WO2014173623A1 - Optoelektronischer halbleiterchip und optoelektronisches halbleiterbauteil - Google Patents

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WO2014173623A1
WO2014173623A1 PCT/EP2014/056261 EP2014056261W WO2014173623A1 WO 2014173623 A1 WO2014173623 A1 WO 2014173623A1 EP 2014056261 W EP2014056261 W EP 2014056261W WO 2014173623 A1 WO2014173623 A1 WO 2014173623A1
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optoelectronic semiconductor
semiconductor chip
radiation exit
conversion element
exit surface
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PCT/EP2014/056261
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Adam Bauer
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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Definitions

  • An optoelectronic semiconductor chip is specified.
  • Radiation exit surface can be made particularly large. Further, an object to be solved is to provide an optoelectronic semiconductor device, the
  • the optoelectronic semiconductor chip comprises a non-rectangular, parallelogram-shaped cover surface.
  • the top surface is within the manufacturing tolerance
  • the top surface has two parallel to each other within the manufacturing tolerance
  • the boundary lines are arranged parallel to each other with a tolerance of +/- 5%.
  • the top surface is defined by a main surface of the
  • the top surface faces away from a bottom surface of the optoelectronic semiconductor chip.
  • On the bottom surface of the optoelectronic semiconductor chip may be provided, for example, for mounting on a support.
  • the cover surface is formed, for example, on the upper side of the optoelectronic semiconductor chip and comprises the entire upper side of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the optoelectronic semiconductor chip can also have a non-rectangular, parallelogram-shaped cross-sectional area and a non-rectangular, parallelogram-shaped bottom surface. The cross-sectional area and the bottom surface may run parallel to the top surface within the manufacturing tolerance.
  • the optoelectronic semiconductor chip comprises an active zone.
  • the active zone is provided for generating electromagnetic radiation, for example light, during operation of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the active zone is arranged at a distance from the cover surface in the interior of the optoelectronic semiconductor chip and runs at least in places parallel to the cover surface within the scope of the manufacturing tolerance.
  • the cover surface comprises a
  • Radiation exit surface through which emanates generated in operation in the active zone electromagnetic radiation. That is, the radiation exit surface is formed by a part of the top surface.
  • the radiation exit surface is the only one Radiation exit surface of the optoelectronic semiconductor chip. In this case, hardly or no electromagnetic radiation generated in the active zone emerges from the semiconductor chip through side surfaces of the optoelectronic semiconductor chip.
  • the radiation exit surface may be rectangular, for example. Moreover, it is possible that the radiation exit surface is formed by a polygon, for example a pentagon or hexagon.
  • the cover surface comprises at least one
  • connection surface is triangular in the context of manufacturing tolerance.
  • the pad is an electrical pad of the optoelectronic semiconductor chip, via which the active zone is electrically connected.
  • the connection surface can
  • the optoelectronic semiconductor chip comprises a non-rectangular, parallelogram-shaped cover surface and an active zone, which is arranged at a distance from the cover surface and runs at least in places parallel to the cover surface.
  • the cover surface comprises a
  • Radiation exit surface through which emanates generated during operation in the active zone electromagnetic radiation, wherein the radiation exit surface at least four corners having. Furthermore, the cover surface comprises at least one triangular connection surface over which the active zone
  • An optoelectronic semiconductor chip described here is based inter alia on the recognition that at the ends of a non-rectangular, parallelogram-shaped
  • an electrical connection surface can be designed to save space.
  • Separation trenches may be, for example, saw trenches.
  • Separation trenches that run in different directions are not perpendicular to each other, but they are transverse to each other, so that semiconductor chips result in parallelogram-shaped, non-rectangular top surfaces.
  • Optoelectronic semiconductor chip with a rectangular or almost rectangular radiation exit surface to realize without the terminal surface of the optoelectronic semiconductor chip over the entire width or the entire length of the top surface of the optoelectronic semiconductor chip must extend. That is, with an optoelectronic Semiconductor chip with a non-rectangular,
  • Radiation exit surface can in the case of the optoelectronic semiconductor chip described here in relation to
  • the cover surface comprises only the radiation exit surface and the at least one triangular connection surface. That is, the top surface is formed exclusively with these components, which completely fill the top surface together.
  • the top surface has exactly one
  • Pads which are arranged on opposite sides of the top surface. It is the
  • Deck area is thus in two triangles and for example one Rectangle or a hexagon divided. In this way, it is particularly easy to optoelectronic
  • connection surfaces are arranged in the corners of the parallelogram-shaped top surface.
