WO2014170271A1 - Verfahren zur herstellung einer vielzahl strahlungsemittierender halbleiterchips - Google Patents

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WO2014170271A1
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Markus Richter
Alexander Baumgartner
Hans-Christoph Gallmeier
Tony Albrecht
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Definitions

  • a radiation-emitting semiconductor chip is described, for example, in the document DE 10 2010 028 407.
  • the object of the present invention is to provide a method for producing a plurality of radiation-emitting
  • a multiplicity of semiconductor bodies are provided, which are suitable for emitting electromagnetic radiation from a radiation exit surface.
  • the semiconductor bodies are applied to a carrier in accordance with an embodiment of the method.
  • the semiconductor bodies are spaced from each other applied to the carrier, so that areas of the carrier between the
  • Semiconductor bodies arise, which are freely accessible.
  • a first mask layer is applied on the areas of the carrier between the semiconductor bodies, which are freely accessible.
  • the first mask layer is intended to deposit a later applied conversion layer directly onto the areas of the carrier between the
  • the first mask layer preferably comprises individual first mask structure elements, each first one
  • Mask structure element particularly preferably covers as completely as possible a region of the carrier between two directly adjacent semiconductor bodies. Particularly preferably, each first mask structure element adjoins the respective ones
  • Mask structure elements of the first mask layer spaced from the adjacent semiconductor bodies is arranged, for example, to a bonding wire, the respective
  • first mask structure elements which are arranged at a certain distance from the adjacent semiconductor bodies
  • Coating the side flanks of the semiconductor bodies, for example with a conversion layer, is particularly desirable when the semiconductor body emits electromagnetic radiation via the side flanks during operation. This is
  • a conversion layer is applied to the semiconductor body and the first mask layer, particularly preferably over the whole area, by a spray coating method.
  • Conversion layer covers as completely as possible the surface which is formed by the semiconductor body and the first mask structure elements.
  • the conversion layer is preferably in direct contact with the
  • the surface which is formed by the semiconductor bodies and the first mask structure elements may in this case be a
  • the layer When a layer is applied to a surface having a topography by a spray coating method, the layer can replicate the topography. Thus, the rejects
  • the semiconductor bodies transmit electromagnetic radiation of a first wavelength range of their in operation
  • the conversion layer is intended to be the electromagnetic radiation of the first wavelength range, in radiation of a second
  • the conversion layer is formed wavelength-converting.
  • wavelength-converting in the present case means, in particular, that irradiated electromagnetic radiation of a specific wavelength range in
  • wavelength-converting element absorbs electromagnetic radiation of an irradiated one
  • Wavelength range this converts by electronic processes at the atomic and / or molecular level
  • the first mask layer is removed, so that in each case one
  • Radiation exit surface of the semiconductor body is formed.
  • the regions of the carrier which were covered by the structural elements of the first mask layer are particularly preferably free of the conversion layer.
  • the material of the conversion layer removed with the first mask layer can be advantageously collected and reprocessed.
  • the first mask layer projects beyond the semiconductor bodies.
  • the first mask layer projects beyond the semiconductor bodies by one
  • Micrometer and including 200 microns.
  • the supernatant has a value of about 100 microns.
  • the conversion layer comprises an organic potting material into which particles of an inorganic phosphor are introduced. The phosphor gives the conversion layer the wavelength-converting properties.
  • inorganic phosphor for example, one of the following materials is suitable: rare-earth-doped garnets, rare-earth-doped alkaline earth sulfides, rare-earth-doped thiogallates, rare-earth-doped aluminates, rare earth-doped silicates, rare-earth-doped orthosilicates, rare earths doped chlorosilicates, doped with rare earths
  • the organic potting material may be any organic potting material.
  • the organic potting material may be any organic potting material.
  • an epoxy or a silicone such as a
  • Polysilazane act.
  • Conversion layer includes, for example, the following
  • the spraying of the suspension onto the surface to be coated takes place over the entire surface.
  • the organic solvent for example, one of the following materials is suitable: an alkane, toluene, xylene.
  • the organic solvent usually evaporates after completion of the conversion layer.
  • the evaporation of the organic solvent can be accelerated, for example, by a drying process.
  • Particularly preferred is the conversion layer of a finished
  • the phosphor particles have a
  • the suspension is composed of one third of phosphor particles, one third of organic solvent and one third of organic
  • the diameter of the first lens is particularly preferably, the diameter of the second lens.
  • Phosphor particles have a median d5 Q of at most 35
  • the phosphor particles have a median d5 Q of about 16 microns.
  • the median of a variety of values is the number that stands at the middle position, if you look at the values in magnitude sorted. The median thus divides a number of values or a distribution into two halves, so that the values in one half are smaller than the median value and larger in the other half.
  • the size of the phosphor particles is limited by the spray coating method because it is usually more difficult to spray a suspension the larger the phosphor particles.
  • the conversion layer has a thickness of between 5 microns and 80 microns inclusive.
  • the conversion layer has a thickness of 35 microns.
  • Conversion layer several successive spraying steps, wherein in each spraying step, a single conversion layer is generated.
  • Particularly preferred are the
  • Dried drying steps for example by means of a convection oven.
  • the single conversion layer is usually a very thin layer whose thickness is determined by the grain size of the individual
  • Phosphor particles is determined. As a rule, a single conversion layer is produced during each spraying step
  • Spraying steps for the deposition of further Individual conversion layers arrange the respectively sprayed phosphor particles particularly preferably in the resulting gaps of the underlying
  • Adhesive layer applied over the entire surface of the carrier with the semiconductor bodies.
  • the adhesion-promoting layer is also particularly preferred by means of a
  • Adhesion-promoting layer like the conversion layer, can be produced by spraying on a plurality of individual adhesion-promoting layers.
  • the individual adhesion-promoting layers can also be dried between the individual spraying steps.
  • the adhesion-promoting layer particularly preferably covers the exposed areas of the carrier between the
  • Radiation exit surface of the semiconductor body is remote.
  • the adhesion promoting layer is in direct contact with the exposed portions of the carrier between the semiconductor bodies, the side surfaces of the semiconductor bodies and the conversion layer, and a major surface of the semiconductor body
  • the adhesion-promoting layer is intended, in particular, for the adhesion to a subsequently applied layer
  • Primer layer is more preferably between 1 micron and 5 microns inclusive.
  • Adhesion promoters may be included in the primer layer: silane, siloxane.
  • the primer layer may also be one of these primer layers.
