WO2014016164A1 - Optoelektronisches halbleiterbauteil - Google Patents

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WO2014016164A1
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optoelectronic semiconductor
film
layer
reflective layer
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Stefan Illek
Matthias Sabathil
Thomas Schwarz
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Definitions

  • the present invention relates to an optoelectronic device
  • German priority application DE 10 2012 212 963.4 which explicitly forms part of the disclosure of the present application also describes an optoelectronic semiconductor device and method of manufacturing a semiconductor device toelektronischen ⁇ op.
  • An object of the present invention is to provide an optoelectronic semiconductor device with a reflecting ⁇ the surface. This object is achieved by an optoelectronic semiconductor component with the features of claim 1.
  • Another object of the present invention is to specify a method for producing an optoelectronic semiconductor component having a reflective surface. This task is by procedures with the features of claims 8 or 12 solved. Preferred developments are specified in the dependent claims.
  • An optoelectronic semiconductor component comprises an optoelectronic semiconductor chip having a first surface.
  • the semiconductor chip is embedded in a molded body.
  • the first surface is opposite a top surface of the shaped body it have ⁇ .
  • On the upper side of the shaped body a reflec ⁇ Rende layer.
  • the reflecting layer on the upper side of the molding increases the
  • Reflectivity of the optoelectronic semiconductor device where ⁇ can increase, for example, by a light output of the opto ⁇ lektronischen semiconductor device.
  • ⁇ can increase, for example, by a light output of the opto ⁇ lektronischen semiconductor device.
  • it allows the reasonable arranged on the upper side of the molding reflective layer to form the mold body itself from egg ⁇ nem non-reflective material.
  • This advantageously makes it possible to form the shaped body from conventional, black, epoxy-based molding materials which have a thermal expansion coefficient that is well adapted for this purpose and are available at low cost.
  • the first surface is formed by a surface of an epitaxial layer of the semiconductor chip.
  • the first surface may then be, for example, a light emitting radiation exit surface of the semiconductor chip.
  • ⁇ advantage adhesive enough is then arranged the reflective layer on the same side of the optoelectronic semiconductor component, such as the radiation exit face.
  • the reflective layer can reflect light reflected back again then through the Strahlungsaus ⁇ tread surface and emitted to the surface of optoe ⁇ lektronischen semiconductor device, thereby increasing the achievable effective luminous flux of the optoelectronic semiconductor device is increased.
  • the first surface is between 10 pm and 100 pm raised above the top of the molding.
  • counselhafterwei ⁇ se can then form the reflective layer sufficiently thick to achieve a high reflectivity.
  • the optoelectronic semiconductor device comprises the reflecting layer with titanium dioxide ge ⁇ filled silicone.
  • filled silicone is available at low cost, easy to verar ⁇ BEITEN with titanium dioxide and has a sufficient reflectivity.
  • a phosphor layer or a glass plate is arranged on the first surface.
  • the phosphor layer can then serve for light conversion.
  • the glass plate can advantageously serve for light shaping.
  • the reflective layer has a metal .
  • the metal may be silver, for example.
  • metal such as silver have a particularly high reflectivity, which makes it possible to form the reflective layer very thin.
  • the molded body in a directly to the
  • Semiconductor chip adjacent region has a higher thickness than in other areas of the molding.
  • the semiconductor chip is then embedded in the molded body in a particularly stable manner.
  • a method for producing an optoelectronic semiconductor device comprises the steps of placing a second surface of an optoelectronic semiconductor chip on a support, for pressing a first surface of the semiconductor chip 10 pm to 100 pm deep in a first sheet to a ⁇ inject a molding material between the first Film and the carrier to the semiconductor chip in a molded body formed from the molding compound with a formed on the first film To embed top and for arranging a reflective layer on the top of the molding.
  • the optoelectronic semiconductor component produced according to this method has a reflective top, whereby, for example, one with the optoelectronic
  • ⁇ can be advantageously used as a molding compound, a conventional, black, epoxy-based molding material. Mold materials of this type are available at low cost and have optimally adapted thermal expansion coefficients for carrying out the method. The lack of reflectivity of the molding compound is advantageously compensated for by arranging the reflective layer on the upper side of the molding.
  • a further advantage of the method is that a trench is formed around the semiconductor chip in a self-etching manner by the impressing of the first surface of the semiconductor chip into the first film, which leads to the formation of an edge of the molded body comprising the semiconductor chip.
  • the semiconductor chip is stably held in the molding, and yet at the same time on the surrounding edge portions of the upper side of the molded body erha ⁇ ben. As a result, there remains space on the upper side of the molded body for the arrangement of the reflective layer.
  • the self-inking described advantageously makes it possible to carry out the method in a simple and cost-effective manner.
  • the method can be performed substantially using conventional tools.
  • the first film has a thickness of at least 150 ⁇ m.
  • the first film of the minimum thickness of a sufficiently deep A ⁇ press the first surface of the semiconductor chip in the ERS te film allows, resulting in a sufficiently deep trench to the semiconductor chip is formed on self ustierende manner.
  • the method of the reflec ⁇ Rende layer is gebil ⁇ det by titanium dioxide filled with silicone, which is placed on top of the molding.
  • placing the filled Titandi- oxide silicon can be easily and inexpensively imple ⁇ ren.
  • a sacrificial layer is arranged on the first surface of the semiconductor chip before the first surface is pressed into the first film.
  • the reflective layer is deposited on the upper side of the shaped body and on the sacrificial layer.
  • the sacrificial layer and the reflecting layer deposited on the sacrificial layer are removed.
  • the reflective layer then remains only on the upper side of the molded body.
  • the reflective layer can be formed, for example, from a metal, such as silver, which advantageously results in a particularly high reflectivity.
  • the method offers the advantage that no photolithographic processes are required for the application of the reflective layer.
  • the sacrificial layer can be applied advantageously to the already ers ⁇ te surface of the semiconductor chip before the semiconductor chip is located in the wafer assembly is diced, whereby the process is particularly simple and kos ⁇ -effectively carried out.
  • Another method for producing an optoelectronic see semiconductor device comprises the steps of disposing a first surface of an optoelectronic semiconductor chip on a carrier, for overmolding the semiconductor chip with a material of a matrix in the scattering particles incorporated are ⁇ embeds, for placing a first film in a second surface of the semiconductor chip; and for injecting a molding compound between the silicone and the first film to embed the semiconductor chip in a molded article formed from the molding compound.
  • this also allows Method of producing an optoelectronic semiconductor device having a reflective surface, which increases ⁇ example, a luminous efficacy of the optoelectronic semiconductor ⁇ conductor component.
  • the manufacturing is carried out position of the reflective surface thereby tosjus ⁇ animal manner, whereby the method can be carried out cost.
  • no photolithographic process steps are required.
  • inaccuracies in the arrangement of the semiconductor chip on the carrier advantageously do not lead to inaccuracies in the production of the reflective surface of the optoelectronic semiconductor component, which advantageously results in no regions with reduced reflectivity.
  • a 39flä ⁇ surface of the semiconductor chip before the insert molding of the semiconductor chip is coated with the material with a release agent.
  • a film of ethylene-tetrafluoroethylene (ETFE) is used as the first film.
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene
  • the first film then has an anti- adhesion function.
  • the first surface is formed by a surface of an epitaxial layer of the semiconductor chip.
  • the first surface can then be a light radiation exit ⁇ surface of the semiconductor chip.
  • the reflective layer then angeord ⁇ net in the vicinity of the rindemittie ⁇ generating radiation exit surface of the semiconductor chip, whereby the reflective layer by the optoe ⁇ lectronic semiconductor device emitted and reflected back to the upper side of the optoelectronic semiconductor device light is able to reflect again, which with the optoelectronic semiconductor device maximum achievable luminous flux increased.
  • a plurality of optoelectronic semiconductor chips are arranged on the carrier.
  • a plurality of semiconductor components can then be produced simultaneously in a composite, as a result of which the production costs per optoelectronic semiconductor component are greatly reduced.
  • tolerances in the arrangement of the optoelectronic semiconductor chips on the carrier advantageously do not reduce the accuracy of the alignment of the reflecting layers with respect to the first surfaces of the semiconductor chips.
  • FIG. 1 shows a section through an optoelectronic semiconductor chip arranged in a mold
  • FIG. 2 shows an optoelectronic semiconductor component according to a first embodiment in a first processing state
  • FIG. 3 shows the optoelectronic semiconductor component of the first embodiment in a second processing state
  • 4 shows a section through an optoelectronic semiconducting ⁇ terbauteil according to a second embodiment in a first processing status
  • Figure 5 is a sectional view of the optoelectronic semiconductor component ⁇ the second embodiment in a second processing status
  • Figure 6 is a sectional view of the optoelectronic semiconductor component ⁇ the second embodiment in a third processing status
  • FIG. 7 shows a section through an optoelectronic semiconductor component according to a third embodiment
  • Figure 8 is a section through the ⁇ arranged in a molding tool optoelectronic semiconductor device of the third From ⁇ guide die in a further processing status;
  • FIG. 9 shows a section through the finished optoelectronic semiconductor component of the third embodiment
  • FIG. 10 shows a section through an optoelectronic semiconductor component according to a fourth embodiment in a first processing state
  • FIG 11 shows a further section through the optoelectronic semiconductor component of the fourth embodiment in a further processing state.
  • FIG. 1 shows a highly schematic representation of a section through an optoelectronic semiconductor chip 100, which is arranged in a molding tool 200.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 may be, for example, an LED chip which is designed as a thin-film chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 has a substrate 110 and one on a surface of the substrate 110, epitaxially grown, light emitting layer 120, which is abbreviated as epitaxial layer 120.
  • the substrate 110 is before Trains t ⁇ a substrate of a semiconductor material.
  • the tactical epi layer 120 is preferably disposed only after they herstel ⁇ lung on the substrate 110th
  • the epitaxial layer 120 may, for example, a thickness of 5 pm aufwei ⁇ sen.
  • a remote from the substrate 110 surface of the epitaxial layer 120 forms a first surface 101 of the opto-electro ⁇ African semiconductor chips 100.