  • the radiation exit surface is rectangular. This can for example be achieved in that the top surface in exactly one rectangular
  • Pads are then arranged on two opposite sides of the rectangular radiation exit surface.
  • the radiation exit surface is hexagonal. That is, the radiation exit surface has six corners.
  • the triangular connection surfaces are formed from their surface particularly small and, for example, include only the tips of the parallelogram top surface.
  • the remaining radiation exit surface is formed in this way particularly large and yet nearly rectangular, so that the semiconductor chip in applications in which, for example, not square
  • the optoelectronic semiconductor chip comprises at least one via penetrating the active region, the via being electrically conductive with the at least one triangular pad
  • the optoelectronic semiconductor component comprises at least one optoelectronic semiconductor chip as described here. That is, all for the
  • Optoelectronic semiconductor chip disclosed features are also disclosed for the optoelectronic semiconductor device.
  • the optoelectronic component comprises
  • Semiconductor component at least one optoelectronic Semiconductor chip as described here.
  • Optoelectronic semiconductor component may comprise exactly one such optoelectronic semiconductor chip, two or more such optoelectronic semiconductor chips.
  • the optoelectronic semiconductor chip the optoelectronic
  • Conversion element is, for example, a film or a rigid plate, the one
  • the conversion material is intended to absorb some of the electromagnetic radiation generated in the active zone and electromagnetic radiation
  • the conversion element wavelength-converted so this radiation. If, for example, the optoelectronic semiconductor chip generates blue light in its active zone, this may be the case
  • Conversion element to be provided to absorb a portion of the blue light and a higher light
  • Semiconductor component for example, white mixed light
  • the conversion element is at the
  • the conversion element via a connecting means, such as a radiation-transparent adhesive, with the radiation exit surface of the at least one
  • the conversion element is rectangular within the manufacturing tolerance. That is, that
  • Conversion element is free of cutouts or
  • the conversion element is designed, for example, as a rectangular plate or rectangular foil.
  • the optoelectronic semiconductor component is based inter alia on the idea that in conventional
  • Optoelectronic semiconductor chip having non-rectangular, parallelogram-shaped top surface, in one
  • Pads must be provided. These recesses are produced for example by punching or sawing out of the conversion element. The costs for the production of the optoelectronic semiconductor device can now
  • the conversion element covers the
  • Optoelectronic semiconductor chip is completely covered by the conversion element, which does not necessarily mean that the conversion element is in direct contact with the radiation exit surface. However, in this case no parts of the radiation exit surface are present over which not a part of the conversion element is arranged.
  • the conversion element is in places over a side surface of the optoelectronic semiconductor chip. This is the case, for example, if the
  • the illuminated area of the optoelectronic Semiconductor device is increased in this way and is larger than the radiation exit surface.
  • the conversion element covers the
  • Optoelectronic semiconductor chips are formed triangular and arranged in the corners of the parallelogram-shaped top surface, find a rectangular conversion element use that completely covers a plurality of radiation exit surfaces.
  • the optoelectronic component comprises
  • Radiation exit surfaces of the two optoelectronic semiconductor chips are composed of a rectangular radiation exit surface, with an unstructured rectangular Conversion element, which is free of recesses for connection surfaces of the optoelectronic semiconductor chips, is covered.
  • 4A, 4B, 5 are exemplary embodiments of optoelectronic devices described here
  • FIG. 1A shows a schematic plan view of FIG.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 comprises a non-rectangular,
  • the top surface 1 is parallelogram-shaped top surface 1.
  • Radiation exit surface 11 has in the embodiment of Figure 1A four corners 12. It is directly adjacent to the
  • the triangular pad 13a is suitable for wire bonding. Via the triangular connection surface 13a, the optoelectronic semiconductor chip 100 can be supplied with the required electrical current for the operation via the contact wire 30.
  • FIG. 1B shows, in a schematic sectional representation, a possible section through the optoelectronic device
  • the optoelectronic semiconductor chip in this example is a thin-film chip which is free of a
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 includes a p-type region 22, an n-type region 23, and the active region 21 therebetween. In the active region 21, in operation of the semiconductor chip 100 generates electromagnetic radiation, which then at least partially exits through the radiation exit surface 11.
  • the top surface 1 comprises the radiation exit surface 11 and the triangular connection surface 13a, which are present
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 is formed for example as a bonding pad and can be contacted on the n-side of the optoelectronic semiconductor chip 100.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 facing away from the top surface 1 is the
  • Mirror layer 29 is arranged, which may be formed for example with a reflective metal such as silver.