  • the spray-coating method for applying the adhesion-promoting layer comprises the following steps:
  • a reflection layer is applied over the entire surface of the semiconductor bodies, as a rule to the conversion layer or to the adhesion-promoting layer.
  • a reflection layer is arranged in the beam path of the semiconductor body.
  • Reflection layer is preferably also with a
  • Beam path of the semiconductor body can increase the brightness of the influence later semiconductor chips positively.
  • a second mask layer is applied to the conversion layers on the radiation exit surfaces of the semiconductor bodies.
  • the second mask layer has here second
  • each second mask feature element covers a conversion layer of a
  • the application of the reflection layer preferably also takes place by means of a spray coating method.
  • the second mask layer is removed so that the areas of the carrier between the semiconductor bodies are covered with a reflection layer.
  • the reflection layer preferably extends between the semiconductor bodies as far as the main surface of the semiconductor body
  • the Conversion layer which faces away from the radiation exit surface of the semiconductor body.
  • the reflective layer between the semiconductor bodies with the main surface of the conversion layer which differs from the
  • Radiation exit surface of the semiconductor body is facing away flush.
  • the reflection layer is used in conjunction with an adhesion-promoting layer, wherein the
  • Adhesive layer is provided to improve the adhesion to the reflective layer within the later semiconductor chip.
  • the reflection layer is therefore particularly preferably arranged in direct contact with the adhesion-promoting layer.
  • the reflective layer will be in direct contact with the primer layer on the regions of the carrier between the semiconductor bodies, with the side surfaces of the semiconductor bodies and with the side surfaces of the semiconductor body
  • Reflection layer also in direct contact with the
  • the reflective layer preferably has reflective particles which are introduced into an organic potting material.
  • the reflective particles give the reflective layer the reflective properties.
  • Potting material for example, one of the above-mentioned potting materials can be used.
  • reflective particles comprise or consist of one of the following materials
  • Reflection layer the following steps:
  • the reflection layer can also be produced in several successive spraying steps, in which a single reflection layer is produced in each case.
  • the reflective layer has a thickness of between 5 microns and 30 microns inclusive.
  • one of the following devices may be used as the first mask layer and / or the second mask layer: a patterned photoresist layer, a template, a pre-structured foil.
  • the stencil may be a metal stencil or a plastic stencil
  • the present method takes advantage of the idea of certain layers comprised of a radiation-emitting semiconductor chip, such as the conversion layer, the
  • Adhesive or the reflective layers applied by means of a spray coating process.
  • the usage In particular, a spray-coating method enables a particularly simple and cost-effective production.
  • a spray coating method alone is particularly suitable for providing macroscopic surfaces, for example of the size of a wafer, with a full surface layer.
  • Semiconductor chips are influenced in the desired manner.
  • a spray coating method with a mask technology can advantageously be a particularly efficient and cost-effective production
  • Conversion layer can be achieved.
  • Semiconductor bodies 1 applied to a support 2 ( Figure 1).
  • the semiconductor bodies 1 are suitable for their
  • Radiation exit surface 3 emit electromagnetic radiation of a first wavelength range.
  • semiconductor bodies 1 are arranged at a distance from one another on the carrier 2, so that exposed regions of the carrier 2 are formed between the semiconductor bodies 1.
  • first mask structure elements 41 of a first mask layer 4 are applied between the semiconductor bodies 1.
  • Mask structure elements 41 completely fill the previously exposed regions of the carrier 2 between the semiconductor bodies 1. Furthermore, the first mask layer 4 projects beyond the semiconductor body 1 by a projection.
  • a conversion layer 5 is applied over the entire surface of the semiconductor body 1 and the first mask layer 4 by means of a spray coating method.
  • the conversion layer 5 completely covers the semiconductor bodies 1 and the structural elements 41 of the first mask layer 4, so that a closed surface of the
  • Conversion layer 5 is formed ( Figure 3). When applying the conversion layer 5 with a
  • Conversion layer 5 have.
  • the conversion layer 5 in this case has the dimensions of the radiation exit surface 3 of the semiconductor body 1, while the areas of the carrier 2 between the semiconductor bodies 1 are free of the
  • Radiation exit surface 3 of the semiconductor body 1 is remote.
  • Adhesive layer 6 simulated.
  • a second mask layer 7 is applied to the semiconductor bodies. This cover second
  • a reflection layer 8 is applied, also by a spray coating method.
  • Reflection layer 8 fills the areas between the semiconductor bodies 1 completely.
  • Reflection layer 8 terminates flush with the main surface of the conversion layer 5, which faces away from the radiation exit surface 3 of the semiconductor body 1.
  • Mask structure elements 71 which face away from the carrier 2 are also completely covered with the reflection layer 8 (FIG. 7).
  • the second mask layer 7 is removed. This results in a large number of semiconductor bodies 1, which are applied to a carrier 2 and on the
  • Semiconductor bodies 1 are arranged, is applied over the entire surface and consistently an adhesive layer 6.
  • the adhesion-promoting layer 6 is intended to improve the adhesion to the reflection layer 8. Finally, the regions between the semiconductor bodies 1 are completely up to the main surface of the conversion layer 5, which is covered by the
  • Radiation exit surface 3 of the semiconductor body 1 faces away, filled with the reflection layer 8.
  • the present in the wafer composite semiconductor chips can now along
  • Dividing lines 9 are isolated ( Figure 8). Furthermore, it is in the method according to the
  • Embodiment of Figures 5 to 8 also possible that is dispensed to the second mask layer 7 and the
  • Reflection layer 8 over the entire surface of the
  • Adhesive layer 6 is applied.
  • the reflection layer 8 in particular in each case via the

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl strahlungsemittierender Halbleiterchips mit den folgenden Schrittenangegeben: - Bereitstellen einer Vielzahl von Halbleiterkörpern (1), die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (3) auszusenden, - Aufbringen der Halbleiterkörper (1) auf einen Träger (2), - Aufbringen einer ersten Maskenschicht (4) auf Bereiche des Trägers (2) zwischen den Halbleiterkörpern (1), - vollflächiges Aufbringen einer Konversionsschicht (5) mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf die Halbleiterkörper (1) und die erste Maskenschicht (4), und - Entfernen der ersten Maskenschicht (4), so dass jeweils eine Konversionsschicht (5) auf der Strahlungsaustrittsfläche (3) der Halbleiterkörper (1) entsteht.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl
strahlungsemittierender Halbleiterchips
Es wird ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl
strahlungsemittierender Halbleiterchips angegeben.