  • the first surface 101 of the optoelectronic Semiconductor chips 100 preferably have a radiation exit surface of the semiconductor chip 100, through which in the epitaxial layer
  • the molding tool 200 has a lower tool part 210 and an upper tool part 220.
  • the lower tool part 210 may also be referred to as a carrier 210.
  • the molding tool 200 essentially corresponds to conventional mold tools for film-assisted transfer molding.
  • the first foil 230 is a particularly soft and thick foil.
  • the first film 230 has a film thickness
  • the first Fo ⁇ lie on a film thickness 231 of 200 pm.
  • the first foil 230 may also be thicker.
  • the first sheet 230 may it is for example an ethylene-tetrafluoroethylene foil (ETFE foil).
  • EFE foil ethylene-tetrafluoroethylene foil
  • the ers ⁇ te film 230 then to a Teflon-like anti-adhesion function.
  • a second film 240 is arranged on the carrier 210.
  • the second film 240 is preferably thinner and harder than the ers ⁇ te film 230.
  • the second film 240 may be formed adhesive on both sides. In this case, an adhesive can be used, which can be dissolved under the action of heat.
  • the second foil 240 may be a Nitto Denko Revalpha foil.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 was initially arranged with its second surface 102 on the second film 240 located on the carrier 210. Subsequently, the upper tool part 220 of the molding tool 200 was closed over the optoelectronic semiconductor chip 100 in such a way that the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 was pressed into the first film 230 arranged on the upper tool part 220. The thick and soft first foil 230 was greatly deformed.
  • the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 By impressing the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 into the first foil 230 and the resulting de ⁇ formation of the first foil 230 has around the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100, a trench 255 between the optoelectronic semiconductor chip 100 and formed first foil 230.
  • the trench 255 extends from the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 along the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100 in the direction of the second
  • the trench depth 256 may be between 10 pm and 100 pm, depending on the hardness and the film thickness 231 of the first film 230.
  • the trench depth 256 can be even higher.
  • the trench depth 256 is preferably between 10 pm and 50 pm. Due to the deformation of the first film 230, the trench 255 widens with increasing distance from the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip. terchips 100 increasingly on.
  • the first slide 230 can also be configured as soft all ⁇ recently that the trench 255 is very narrow over its entire height, the first film 230 thus bears directly on the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100th
  • the molding tool 200 substantially greater late ⁇ rale dimensions than the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • the lateral dimensions of the support 210, the upper tool part 220, the first sheet 230 and second sheet 240 are thus substantially greater than the first surface 101 and the second surface 102 of the optoelectronic semiconducting ⁇ terchips 100 can Then, a plurality of other similar optoelectronic semiconductor chip 100 between the first sheet 230 and second sheet 240 are disposed simultaneously with the optoelectronic semiconductor chip ⁇ rule 100th
  • the optoelectronic semiconductor chips 100 are preferably arranged at a distance from each other in a regular pattern or grid.
  • the storage precision of the individual optoelectronic semiconductor chips must be considered
  • the filling space 250 surrounding the optoelectronic semiconductor chip 100 is filled with a molding compound in a subsequent operation, for example by injection molding of the molding compound.
  • the molding compound may be a conventional epoxy-based molding material.
  • a conventional black molding material can be used to ⁇ , whose thermal expansion coefficient is optimized for use in folienuntermillem molding.
  • the molding compound completely fills the filling space 250, including the trench 255, and forms a shaped body enclosing the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100. If a plurality of optoelectronic semiconductor chips are arranged in the molding tool 200, they become one embedded common moldings and can be separated from each other in a later process step.
  • Figure 2 shows in schematic representation a section of the optoelectronic semiconductor chip 100 after removal from the molding tool 200.
  • the opto-electronic semi-conductor chip ⁇ 100 is embedded in a molding compound formed from the molded body 130th
  • the molded body 130 has an upper side 131, which is parallel to the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 and in the same
  • Edge height 136 corresponds to the grave depth 256.
  • the edge ⁇ height 136 thus corresponds to the depth to which the first Oberflä ⁇ surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip was pressed into the first sheet 230,100.
  • the edge height 136 may be between 10 pm and 100 pm, preferably between 10 pm and 50 pm.
  • the edge 135 of the molded body 130 which extends almost or fully ⁇ constantly up to the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • the edge 135 is ⁇ forms where the trench had formed 255 when pressing the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 in the first film 230th
  • the soflä ⁇ Chen 103 completely or almost completely covered by the material of the molded body 130, resulting in a mechanically stable embedding of the optoelectronic semiconductor chip 100 in the molding 130.
  • the trench 255 may also have been so narrow that no or almost no edge 135 forms.
  • FIG. 3 shows, in a diagrammatic representation, a further section through the optoelectronic semiconductor chip 100 after a further processing step.
  • an optoelectronic semiconductor component 10 has been produced in accordance with a first embodiment.
  • the phosphor layer 140 may, for example, comprise phosphorus and serve for the wavelength conversion of a radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • a glass plate on the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip ⁇ rule could be arranged 100th
  • the glass plate ⁇ could for example serve for the light shaping an emitted by the optoelectronic semiconductor chip 100 radiation.
  • the phosphor layer 140 could also have been omitted without replacement.
  • the reflective layer 150 is preferably made of egg ⁇ nem filled with titanium dioxide silicone.
  • reflective layer 150 may be low refractive index silicone with a 25 percent to 35 percent weight percent titanium dioxide.
  • the reflective layer may also be made of silicone, which is filled with a different scattering material as titanium dioxide, in ⁇ play with aluminum oxide or zirconium oxide.
  • the use of a matrix other than silicone is also possible. For example, an epoxide may be used.
  • the thickness of the reflective layer 150 corresponds to the sum of the edge height 136 around which the first surface 101 of the opto-surface is located.
  • electronic semiconductor chip 100 is raised above the upper side 131 of the molded body 130, and the thickness of the phosphor layer ⁇ 140.
  • the phosphor layer 140 may be omitted. In this case, the thickness of the reflective layer 150 only corresponds to the edge height 136.
  • the gaps above the upper surface 131 of the molded body 130 and between the phosphor layers 140 disposed on the first surfaces 101 of the optoelectronic semiconductor chips 100 coincide with the reflective layer 150 filled. Subsequently, the individual optoelectronic semiconductor chips 100 were each isolated with a surrounding part of the molding ⁇ body 130 and the reflective layer 150.
  • the first surface 101 forms a radiation exit surface
  • a portion of the extended kick ⁇ NEN through the first surface 101 of radiation by other components in the vicinity of the optoelectronic Semiconductor device 10 back toward the optoelectronic semiconductor device 10 reflects who ⁇ the.
  • this radiation is reflected again in the opto ⁇ lectronic semiconductor device 10 by the reflective layer 150 and thus again radiated through the op ⁇ toelektronische semiconductor device 10. This avoids that the back-reflected radiation is absorbed by the black molded body 130 and thereby lost.
  • this increases the total quantity of Ge ⁇ emanating from the optoelectronic semiconductor component 10 and used radiation and thus also the efficiency of the optoelectronic semiconductor component 10th
  • the described method for producing the optoelectronic semiconductor component 10 offers the advantage that it is without major adjustments with conventional tools.
  • the molding tool 200 in materiality ⁇ union may correspond to the prior art.
  • the described advantages of the method result essentially from the use of the thick and soft first foil 230 on the upper tool part 220 of the mold 200.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a section through an as yet unfinished semiconductor component according to a second embodiment, which is produced according to a variant of the described method.
  • Figure 4 illustrates an optoelectronic semiconductor chip 100 which corresponds to that of FIGS. 1 to 3
  • a sacrificial layer 160 is arranged on the first surface 101. The sacrificial layer 160 was preferably applied immediately after the production of the optoelectronic semiconductor chip 100 in the Wafer composite before the separation of the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • the sacrificial layer 160 may, for example, be a ge ⁇ suitable for a lift-off process photoresist.
  • the sacrificial layer 160 may then have been applied by spin-coating onto the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100, for example.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 are arranged with the ten on the ERS surface 101 of sacrificial layer was subsequently ⁇ ratedd, as explained with reference to Figures 1 and 2, disposed in the Moldwerk ⁇ convincing 200, wherein the first surface 101 first into the placed thereon sacrificial layer 160 Foil 230 was pressed. Then, the optoelectronic semiconductor chip 100, analogous to the representation of Figure 2, embedded in the molded body 130.
  • FIG. 5 shows a section through the optoelectronic semiconductor chip 100 of FIG. 4 after a further processing step. On the sacrificial layer 160 and on the upper side 131 of the molded body 130, a reflective layer 170 was deposited.
  • the reflective layer 170 is before Trains t ⁇ of a metal, such as silver.
  • the reflectors ⁇ animal layer 170 may be deposited for example by vapor deposition or by sputtering (sputtering).
  • a part 171 of the reflective layer 170 has been arranged on the upper side 131 of the molded body 130, and a further part 172 of the reflective layer 170 has been arranged on the sacrificial layer 160. Since the reflective layer 170 may be made of a high reflectivity metal, the reflective layer 170 may be formed as a very thin layer.
  • FIG. 6 shows an opto-electronic semiconductor device 20 ge ⁇ Frankfurtss a second embodiment, which is formed by further processing of the optoelectronic semiconductor chip 100 in FIG. 5
  • the sacrificial layer 160 and the reflecting layer ⁇ replaced on the sacrificial layer 160 deposited portion 172,170 by means of a lift-off technique. If the sacrificial layer 160 was a photoresist, the sacrificial layer 160 may have been removed by a lift-off process, for example.
  • the detachment of the sacrifice ⁇ layer 160 was made possible that the first Oberflä ⁇ surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 is raised above the top surface 131 of the shaped body 130th As a result, the sacrificial layer 160 was accessible from the side and could be attacked by a solvent, for example.
  • the first surface 101 of the optoelectronic see semiconductor chip 100 is now free.
  • the part 171 of the reflective layer 170 remains.
  • Figure 7 shows a section through an optoelectronic semiconductor chip 100 during the manufacture of an optoelectronic semiconductor device according to a third execution ⁇ of the invention according to a further variant of the method described.
  • the same reference numerals as in the foregoing description are used for the same and like components.