  • the mirror layer 29 may follow at the side facing away from the active zone 21 of the carrier 28, which is formed for example with an electrically conductive material and via which the optoelectronic semiconductor chip 100 can be contacted on the p-side.
  • the optoelectronic semiconductor chip may also be formed as shown in FIG. 1C.
  • the triangular pad 13a is not disposed on the n-type region of the optoelectronic semiconductor chip 100 but adjacent to the semiconductor layers 22, 23, 24.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 has a via 25 penetrating the active region 21 and the one electrically conductive connection between the n-type region 23 and the triangular
  • Connecting surface 13a manufactures.
  • the semiconductor chip in turn comprises the active zone 21, the p-type region 22 and the n-type region 23. As shown in the figure IC, the
  • the optoelectronic semiconductor chip may have a passivation 26 at least on its side flanks.
  • the optoelectronic semiconductor chip may further comprise the mirror 29, which is arranged between the p-type region 22 and a p-type terminal material 24.
  • the carrier 28 via the connecting means 27, for example a
  • the radiation exit area 11 is free of electrically conductive structures, such as, for example
  • Conductors is an electric current from the triangular pad 13a over the
  • the impressed current in the exemplary embodiment of FIG. 1C is distributed below the radiation exit area 11 via the at least one through-connection 25.
  • the top surface 11 is composed of two triangular connection surfaces 13a, 13b and a
  • FIG. 2B Semiconductor chips can be made as shown in FIG. 2B.
  • the sectional view of FIG. 2B along the section line ⁇ ⁇ shows an optoelectronic semiconductor chip with a p-type region 22, an n-type region 23, and an active region 21.
  • the semiconductor chip 100 further includes a p-type terminal material 24, a connection means 27, and a carrier 28 which is formed to be electrically insulating, for example.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 is connected via the triangular connecting surfaces 13a, 13b
  • Both triangular connection surfaces 13a, 13b may be wire-contactable and are then electrically contacted via contact wires 30.
  • Optoelectronic semiconductor chip comprises a p-type region 22, an n-type region 23 and an active region 21. These regions are epitaxially on the
  • Growth substrate 20 grown for example
  • Growth substrate 20 is, for example, a sapphire substrate.
  • a structuring 20a may be present which may contribute to improving the light extraction and / or improved growth of the subsequent layers.
  • the triangular connection surfaces 13a, 13b are electrically conductively connected to the associated regions of the semiconductor chip.
  • the triangular pad 13a via a via 25 with the n-type
  • the mirror 29 is arranged, which may be formed as a metal mirror and / or as a dielectric mirror and / or as a Bragg mirror.
  • FIG. 2D shows a further possible realization of the optoelectronic
  • FIG. 1B schematic plan views further embodiments of optoelectronic semiconductor chips described here in more detail.
  • the optoelectronic semiconductor chips can, as in connection with the figures 1B, IC, 2B
  • the triangular connection areas 13a, 13b can thereby be formed by areas smaller in area than for example for the
  • Embodiment of Figure 2A is the case.
  • the second electric Connection may be formed, for example, by the underside of a carrier 28, as in FIG. 1B
  • Radiation exit surface 11 formed by a hexagon.
  • the triangular pads 13a, 13b are in this
  • the pads 13a, 13b include only the outermost tips of the top surface and, unlike the previously described embodiments, are not formed as right triangles.
  • the current distribution paths 30 are electrically conductively connected to an associated connection surface 13a, 13b. By means of the current distribution paths 30, impressed current can be distributed particularly uniformly over the radiation exit surface 11 and therefore particularly uniformly over the active zone 21 via the connection surfaces.
  • the current distribution paths 30 may be formed with a metal and / or with a transparent conductive oxide.
  • FIG. 4A a first exemplary embodiment of one is shown here with reference to a schematic plan view
  • the optoelectronic semiconductor component comprises an optoelectronic semiconductor chip 100, as it For example, in connection with the figure 3A is described.
  • the optoelectronic semiconductor chip 100 has a radiation exit surface 11 with six corners. Furthermore, the semiconductor chip 100 has on its top surface 1 two triangular connection surfaces 13a, 13b which are arranged in the corners of the parallelogram-shaped cover surface 1.
  • optoelectronic semiconductor chip 100 is of
  • the conversion element 3 covered.