Ein strahlungsemittierender Halbleiterchip ist beispielsweise in der Druckschrift DE 10 2010 028 407 beschrieben.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl strahlungsemittierender
Halbleiterchips bereitzustellen, bei dem insbesondere eine kostengünstige und effiziente Methode zur Aufbringung einer Konversionsschicht auf Waferlevel ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Schritten des Patentanspruches 1 gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen des Verfahrens sind in den abhängigen
Ansprüchen angegeben.
Bei dem Verfahren wird eine Vielzahl von Halbleiterkörpern bereitgestellt, die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche auszusenden.
Die Halbleiterkörper werden gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens auf einen Träger aufgebracht. Bevorzugt werden die Halbleiterkörper voneinander beabstandet auf den Träger aufgebracht, so dass Bereiche des Trägers zwischen den
Halbleiterkörpern entstehen, die frei zugänglich sind. Auf die Bereiche des Trägers zwischen den Halbleiterkörpern, die frei zugänglich sind, wird eine erste Maskenschicht aufgebracht. Die erste Maskenschicht ist dazu vorgesehen, ein Abscheiden einer später aufgebrachten Konversionsschicht direkt auf die Bereiche des Trägers zwischen den
Halbleiterkörpern zu vermeiden.
Die erste Maskenschicht umfasst bevorzugt einzelne erste Maskenstrukturelemente, wobei jedes erste
Maskenstrukturelement einen Bereich des Trägers zwischen zwei direkt benachbarten Halbleiterkörpern besonders bevorzugt möglichst vollständig bedeckt. Besonders bevorzugt grenzt jedes erste Maskenstrukturelement jeweils an die
Seitenflächen der benachbarten Halbleiterkörper an.
Alternativ ist es auch möglich, dass die
Maskenstrukturelemente der ersten Maskenschicht beabstandet von den benachbarten Halbleiterkörpern angeordnet ist, beispielsweise, um einen Bonddraht, der den jeweiligen
Halbleiterkörper elektrisch kontaktiert, nicht zu
beschädigen. Weiterhin ist es auch möglich, mit Hilfe erster Maskenstrukturelemente, die in einem gewissen Abstand von den benachbarten Halbleiterkörpern angeordnet sind, eine
Beschichtung der Seitenflanken der Halbleiterkörper bei einem nachfolgenden Sprühbeschichtungsverfahren zu erzielen. Eine
Beschichtung der Seitenflanken der Halbleiterkörper, etwa mit einer Konversionsschicht, ist insbesondere wünschenswert, wenn der Halbleiterkörper über die Seitenflanken im Betrieb elektromagnetische Strahlung emittiert. Dies ist
beispielsweise bei einem Halbleiterkörper in Flip-Chip- Ausführung der Fall. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird, besonders bevorzugt vollflächig, eine Konversionsschicht mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf die Halbleiterkörper und die erste Maskenschicht aufgebracht. Die
Konversionsschicht bedeckt hierbei die Oberfläche, die durch die Halbleiterkörper und die ersten Maskenstrukturelemente ausgebildet ist, möglichst vollständig. Bevorzugt wird die Konversionsschicht hierbei in direktem Kontakt mit der
Oberfläche, die durch die Halbleiterkörper und die ersten Maskenstrukturelemente gebildet wird, aufgebracht.
Die Oberfläche, die durch die Halbleiterkörper und die ersten Maskenstrukturelemente gebildet wird, kann hierbei eine
Topographie aufweisen. Mit anderen Worten kann die
Oberfläche, die durch die Halbleiterkörper und die ersten Maskenstrukturelemente gebildet wird, Vorsprünge und
Vertiefungen aufweisen, die beispielsweise durch
unterschiedliche Dicken der Halbleiterkörper und der ersten Maskenstrukturelementen entstehen .
Wird eine Schicht mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf eine Oberfläche mit einer Topographie aufgebracht, so kann die Schicht die Topographie nachbilden. Weist somit die
Oberfläche, auf die die Konversionsschicht aufgebracht wird, eine Topographie auf, so kann die Konversionsschicht diese Topographie nachbilden.
Die Halbleiterkörper senden im Betrieb elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs von ihrer
Strahlungsaustrittsfläche aus. Die Konversionsschicht ist dazu vorgesehen, die elektromagnetische Strahlung des ersten Wellenlängenbereichs, in Strahlung eines zweiten
Wellenlängenbereichs umzuwandeln, der von dem ersten Wellenlängenbereich verschieden ist. Mit anderen Worten ist die Konversionsschicht wellenlängenkonvertierend ausgebildet.
Mit dem Begriff „wellenlängenkonvertierend" ist vorliegend insbesondere gemeint, dass eingestrahlte elektromagnetische Strahlung eines bestimmten Wellenlängenbereichs in
elektromagnetische Strahlung eines anderen, bevorzugt
längerwelligen, Wellenlängenbereichs umgewandelt wird. In der Regel absorbiert ein wellenlängenkonvertierendes Element elektromagnetische Strahlung eines eingestrahlten
Wellenlängenbereiches, wandelt diese durch elektronische Vorgänge auf atomarer und/oder molekularer Ebene in
elektromagnetische Strahlung eines anderen
Wellenlängenbereiches um und sendet die umgewandelte
elektromagnetische Strahlung wieder aus.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird die erste Maskenschicht entfernt, sodass jeweils eine
Konversionsschicht zumindest auf der
Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterkörper entsteht. Die Bereiche des Trägers, die durch die Strukturelemente der ersten Maskenschicht abgedeckt waren, sind hierbei besonders bevorzugt frei von der Konversionsschicht. Das mit der ersten Maskenschicht entfernte Material der Konversionsschicht kann mit Vorteil gesammelt und wiederaufbereitet werden.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens überragt die erste Maskenschicht die Halbleiterkörper. Beispielsweise überragt die erste Maskenschicht die Halbleiterkörper um einen
Überstand, der eine Höhe zwischen einschließlich 30
Mikrometer und einschließlich 200 Mikrometer aufweist.
Beispielsweise hat der Überstand einen Wert von zirka 100 Mikrometer . Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens weist die Konversionsschicht ein organisches Vergussmaterial auf, in das Partikel eines anorganischen Leuchtstoffs eingebracht sind. Der Leuchtstoff verleiht der Konversionsschicht die wellenlängenkonvertierenden Eigenschaften.