  • a second film 270 is arranged in this Vari ⁇ ante.
  • the second film 270 may be, for example, a double-sided adhesive film, such as a Nitto-Denko-Revalpha film.
  • the optically toelektronische semiconductor chip 100 is arranged on the second film 270 on the lower tool portion 210 of the Moldwerkmaschinegnes 200 such that the first surface 101 of the optoe ⁇ lektronischen semiconductor chip 100 of the second sheet 270 is fed ⁇ Wandt.
  • the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100 are coated with a release agent 104.
  • Separating means 104 may be, for example, Teflon han ⁇ spindles.
  • the release agent 104 may be deposited, for example, before the Anord ⁇ NEN of the optoelectronic semiconductor chip 100 on the two ⁇ th film 270 of the Moldwerkmaschinemaschinees 200 in a plasma process on the side faces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100th During this Plasmapro ⁇ zesses the first surface 101 and the second Oberflä ⁇ che 102 of the optoelectronic semiconductor chip 100 were preferably covered or otherwise protected.
  • the area around the optoelectronic ⁇ African semiconductor chip 100, or the area between the plurality of optoelectronic semiconductor chips 100 has been filled with a reflective material to a reflective layer 180 with a layer thickness 181 to bil ⁇ the.
  • the reflective material may be, for example, titanium dioxide filled silicone.
  • the reflective layer 180 may be made of low refractive index silicone with a 25 percent to 35 percent weight percent titanium dioxide. Again, however, a different matrix and other scattering particles may be used.
  • the filling can for example be done by casting.
  • the film thickness 181 may, for example, between 10 pm and 100 pm, preferably 10 pm Zvi ⁇ rule and 50 pm, respectively.
  • the reflective layer 180 wets the side surfaces 103 of the optoe ⁇ lektronischen semiconductor chip 100 is not strong.
  • the reflective layer 180 and the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100 by a large contact angle has been 182 greater than 90 ° provides ⁇ .
  • the reflective layer 180 thus comprises in unstoffba ⁇ rer close to the side surface 103 of the optoelectronic semiconducting ⁇ terchips 100 to a thickness that is slightly less than the layer thickness 181 in the more distant from the side surfaces 103 regions of the reflecting layer 180th
  • FIG. 8 shows a section through the optoelectronic semiconductor chip 100 of FIG. 7 after further processing steps.
  • the upper tool part 220 of the molding tool 200 is closed above the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • a first film 260 is arranged at the upper tool part 220.
  • the first film 260 may be, for example, an ETFE film with anti-sticking function.
  • the first film 260 of Figure 8 is not formed as thick and soft as the first film 230 of Figure 1. As a result, not or hardly suppresses the second surface 102 in which is arranged at the upper tool part 220 first Fo ⁇ lie 260 a.
  • the fill material was preferably injected through a film under ⁇ assisted molding.
  • the filler may again be a known black epoxy-based molding material.
  • the resulting molded body 190 has an upper surface 191 adjacent to the reflective layer 180.
  • the molded body In the area of the trench 183 formed in the reflective layer 180 190, the molded body has an edge 192, whereby the molding has 190 in the areas adjacent to the side surface 103 of the optoe ⁇ lektronischen semiconductor chip 100 ranges a higher thickness than in farther from the side faces 103 distant areas.
  • the molded body 190 is in contact with large portions of the side surfaces 103, resulting in a mechanically stable embedding of the optoelectronic semiconductor chip 100 in the molded body 190.
  • FIG. 9 shows a schematic representation of a section through an optoelectronic semiconductor component 30 according to a third embodiment, which is obtainable after the removal of the upper tool part 220 and the carrier 210 of the molding tool 200.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 of the Optoelectronic semiconductor device 30 is embedded in the molded body 190.
  • the first surface 101 of the optoe ⁇ lektronischen semiconductor chip 100 is disposed coplanar with the upper surface 191 of the molded body 190 and processing in the same spatial directions as those oriented.
  • the first surface 101 is ge ⁇ geninate the upper surface 191 of the raised molding 190th
  • the reflective layer 180 is arranged.
  • a phosphor layer can be arranged on the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 of the optoelectronic semiconductor component 30.
  • This phosphor layer can have, for example, phosphorus and serve for the wavelength conversion of a radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • a glass ⁇ plate may be disposed on the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100th The glass plate could, for example, be used to light-form a radiation emitted by the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • the phosphor layer or the glass plate before the optoelectronic semiconductor chip 100 is placed on the second film 270 on the carrier 210 of the Moldwerkmaschines 200 will preferably be ⁇ already disposed on the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • FIG. 10 shows a section through an optoelectronic semiconductor chip 100 during production of an optoelectronic semiconductor component according to a further embodiment.
  • the production takes place according to a variant of the explained with reference to FIGS 7 to 9 method.
  • ⁇ sliding surface and equivalent components are again provided with Densel ⁇ reference symbols.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 is in turn arranged in the ⁇ depicting development of Figure 10 with its first surface 101 on the second film 270 on the carrier 210 of the Moldtechnikmaschineschwmaschines 200th
  • the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100 are not coated with a release agent this time.
  • the reflective material may again preferably be titanium dioxide filled silicone. In ⁇ example, in turn silicone can be used with a 35 percent share of titanium dioxide.
  • the layer thickness can again be between 10 ⁇ m and 100 ⁇ m, preferably between 10 ⁇ m and 50 ⁇ m. Again, however, a different matrix and other scattering particles may be used.
  • Padding may in turn preferably be done by casting.
  • the re ⁇ inflectional layer 185 therefore has, in the immediate After ⁇ ready money to the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100 has a layer thickness which is higher than the layer thickness 181 in the other areas of the reflec ⁇ Governing layer 185.
  • the reflective layer 185 On the side surfaces 103 adjacent, the reflective layer 185 has an edge 187.
  • a subsequent processing step analogously to FIG. 8, again the upper tool part 220 of the mold tool 200 with the first film 260 arranged thereon above the optoelectronic semiconductor chip 100 is closed. Then For example, the clearance remaining between the reflective layer 185 and the first film 260 is filled up by injecting a molding compound to form a molded article 195.
  • FIG. 11 shows the resulting finished optoelectronic
  • the resulting Formkör ⁇ per 195 has an upper side 196 which is adjacent to the reflective layer 185 ⁇ . Adjacent to the edge 187 formed on the reflecting layer 185, the shaped body 195 has a trench 197. As a result, the molded body 195 in the optoelectronic semiconductor component 40 is in contact only with small parts of the side surfaces 103 of the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 is raised above the upper side 196 of the molded body 195 in the case of the optoelectronic semiconductor component 40.
  • the reflective body is located on the molded body 195
  • Layer 185 arranged. Light emitted by the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 and reflected in the vicinity of the optoelectronic semiconductor device 40 is reflected by the reflective layer 185 again in the direction in which the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor chip 100 points. As a result, the radiation reflected back to the optoelectronic semiconductor component 40 can not be absorbed in the molded body 195, even if it has a black color.
  • a phosphor layer ⁇ or a glass plate are disposed.
  • the phosphor layer or the glass plate is already on the first surface 101 of the optoelectronic semiconductor Chips 100 arranged before the optoelectronic semiconductor ⁇ chip 100 is disposed on the second film 270 on the support 210 of the mold 200.

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Abstract

Ein optoelektronisches Halbleiterbauteil umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einer ersten Oberfläche. Dabei ist der Halbleiterchip in einen Formkörper eingebettet. Die erste Oberfläche ist gegenüber einer Oberseite des Formkörpers erhaben. Auf der Oberseite des Formkörpers ist eine reflektierende Schicht angeordnet.

Description

Beschreibung
Optoelektronisches Halbleiterbauteil Die vorliegende Erfindung betrifft ein optoelektronisches
Halbleiterbauteil gemäß Patentanspruch 1 sowie Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils gemäß Patentansprüchen 8 und 12. Aus der DE 10 2009 036 621 AI ist ein Verfahren zur Herstel¬ lung eines optoelektronischen Halbleiterbauelements bekannt, bei dem optoelektronische Halbleiterchips an einer Oberseite eines Trägers angeordnet werden. Die optoelektronischen Halb¬ leiterchips werden mit einem Formkörper umformt, der alle Seitenflächen der optoelektronischen Halbleiterchips bedeckt. Ober- und Unterseiten der optoelektronischen Halbleiterchips bleiben bevorzugt frei. Nach dem Entfernen des Trägers können die optoelektronischen Halbleiterchips vereinzelt werden. An den Ober- und/oder Unterseiten jedes Halbleiterchips können Kontaktstellen vorgesehen sein. Der Formkörper kann beispielsweise aus einem Epoxid-basierendem Moldmaterial beste¬ hen .
Die deutsche Prioritätsanmeldung DE 10 2012 212 963.4, die ausdrücklich einen Teil der Offenbarung der vorliegenden Anmeldung bildet, beschreibt ebenfalls ein optoelektronisches Halbleiterbauteil sowie Verfahren zur Herstellung eines op¬ toelektronischen Halbleiterbauteils . Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil mit einer reflektieren¬ den Oberfläche bereitzustellen. Diese Aufgabe wird durch ein optoelektronisches Halbleiterbauteil mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Er- findung besteht darin, ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils mit einer reflektierenden Oberfläche anzugeben. Diese Aufgabe wird durch Verfahren mit den Merkmalen der Ansprüche 8 oder 12 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Ein optoelektronisches Halbleiterbauteil umfasst einen optoe- lektronischen Halbleiterchip mit einer ersten Oberfläche. Der Halbleiterchip ist in einen Formkörper eingebettet. Die erste Oberfläche ist gegenüber einer Oberseite des Formkörpers er¬ haben. Auf der Oberseite des Formkörpers ist eine reflektie¬ rende Schicht angeordnet. Vorteilhafterweise erhöht die re- flektierende Schicht auf der Oberseite des Formkörpers die
Reflektivität des optoelektronischen Halbleiterbauteils, wo¬ durch sich beispielsweise auch eine Lichtausbeute des optoe¬ lektronischen Halbleiterbauteils erhöhen kann. Vorteilhafterweise erlaubt es die auf der Oberseite des Formkörpers ange- ordnete reflektierende Schicht, den Formkörper selbst aus ei¬ nem nicht-reflektierenden Material auszubilden. Dies gestattet es vorteilhafterweise, den Formkörper aus herkömmlichen, schwarzen, Epoxid-basierenden Moldmaterialien auszubilden, die einen für diesen Zweck gut angepassten thermischen Aus- dehnungskoeffizienten aufweisen und kostengünstig erhältlich sind .
