Teil der Unterseiten der oder des gebogenen
Leiterrahmenteils in dieselbe Richtung weist wie die
Oberseite eines weiteren Leiterrahmenteils, auf dem der
Halbleiterchip angebracht ist. Mit anderen Worten liegt, in Draufsicht auf das Halbleiterbauteil und auf dem
Halbleiterchip gesehen, dann ein Teil der nicht beschichteten Unterseite der gebogenen Leiterrahmenteile oben auf. Diese nach oben weisenden Bereiche der Unterseite der gebogenen Leiterrahmenteile bilden bevorzugt die Kontaktstellen für das Verbindungsmittel aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils, bei dem dieses einen mindestens oder genau zweiteiligen
Leiterrahmen aufweist, sind mindestens zwei der
Leiterrahmenteile aus voneinander verschiedenen Stanzträgern gefertigt. Diese Leiterrahmenteile weisen zum Beispiel voneinander verschiedene Basismaterialien wie Kupfer oder Aluminium auf und/oder sind mit voneinander verschiedenen Beschichtungen versehen oder nur eines der Leiterrahmenteile ist mit der reflektierenden Beschichtung versehen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist nur die Oberseite des Leiterrahmenteils, auf dem der Halbleiterchip angebracht ist, mit der reflektierenden Beschichtung versehen. Die weiteren Oberseiten der anderen Leiterrahmenteile sowie alle Unterseiten sind dann bevorzugt frei von der reflektierenden Beschichtung .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist die reflektierende Beschichtung an mindestens einer der Kontaktstellen von der Oberseite mindestens eines,
insbesondere genau eines der Leiterrahmenteile entfernt.
Hierdurch ist es ermöglicht, das Verbindungsmittel direkt mit dem Basismaterial des entsprechenden Leiterrahmenteils zu verbinden, ohne dass die reflektierende Beschichtung hindert.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils bildet die reflektierende Beschichtung mindestens 90 % einer Oberseite, an der die Kontaktstellen gebildet sind, in
Draufsicht gesehen. Bevorzugt bedeckt die reflektierende Beschichtung mindestens 95 % oder mindestens 98 % dieser Oberseite. Der Vergusskörper kann hierbei außer Betracht bleiben .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist mindestens eine der Kontaktstellen, die sich bevorzugt an einer der Oberseiten befindet, mit einer Kontaktbeschichtung versehen. Über eine solche Kontaktbeschichtung ist ein Anbringen des Verbindungsmittels an dem entsprechenden
Leiterrahmenteil vereinfachbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform ist die
Kontaktbeschichtung auf der reflektierenden Beschichtung angebracht. Mit anderen Worten liegt die reflektierende Beschichtung dann zwischen dem Leiterrahmenteil und der Kontaktbeschichtung, die die Kontaktstelle bildet. Bei der Kontaktbeschichtung kann es sich auch um einen
Schichtenstapel aus mehreren Schichten mit unterschiedlichen Materialien handeln.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist die Oberseite des Leiterrahmenteils, auf dem der
Halbleiterchip angebracht ist, eben geformt, mindestens in einem nicht von dem Vergusskörper überdeckten Bereich.