  • the conversion element 3 is rectangular and is in small areas on the side surfaces 100c of the optoelectronic semiconductor chip and thus on the radiation exit surface over.
  • Conversion element 3 is free of recesses or
  • Each optoelectronic semiconductor chip 100 has a single triangular connection surface 13a which, together with the pentagonal radiation exit surface 11, forms the cover surface 1 of the associated optoelectronic semiconductor chip.
  • a single, rectangular conversion element 3 covers the two semiconductor chips 100 at their
  • Optoelectronic semiconductor chips are as in
  • the optoelectronic includes
  • each semiconductor chip 100 includes a top surface 1 composed of a hexagonal radiation exit surface 11 and two triangular pads 13a, 13b.
  • the two semiconductor chips are arranged adjacent to each other at their side surfaces 100a and are separated by a
  • FIGS. 6A, 6B, 6C are schematic diagrams
  • Examples are each at least one rectangular
  • a rectangular pad 130 extends along the entire length of the
  • Conversion element 3 find use that covers the entire radiation exit surface 11. However, due to the rectangular pad 130, a large area of the

Abstract

Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben, mit - einer nicht rechteckigen, parallelogrammförmigen Deckfläche (1) und - einer aktiven Zone (21), die beabstandet zur Deckfläche (1) ist und zumindest stellenweise parallel zur Deckfläche (1) verläuft, wobei - die Deckfläche (1) eine Strahlungsaustrittsfläche (11) umfasst, durch die im Betrieb in der aktiven Zone (21) erzeugte elektromagnetische Strahlung austritt, - die Strahlungsaustrittsfläche (11) wenigstens vier Ecken (12) aufweist und - die Deckfläche (1) zumindest eine dreieckige Anschlussfläche (13a, 13b) umfasst, über die die aktive Zone elektrisch anschließbar ist.

Description

Beschreibung
Optoelektronischer Halbleiterchip und optoelektronisches Halbleiterbauteil
Es wird ein optoelektronischer Halbleiterchip angegeben.
Darüber hinaus wird ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben . Die Druckschrift US 6,163,036 beschreibt einen
optoelektronischen Halbleiterchip sowie ein
optoelektronisches Halbleiterbauteil .
Eine zu lösende Aufgabe besteht darin, einen
optoelektronischen Halbleiterchip anzugeben, bei dem eine
Strahlungsaustrittsfläche besonders groß ausgebildet werden kann. Ferner besteht eine zu lösende Aufgabe darin, ein optoelektronisches Halbleiterbauteil anzugeben, das
besonderes einfach und kostengünstig herstellbar ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine nicht rechteckige, parallelogrammförmige Deckfläche. Die Deckfläche ist im Rahmen der Herstellungstoleranz
parallelogrammförmig . Das heißt, die Deckfläche weist je zwei im Rahmen der Herstellungstoleranz zueinander parallele
Begrenzungslinien auf. Die Begrenzungslinien sind dabei mit einer Toleranz von +/- 5 % parallel zueinander angeordnet. Die Deckfläche ist durch eine Hauptfläche des
optoelektronischen Halbleiterchips gebildet. Die Deckfläche ist einer Bodenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips abgewandt. An der Bodenfläche kann der optoelektronische Halbleiterchip beispielsweise zur Montage auf einem Träger vorgesehen sein.