Als anorganischer Leuchtstoff ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: Mit seltenen Erden dotierte Granate, mit seltenen Erden dotierte Erdalkalisulfide, mit seltenen Erden dotierte Thiogallate, mit seltenen Erden dotierte Aluminate, mit seltenen Erden dotierte Silikate, mit seltenen Erden dotierte Orthosilikate, mit seltenen Erden dotierte Chlorosilikate, mit seltenen Erden dotierte
Erdalkalisiliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte
Oxinitride, mit seltenen Erden dotierte Aluminiumoxinitride, mit seltenen Erden dotierte Siliziumnitride, mit seltenen Erden dotierte Sialone.
Bei dem organischen Vergussmaterial kann es sich
beispielsweise um ein Epoxid oder ein Silikon, wie ein
Polysilazan, handeln.
Das Sprühbeschichtungsverfahren zum Aufbringen der
Konversionsschicht umfasst beispielsweise die folgenden
Schritte:
- Bereitstellen einer Suspension aus den
LeuchtstoffPartikeln, dem organischen Vergussmaterial und einem organischen Lösungsmittel, und
- Aufsprühen der Suspension auf die zu beschichtende
Oberfläche.
In der Regel erfolgt das Aufsprühen der Suspension auf die zu beschichtende Oberfläche vollflächig. Mit Hilfe des organischen Lösungsmittels ist es bei dieser Ausführungsform des Verfahrens möglich, die Viskosität der aufzusprühenden Suspension mit Vorteil zu verringern. Als organisches Lösungsmittel ist beispielsweise eines der folgenden Materialien geeignet: ein Alkan, Toluol, Xylol.
Das organische Lösungsmittel verdampft in der Regel nach Fertigstellung der Konversionsschicht. Das Verdampfen des organischen Lösungsmittels kann beispielsweise auch durch einen Trocknungsvorgang beschleunigt werden. Besonders bevorzugt ist die Konversionsschicht eines fertigen
Halbleiterchips mit Vorteil weitestgehend frei von dem organischen Lösungsmittel. Es ist jedoch durchaus denkbar, dass sehr geringe Reste des organischen Lösungsmittels in der Konversionsschicht verbleiben und eine komplett vollständige Entfernung des Lösungsmittels aus der Konversionsschicht aus technischen Gründen nicht möglich ist.
Besonders bevorzugt weisen die Leuchtstoffpartikel eine
Konzentration zwischen einschließlich 10 Gew.-% und
einschließlich 45 Gew.-% in der Suspension auf.
Beispielsweise setzt sich die Suspension jeweils aus einem Drittel an LeuchtstoffPartikeln, einem Drittel an organischem Lösungsmittel und einem Drittel an organischem
Vergussmaterial zusammen, wobei die Anteile auf das Gewicht bezogen sind.
Besonders bevorzugt weist der Durchmesser der
Leuchtstoffpartikel einen Median d5Q von höchstens 35
Mikrometer auf. Beispielsweise weisen die Leuchtstoffpartikel einen Median d5Q von ungefähr 16 Mikrometer auf. Der Median ist hierbei von einer Vielzahl an Werten die Zahl, welche an der mittleren Stelle steht, wenn man die Werte der Größe nach sortiert. Der Median teilt somit eine Anzahl von Werten oder eine Verteilung in zwei Hälften, sodass die Werte in der einen Hälfte kleiner als der Medianwert sind und in der anderen Hälfte größer.
Aus Gründen der Konversionseffizienz der Konversionsschicht ist insbesondere eine Schicht mit großen LeuchtstoffPartikeln gewünscht. Die Größe der Leuchtstoffpartikel ist jedoch durch das Sprühbeschichtungsverfahren begrenzt, da es in der Regel umso schwieriger ist, eine Suspension aufzusprühen je größer die Leuchtstoffpartikel sind.
Beispielsweise weist die Konversionsschicht eine Dicke zwischen einschließlich 5 Mikrometer und einschließlich 80 Mikrometer auf. Beispielsweise weist die Konversionsschicht eine Dicke von 35 Mikrometern auf.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das
Sprühbeschichtungsverfahren zur Aufbringung der
Konversionsschicht mehrere aufeinanderfolgende Sprühschritte, wobei in jedem Sprühschritt eine Einzelkonversionsschicht erzeugt wird. Besonders bevorzugt werden die
Einzelkonversionsschichten zwischen den einzelnen
Sprühschritten getrocknet, beispielsweise mit Hilfe eines Umluftofens.
Die Einzelkonversionsschicht ist in der Regel eine sehr dünne Schicht, deren Dicke durch die Korngröße der einzelnen
Leuchtstoffpartikel bestimmt wird. In der Regel wird hierbei bei jedem Sprühschritt eine Einzelkonversionsschicht
abgeschieden, die bevorzugt lediglich eine Monolage an
LeuchtstoffPartikeln aufweist. Bei den darauffolgenden
Sprühschritten zur Abscheidung weiterer Einzelkonversionsschichten ordnen sich die jeweils aufgesprühten Leuchtstoffpartikel besonders bevorzugt in den entstandenen Lücken der darunterliegenden
Einzelkonversionsschicht zwischen deren Leuchtstoffpartikel an. Auf diese Art und Weise wird eine Konversionsschicht mit einer besonders hohen Packungsdichte erzeugt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird nach dem Entfernen der ersten Maskenschicht eine
Haftvermittlungsschicht vollflächig auf den Träger mit den Halbleiterkörpern aufgebracht. Besonders bevorzugt wird die Haftvermittlungsschicht ebenfalls mittels eines
Sprühbeschichtungsverfahrens abgeschieden. Auch die
Haftvermittlungsschicht kann, wie die Konversionsschicht, durch Aufsprühen mehrerer Einzelhaftvermittlungsschichten erzeugt werden. Auch die Einzelhaftvermittlungsschichten können zwischen den einzelnen Sprühschritten getrocknet werden . Die Haftvermittlungsschicht bedeckt besonders bevorzugt die freiliegenden Bereiche des Trägers zwischen den
Halbleiterkörpern, die Seitenflächen der Halbleiterkörper und der Konversionsschicht auf den Halbleiterkörpern sowie eine Hauptfläche der Konversionsschicht, die von der
Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterkörper abgewandt ist. Beispielsweise ist die Haftvermittlungsschicht in direktem Kontakt mit den freiliegenden Bereichen des Trägers zwischen den Halbleiterkörpern, den Seitenflächen der Halbleiterkörper und der Konversionsschicht sowie einer Hauptfläche der
Konversionsschicht angeordnet, die von der
Strahlungsaustrittsfläche der Halbleiterkörper abgewandt ist. Die Haftvermittlungsschicht ist insbesondere dazu vorgesehen, die Haftung zu einer nachfolgend aufgebrachten
Reflexionsschicht zu verbessern. Die Dicke der
Haftvermittlungsschicht liegt besonders bevorzugt zwischen einschließlich 1 Mikrometer und einschließlich 5 Mikrometer.