Hierdurch ist ein Anbringen der Halbleiterchips in größerer Anzahl auf der Oberseite vereinfacht.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils liegen die Kontaktstellen, in einer Richtung weg von der Oberseite, auf der der Halbleiterchip angebracht ist und entlang einer Hauptabstrahlrichtung des Halbleiterchips, höher als die Oberseite, auf der sich der Halbleiterchip befindet .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils sind auf der Oberseite des Leiterrahmenteils, auf dem sich der Halbleiterchip befindet, mindestens ein, bevorzugt mindestens zwei oder genau zwei Kontaktpodeste angebracht . Eine Podestoberseite der Kontaktpodeste liegt bevorzugt in einer Ebene mit einer Strahlungshauptseite des
Halbleiterchips, insbesondere mit einer Toleranz von höchstens 15 % oder von höchstens 5 % einer Dicke des
Halbleiterchips. Das Kontaktpodest ist beispielsweise an einer der Oberseite des Leiterrahmenteils zugewandten
Podestunterseite elektrisch isolierend und an der
Podestoberseite elektrisch leitfähig. In dem Kontaktpodest können optional weitere Funktionen wie ein ESD-Schutz
integriert sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform sind an der
Podestoberseite, die dem Leiterrahmenteil abgewandt ist, mindestens zwei oder genau zwei der Verbindungsmittel
angebracht. Eines der Verbindungsmittel reicht bevorzugt zu einer der Kontaktstellen auf einem weiteren Leiterrahmenteil, ein zweites der Verbindungsmittel reicht bevorzugt zu einem der Halbleiterchips. Von der Podestoberseite ausgehend können mehrere der Halbleiterchips elektrisch kontaktiert sein.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils weist dieses voneinander verschieden geformte
Verbindungsmittel und/oder Verbindungsmittel mit
unterschiedlichen Materialien auf. Beispielsweise erfolgt eine elektrische Kontaktierung zwischen benachbarten
Halbleiterchips über dünne Bond-Drähte und eine Kontaktierung hin zu den Kontaktstellen an den Leiterrahmenteilen mit im Vergleich hierzu dickeren Bond-Drähten.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils sind die Kontaktstellen vor direkter von dem Halbleiterchip emittierter Strahlung abgeschattet. Mit anderen Worten gibt es keine gerade, ununterbrochene Verbindungslinie von einer der Oberseite abgewandten Strahlungshauptseite des
Halbleiterchips hin zu den Kontaktstellen. Die Abschattung erfolgt beispielsweise durch Teile des Leiterrahmenteils, an dem die Kontaktstelle ausgebildet ist, und/oder durch den Vergusskörper. Beispielsweise sind die Kontaktstellen ringsum von einem Material des Vergusskörpers umrahmt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils ist der Vergusskörper aus einem lichtundurchlässigen Material gebildet oder umfasst mindestens ein solches Material. Der Vergusskörper ist zum Beispiel aus einem reflektierenden oder absorbierenden Kunststoff geformt.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform weisen die
Leiterrahmenteile oder eines oder mehrere der
Leiterrahmenteile als Basismaterial Aluminium auf,
insbesondere eine Aluminiumlegierung. Auf dem Basismaterial ist die reflektierende Beschichtung aufgebracht. Die
reflektierende Beschichtung weist insbesondere eine
Silberschicht auf, auf der bevorzugt wiederum eine oder mehrere Schichten mit einem Siliziumoxid und/oder einem
Titanoxid ausgeformt sind. Die reflektierende Beschichtung umfasst bevorzugt einen Schichtenstapel aus Materialien mit unterschiedlichem Brechungsindex, so dass ein Bragg-Spiegel gebildet ist. Insbesondere ist ein metallischer Spiegel, bevorzugt mit oder aus Silber, und ein Schichtenstapel insbesondere mit einem Titanoxid und mit einem Siliziumoxid kombiniert .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils sind die Kontaktstellen mit einer Schichtenfolge aus Nickel, Palladium und Gold gebildet, wobei die Nickelschicht
bevorzugt dicker ist als die Goldschicht und die
Palladiumschicht. Eine Dicke der Nickelschicht liegt
bevorzugt zwischen einschließlich 3 μπι und 5 μπι. Die
Palladiumschicht zwischen der Goldschicht und der Nickelschicht weist bevorzugt eine Dicke von mindestens
100 nm auf. Eine Dicke der Goldschicht beträgt bevorzugt mindestens 50 nm.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils beträgt eine Dicke des Leiterrahmenteils oder der
Leiterrahmenteile, auf dem der Halbleiterchip angebracht ist und/oder die bevorzugt auf Aluminium basieren, insbesondere inklusive der reflektierenden Beschichtung, höchstens 2 mm oder höchstens 1,5 mm. Es übersteigt diese Dicke
beispielsweise 300 um oder 500 um .