Die Deckfläche ist beispielsweise an der Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips ausgebildet und umfasst die gesamte Oberseite des optoelektronischen Halbleiterchips. Der optoelektronische Halbleiterchip kann neben der nicht rechteckigen, parallelogrammförmigen Deckfläche auch eine nicht rechteckige, parallelogrammförmige Querschnittsfläche und eine nicht rechteckige, parallelogrammförmige Bodenfläche aufweisen. Die Querschnittsfläche und die Bodenfläche können im Rahmen der Herstellungstoleranz parallel zur Deckfläche verlaufen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine aktive Zone. Die aktive Zone ist zur Erzeugung von elektromagnetischer Strahlung, beispielsweise von Licht, im Betrieb des optoelektronischen Halbleiterchips vorgesehen. Die aktive Zone ist beabstandet zur Deckfläche im Inneren des optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet und verläuft im Rahmen der Herstellungstoleranz zumindest stellenweise parallel zur Deckfläche.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst die Deckfläche eine
Strahlungsaustrittsfläche, durch die im Betrieb in der aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung austritt. Das heißt, die Strahlungsaustrittsfläche ist durch einen Teil der Deckfläche gebildet. Bei der Strahlungsaustrittsfläche handelt es sich beispielsweise um die einzige Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen Halbleiterchips. Durch Seitenflächen des optoelektronischen Halbleiterchips tritt in diesem Fall kaum oder gar keine in der aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung aus dem Halbleiterchip aus.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist die Strahlungsaustrittsfläche
wenigstens vier Ecken auf. Die Strahlungsaustrittsfläche kann beispielsweise rechteckig ausgebildet sein. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche durch ein Vieleck, beispielsweise ein Fünfeck oder Sechseck, gebildet ist . Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst die Deckfläche zumindest eine
dreieckige Anschlussfläche. Die Anschlussfläche ist dabei im Rahmen der Herstellungstoleranz dreieckig ausgebildet. Die Anschlussfläche ist eine elektrische Anschlussfläche des optoelektronischen Halbleiterchips, über die die aktive Zone elektrisch anschließbar ist. Die Anschlussfläche kann
stellenweise oder vollständig von einem elektrisch leitenden Material, beispielsweise einer Metallisierung, bedeckt sein. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst der optoelektronische Halbleiterchip eine nicht rechteckige, parallelogrammförmige Deckfläche und eine aktive Zone, die beabstandet zur Deckfläche angeordnet ist und zumindest stellenweise parallel zur Deckfläche verläuft. Dabei umfasst die Deckfläche eine
Strahlungsaustrittsfläche, durch die im Betrieb in der aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung austritt, wobei die Strahlungsaustrittsfläche wenigstens vier Ecken aufweist. Ferner umfasst die Deckfläche zumindest eine dreieckige Anschlussfläche, über die die aktive Zone
elektrisch anschließbar ist. Einem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchip liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass an den Enden eines nicht rechteckigen, parallelogrammförmigen
Halbleiterchips, der eine nicht rechteckige,
parallelogrammförmige Deckfläche aufweist, eine elektrische Anschlussfläche besonders platzsparend ausgebildet werden kann .
Weiter ist es möglich hier beschriebene optoelektronische Halbleiterchips in der Herstellung durch Vereinzelungsgräben zu erzeugen, die entlang gerader Linien verlaufen. Bei den
Vereinzelungsgräben kann es sich beispielsweise um Sägegräben handeln. Ein Halbleiterwafer mit einer Vielzahl der
optoelektronischen Halbleiterchips wird mittels der
Vereinzelungsgräben zu den optoelektronischen Halbleiterchips vereinzelt. Die Haupterstreckungsrichtungen von
Vereinzelungsgräben, die in unterschiedlichen Richtungen verlaufen, stehen dabei nicht senkrecht aufeinander, sondern sie verlaufen quer zueinander, so dass Halbleiterchips mit parallelogrammförmigen, nicht rechteckigen Deckflächen resultieren.
Ferner ist es auf diese Weise möglich, einen
optoelektronischen Halbleiterchip mit einer rechteckigen oder fast rechteckigen Strahlungsaustrittsfläche zu realisieren, ohne dass sich die Anschlussfläche des optoelektronischen Halbleiterchips über die gesamte Breite oder die gesamte Länge der Deckfläche des optoelektronischen Halbleiterchips erstrecken muss. Das heißt, mit einem optoelektronischen Halbleiterchip mit einer nicht rechteckigen,
parallelogrammförmigen Deckfläche ist es möglich, ein
homogenes Leuchtbild durch ein nahezu rechteckiges
Gesamtleuchtbild bei gleichzeitig flächenmäßig kleinerer Kontaktfläche im Vergleich zu herkömmlichen, rechteckigen optoelektronischen Halbleiterchips, zu schaffen. Die
Strahlungsaustrittsfläche kann beim hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchip im Verhältnis zur
Anschlussfläche besonders groß gewählt werden.