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbeleiterbauteils wird die erste Oberfläche durch eine Oberfläche ei- ner Epitaxie-Schicht des Halbleiterchips gebildet. Die erste Oberfläche kann dann beispielsweise eine lichtemittierende Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips sein. Vorteil¬ hafterweise ist die reflektierende Schicht dann auf derselben Seite des optoelektronischen Halbleiterbauteils angeordnet, wie die Strahlungsaustrittsfläche. Vorteilhafterweise kann die reflektierende Schicht dann durch die Strahlungsaus¬ trittsfläche ausgesendetes und zur Oberfläche des optoe¬ lektronischen Halbleiterbauteils zurückreflektiertes Licht erneut reflektieren, wodurch sich der erreichbare effektive Lichtstrom des optoelektronischen Halbleiterbauteils erhöht.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist die erste Oberfläche zwischen 10 pm und 100 pm über die Oberseite des Formkörpers erhaben. Vorteilhafterwei¬ se lässt sich die reflektierende Schicht dann ausreichend dick ausbilden, um eine hohe Reflektivität zu erzielen. In einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist die reflektierende Schicht mit Titandioxid ge¬ fülltes Silikon auf. Vorteilhafterweise ist mit Titandioxid gefülltes Silikon kostengünstig erhältlich, leicht zu verar¬ beiten und weist eine ausreichende Reflektivität auf.
In einer Weiterbildung des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist auf der ersten Oberfläche eine LeuchtstoffSchicht oder eine Glasplatte angeordnet. Vorteilhafterweise kann die LeuchtstoffSchicht dann zur Lichtkonversion dienen. Die Glas- platte kann vorteilhafterweise zur Lichtformung dienen.
In einer weiteren Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils weist die reflektierende Schicht ein Me¬ tall auf. Das Metall kann beispielsweise Silber sein. Vor- teilhafterweise weisen Metall wie Silber eine besonders hohe Reflektivität auf, was es ermöglicht, die reflektierende Schicht sehr dünn auszubilden.
In einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiter- bauteils weist der Formkörper in einem unmittelbar an den
Halbleiterchip angrenzenden Bereich eine höhere Dicke auf als in übrigen Bereichen des Formkörpers. Vorteilhafterweise ist der Halbleiterchip dann besonders stabil in den Formkörper eingebettet .
Ein Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst Schritte zum Anordnen einer zweiten Oberfläche eines optoelektronischen Halbleiterchips auf einem Träger, zum Eindrücken einer ersten Oberfläche des Halblei- terchips 10 pm bis 100 pm tief in eine erste Folie, zum Ein¬ spritzen einer Formmasse zwischen die erste Folie und den Träger, um den Halbleiterchip in einen aus der Formmasse gebildeten Formkörper mit einer an der ersten Folie gebildeten Oberseite einzubetten, und zum Anordnen einer reflektierenden Schicht auf der Oberseite des Formkörpers. Vorteilhafterweise weist das nach diesem Verfahren hergestellte optoelektronische Halbleiterbauteil eine reflektierende Oberseite auf, wo- durch sich beispielsweise eine mit dem optoelektronischen
Halbleiterbauteil erzielbare Lichtausbeute erhöhen kann. Da¬ bei kann vorteilhafterweise ein herkömmliches, schwarzes, Epoxid-basiertes Moldmaterial als Formmasse verwendet werden. Solche Moldmaterialien sind kostengünstig erhältlich und wei- sen für die Durchführung des Verfahrens optimal angepasste thermische Ausdehnungskoeffizienten auf. Die fehlende Reflek- tivität der Formmasse wird dabei vorteilhafterweise durch das Anordnen der reflektierenden Schicht auf der Oberseite des Formkörpers kompensiert. Ein weiterer Vorteil des Verfahrens besteht darin, dass durch das Eindrücken der ersten Oberfläche des Halbleiterchips in die erste Folie auf selbst ustie- rende Weise ein Graben um den Halbleiterchip gebildet wird, was zur Ausbildung eines den Halbleiterchip umfassenden Rands des Formkörpers führt. Dadurch wird der Halbleiterchip stabil im Formkörper gehalten und ist dennoch gleichzeitig über die den Rand umgebenden Teile der Oberseite des Formkörpers erha¬ ben. Dadurch verbleibt auf der Oberseite des Formkörpers Platz zur Anordnung der reflektierenden Schicht. Die beschriebene Selbst ustierung ermöglicht vorteilhafterweise ei- ne einfache und kostengünstige Durchführung des Verfahrens.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass das Verfahren im Wesentlichen unter Verwendung herkömmlicher Werkzeuge durchgeführt werden kann. In einer zweckmäßigen Ausführungsform des Verfahrens weist die erste Folie eine Dicke von mindestens 150 pm auf. Vor¬ teilhafterweise hat sich erwiesen, dass die Verwendung einer ersten Folie dieser Mindestdicke ein ausreichend tiefes Ein¬ drücken der ersten Oberfläche des Halbleiterchips in die ers- te Folie ermöglicht, wodurch sich auf selbst ustierende Weise ein ausreichend tiefer Graben um den Halbleiterchip ausbildet . In einer Ausführungsform des Verfahrens wird die reflektie¬ rende Schicht durch mit Titandioxid gefülltes Silikon gebil¬ det, das auf der Oberseite des Formkörpers angeordnet wird. Vorteilhafterweise lässt sich das Anordnen des mit Titandi- oxid gefüllten Silikons einfach und kostengünstig durchfüh¬ ren .
In einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens wird auf der ersten Oberfläche des Halbleiterchips eine Opferschicht angeordnet, bevor die erste Oberfläche in die erste Folie eingedrückt wird. Nach Herstellung des Formkörpers wird die reflektierende Schicht auf der Oberseite des Formkörpers und auf der Opferschicht abgeschieden. Anschließend werden die Opferschicht und die auf der Opferschicht abgeschiedene re- flektierende Schicht entfernt. Vorteilhafterweise verbleibt die reflektierende Schicht dann lediglich auf der Oberseite des Formkörpers. In dieser Variante des Verfahrens kann die reflektierende Schicht beispielsweise aus einem Metall, etwa aus Silber, ausgebildet werden, wodurch sich vorteilhafter- weise eine besonders hohe Reflektivität ergibt. Das Verfahren bietet den Vorteil, dass zur Aufbringen der reflektierenden Schicht keine fotolithografischen Prozesse erforderlich sind. Die Opferschicht kann vorteilhafterweise bereits auf die ers¬ te Oberfläche des Halbleiterchips aufgebracht werden, bevor der sich im Waferverbund befindliche Halbleiterchip vereinzelt wird, wodurch das Verfahren besonders einfach und kos¬ tengünstig durchzuführen ist.
Ein weiteres Verfahren zur Herstellung eines optoelektroni- sehen Halbleiterbauteils umfasst Schritte zum Anordnen einer ersten Oberfläche eines optoelektronischen Halbleiterchips auf einem Träger, zum Umgießen des Halbleiterchips mit einem Werkstoff aus einer Matrix, in die streuende Partikel einge¬ bettet sind, zum Anordnen einer ersten Folie an einer zweiten Oberfläche des Halbleiterchips, und zum Einspritzen einer Formmasse zwischen das Silikon und die erste Folie, um den Halbleiterchip in einen aus der Formmasse gebildeten Formkörper einzubetten. Vorteilhafterweise ermöglicht auch dieses Verfahren die Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils mit reflektierender Oberfläche, wodurch sich bei¬ spielsweise eine Lichtausbeute des optoelektronischen Halb¬ leiterbauteils erhöht. Vorteilhafterweise erfolgt die Her- Stellung der reflektierenden Oberfläche dabei auf selbstjus¬ tierende Weise, wodurch sich das Verfahren kostengünstig durchführen lässt. Insbesondere sind dabei keine fotolitho- grafischen Prozessschritte erforderlich. Dadurch führen Unge- nauigkeiten beim Anordnen des Halbleiterchips auf dem Träger vorteilhafterweise nicht zu Ungenauigkeiten beim Herstellen der reflektierenden Oberfläche des optoelektronischen Halbleiterbauteils, wodurch sich vorteilhafterweise auch keine Bereiche mit reduzierter Reflektivität ergeben. In einer Ausführungsform des Verfahrens wird eine Seitenflä¬ che des Halbleiterchips vor dem Umgießen des Halbleiterchips mit dem Werkstoff mit einem Trennmittel beschichtet. Vorteil¬ hafterweise verhindert das auf der Seitenfläche des Halblei¬ terchips angeordnete Trennmittel ein übermäßiges Benetzen der Seitenfläche durch den Werkstoff, wodurch sich zwischen dem Werkstoff und dem Halbleiterchip ein großer Kontaktwinkel ausgebildet. An der Seitenfläche des Halbleiterchips ver¬ bleibt dadurch ausreichend Platz, um eine große Kontaktfläche zwischen dem aus der Formmasse gebildeten Formkörper und dem Halbleiterchip zu erzielen. Dadurch ergibt sich vorteilhafterweise ein optoelektronisches Halbleiterbauteil mit hoher mechanischer Festigkeit.
In Ausführungsformen der genannten Verfahren wird als erste Folie eine Folie aus Ethylen-Tetrafluorethylen (ETFE) verwendet. Vorteilhafterweise weist die erste Folie dann eine Anti¬ Haft-Funktion auf.