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils beträgt eine Dicke des Leiterrahmenteils oder der
Leiterrahmenteile, die zur externen elektrischen
Kontaktierung des Halbleiterbauteils eingerichtet sind und die bevorzugt auf Kupfer basieren, höchstens 300 um oder höchstens 200 um . Es übersteigt diese Dicke beispielsweise 80 um oder 125 um -
Gemäß zumindest einer Ausführungsform liegt ein mittlerer Durchmesser des Leiterrahmenteils, auf dem der Halbleiterchip angebracht ist, zwischen einschließlich 8 mm und 30 mm, bevorzugt zwischen einschließlich 15 mm und 28 mm. Solche vergleichsweise große Durchmesser bei insbesondere dünnen Leiterrahmenteilen sind durch die mechanisch stabilisierende Wirkung des Vergusskörpers erzielbar.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des Halbleiterbauteils umgibt der Vergusskörper, in Draufsicht gesehen, den
Halbleiterchip ringsum und vollständig. Ein von dem
Vergusskörper umschlossenes Areal ist hierbei, ebenfalls in Draufsicht gesehen, vollständig von dem Leiterrahmenteil, auf dem der Halbleiterchip aufgebracht ist, ausgefüllt. Dadurch dass innerhalb des Vergusskörpers nur eines der
Leiterrahmenteile eine Oberfläche ausbildet, ist ein
Reflexionsverhalten innerhalb dieses Areals besonders gleichmäßig .
Nachfolgend wird ein hier beschriebenes optoelektronisches Halbleiterbauteil sowie ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Bauteils unter Bezugnahme auf die Zeichnung anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Gleiche
Bezugszeichen geben dabei gleiche Elemente in den einzelnen Figuren an. Es sind dabei jedoch keine maßstäblichen Bezüge dargestellt, vielmehr können einzelne Elemente zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Es zeigen:
Figuren 1 bis 8 schematische Darstellungen von
Ausführungsbeispielen von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteilen, und
Figuren 9 bis 11 schematische Abläufe von Verfahren zur
Herstellung von hier beschriebenen
Halbleiterbauteilen .
In Figur 1 ist in einer perspektivischen Darstellung ein Ausführungsbeispiel eines optoelektronischen
Halbleiterbauteils 1 dargestellt. Das Halbleiterbauteil 1 weist einen Leiterrahmen 3 mit drei Leiterrahmenteilen 31, auf. Auf dem zentral angeordneten Leiterrahmenteil 32 sind matrixartig eine Vielzahl von optoelektronischen
Halbleiterchips 2 angebracht. Bei den Halbleiterchips 2 handelt es sich bevorzugt um Leuchtdioden, kurz LEDs. Das Halbleiterbauteil 1 ist oberflächenmontierbar, es handelt sich um ein so genanntes SMT-Bauteil.
Die Leiterrahmenteile 31, 32 weisen jeweils an einer
Oberseite 36 eine reflektierende Beschichtung 6 auf. Die Halbleiterchips 2 sind unmittelbar auf der reflektierenden Beschichtung 6 und somit auf der Oberseite 36 des zentralen Leiterrahmenteils 32 aufgebracht, zum Beispiel aufgeklebt. Die beiden außen liegenden Leiterrahmenteile 31 weisen jeweils eine Biegung 37 um 180° auf, so dass stellenweise eine der Oberseite 36 gegenüberliegende Unterseite 35 dieser Leiterrahmenteile 31 nach oben in dieselbe Richtung wie die Oberseite 36 des zentralen Leiterrahmenteils 32 weist.