Beispielsweise kann eines der folgenden Materialien als
Haftvermittler in der Haftvermittlungsschicht enthalten sein: Silan, Siloxan.
Die Haftvermittlungsschicht kann auch aus einem dieser
Materialien bestehen.
Besonders bevorzugt umfasst das Sprühbeschichtungsverfahren zum Aufbringen der Haftvermittlungsschicht die folgenden Schritte :
- Bereitstellen einer Mischung des Haftvermittlers und einem organischen Lösungsmittel, und
- Aufsprühen der Mischung auf die zu beschichtende
Oberfläche.
Als organisches Lösungsmittel sind wiederum die bereits oben aufgeführten Materialien geeignet. Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Reflexionsschicht vollflächig über den Halbleiterkörpern aufgebracht, in der Regel auf die Konversionsschicht oder auf die Haftvermittlungsschicht. Bei den späteren Halbleiterchips ist hierbei jeweils eine Reflexionsschicht im Strahlengang der Halbleiterkörper angeordnet. Das Aufbringen der
Reflexionsschicht erfolgt bevorzugt ebenfalls mit einem
Sprühbeschichtungsverfahren . Die Reflexionsschicht im
Strahlengang der Halbleiterkörper kann die Helligkeit der späteren Halbleiterchips positiv beeinflussen. Bei dieser Ausführungsform übersteigt die Dicke der Reflexionsschicht zumindest über den Halbleiterkörpern besonders bevorzugt einen Wert von 25 Mikrometer nicht.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird auf die Konversionsschichten auf den Strahlungsaustrittsflächen der Halbleiterkörper eine zweite Maskenschicht aufgebracht. Die zweite Maskenschicht weist hierbei zweite
Maskenstrukturelemente auf. Bevorzugt bedeckt jedes zweite Maskenstrukturelement eine Konversionsschicht eines
Halbleiterkörpers vollständig, während die Bereiche zwischen den Halbleiterkörpern frei sind von der Maskenschicht. In einem nächsten Schritt wird eine Reflexionsschicht
vollflächig auf die zweite Maskenschicht und auf die Bereiche zwischen den Halbleiterkörpern aufgebracht. Besonders
bevorzugt erfolgt das Aufbringen der Reflexionsschicht ebenfalls mit einem Sprühbeschichtungsverfahren . Schließlich wird die zweite Maskenschicht entfernt, so dass die Bereiche des Trägers zwischen den Halbleiterkörpern mit einer Reflexionsschicht bedeckt sind. Die
Konversionsschichten sind bei dieser Ausführungsform
besonders bevorzugt frei von der Reflexionsschicht.
Bevorzugt reicht die Reflexionsschicht hierbei zwischen den Halbleiterkörpern bis an die Hauptfläche der
Konversionsschicht, die von der Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers abgewandt ist. Besonders bevorzugt schließt die Reflexionsschicht zwischen den Halbleiterkörpern mit der Hauptfläche der Konversionsschicht, die von der
Strahlungsaustrittsfläche des Halbleiterkörpers abgewandt ist, bündig ab. Besonders bevorzugt wird die Reflexionsschicht in Verbindung mit einer Haftvermittlungsschicht eingesetzt, wobei die
Haftvermittlungsschicht dazu vorgesehen ist, die Haftung zu der Reflexionsschicht innerhalb des späteren Halbleiterchips zu verbessern. Besonders bevorzugt wird die Reflexionsschicht daher in direktem Kontakt mit der Haftvermittlungsschicht angeordnet .
Beispielsweise wird die Reflexionsschicht daher in direktem Kontakt mit der Haftvermittlungsschicht auf den Bereichen des Trägers zwischen den Halbleiterkörpern, mit den Seitenflächen der Halbleiterkörper und mit den Seitenflächen der
Konversionsschicht angeordnet. In der Regel steht die
Reflexionsschicht auch in direktem Kontakt mit den
Strukturelementen der zweiten Maskenschicht.
Bevorzugt weist die Reflexionsschicht reflektierende Partikel auf, die in ein organisches Vergussmaterial eingebracht sind. Die reflektierenden Partikel verleihen der Reflexionsschicht die reflektierenden Eigenschaften. Als organisches
Vergussmaterial kann beispielsweise eines der oben bereits genannten Vergussmaterialien verwendet werden. Die
reflektierenden Partikel weisen beispielsweise eines der folgenden Materialien auf oder bestehen aus einem der
folgenden Materialien: Titanoxid, Aluminiumoxid,
Siliziumoxid.
Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst das
Sprühbeschichtungsverfahren zum Aufbringen der
Reflexionsschicht die folgenden Schritte:
- Bereitstellen einer Suspension aus reflektierenden
Partikeln, einem organischen Vergussmaterial und einem organischen Lösungsmittel, und - Aufsprühen der Suspension auf die zu beschichtende
Oberfläche .
Auch hierbei ist das organische Lösungsmittel dazu
vorgesehen, die Viskosität der aufzusprühenden Suspension einzustellen .
Auch die Reflexionsschicht kann, wie die Konversionsschicht, in mehreren aufeinanderfolgenden Sprühschritten, bei denen jeweils eine Einzelreflexionsschicht erzeugt wird,
abgeschieden werden. Umfasst die Reflexionsschicht
reflektierende Partikel in einem Vergussmaterial, kann die die Abscheidung der Einzelreflexionsschichten analog zu der Abscheidung der Einzelkonversionsschichten mit
LeuchtstoffPartikeln erfolgen.
Bevorzugt weist die Reflexionsschicht eine Dicke zwischen einschließlich 5 Mikrometer und einschließlich 30 Mikrometer auf .
Als erste Maskenschicht und/oder zweite Maskenschicht kann beispielsweise eine der folgenden Vorrichtungen verwendet werden: Eine strukturierte Fotolackschicht, eine Schablone, eine vorstrukturierte Folie. Bei der Schablone kann es sich um eine Metallschablone oder eine KunststoffSchablone
handeln .