In einer Ausführungsform der beiden Verfahren wird die erste Oberfläche durch eine Oberfläche einer Epitaxie-Schicht des Halbleiterchips gebildet. Vorteilhafterweise kann die erste Oberfläche dann eine lichtemittierende Strahlungsaustritts¬ fläche des Halbleiterchips sein. Vorteilhafterweise wird die reflektierende Schicht dann in der Umgebung der lichtemittie¬ renden Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterchips angeord¬ net, wodurch die reflektierende Schicht durch das optoe¬ lektronische Halbleiterbauteil ausgesandtes und auf die Ober- seite des optoelektronischen Halbleiterbauteil zurückreflektiertes Licht erneut zu reflektieren vermag, was den mit dem optoelektronischen Halbleiterbauteil maximal erzielbaren Lichtstrom erhöht. In einer Ausführungsform der Verfahren wird eine Mehrzahl optoelektronischer Halbleiterchips auf dem Träger angeordnet. Vorteilhafterweise können dann mehrere Halbleiterbauteile gleichzeitig im Verbund hergestellt werden, wodurch sich die Herstellungskosten pro optoelektronischem Halbleiterbauteil stark reduzieren. Wegen des selbst ustierenden Charakters der Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauteils reduzieren Toleranzen bei der Anordnung der optoelektronischen Halbleiterchips auf dem Träger vorteilhafterweise nicht die Genauigkeit der Ausrichtung der reflektieren- den Schichten bezüglich der ersten Oberflächen der Halbleiterchips .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigen in jeweils stark schematisierter Darstellung
Figur 1 einen Schnitt durch einen in einem Moldwerkzeug angeordneten optoelektronischen Halbleiterchip;
Figur 2 ein optoelektronisches Halbleiterbauteil gemäß einer ersten Ausführungsform in einem ersten Bearbeitungsstand;
Figur 3 das optoelektronische Halbleiterbauteil der ersten Ausführungsform in einem zweiten Bearbeitungsstand; Figur 4 einen Schnitt durch ein optoelektronisches Halblei¬ terbauteil gemäß einer zweiten Ausführungsform in einem ersten Bearbeitungsstand;
Figur 5 einen Schnitt durch das optoelektronische Halbleiter¬ bauteil der zweiten Ausführungsform in einem zweiten Bearbeitungsstand; Figur 6 einen Schnitt durch das optoelektronische Halbleiter¬ bauteil der zweiten Ausführungsform in einem dritten Bearbeitungsstand;
Figur 7 einen Schnitt durch ein optoelektronisches Halblei- terbauteil gemäß einer dritten Ausführungsform;
Figur 8 einen Schnitt durch das in einem Moldwerkzeug ange¬ ordnete optoelektronische Halbleiterbauteil der dritten Aus¬ führungsform in einem weiteren Bearbeitungsstand;
Figur 9 einen Schnitt durch das fertige optoelektronische Halbleiterbauteil der dritten Ausführungsform;
Figur 10 einen Schnitt durch ein optoelektronisches Halblei- terbauteil gemäß einer vierten Ausführungsform in einem ersten Bearbeitungsstand; und
Figur 11 einen weiteren Schnitt durch das optoelektronische Halbleiterbauteil der vierten Ausführungsform in einem weite- ren Bearbeitungsstand.
Figur 1 zeigt in stark schematisierter Darstellung einen Schnitt durch einen optoelektronischen Halbleiterchip 100, der in einem Moldwerkzeug 200 angeordnet ist. Bei dem optoe- lektronischen Halbleiterchip 100 kann es sich beispielsweise um einen LED-Chip, der als Dünnfilmchip ausgebildet ist. In diesem Fall weist der optoelektronische Halbleiterchip 100 ein Substrat 110 und eine auf einer Oberfläche des Substrats 110 angeordnete, epitaktisch gewachsene, lichtemittierende Schicht 120 auf, die verkürzt als epitaktische Schicht 120 bezeichnet wird. Bei dem Substrat 110 handelt es sich bevor¬ zugt um ein Substrat aus einem Halbleitermaterial. Die epi- taktische Schicht 120 ist bevorzugt erst nach ihrer Herstel¬ lung auf dem Substrat 110 angeordnet worden. Die epitaktische Schicht 120 kann beispielsweise eine Dicke von 5 pm aufwei¬ sen . Eine vom Substrat 110 abgewandte Oberfläche der epitaktischen Schicht 120 bildet eine erste Oberfläche 101 des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips 100. Eine von der epitaktischen
Schicht 120 abgewandte Oberfläche des Substrats 110 bildet eine der ersten Oberfläche 101 gegenüberliegende zweite Ober- fläche 102 des optoelektronischen Halbleiterchips 100. In Ausführungsformen, in denen es sich bei dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 um einen LED-Chip handelt, stellt die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 bevorzugt eine Strahlungsaustrittsfläche des Halb- leiterchips 100 dar, durch die in der epitaktischen Schicht
120 erzeugtes Licht austritt. Neben der ersten Oberfläche 101 und der zweiten Oberfläche 102 weist der optoelektronische Halbleiterchip 100 insgesamt vier Seitenflächen 103 auf. Das Moldwerkzeug 200 weist einen unteren Werkzeugteil 210 und einen oberen Werkzeugteil 220 auf. Der untere Werkzeugteil 210 kann auch als Träger 210 bezeichnet werden. Das Moldwerkzeug 200 entspricht im Wesentlichen herkömmlichen Moldwerk- zeugen zum folienunterstützten Spritzpressen (Foil Assisted Transfer Molding) .
An der dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 zugewandten Oberfläche des oberen Werkzeugteils 220 ist eine erste Folie
230 angeordnet. Die erste Folie 230 ist eine besonders weiche und dicke Folie. Die erste Folie 230 weist eine Foliendicke
231 von mindestens 150 pm auf. Bevorzugt weist die erste Fo¬ lie 230 eine Foliendicke 231 von 200 pm auf. Die erste Folie 230 kann aber auch dicker sein. Bei der ersten Folie 230 kann es sich beispielsweise um eine Ethylen-Tetrafluorethylen- Folie (ETFE-Folie) handeln. Vorteilhafterweise weist die ers¬ te Folie 230 dann eine Teflon-ähnliche Anti-Haft-Funktion auf .
Auf dem Träger 210 ist eine zweite Folie 240 angeordnet. Die zweite Folie 240 ist bevorzugt dünner und härter als die ers¬ te Folie 230. Die zweite Folie 240 kann beidseitig klebend ausgebildet sein. Dabei kann ein Kleber verwendet sein, der sich unter Wärmeeinwirkung lösen lässt. Beispielsweise kann die zweite Folie 240 eine Nitto-Denko-Revalpha-Folie sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 100 wurde zunächst mit seiner zweiten Oberfläche 102 auf der auf dem Träger 210 be- findlichen zweiten Folie 240 angeordnet. Anschließend wurde der obere Werkzeugteil 220 des Moldwerkzeugs 200 derart über dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 geschlossen, dass die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in die am oberen Werkzeugteil 220 angeordnete erste Folie 230 eingedrückt wurde. Die dicke und weiche erste Folie 230 wurde dabei stark deformiert. Durch das Eindrücken der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in die erste Folie 230 und die sich daraus ergebende De¬ formation der ersten Folie 230 hat sich rund um die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 ein Graben 255 zwischen dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 und der ersten Folie 230 gebildet. Der Graben 255 erstreckt sich von der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 entlang der Seitenflächen 103 des optoe- lektronischen Halbleiterchips 100 in Richtung der zweiten
Oberfläche 102 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 und weist eine Grabentiefe 256 auf. Die Grabentiefe 256 kann je nach der Härte und der Foliendicke 231 der ersten Folie 230 zwischen 10 pm und 100 pm betragen. Die Grabentiefe 256 kann auch noch höher sein. Bevorzugt beträgt die Grabentiefe 256 zwischen 10 pm und 50 pm. Durch die Verformung der ersten Folie 230 weitet sich der Graben 255 mit zunehmender Entfernung von der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halblei- terchips 100 zunehmend auf. Die erste Folie 230 kann aller¬ dings auch so weich ausgebildet sein, dass der Graben 255 über seine gesamte Höhe sehr schmal ist, die erste Folie 230 also direkt an den Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 anliegt.
Bevorzugt weist das Moldwerkzeug 200 wesentlich größere late¬ rale Abmessungen auf als der optoelektronische Halbleiterchip 100. Die lateralen Abmessungen des Trägers 210, des oberen Werkzeugteils 220, der ersten Folie 230 und der zweiten Folie 240 sind also wesentlich größer als die erste Oberfläche 101 und die zweite Oberfläche 102 des optoelektronischen Halblei¬ terchips 100. Dann können gleichzeitig mit dem optoelektroni¬ schen Halbleiterchip 100 eine Vielzahl weiterer gleichartiger optoelektronischer Halbleiterchips 100 zwischen der ersten Folie 230 und der zweiten Folie 240 angeordnet werden. Die optoelektronischen Halbleiterchips 100 werden dabei bevorzugt voneinander beabstandet in einem regelmäßigen Muster oder Raster angeordnet. Vorteilhafterweise muss an die Ablagege- nauigkeit der einzelnen optoelektronischen Halbleiterchips
100 dabei keine allzu hohe Anforderung gestellt werden. Zwi¬ schen den einzelnen optoelektronischen Halbleiterchips 100 verbleibt ein Füllraum 250 in der Umgebung der Seitenflächen 103 jedes optoelektronischen Halbleiterchips 100.
Der den optoelektronischen Halbleiterchip 100 umgebende Füllraum 250 wird in einem nachfolgenden Arbeitsgang mit einer Formmasse gefüllt, beispielsweise durch Einspritzen (Molding) der Formmasse. Bei der Formmasse kann es sich um ein herkömm- liches Epoxid-basiertes Moldmaterial handeln. Insbesondere kann ein herkömmliches schwarzes Moldmaterial verwendet wer¬ den, dessen thermischer Ausdehnungskoeffizient zur Verwendung bei folienunterstütztem Spritzpressen optimiert ist. Die Formmasse füllt den Füllraum 250 inklusive des Grabens 255 vollständig aus und bildet einen die Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 umschließenden Formkörper. Falls mehrere optoelektronische Halbleiterchips im Moldwerkzeug 200 angeordnet sind, so werden diese in einen gemeinsamen Formkörper eingebettet und können in einem späteren Prozessschritt voneinander getrennt werden.