Zur elektrischen Kontaktierung weist das Halbleiterbauteil 1 an der Oberseite 36 des zentralen Leiterrahmenteils 32 bevorzugt zwei Kontaktpodeste 9 mit Podestoberseiten 90 auf. Aufgrund der perspektivischen Darstellung ist nur eines der Kontaktpodeste 9, englisch auch als island die bezeichnet, in Figur 1 erkennbar. Die Kontaktpodeste 9 weisen näherungsweise dieselbe Größe auf wie die Halbleiterchips 2, beispielsweise mit einer Toleranz von höchstens 20 % entlang aller
Raumrichtungen. Die Halbleiterchips 2 sind mit den
Kontaktpodesten 9 sowie untereinander mit in Figur 1 nicht gezeichneten, vergleichsweise dünnen Bond-Drähten verbunden, die zum Beispiel aus Gold gefertigt sind und Durchmesser zwischen einschließlich 15 μπι und 30 μπι, insbesondere zirka 22 μπι, aufweisen können.
Ferner sind die Kontaktpodeste 9 über Verbindungsmittel 4 mit Kontaktstellen 34 elektrisch verbunden. Die Verbindungsmittel 4 sind als Bond-Drähte geformt. Ein Material der
Verbindungsmittel 4 ist beispielsweise Aluminium und/oder Gold und eine Dicke der Verbindungsmittel 4 liegt zum
Beispiel bei zirka 50 μπι oder 75 μπι. Die Kontaktstellen 34 sind durch die Teile der Unterseiten 35 der äußeren
Leiterrahmenteile 31 gebildet, die in eine
Hauptabstrahlrichtung z der Halbleiterchips 2 weisen. Die Kontaktstellen 34 sind hierbei von einem Material eines
Vergusskörpers 5 in lateraler Richtung ringsum vollständig umgeben und hierdurch von den Halbleiterchips 2 abgeschattet. Über den Vergusskörper 5 sind die einzelnen Leiterrahmenteile 31, 32 des Leiterrahmens 3 mechanisch miteinander verbunden.
In Figur 2 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Halbleiterbauteils 1 perspektivisch dargestellt. Zur
Vereinfachung sind die Halbleiterchips 2 sowie die
Verbindungsmittel 4 und die optionalen Kontaktpodeste 9 nicht gezeichnet. Das Halbleiterbauteil 1 gemäß Figur 2 ist auch in einer Ansicht von unten in Figur 3 und in einer Seitenansicht in Figur 4 illustriert.
Das Halbleiterbauteil 1 weist ein zentrales Leiterrahmenteil 32 auf, das an zwei Seiten an jeweils drei Leiterrahmenteile 31 grenzt. Die äußeren Leiterrahmenteile 31 sowie das
zentrale Leiterrahmenteil 32 sind aus voneinander
verschiedenen Stanzträgern gefertigt. Nur das zentrale
Leiterrahmenteil 32 ist an der Oberseite 36 mit der
reflektierenden Beschichtung 6 versehen. Optional ist das zentrale Leiterrahmenteil 32 mit einer
Befestigungsvorrichtung 38 ausgestattet.
Eine Breite AI der Befestigungsvorrichtung 38 liegt bei
12 mm. Eine Breite A2 der Leiterrahmenteile 31 beträgt 12 mm. Ein Innendurchmesser A3 des Vergusskörpers 5 liegt bei 23 mm, ein Außendurchmesser A4 bei 30 mm. Eine Breite A5 eines Simses, an dem die Kontaktstellen 34 angebracht sind, vergleiche Figur 2, liegt bei 1,5 mm. Eine Dicke A6 des gesamten Halbleiterbauteils 1 beträgt 2,7 mm. Die genannten Maße oder ein Teil der genannten Maße können auch für alle anderen Ausführungsbeispiele gelten. Die genannten Maße gelten insbesondere jeweils mit einer Toleranz von höchstens 75 % oder von höchstens 50 % oder von höchstens 25 %.
In Figur 5 ist in einer schematischen Schnittdarstellung ein weiteres Ausführungsbeispiel des Halbleiterbauteils 1 illustriert. Die Leiterrahmenteile 31, 32 liegen nicht in einer Ebene. An dem Leiterrahmenteil 32, auf dem der
Halbleiterchip 2 mit der Strahlungshauptseite 20 aufgebracht ist, ist eine Ausnehmung in der Beschichtung 6 an der
Oberseite 36 geformt. Hierdurch ist die Kontaktstelle 34 realisiert. Das Leiterrahmenteil 31 ist bevorzugt nicht mit einer reflektierenden Beschichtung versehen. Optional ist an den Kontaktstellen 34 jeweils eine Kontaktbeschichtung 8 angebracht, um eine Verbindung des Verbindungsmittels 4 mit den Leiterrahmenteilen 31, 32 zu vereinfachen.