Das vorliegende Verfahren macht sich die Idee zunutze, bestimmte von einem Strahlungsemittierenden Halbleiterchip umfasste Schichten, wie die Konversionsschicht, die
Haftvermittlungs- oder die Reflexionsschichten, mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens aufzubringen. Die Verwendung eines Sprühbeschichtungsverfahrens ermöglicht insbesondere eine besonders einfache und kostengünstige Herstellung.
Ein Sprühbeschichtungsverfahren alleine ist insbesondere dazu geeignet, makroskopische Flächen, beispielsweise in der Größe eine Wafers, vollflächig mit einer Schicht zu versehen.
Vorliegend ist es aber beispielsweise gewünscht, lediglich die Strahlungsaustrittsflächen der Halbleiterkörper mit einer Konversionsschicht zu versehen, so dass eine strukturierte Aufbringung, etwa der Konversionsschicht, notwendig ist.
Hierzu wird vorliegend die Verwendung von Masken vorschlagen. Mit einer strukturierten Aufbringung einer Konversionsschicht kann weiterhin die Abstrahlcharakteristik der späteren
Halbleiterchips auf gewünschte Art und Weise beeinflusst werden. Durch Kombination eines Sprühbeschichtungsverfahrens mit einer Maskentechnologie kann mit Vorteil eine besonders effiziente und kostengünstige Herstellung
strahlungsemittierender Halbleiterkörper mit einer
Konversionsschicht erzielt werden.
Weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden in Verbindung mit den Figuren beschriebenen Ausführungsbeispielen. Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 1 bis 4 wird ein Verfahren gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel beschrieben.
Anhand der schematischen Schnittdarstellungen der Figuren 5 bis 8 wird ein weiteres Ausführungsbeispiel des
Verfahrens beschrieben. Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren dargestellten Elemente untereinander sind nicht als maßstäblich zu
betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente, insbesondere Schichtdicken, zur besseren Darstellbarkeit und/oder zum besseren Verständnis übertrieben groß dargestellt sein.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 1 bis 4 wird in einem ersten Schritt eine Vielzahl an
Halbleiterkörpern 1 auf einen Träger 2 aufgebracht (Figur 1) . Die Halbleiterkörper 1 sind dazu geeignet, von ihrer
Strahlungsaustrittsfläche 3 elektromagnetische Strahlung eines ersten Wellenlängenbereichs auszusenden. Die
Halbleiterkörper 1 werden vorliegend beabstandet voneinander auf dem Träger 2 angeordnet, sodass freiliegende Bereiche des Trägers 2 zwischen den Halbleiterkörpern 1 entstehen.
Wie schematisch in Figur 2 dargestellt, werden zwischen die Halbleiterkörper 1 erste Maskenstrukturelemente 41 einer ersten Maskenschicht 4 aufgebracht. Die
Maskenstrukturelemente 41 füllen die zuvor freiliegenden Bereiche des Trägers 2 zwischen den Halbleiterkörpern 1 vollständig aus. Weiterhin überragt die erste Maskenschicht 4 die Halbleiterkörper 1 um einen Überstand.
In einem nächsten Schritt wird auf die Halbleiterkörper 1 und die erste Maskenschicht 4 vollflächig eine Konversionsschicht 5 mittels eines Sprühbeschichtungsverfahrens aufgebracht. Die Konversionsschicht 5 bedeckt hierbei die Halbleiterkörper 1 und die Strukturelemente 41 der ersten Maskenschicht 4 vollständig, sodass eine geschlossene Oberfläche der
Konversionsschicht 5 entsteht (Figur 3) . Bei dem Aufbringen der Konversionsschicht 5 mit einem
Sprühbeschichtungsverfahren ist es möglich, dass
Einzelschichten der Konversionsschicht 5 in separaten
Sprühschritten aufgebracht und zwischendurch getrocknet werden (nicht dargestellt) .
In einem nächsten Schritt, der schematisch in Figur 4
dargestellt ist, wird die erste Maskenschicht 4 entfernt. Auf diese Art und Weise entstehen Halbleiterkörper 1, die
beabstandet voneinander auf dem Träger 2 angeordnet sind und jeweils auf ihrer Strahlungsaustrittsfläche 3 eine
Konversionsschicht 5 aufweisen. Die Konversionsschicht 5 weist hierbei die Abmessungen der Strahlungsaustrittsfläche 3 der Halbleiterkörper 1 auf, während die Bereiche des Trägers 2 zwischen den Halbleiterkörpern 1 frei sind von der
Konversionsschicht 5.
Bei dem Verfahren gemäß dem Ausführungsbeispiel der Figuren 5 bis 8 werden zunächst die Schritte durchgeführt, wie anhand der Figuren 1 bis 4 bereits beschrieben.
Dann wird, ebenfalls durch ein Sprühbeschichtungsverfahren, eine Haftvermittlungsschicht 6 vollflächig auf die
Halbleiterkörper 1 mit der Konversionsschicht 5 auf dem
Träger 2 aufgebracht. Hierbei werden die freiliegenden
Bereiche des Trägers 2 zwischen den Halbleiterkörpern 1 vollständig mit der Haftvermittlungsschicht 6 bedeckt, ebenso die Seitenflanken der Halbleiterkörper 1 und der
Konversionsschichten 5 sowie die Hauptfläche der
Konversionsschichten 5, die jeweils von der
Strahlungsaustrittsfläche 3 des Halbleiterkörpers 1 abgewandt ist. Hierbei wird die Topografie der unterliegenden
Oberfläche, die durch die Halbleiterkörper 1 mit der Konversionsschicht 5 ausgebildet ist, in der
Haftvermittlungsschicht 6 nachgebildet.
In einem weiteren Schritt, der schematisch in Figur 6 dargestellt ist, wird eine zweite Maskenschicht 7 auf die Halbleiterkörper aufgebracht. Hierbei bedecken zweite
Strukturelemente 71 der zweiten Maskenschicht 7 die
Konversionsschicht 5 vollständig, während die Bereiche zwischen den Halbleiterkörpern 1 mit der Konversionsschicht 5 frei sind von den zweiten Strukturelementen 71 der zweiten Maskenschicht 7.