Figur 2 zeigt in schematisierter Darstellung einen Schnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 100 nach dem Entfernen aus dem Moldwerkzeug 200. Der optoelektronische Halb¬ leiterchip 100 ist in einen aus der Formmasse gebildeten Formkörper 130 eingebettet. Der Formkörper 130 weist eine Oberseite 131 auf, die parallel zur ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 und in die gleiche
Raumrichtung wie die erste Oberfläche 101 orientiert ist. Da die erste Oberfläche 101 im Moldwerkzeug 200 in die erste Fo¬ lie 230 eingedrückt war, ist die erste Oberfläche 101 des op¬ toelektronischen Halbleiterchips 100 um eine Randhöhe 136 ge- genüber der Oberseite 131 des Formkörpers 130 erhaben. Die
Randhöhe 136 entspricht dabei der Grabentiefe 256. Die Rand¬ höhe 136 entspricht also der Tiefe, um die die erste Oberflä¬ che 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in die erste Folie 230 eingedrückt war. Beispielsweise kann die Randhöhe 136 zwischen 10 pm und 100 pm, bevorzugt zwischen 10 pm und 50 pm, betragen.
In den an die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 angrenzenden Bereichen der Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 ist ein Rand
135 des Formkörpers 130 ausgebildet, der sich fast oder voll¬ ständig bis zur ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 erstreckt. Der Rand 135 ist dort ausge¬ bildet, wo sich beim Eindrücken der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in die erste Folie 230 der Graben 255 ausgebildet hatte. Somit sind die Seitenflä¬ chen 103 vollständig oder fast vollständig von dem Material des Formkörpers 130 bedeckt, wodurch sich eine mechanisch stabile Einbettung des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in den Formkörper 130 ergibt. Bei Verwendung einer besonders weichen ersten Folie 230 kann der Graben 255 allerdings auch so schmal ausgebildet gewesen sein, dass sich kein oder fast kein Rand 135 bildet. Figur 3 zeigt in schematisierter Darstellung einen weiteren Schnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 100 nach einem weiteren Bearbeitungsschritt. Durch die nun abgeschlos- sene Bearbeitung ist ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 10 gemäß einer ersten Ausführungsform entstanden.
Gegenüber dem in Figur 2 gezeigten Bearbeitungsstand wurde zunächst eine LeuchtstoffSchicht 140 auf der ersten Oberflä- che 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 angeord¬ net. Die LeuchtstoffSchicht 140 kann beispielsweise Phosphor aufweisen und zur Wellenlängenkonversion einer durch den optoelektronischen Halbleiterchip 100 ausgesandten Strahlung dienen. Anstelle der LeuchtstoffSchicht 140 hätte auch eine Glasplatte auf der ersten Oberfläche 101 des optoelektroni¬ schen Halbleiterchips 100 angeordnet werden können. Die Glas¬ platte könnte beispielsweise zur Lichtformung einer durch den optoelektronischen Halbleiterchip 100 ausgesandten Strahlung dienen. Die LeuchtstoffSchicht 140 hätte aber auch ersatzlos entfallen können.
Nach dem Aufsetzen der LeuchtstoffSchicht 140 auf die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 wurde der oberhalb der Oberseite 131 des Formkörpers 130 und seitlich neben der LeuchtstoffSchicht 140 angeordnete Raum mit einer reflektierenden Schicht 150 vergossen oder vermol- det . Die reflektierende Schicht 150 besteht bevorzugt aus ei¬ nem mit Titandioxid gefüllten Silikon. Beispielsweise kann die reflektierende Schicht 150 aus Silikon mit niedriger Brechzahl mit einem 25-prozentigen bis 35-prozentigen Gewichtsanteil von Titandioxid bestehen. Die reflektierende Schicht kann jedoch auch aus Silikon bestehen, das mit einem anderen streuenden Material als Titandioxid gefüllt ist, bei¬ spielsweise mit Aluminiumoxid oder Zirkonoxid. Auch die Ver- wendung einer anderen Matrix als Silikon ist möglich. Beispielsweise kann ein Epoxid verwendet werden. Die Dicke der reflektierenden Schicht 150 entspricht der Summe aus der Randhöhe 136, um die die erste Oberfläche 101 des optoe- lektronischen Halbleiterchips 100 über die Oberseite 131 des Formkörpers 130 erhaben ist, und der Dicke der Leuchtstoff¬ schicht 140. In einer vereinfachten Ausführungsform kann die LeuchtstoffSchicht 140 entfallen. In diesem Fall entspricht die Dicke der reflektierenden Schicht 150 lediglich der Randhöhe 136.
Falls mehrere optoelektronische Halbleiterchips 100 im Mold- werkzeug 200 angeordnet und in einen gemeinsamen Formkörper 130 eingebettet worden sind, so wurden die Zwischenräume oberhalb der Oberseite 131 des Formkörpers 130 und zwischen den auf den ersten Oberflächen 101 der optoelektronischen Halbleiterchips 100 angeordneten Leuchtstoffschichten 140 gleichzeitig mit der reflektierenden Schicht 150 verfüllt. Anschließend wurden die einzelnen optoelektronischen Halbleiterchips 100 mit jeweils einem sie umgebenden Teil des Form¬ körpers 130 und der reflektierenden Schicht 150 vereinzelt.
In Ausführungsformen, in denen es sich bei dem optoelektroni- sehen Halbleiterchip 100 um einen LED-Chip handelt, dessen erste Oberfläche 101 eine Strahlungsaustrittsfläche bildet, kann ein Teil der durch die erste Oberfläche 101 ausgetrete¬ nen Strahlung durch andere Komponenten in der Umgebung des optoelektronischen Halbleiterbauteils 10 zurück in Richtung des optoelektronischen Halbleiterbauteil 10 reflektiert wer¬ den. Vorteilhafterweise wird diese Strahlung bei dem optoe¬ lektronischen Halbleiterbauteil 10 durch die reflektierende Schicht 150 erneut reflektiert und somit erneut durch das op¬ toelektronische Halbleiterbauteil 10 abgestrahlt. Hierdurch wird vermieden, dass die zurückreflektierte Strahlung durch den schwarzen Formkörper 130 absorbiert wird und dadurch verloren geht. Vorteilhafterweise erhöht sich dadurch die Ge¬ samtmenge der vom optoelektronischen Halbleiterbauteil 10 ausgehenden und genutzten Strahlung und somit auch die Effi- zienz des optoelektronischen Halbleiterbauteils 10.
Das beschriebene Verfahren zur Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauteils 10 bietet den Vorteil, dass es sich ohne größere Anpassungen mit herkömmlichem Werkzeug durchführen lässt. Insbesondere kann das Moldwerkzeug 200 im Wesent¬ lichen dem Stand der Technik entsprechen. Die beschriebenen Vorteile des Verfahrens ergeben sich im Wesentlichen aus der Verwendung der dicken und weichen ersten Folie 230 am oberen Werkzeugteil 220 des Moldwerkzeugs 200.
Figur 4 zeigt in schematisierter Darstellung einen Schnitt durch ein noch unfertiges Halbleiterbauteil gemäß einer zwei- ten Ausführungsform, das nach einer Variante des beschriebenen Verfahrens hergestellt wird. Für gleiche und gleichwir¬ kende Komponenten werden im Folgenden dieselben Bezugszeichen verwendet wie in Figuren 1 bis 3. Figur 4 zeigt einen optoelektronischen Halbleiterchip 100, der demjenigen der Figuren 1 bis 3 entspricht. Zusätzlich ist bei dem optoelektronischem Halbleiterchip 300 der Figur 4 auf der ersten Oberfläche 101 eine Opferschicht 160 angeordnet. Bevorzugt wurde die Opferschicht 160 unmittelbar nach der Herstellung des optoelektronischen Halbleiterchips 100 im Wa- ferverbund vor dem Vereinzeln des optoelektronischen Halbleiterchips 100 aufgebracht. Bei der Opferschicht 160 kann es sich beispielsweise um einen für einen Lift-Off-Prozess ge¬ eigneten Fotolack handeln. Die Opferschicht 160 kann dann beispielsweise durch Aufschleudern auf die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 aufgebracht worden sein.
Der optoelektronische Halbleiterchip 100 mit der auf der ers- ten Oberfläche 101 angeordneten Opferschicht wurde anschlie¬ ßend, wie anhand der Figuren 1 und 2 erläutert, im Moldwerk¬ zeug 200 angeordnet, wobei die erste Oberfläche 101 mit der darauf angeordneten Opferschicht 160 in die erste Folie 230 eingedrückt wurde. Dann wurde der optoelektronische Halblei- terchip 100, analog zur Darstellung der Figur 2, in den Formkörper 130 eingebettet. Figur 5 zeigt einen Schnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 100 der Figur 4 nach einem weiteren Bearbeitungsschritt. Auf der Opferschicht 160 und auf der Oberseite 131 des Formkörpers 130 wurde eine reflektierende Schicht 170 abgeschieden. Die reflektierende Schicht 170 besteht bevor¬ zugt aus einem Metall, beispielsweise aus Silber. Die reflek¬ tierende Schicht 170 kann beispielsweise durch Aufdampfen oder durch Kathodenzerstäubung (Sputtering) abgeschieden worden sein. Dabei hat sich auf der Oberseite 131 des Formkör- pers 130 ein Teil 171 der reflektierenden Schicht 170 und auf der Opferschicht 160 ein weiterer Teil 172 der reflektierenden Schicht 170 angeordnet. Da die reflektierende Schicht 170 aus einem Metall mit hoher Reflektivität bestehen kann, kann die reflektierende Schicht 170 als sehr dünne Schicht ausge- bildet sein.
Figur 6 zeigt ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 20 ge¬ mäß einer zweiten Ausführungsform, das durch weitere Bearbeitung des optoelektronischen Halbleiterchip 100 der Figur 5 entstanden ist. Dabei wurde die Opferschicht 160 und der auf der Opferschicht 160 abgeschiedene Teil 172 der reflektieren¬ den Schicht 170 mittels einer Abhebetechnik abgelöst. Falls es sich bei der Opferschicht 160 um einen Fotolack gehandelt hat, kann die Opferschicht 160 beispielsweise durch einen Lift-Off-Prozess abgelöst worden sein. Das Ablösen der Opfer¬ schicht 160 wurde dadurch ermöglicht, dass die erste Oberflä¬ che 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 über die Oberseite 131 des Formkörpers 130 erhaben ist. Dadurch war die Opferschicht 160 von der Seite zugänglich und konnte bei- spielsweise durch ein Lösungsmittel angegriffen werden.