Anders als beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 5 wird eine Bauteilunterseite des Halbleiterbauteils 1 sowohl durch den Vergusskörper 5 als auch durch die Unterseite 35 des
Leiterrahmenteils 32 gebildet. Beide Kontaktstellen 34 sind durch Bereiche der Oberseiten 36 gebildet, an denen die reflektierende Beschichtung 6 entfernt ist. Gemäß Figur 6 ist der Halbleiterchip 2 über das Verbindungsmittel 4 unmittelbar mit dem Leiterrahmenteil 31 verbunden.
Wie auch in allen anderen Ausführungsbeispielen kann eine Ausnehmung 7, die durch den Vergusskörper 5 gebildet ist, mit einer Füllung versehen sein, in die die Verbindungsmittel 4 sowie der Halbleiterchip 2 eingebettet sind. Der Füllung, in den Figuren nicht gezeichnet, können optische
Diffusionsmittel oder Wellenlängenkonversionsmittel
beigegeben sein. Beispielsweise weist die Füllung ein Silikon oder ein Epoxid oder ein Epoxid-Silikon-Hybridmaterial auf.
Gemäß Figur 7 weist das Halbleiterbauteil 1 nur ein einziges Leiterrahmenteil 32 auf, auf dem stellenweise eine
Kontaktbeschichtung mit einer dielektrischen Schicht 8a und mit einer elektrisch leitfähigen Schicht 8b aufgebracht ist. Die Kontaktbeschichtung 8a, 8b bildet die Kontaktstelle 34. Die Kontaktstelle 34 kann ähnlich einer Leiterbahn ausgeformt sein .
Beim Ausführungsbeispiel gemäß Figur 8 sind beide
Leiterrahmenteile 31, 32 mit der Kontaktbeschichtung 8, optional mit Kontaktpodesten 9, versehen. Die
Kontaktbeschichtung 8 ist jeweils auf die reflektierende Beschichtung 6 aufgebracht, so dass sich die reflektierende Beschichtung 6 vollständig über die zwei Oberseiten 36 erstreckt . Eine Dicke der Kontaktbeschichtungen 8 beträgt bevorzugt jeweils höchstens 25 % einer Dicke des
Halbleiterchips 2 und/oder höchstens 10 um.
In Figur 9 ist in perspektivischer Darstellung ein
Herstellungsverfahren für das optoelektronische
Halbleiterbauteil 1, insbesondere wie in Figur 1 illustriert, gezeigt. In einem ersten Schritt, siehe Figur 9A, wird ein Stanzträger 33 für den Leiterrahmen 3 bereitgestellt. Der Stanzträger 33 ist blechformig und weist die mit der
reflektierenden Beschichtung 6 versehene Oberseite 36 und die unbeschichtete Unterseite 35 auf. In einem weiteren Verfahrensschritt, siehe Figur 9B, werden die Konturen der Leiterrahmenteile 31, 32 etwa durch Stanzen geformt. In einem darauf folgenden Verfahrensschritt, siehe Figur 9C, werden die Biegungen 37 an den äußeren
Leiterrahmenteilen 31 ausgeformt. Ferner wird in einem weiteren Verfahrensschritt, siehe Figur 9D, eine Prägung 39 erzeugt. Die Prägung 39 erfolgt beispielsweise ringförmig und kann auf das zentrale Leiterrahmenteil 32 beschränkt sein.