Nun wird eine Reflexionsschicht 8 aufgebracht, ebenfalls durch ein Sprühbeschichtungsverfahren . Das Material der
Reflexionsschicht 8 füllt hierbei die Bereiche zwischen den Halbleiterkörpern 1 jeweils vollständig aus. Die
Reflexionsschicht 8 schließt jeweils mit der Hauptfläche der Konversionsschicht 5, die von der Strahlungsaustrittsfläche 3 des Halbleiterkörpers 1 abgewandt ist, bündig ab. Die
Seitenflächen der zweiten Strukturelemente 71 der zweiten Maskenschicht 7 sowie die Hauptfläche der zweiten
Maskenstrukturelemente 71, die von dem Träger 2 abgewandt sind, sind ebenfalls vollständig mit der Reflexionsschicht 8 bedeckt (Figur 7) .
In einem nächsten Schritt wird die zweite Maskenschicht 7 entfernt. Es entsteht eine Vielzahl an Halbleiterkörpern 1, die auf einem Träger 2 aufgebracht sind und auf deren
Strahlungsaustrittsfläche 3 in direktem Kontakt jeweils eine Konversionsschicht 5 angeordnet ist. Die Konversionsschicht 5 schließt hierbei in vertikaler Richtung seitlich vollständig mit dem Halbleiterkörper 1 ab. Auf die von der
Strahlungsaustrittsfläche 3 des Halbleiterkörpers 1 abgewandte Fläche der Konversionsschicht 5, die Seitenflanken der Konversionsschicht 5 und der Halbleiterkörper 1 sowie auf den Bereichen des Trägers 2, die zwischen den
Halbleiterkörpern 1 angeordnet sind, ist vollflächig und durchgängig eine Haftvermittlungsschicht 6 aufgebracht. Die Haftvermittlungsschicht 6 ist dazu vorgesehen, die Haftung zu der Reflexionsschicht 8 zu verbessern. Die Bereiche zwischen den Halbleiterkörpern 1 sind schließlich vollständig bis zu der Hauptfläche der Konversionsschicht 5, die von der
Strahlungsaustrittfläche 3 des Halbleiterkörpers 1 abgewandt ist, mit der Reflexionsschicht 8 gefüllt. Die im Waferverbund vorliegenden Halbleiterchips können nun entlang von
Trennlinien 9 vereinzelt werden (Figur 8) . Weiterhin ist es bei dem Verfahren gemäß dem
Ausführungsbeispiel der Figuren 5 bis 8 auch möglich, dass auf die zweite Maskenschicht 7 verzichtet wird und die
Reflexionsschicht 8 vollflächig auf die
Haftvermittlungsschicht 6 aufgebracht wird. Hierbei wird die Reflexionsschicht 8 insbesondere jeweils über den
Strahlungsaustrittsflächen 3 der Halbleiterkörper 1
positioniert, so dass sich im Strahlengang der
Halbleiterkörper 1 jeweils eine Reflexionsschicht 8 befindet (nicht dargestellt) .
Die Erfindung ist nicht durch die Beschreibung anhand der Ausführungsbeispiele auf diese 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. Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 102013103983.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl
strahlungsemittierender Halbleiterchips mit den folgenden Schritten:
- Bereitstellen einer Vielzahl von Halbleiterkörpern (1), die dazu geeignet sind, elektromagnetische Strahlung von einer Strahlungsaustrittsfläche (3) auszusenden,
- Aufbringen der Halbleiterkörper (1) auf einen Träger (2), - Aufbringen einer ersten Maskenschicht (4) auf Bereiche des
Trägers (2) zwischen den Halbleiterkörpern (1),
- vollflächiges Aufbringen einer Konversionsschicht (5) mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf die Halbleiterkörper (1) und die erste Maskenschicht (4), und
- Entfernen der ersten Maskenschicht (4), so dass jeweils eine Konversionsschicht (5) auf der Strahlungsaustrittsfläche (3) der Halbleiterkörper (1) entsteht.
2. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die erste Maskenschicht (4) die Halbleiterkörper (1) überragt .
3. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem die Konversionsschicht (5) ein organisches
Vergussmaterial aufweist, in das Partikeln eines
anorganischen Leuchtstoffs eingebracht sind.
4. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem das Sprühbeschichtungsverfahren zum Aufbringen der Konversionsschicht (5) die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer Suspension aus den
LeuchtstoffPartikeln, dem organischen Vergussmaterial und einem organischen Lösungsmittel, und - Aufsprühen der Suspension auf die zu beschichtende
Oberfläche .
5. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Leuchtstoffpartikel eine Konzentration zwischen einschließlich 10 Gew.-% und einschließlich 45 Gew.-% in der Suspension aufweisen.
6. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem der Durchmesser der Leuchtstoffpartikel einen Median d5Q von höchstens 35 Mikrometer aufweisen.
7. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem die Konversionsschicht (5) eine Dicke zwischen einschließlich 5 Mikrometer und einschließlich 80 Mikrometer aufweist .
8. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem das Sprühbeschichtungsverfahren zur Aufbringung der Konversionsschicht (5) mehrere aufeinanderfolgende
Sprühschritte umfasst, wobei in jedem Sprühschritt eine
Einzelkonversionsschicht erzeugt wird.
9. Verfahren nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem zwischen den einzelnen Sprühschritten die
Einzelkonversionsschichten getrocknet werden.
10. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem nach dem Entfernen der ersten Maskenschicht (4) eine Haftvermittlungsschicht (6) vollflächig auf den Träger (2) mit den Halbleiterkörpern (1) aufgebracht wird, wobei auf der Strahlungsaustrittsfläche (3) jeweils eine Konversionsschicht (5) angeordnet ist.
11. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche, bei dem eine Reflexionsschicht (8) vollflächig über den Halbleiterkörpern (1) aufgebracht wird, so dass im Strahlengang der
Halbleiterkörper (1) der späteren Halbleiterchips eine
Reflexionsschicht (8) angeordnet ist.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
bei dem
- auf die Konversionsschicht (5) eine zweite Maskenschicht (7) aufgebracht wird, die die Konversionsschicht (5) jeweils vollständig bedeckt und die Bereiche zwischen den
Halbleiterkörpern (1) frei lässt,
- vollflächiges Aufbringen einer Reflexionsschicht (8) mit einem Sprühbeschichtungsverfahren auf die zweite
Maskenschicht (7) und auf die Bereiche zwischen den
Halbleiterkörpern (1), und
- Entfernen der zweiten Maskenschicht (7), so dass die
Bereiche zwischen den Halbleiterkörpern (1) mit einer
Reflexionsschicht (8) bedeckt sind.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 12,
bei dem die Reflexionsschicht (8) reflektierende Partikel aufweist, die in ein organisches Vergussmaterial eingebracht sind .