Durch das Ablösen der Opferschicht 160 und des auf der Opfer¬ schicht 160 abgeschiedenen Teils 172 der reflektierenden Schicht 170 liegt die erste Oberfläche 101 des optoelektroni- sehen Halbleiterchips 100 nun frei. Auf der Oberseite 131 des Formkörpers 130 verbleibt der Teil 171 der reflektierenden Schicht 170. Durch das beschriebene Verfahren ist die reflektierende
Schicht 170 auf dem Formkörper 130 vorteilhafterweise ohne fotolithographische Technik angeordnet worden. Vorteilhafter¬ weise ist die reflektierende Schicht 170 dadurch ohne großen Aufwand bei der Ausrichtung mit hoher Genauigkeit auf die Oberseite 131 des Formkörpers 130 beschränkt.
Figur 7 zeigt einen Schnitt durch einen optoelektronischen Halbleiterchip 100 während der Herstellung eines optoelektro- nischen Halbleiterbauteils gemäß einer dritten Ausführungs¬ form der Erfindung nach einer weiteren Variante des beschriebenen Verfahrens. Wieder werden für gleiche und gleich wirkende Komponenten dieselben Bezugszeichen wie in der vorhergehenden Beschreibung verwendet.
Auf dem Träger 210 des Moldwerkzeugs 200 ist in dieser Vari¬ ante eine zweite Folie 270 angeordnet. Bei der zweiten Folie 270 kann es sich beispielsweise um eine doppelseitig klebende Folie, etwa eine Nitto-Denko-Revalpha-Folie, handeln. Der op- toelektronische Halbleiterchip 100 ist derart auf der zweiten Folie 270 auf dem unteren Werkzeugteil 210 des Moldwerkzeugs 200 angeordnet, dass die erste Oberfläche 101 des optoe¬ lektronischen Halbleiterchips 100 der zweiten Folie 270 zuge¬ wandt ist. Wiederum sind bevorzugt mehrere optoelektronische Halbleiterchips 100 voneinander beabstandet in einem regelmä¬ ßigen Raster auf der zweiten Folie 270 angeordnet.
Die Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 sind mit einem Trennmittel 104 beschichtet. Bei dem
Trennmittel 104 kann es sich beispielsweise um Teflon han¬ deln. Das Trennmittel 104 kann beispielsweise vor dem Anord¬ nen des optoelektronischen Halbleiterchips 100 auf der zwei¬ ten Folie 270 des Moldwerkzeuges 200 in einem Plasmaprozess auf den Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiter- chips 100 abgeschieden worden sein. Während dieses Plasmapro¬ zesses waren die erste Oberfläche 101 und die zweite Oberflä¬ che 102 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 bevorzugt abgedeckt oder anderweitig geschützt. Nach dem Aufsetzen des optoelektronischen Halbleiterchips 100 auf die zweite Folie 270 ist der Bereich um den optoelektro¬ nischen Halbleiterchip 100, beziehungsweise der Bereich zwi- sehen den mehreren optoelektronischen Halbleiterchips 100, mit einem reflektierenden Material aufgefüllt worden, um eine reflektierende Schicht 180 mit einer Schichtdicke 181 zu bil¬ den. Bei dem reflektierenden Material kann es sich beispielsweise um mit Titandioxid gefülltes Silikon handeln. Bei- spielsweise kann die reflektierende Schicht 180 aus Silikon mit niedriger Brechzahl mit einem 25-prozentigen bis 35- prozentigen Gewichtsanteil von Titandioxid bestehen. Wiederum können jedoch auch eine andere Matrix und andere streuende Partikel verwendet werden. Das Auffüllen kann beispielweise durch Gießen (Casting) erfolgt sein. Die Schichtdicke 181 kann beispielsweise zwischen 10 pm und 100 pm, bevorzugt zwi¬ schen 10 pm und 50 pm, betragen.
Wegen des auf den Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 angeordneten Trennmittels 104 benetzt die reflektierende Schicht 180 die Seitenflächen 103 des optoe¬ lektronischen Halbleiterchips 100 nicht stark. Am Übergang zwischen der reflektierenden Schicht 180 und den Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 hat sich dadurch ein großer Kontaktwinkel 182 von mehr als 90° einge¬ stellt. Dies hat zur Folge, dass umlaufend um den optoe¬ lektronischen Halbleiterchip 100 am Übergang zwischen den Seitenflächen 103 und der reflektierenden Schicht 180 ein Graben 183 in der reflektierenden Schicht 180 ausgebildet ist. Die reflektierende Schicht 180 weist also in unmittelba¬ rer Nähe zur Seitenfläche 103 des optoelektronischen Halblei¬ terchips 100 eine Dicke auf, die etwas geringer ist als die Schichtdicke 181 in den weiter von den Seitenflächen 103 entfernten Bereichen der reflektierenden Schicht 180.
Figur 8 zeigt einen Schnitt durch den optoelektronischen Halbleiterchip 100 der Figur 7 nach weiteren Bearbeitungsschritten. Dabei wurde zunächst der obere Werkzeugteil 220 des Moldwerkzeugs 200 über dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 geschlossen. Am oberen Werkzeugteil 220 ist eine erste Folie 260 angeordnet. Bei der ersten Folie 260 kann es sich beispielsweise um eine ETFE-Folie mit Anti-Haft-Funktion handeln. Die erste Folie 260 der Figur 8 ist jedoch nicht so dick und weich ausgebildet wie die erste Folie 230 der Figur 1. Folglich drückt sich die zweite Oberfläche 102 nicht oder kaum in die am oberen Werkzeugteil 220 angeordnete erste Fo¬ lie 260 ein.
Anschließend wurde der zwischen der reflektierenden Schicht 180 und der ersten Folie 260 in der Umgebung des optoelektro¬ nischen Halbleiterchips 100 verbleibende Raum, beziehungswei¬ se der zwischen der Mehrzahl der optoelektronischen Halblei- terchips 100 verbleibende Raum, durch Einspritzen eines Füll¬ materials aufgefüllt, um einen Formkörper 190 zu bilden. Das Füllmaterial wurde dabei bevorzugt durch ein folienunter¬ stütztes Spritzpressen eingespritzt. Bei dem Füllmaterial kann es sich wiederum um ein bekanntes schwarzes Epoxid- basiertes Moldmaterial handeln.
Der entstandene Formkörper 190 weist eine Oberseite 191 auf, die an die reflektierende Schicht 180 angrenzt. Im Bereich des in der reflektierenden Schicht 180 ausgebildeten Grabens 183 weist der Formkörper 190 einen Rand 192 auf, wodurch der Formkörper 190 in den an die Seitenfläche 103 des optoe¬ lektronischen Halbleiterchips 100 angrenzenden Bereichen eine höhere Dicke aufweist, als in weiter von den Seitenflächen 103 entfernten Bereichen. Somit steht der Formkörper 190 mit großen Abschnitten der Seitenflächen 103 in Kontakt, wodurch sich eine mechanisch stabile Einbettung des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in den Formkörper 190 ergibt.
Figur 9 zeigt in schematisierter Darstellung einen Schnitt durch ein optoelektronisches Halbleiterbauteil 30 gemäß einer dritten Ausführungsform, das nach dem Entfernen des oberen Werkzeugteils 220 und des Trägers 210 des Moldwerkzeugs 200 erhältlich ist. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 des optoelektronischen Halbleiterbauteils 30 ist in den Formkörper 190 eingebettet. Die erste Oberfläche 101 des optoe¬ lektronischen Halbleiterchips 100 ist koplanar zur Oberseite 191 des Formkörpers 190 angeordnet und in dieselbe Raumrich- tung wie diese orientiert. Die erste Oberfläche 101 ist ge¬ genüber der Oberseite 191 des Formkörpers 190 erhaben. Auf der Oberseite 191 des Formkörpers 190 ist die reflektierende Schicht 180 angeordnet. In einer Weiterbildung kann auf der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 des optoelektronischen Halbleiterbauteils 30 eine LeuchtstoffSchicht angeordnet sein. Diese LeuchtstoffSchicht kann beispielsweise Phosphor aufweisen und zur Wellenlängenkonversion einer durch den op- toelektronischen Halbleiterchip 100 ausgesandten Strahlung dienen. Anstelle der LeuchtstoffSchicht kann auch eine Glas¬ platte auf der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 angeordnet sein. Die Glasplatte könnte beispielsweise zur Lichtformung einer durch den optoelektro- nischen Halbleiterchip 100 ausgesandten Strahlung dienen. Bevorzugt wird die LeuchtstoffSchicht oder die Glasplatte be¬ reits auf der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 angeordnet, bevor der optoelektronische Halbleiterchip 100 auf der zweiten Folie 270 auf dem Träger 210 des Moldwerkzeugs 200 angeordnet wird.
Figur 10 zeigt einen Schnitt durch einen optoelektronischen Halbleiterchip 100 während einer Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils gemäß einer weiteren Ausfüh- rungsform. Die Herstellung erfolgt dabei nach einer Variante des anhand der Figuren 7 bis 9 erläuterten Verfahrens. Glei¬ che und gleich wirkende Komponenten sind wiederum mit densel¬ ben Bezugszeichen versehen. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 ist in der Darstel¬ lung der Figur 10 wiederum mit seiner ersten Oberfläche 101 auf der zweiten Folie 270 auf dem Träger 210 des Moldwerkzeugs 200 angeordnet. Im Unterschied zum anhand der Figur 7 erläuterten Verfahren sind die Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 diesmal jedoch nicht mit einem Trennmittel beschichtet. Wiederum ist der den optoe¬ lektronischen Halbleiterchip umgebende Bereich, beziehungs- weise der Bereich zwischen der Mehrzahl der optoelektronischen Halbleiterchips 100, ausgehend von der zweiten Folie 270 mit einem reflektierenden Material der Schichtdicke 181 aufgefüllt worden, um eine reflektierende Schicht 185 zu bil¬ den. Bei dem reflektierenden Material kann es sich wiederum bevorzugt mit Titandioxid gefülltes Silikon handeln. Bei¬ spielsweise kann wiederum Silikon mit einem 35-prozentigen Anteil an Titandioxid verwendet werden. Die Schichtdicke kann wiederum zwischen 10 pm und 100 pm, bevorzugt zwischen 10 pm und 50 pm, betragen. Wiederum können jedoch auch eine andere Matrix und andere streuende Partikel verwendet werden. Das
Auffüllen kann wiederum bevorzugt durch Gießen (Casting) erfolgt sein.