In einem weiteren Verfahrensschritt, siehe Figur 9E, wird der Vergusskörper 5 etwa über ein Spritzgießen oder Druckgießen erzeugt. Hierdurch erfolgt eine mechanische Verbindung der Leiterrahmenteile 31, 32 untereinander. Gemäß Figur 9F wird eine Verbindung der äußeren Leiterrahmenteile 31 zu dem
Stanzträger 33 unterbrochen, so dass nur noch das
Leiterrahmenteil 32 mit dem Stanzträger 33 mechanisch in Verbindung steht .
In einem weiteren Verfahrensschritt, siehe Figur 9G, werden die Halbleiterchips 2 angebracht und eine elektrische
Kontaktierung erfolgt über die Verbindungsmittel 4 und die Kontaktpodeste 9. Nachfolgend wird der verbleibende
Stanzträger 33 entfernt und das Halbleiterbauteil 1
vereinzelt, so dass das Halbleiterbauteil 1 gemäß Figur 1 erhalten wird, in Figur 9 nicht dargestellt.
Ein Verfahren zur Herstellung eines Halbleiterbauteils 1 insbesondere gemäß Figur 2 ist schematisch in Figur 10 in perspektivischen Darstellungen gezeigt. Gemäß Figur 10A wird ein erster Stanzträger 33a bereitgestellt. Der Stanzträger 33a weist an der Oberseite 36 die reflektierende Beschichtung 6 auf, ein Basismaterial ist beispielsweise Aluminium. Ferner wird ein zweiter Stanzträger 33b bereitgestellt, in dem die Konturen der äußeren Leiterrahmenteile 31 geformt sind, siehe Figur 10B. Der zweite Stanzträger 33b ist frei von der reflektierenden Beschichtung, ein Basismaterial kann Kupfer sein .
In einem nachfolgenden Verfahrensschritt, siehe Figur IOC, werden die Stanzträger 33a, 33b zu dem Leiterrahmen 3
zusammengefügt, etwa durch Aufeinanderlegen oder
Zusammenpressen. Durch ein Erstellen des Vergusskörpers 5 werden die Stanzträger 33a, 33b sowie die Leiterrahmenteile 31, 32 miteinander verbunden, siehe Figur 10D.
Eine weitere Ausführungsform eines Verfahrens zur Herstellung eines Halbleiterbauteils 1 ist in Figur 11 illustriert. Gemäß Figur IIA werden die Leiterrahmenteile 32, auf denen die Halbleiterchips 2 befestigt werden, aus einem ersten
Stanzträger 33, insbesondere aus einer Aluminiumlegierung und mit der reflektierenden Beschichtung 6, gefertigt. Die
Leiterrahmenteile 31 zur externen elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils 1 werden separat von den
Leiterrahmenteilen 32 aus einem weiteren, in Figur IIB nicht gezeichneten Stanzträger, beispielsweise aus einer
Kupferlegierung, geformt. Wie auch in allen anderen
Ausführungsbeispielen können die Leiterrahmenteile 31 dünner sein als die Leiterrahmenteile 32.
Die separat voneinander vorgefertigten Leiterrahmenteile 31, 32 werden dann beim Formen des Vergusskörpers 5 in eine nicht dargestellte Spritzform oder Pressform gegeben und über den Vergusskörper 5 mechanisch miteinander verbunden, siehe die perspektivische Darstellung in Figur HC. An der
Vergussoberseite 50 sind optional die Ausnehmungen 7a
geformt, so dass die Leiterrahmenteile 31 freigelegt sind. In Figur HD ist ferner eine perspektivische Unteransicht des Halbeiterbauteils 1 dargestellt. Optional weist das
Leiterrahmenteil 32 Ausnehmungen 7b auf, die von der
Unterseite 35 bis zu den Leiterrahmenteilen 31 reichen und den Ausnehmungen 7a bevorzugt gegenüber liegen. Hierdurch sind die Leiterrahmenteile 31 beim Formen des Vergusskörpers 5 besser fixierbar, zusammen mit den Ausnehmungen 7a an der Vergussoberseite 50.