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13,
bei dem das Sprühbeschichtungsverfahren zum Aufbringen der Reflexionsschicht (8) die folgenden Schritte umfasst:
- Bereitstellen einer Suspension aus reflektierenden
Partikeln, einem organischen Vergussmaterial und einem organischen Lösungsmittel, und
- Aufsprühen der Suspension auf die zu beschichtende
Oberfläche .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14,
bei dem die Reflexionsschicht (8) eine Dicke zwischen einschließlich 5 Mikrometer und einschließlich 30 Mikrometer aufweist .
16. Verfahren nach einem der obigen Ansprüche,
bei dem als erste Maskenschicht (4) und/oder zweite
Maskenschicht (7) eine der folgenden Vorrichtungen verwendet wird: Eine strukturierte Fotolackschicht, eine Schablone, eine vorstrukturierte Folie.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016071097A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum aufbringen eines materials auf einer oberfläche
DE102015101143A1 (de) 2015-01-27 2016-07-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
DE102016124526A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteil mit einem optoelektronischen Bauelement
WO2018206604A1 (de) * 2017-05-10 2018-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes halbleiterbauelement
CN111213249A (zh) * 2017-08-18 2020-05-29 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 半导体器件的生产

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014102293A1 (de) 2014-02-21 2015-08-27 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Halbleiterbauteile und optoelektronisches Halbleiterbauteil
DE102015103571A1 (de) 2015-03-11 2016-09-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur Herstellung einer Vielzahl an Konversionselementen, Konversionselement und optoelektronisches Bauelement
DE102018111021A1 (de) * 2017-12-14 2019-06-19 Osram Opto Semiconductors Gmbh Lichtemittierendes halbleiterbauteil und verfahren zur herstellung eines licht emittierenden halbleiterbauteils
DE102018113996A1 (de) * 2018-06-12 2019-12-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
JP7244771B2 (ja) * 2020-04-02 2023-03-23 日亜化学工業株式会社 面状光源の製造方法
DE102022108133A1 (de) 2022-04-05 2023-10-05 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zur herstellung eines optoelektronischen bauelements und optoelektronisches bauelement
CN115472724A (zh) * 2022-10-13 2022-12-13 利亚德光电股份有限公司 带有反射层的目标led芯片及制造方法
WO2025132643A1 (en) * 2023-12-18 2025-06-26 Ams-Osram International Gmbh Method of producing an optoelectronic component
DE102024124026A1 (de) * 2024-08-22 2026-02-26 Ams-Osram International Gmbh Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden bauelements

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1993151A2 (de) * 2007-05-18 2008-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20110220920A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Brian Thomas Collins Methods of forming warm white light emitting devices having high color rendering index values and related light emitting devices
WO2012090961A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置、発光装置の製造方法、及び、塗布液
WO2012124426A1 (ja) * 2011-03-11 2012-09-20 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置の製造方法および蛍光体混合液
US20120244652A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods of fabricating light emitting diode devices

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1735149A2 (de) 2004-04-16 2006-12-27 Lucea AG Lichtemittierendes paneel und optisch wirksame folie
US20090236627A1 (en) 2008-03-19 2009-09-24 Jang-Sub Kim Method of forming metal wiring
DE102009018087A1 (de) 2008-04-30 2009-12-17 Ledon Lighting Jennersdorf Gmbh Lichtemittierende Diode mit erhöhter Farbstabilität
DE102010028407B4 (de) 2010-04-30 2021-01-14 OSRAM Opto Semiconductors Gesellschaft mit beschränkter Haftung Optoelektronisches Bauelement und Verfahren zum Herstellen eines optoelektronischen Bauelements
US8507328B2 (en) 2011-05-27 2013-08-13 Tsmc Solid State Lighting Ltd. Systems and methods providing semiconductor light emitters
US8841146B2 (en) * 2011-09-12 2014-09-23 SemiLEDs Optoelectronics Co., Ltd. Method and system for fabricating light emitting diode (LED) dice with wavelength conversion layers having controlled color characteristics
DE102012208900A1 (de) 2012-05-25 2013-11-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum Herstellen optoelektronischer Bauelemente und Vorrichtung zum Herstellen optoelektronischer Bauelemente

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1993151A2 (de) * 2007-05-18 2008-11-19 Kabushiki Kaisha Toshiba Lichtemittierende Vorrichtung und Verfahren zu ihrer Herstellung
US20110220920A1 (en) * 2010-03-09 2011-09-15 Brian Thomas Collins Methods of forming warm white light emitting devices having high color rendering index values and related light emitting devices
WO2012090961A1 (ja) * 2010-12-28 2012-07-05 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置、発光装置の製造方法、及び、塗布液
WO2012124426A1 (ja) * 2011-03-11 2012-09-20 コニカミノルタオプト株式会社 発光装置の製造方法および蛍光体混合液
US20120244652A1 (en) * 2011-03-22 2012-09-27 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Methods of fabricating light emitting diode devices

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016071097A1 (de) * 2014-11-04 2016-05-12 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zum aufbringen eines materials auf einer oberfläche
DE102015101143A1 (de) 2015-01-27 2016-07-28 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches Halbleiterbauelement und Verfahren zu dessen Herstellung
WO2016119973A1 (de) * 2015-01-27 2016-08-04 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelektronisches halbleiterbauelement und verfahren zu dessen herstellung
US10115871B2 (en) 2015-01-27 2018-10-30 Osram Opto Semiconductors Gmbh Optoelectronic semiconductor component and method for producing same
DE102016124526A1 (de) * 2016-12-15 2018-06-21 Osram Opto Semiconductors Gmbh Bauteil mit einem optoelektronischen Bauelement
WO2018206604A1 (de) * 2017-05-10 2018-11-15 Osram Opto Semiconductors Gmbh Verfahren zur herstellung eines strahlungsemittierenden halbleiterbauelements und strahlungsemittierendes halbleiterbauelement
US11195981B2 (en) 2017-05-10 2021-12-07 Osram Oled Gmbh Method of producing a radiation-emitting semiconductor component, and radiation-emitting semiconductor component
CN111213249A (zh) * 2017-08-18 2020-05-29 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 半导体器件的生产
CN111213249B (zh) * 2017-08-18 2023-10-03 奥斯兰姆奥普托半导体有限责任公司 半导体器件的生产

Also Published As

Publication number Publication date
US20160079489A1 (en) 2016-03-17
DE102013103983A1 (de) 2014-11-06
DE102013103983B4 (de) 2021-09-23
US9590151B2 (en) 2017-03-07

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