Da die Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiter- chips 100 in der in Figur 10 gezeigten Variante nicht mit ei¬ nem Trennmittel beschichtet sind, hat das reflektierende Ma¬ terial die Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 stark benetzt und ist entlang der Seitenflächen 103 nach oben gekrochen. Dadurch hat sich am Übergang zwi- sehen der reflektierenden Schicht 185 und den Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 ein kleiner Kontaktwinkel 186 von weniger als 90° ausgebildet. Die re¬ flektierende Schicht 185 weist somit in unmittelbarer Nach¬ barschaft zu den Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 eine Schichtdicke auf, die höher ist als die Schichtdicke 181 in den übrigen Bereichen der reflektie¬ renden Schicht 185. An die Seitenflächen 103 angrenzend weist die reflektierende Schicht 185 einen Rand 187 auf. In einem nachfolgenden Verarbeitungsschritt wird, analog zu Figur 8, wiederum der obere Werkzeugteil 220 des Moldwerk- zeugs 200 mit der daran angeordneten ersten Folie 260 über dem optoelektronischen Halbleiterchip 100 geschlossen. Dann wird der zwischen der reflektierenden Schicht 185 und der ersten Folie 260 verbleibende Freiraum durch Einspritzen einer Formmasse aufgefüllt, um einen Formkörper 195 zu bilden. Figur 11 zeigt das entstehende fertige optoelektronische
Halbleiterbauteil 40 gemäß einer vierten Ausführungsform nach dem Entfernen des Moldwerkzeugs 200. Der entstandene Formkör¬ per 195 weist eine Oberseite 196 auf, die an die reflektie¬ rende Schicht 185 angrenzt. Angrenzend an den an der reflek- tierenden Schicht 185 ausgebildeten Rand 187 weist der Formkörper 195 einen Graben 197 auf. Dadurch steht der Formkörper 195 beim optoelektronischen Halbleiterbauteil 40 nur mit kleinen Teilen der Seitenflächen 103 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 in Kontakt.
Die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 ist beim optoelektronischen Halbleiterbauteil 40 über die Oberseite 196 des Formkörpers 195 erhaben. Im die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 umgebenden Bereich des optoelektronischen Halbleiterbauteils 40 ist auf dem Formkörper 195 die reflektierende
Schicht 185 angeordnet. Licht, das durch die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 ausgesendet und in der Umgebung des optoelektronischen Halbleiterbauteils 40 reflektiert wird, wird durch die reflektierende Schicht 185 erneut in die Richtung reflektiert, in die die erste Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiterchips 100 weist. Hierdurch kann die zum optoelektronischen Halbleiterbauteil 40 zurückreflektierte Strahlung nicht im Formkörper 195 absorbiert werden, selbst wenn dieser eine schwarze Farbe aufweist .
In einer Variante des anhand der Figuren 10 und 11 erläuterten Verfahrens kann auf der ersten Oberfläche 101 des optoe- lektronischen Halbleiterchips 100 auch eine Leuchtstoff¬ schicht oder eine Glasplatte angeordnet werden. Bevorzugt wird die LeuchtstoffSchicht oder die Glasplatte bereits auf der ersten Oberfläche 101 des optoelektronischen Halbleiter- Chips 100 angeordnet, bevor der optoelektronische Halbleiter¬ chip 100 auf der zweiten Folie 270 auf dem Träger 210 des Moldwerkzeugs 200 angeordnet wird. Die Erfindung wurde anhand der bevorzugten Ausführungsbei¬ spiele näher illustriert und beschrieben. Dennoch ist die Erfindung nicht auf die offenbarten Beispiele eingeschränkt. Vielmehr können hieraus andere Variationen vom Fachmann abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlas- sen.
2
Bezugs zeichenliste
10 optoelektronisches Halbleiterbauteil
20 optoelektronisches Halbleiterbauteil 30 optoelektronisches Halbleiterbauteil
40 optoelektronisches Halbleiterbauteil
100 optoelektronischer Halbleiterchip
101 erste Oberfläche
102 zweite Oberfläche
103 Seitenfläche
104 Trennmittel
110 Substrat
120 epitaktische Schicht
130 Formkörper
131 Oberseite
135 Rand
136 Randhöhe
140 LeuchtstoffSchicht
150 reflektierende Schicht
160 Opferschicht
170 reflektierende Schicht
171 auf Formkörper abgeschiedener Teil
172 auf Opferschicht abgeschiedener Teil 180 reflektierende Schicht
181 Schichtdicke
182 großer Kontaktwinkel
183 Graben
185 reflektierende Schicht
186 kleiner Kontaktwinkel
187 Rand
190 Formkörper
191 Oberseite
192 Rand
195 Formkörper
196 Oberseite
197 Graben 0 c
25
Moldwerkzeug
Träger / unterer Werkzeugteil oberer Werkzeugteil
erste Folie
Foliendicke
zweite Folie
Füllraum
Graben
Grabentiefe
erste Folie
zweite Folie

Claims

Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10, 20, 30, 40) mit einem optoelektronischen Halbleiterchip (100) mit einer ersten Oberfläche (101),
wobei der Halbleiterchip (100) in einen Formkörper (130, 190, 195) eingebettet ist,
wobei die erste Oberfläche (101) gegenüber einer Obersei¬ te (131, 191, 196) des Formkörpers (130, 190, 195) erha¬ ben ist,
wobei auf der Oberseite (131, 191, 196) des Formkörpers (130, 190, 195) eine reflektierende Schicht (150, 170, 180, 185) angeordnet ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10, 20, 30, 40) ge¬ mäß Anspruch 1,
wobei die erste Oberfläche (101) durch eine Oberfläche einer Epitaxie-Schicht (120) des Halbleiterchips (100) gebildet wird.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10, 20, 30, 40) ge¬ mäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die erste Oberfläche (101) zwischen 10 pm und
100 pm über die Oberseite (131, 191, 196) des Formkörpers (130, 190, 195) erhaben ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10, 30, 40) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei die reflektierende Schicht (150, 180, 185) mit Ti¬ tandioxid gefülltes Silikon aufweist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10, 30, 40) gemäß Anspruch 4,
wobei auf der ersten Oberfläche (101) eine Leuchtstoff¬ schicht (140) oder eine Glasplatte angeordnet ist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (20) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die reflektierende Schicht (170) ein Metall auf¬ weist.
Optoelektronisches Halbleiterbauteil (10, 20, 30) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Formkörper (130, 190) in einem unmittelbar an den Halbleiterchip (100) angrenzenden Bereich (135, 192) eine höhere Dicke aufweist als in übrigen Bereichen des Formkörpers (130, 190).
Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils (10, 20) mit den folgenden Schritten:
- Anordnen einer zweiten Oberfläche (102) eines optoelektronischen Halbleiterchips (100) auf einem Träger (210) ;
- Eindrücken einer ersten Oberfläche (101) des Halblei¬ terchips (100) 10 pm bis 100 pm tief in eine erste Folie (230) ;
- Einspritzen einer Formmasse zwischen die erste Folie (230) und den Träger (210), um den Halbleiterchip (100) in einen aus der Formmasse gebildeten Formkörper (130) mit einer an der ersten Folie (230) gebildeten Oberseite (131) einzubetten;
- Anordnen einer reflektierenden Schicht (150, 170) auf der Oberseite (131) des Formkörpers.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8,
wobei die erste Folie (230) eine Dicke von mindestens 150 pm aufweist.
10. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,
wobei die reflektierende Schicht (150) durch mit Titandi¬ oxid gefülltes Silikon gebildet wird, das auf der Ober¬ seite (131) des Formkörpers (130) angeordnet wird.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 oder 9,
wobei auf der ersten Oberfläche (101) des Halbleiterchips (100) eine Opferschicht (160) angeordnet wird, bevor die erste Oberfläche (101) in die erste Folie (230) einge¬ drückt wird,
wobei die reflektierende Schicht (170, 171, 172) auf der Oberseite (131) des Formkörpers (130) und auf der Opfer¬ schicht (160) abgeschieden wird,
wobei die Opferschicht (160) und die auf der Opferschicht (160) abgeschiedene reflektierende Schicht (170, 172) an¬ schließend entfernt werden.
12. Verfahren zur Herstellung eines optoelektronischen Halbleiterbauteils (30, 40) mit den folgenden Schritten:
- Anordnen einer ersten Oberfläche (101) eines opto¬ elektronischen Halbleiterchips (100) auf einem Träger (210) ;
- Umgießen des Halbleiterchips (100) mit einem Werkstoff (180, 185) aus einer Matrix, in die streuende Partikel eingebettet sind;
- Anordnen einer ersten Folie (260) an einer zweiten Oberfläche (102) des Halbleiterchips (100);
- Einspritzen einer Formmasse zwischen das Silikon (180, 185) und die erste Folie (260), um den Halbleiterchip (100) in einen aus der Formmasse gebildeten Formkörper (190, 195) einzubetten.
13. Verfahren gemäß Anspruch 12,
wobei eine Seitenfläche (103) des Halbleiterchips (100) vor dem Umgießen des Halbleiterchips (100) mit dem Werk¬ stoff (180, 185) mit einem Trennmittel (104) beschichtet wird .
14. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13,
wobei als erste Folie (230, 260) eine Folie aus Ethylen- Tetrafluorethylen verwendet wird.
15. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 14,
wobei die erste Oberfläche (101) durch eine Oberfläche einer Epitaxie-Schicht (120) des Halbleiterchips (100) gebildet wird. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 15, wobei eine Mehrzahl optoelektronischer Halbleiterchip
(100) auf dem Träger (210) angeordnet wird.
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