Die Verfahrensschritte des Prägens der Leiterrahmenteile 31, 32 und optional eines Biegens sowie des Anbringens und
Verdrahtens der Halbleiterchips 2 sind in den Figuren 10 und 11 nicht eigens dargestellt, können aber ebenso erfolgen. Die Bearbeitung der beiden Stanzträger 33a, 33b kann beim
Verfahren gemäß Figur 10 oder 11 analog zum Verfahren gemäß Figur 9 erfolgen. Die Verfahrensschritte werden bevorzugt in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt, jedoch ist auch eine hiervon abweichende Reihenfolge möglich.
Die Verfahren, wie in den Figuren 9 bis 11 dargestellt, können zur Herstellung von Halbleiterbauteilen nach den
Figuren 5 bis 8 analog eingesetzt werden. Insbesondere können die Verfahren jeweils optionale Schritte des Aufbringens von Kontaktbeschichtungen 8 und/oder des stellenweisen Entfernens der reflektierenden Beschichtung 6 zur Ausbildung der
Kontaktstellen 34 beinhalten. Ebenso können die Verfahren weitere Schritte für das Gießen der nicht gezeichneten
Füllung sowie des Testens der Halbleiterchips 2 umfassen.
Durch die dargestellten Verfahren ist in wenigen Schritten ein beschriebenes Halbleiterbauteil erzeugbar. Merkmale für die Halbleiterbauteile sind auch für die Verfahren offenbart und umgekehrt .
Die hier beschriebene Erfindung ist nicht durch die
Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr umfasst die Erfindung jedes neue Merkmal sowie jede Kombination von Merkmalen, was insbesondere jede Kombination von Merkmalen in den Patentansprüchen beinhaltet, auch wenn dieses Merkmal oder diese Kombination selbst nicht explizit in den Patentansprüchen oder Ausführungsbeispielen angegeben ist .

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) mit
- mindestens einem optoelektronischen Halbleiterchip (2) ,
- einem Leiterrahmen (3) mit einem oder mit mehreren Leiterrahmenteilen (31, 32),
- mindestens zwei elektrischen Verbindungsmitteln (4), über die der Halbleiterchip (2) elektrisch mit dem Leiterrahmen (3) kontaktiert ist, und
- einem Vergusskörper (5), der an dem Leiterrahmen (3) angebracht ist und diesen mechanisch stützt,
wobei
- das eine oder mindestens eines der Leiterrahmenteile (32) an einer Oberseite (36) mit einer reflektierenden Beschichtung (6) versehen ist,
- der Halbleiterchip (2) auf der reflektierenden
Beschichtung (6) an der Oberseite (36) angebracht ist, der Leiterrahmen (3) mindestens zwei Kontaktstellen (34) aufweist, auf die die Verbindungsmittel (4) unmittelbar angebracht sind, und
- die Kontaktstellen (34) aus einem von der
reflektierenden Beschichtung (6) verschiedenen Material gebildet sind.
2. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
dessen mindestens drei Leiterrahmenteile (31, 32) aus demselben Stanzträger (33) gefertigt sind und bei denen die reflektierende Beschichtung (6) durchgängig an den Oberseiten (36) aufgebracht ist, wobei den Oberseiten (36) gegenüber liegende Unterseiten (35) der Leiterrahmenteile (31, 32) frei von der reflektierenden Beschichtung (6) sind.
3. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
bei dem zwei der Leiterrahmenteile (31) eine Biegung um 180° aufweisen, so dass ein Teil der Unterseiten (35) dieser Leiterrahmenteile (31) in dieselbe Richtung weist wie die Oberseite (35) des dritten
Leiterrahmenteils (32), auf dem der Halbleiterchip (2) angebracht ist.
4. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach Anspruch 1,
dessen mindestens zwei Leiterrahmenteile (31, 32) aus voneinander verschiedenen Stanzträgern (33, 33a, 33b) gefertigt sind,
wobei nur die Oberseite (36) des Leiterrahmenteils (32), auf dem der Halbleiterchip (2) angebracht ist, mit der reflektierenden Beschichtung (6) versehen ist.
5. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die reflektierende Beschichtung (6) an
mindestens einer der Kontaktstellen (34) von der
Oberseite (36) von mindestens einem der
Leiterrahmenteile (31, 32) entfernt ist,
wobei die reflektierende Beschichtung (6) mindestens 90 % dieser Oberseite (36) bedeckt.
6. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem auf die reflektierende Beschichtung (6) bei mindestens einer der Kontaktstellen (34) an der Oberseite (36) von mindestens einem der
Leiterrahmenteile (31, 32) eine Kontaktbeschichtung (8) aufgebracht ist,
wobei mindestens eines der Verbindungsmittel (4) auf der Kontaktbeschichtung (8) angebracht ist.
7. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem die Oberseite (36) des Leiterrahmenteils (32) mit dem Halbleiterchip (2) in einem nicht vom
Vergusskörper (5) überdeckten Bereich eben geformt ist und, entlang einer Hauptabstrahlrichtung (z) der
Halbleiterchips (2) gesehen, die Kontaktstellen (34) der weiteren Leiterrahmenteile (31) höher liegen.
8. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem auf der Oberseite (36) des Leiterrahmenteils (32) mit dem Halbleiterchip (2) mindestens ein
Kontaktpodest (9) angebracht ist,
wobei an einer Podestoberseite (90), die dem
Leiterrahmenteil (32) abgewandt ist, mindestens zwei der Verbindungsmittel (4) angebracht sind.
9. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
bei dem ein erstes der Verbindungsmittel (4) von einer der Kontaktstellen (34) zur Podestoberseite (90) und ein zweites der Verbindungsmittel (4) von der
Podestoberseite (90) zu dem Halbleiterchip (2) geführt ist ,
wobei das erste und das zweite Verbindungsmittel (4) voneinander unterschiedlich geformt sind und/oder unterschiedliche Materialien aufweisen.
10. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem keine gerade, ununterbrochene Verbindungslinie von einer der Oberseite (36) abgewandten
Strahlungshauptseite (20) des Halbleiterchips (2) zu den Kontaktstellen (34) vorhanden ist, so dass die Kontaktstellen (34) von direkter Strahlung des
Halbleiterchips (2) abgeschattet sind.
11. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach dem
vorhergehenden Anspruch,
bei dem die Abschattung der Kontaktstellen (34) durch den Vergusskörper (5) erfolgt,
wobei der Vergusskörper (5) aus einem
lichtundurchlässigen Material gebildet ist.
12. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem mindestens eines der Leiterrahmenteile (31, 32) eine Aluminiumlegierung als Basismaterial aufweist, und die reflektierenden Beschichtung (6) Silber und/oder ein Siliziumoxid und/oder ein Titanoxid umfasst oder hieraus besteht,
wobei die Kontaktstellen (34) Aluminium, Silber,
Nickel, NiP, Palladium und/oder Gold umfassen oder hierauf basieren oder hieraus bestehen.
13. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem eine Dicke des Leiterrahmenteils (32), auf dem der Halbleiterchip (2) angebracht ist, zusammen mit der reflektierenden Beschichtung (6) zwischen
einschließlich 0,3 mm und 2,0 mm beträgt,
wobei ein mittlerer Durchmesser dieses Leiterrahmenteils (32) zwischen einschließlich 8 mm und 30 mm liegt.
14. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem eine Dicke des Leiterrahmenteils (31) oder der Leiterrahmenteile (31) , die zu einer externen
elektrischen Kontaktierung des Halbleiterbauteils (1) eingerichtet sind, zwischen einschließlich 80 μπι und 200 um beträgt,
wobei dieses mindestens eine Leiterrahmenteil (31) aus einer Kupferlegierung gefertigt ist.
15. Optoelektronisches Halbleiterbauteil (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
bei dem, in Draufsicht gesehen, der Vergusskörper (5) den Halbleiterchip (2) ringsum vollständig umgibt und ein von dem Vergusskörper (5) umschlossenes Areal vollständig von dem Leiterrahmenteil (32), auf dem der Halbleiterchip (2) aufgebracht ist, ausgefüllt ist.
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