Geometrische Begriffe wie „parallel", „Dreieck", „Rechteck" sind hier und im Folgenden, auch wenn dies nicht explizit erwähnt ist, nicht im streng mathematischen Sinne zu
verstehen, sondern diese Begriffe beziehen sich auf im Rahmen der Herstellungstoleranz mögliche Ausgestaltung.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst die Deckfläche ausschließlich die Strahlungsaustrittsfläche und die zumindest eine dreieckige Anschlussfläche. Das heißt, die Deckfläche ist ausschließlich mit diesen Komponenten gebildet, die die Deckfläche zusammen vollständig ausfüllen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips weist die Deckfläche genau eine
Strahlungsaustrittsfläche und genau zwei dreieckige
Anschlussflächen auf, die an einander gegenüberliegenden Seiten der Deckfläche angeordnet sind. Dabei ist die
Strahlungsaustrittsfläche zwischen den beiden dreieckigen Anschlussflächen angeordnet. In diesem Fall besteht die
Deckfläche aus der Strahlungsaustrittsfläche und den zwei dreieckigen Anschlussflächen. Die parallelogrammförmige
Deckfläche ist also in zwei Dreiecke und zum Beispiel ein Rechteck oder ein Sechseck unterteilt. Auf diese Weise ist es besonders einfach möglich, einen optoelektronischen
Halbleiterchip mit einer Strahlungsaustrittsfläche zu
schaffen, bei dem die Anschlussflächen in den Ecken der parallelogrammförmigen Deckfläche angeordnet sind. Der
Flächenanteil, den die Anschlussflächen an der Deckfläche einnehmen, kann in einfacher Weise über den Winkel, um den das Parallelogramm verkippt ist, eingestellt werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Strahlungsaustrittsfläche rechteckig. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Deckfläche in genau eine rechteckige
Strahlungsaustrittsfläche und zwei dreieckige
Anschlussflächen aufgeteilt wird. Die dreieckigen
Anschlussflächen sind dann an zwei gegenüberliegenden Seiten der rechteckigen Strahlungsaustrittsfläche angeordnet.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die Strahlungsaustrittsfläche sechseckig. Das heißt, die Strahlungsaustrittsfläche weist sechs Ecken auf. In diesem Fall sind die dreieckigen Anschlussflächen von ihrer Fläche her besonders klein ausgebildet und umfassen beispielsweise nur die Spitzen der parallelogrammförmigen Deckfläche. Die verbleibende Strahlungsaustrittsfläche ist auf diese Weise besonders groß ausgebildet und dennoch nahezu rechteckförmig, so dass der Halbleiterchip in Anwendungen, in denen beispielsweise nicht quadratische
Strahlungsaustrittsflächen gewünscht sind, mit hoher
Effizienz eingesetzt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst der optoelektronische Halbleiterchip zumindest eine Durchkontaktierung, die die aktive Zone durchdringt, wobei die Durchkontaktierung mit der zumindest einen dreieckigen Anschlussfläche elektrisch leitend
verbunden ist. In diesem Fall weist der optoelektronische Halbleiterchip an der Strahlungsaustrittsfläche keine
Leiterbahnen oder Kontaktbahnen auf, mit denen ein Strom zum Betreiben des optoelektronischen Halbleiterchips verteilt wird, sondern die Verteilung des Stroms über die Chipfläche erfolgt unterhalb der Strahlungsaustrittsfläche. Solche optoelektronischen Halbleiterchips, die eine
Durchkontaktierung durch die aktive Zone aufweisen, sind vom Prinzip her und für rechteckige Halbleiterchips in der
Druckschrift US 2010/0171135 beschrieben, deren
Offenbarungsgehalt hiermit ausdrücklich durch Rückbezug aufgenommen ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips ist die zumindest eine dreieckige
Anschlussfläche drahtkontaktierbar . Das heißt, die
dreieckigen Anschlussflächen des optoelektronischen
Halbleiterchips sind zur Drahtkontaktierung (englisch:
Wirebonding) vorgesehen.
Es wird weiter ein optoelektronisches Halbleiterbauteil angegeben. Das optoelektronische Halbleiterbauteil umfasst zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip wie er hier beschrieben ist. Das heißt, sämtliche für den
optoelektronischen Halbleiterchip offenbarten Merkmale sind auch für das optoelektronische Halbleiterbauteil offenbart.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das optoelektronische
Halbleiterbauteil zumindest einen optoelektronischen Halbleiterchip wie er hier beschrieben ist. Das
optoelektronische Halbleiterbauteil kann dabei genau einen solchen optoelektronischen Halbleiterchip, zwei oder mehr solche optoelektronische Halbleiterchips umfassen.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterchips umfasst das optoelektronische
Halbleiterbauteil ein Konversionselement. Bei dem
Konversionselement handelt es sich beispielsweise um eine Folie oder eine starre Platte, die ein
Lumineszenzkonversionsmaterial enthält .
Das Konversionsmaterial ist dazu vorgesehen, einen Teil der in der aktiven Zone erzeugten elektromagnetischen Strahlung zu absorbieren und elektromagnetische Strahlung
beispielsweise einer größeren Wellenlänge zu re-emittieren . Das Konversionselement wellenlängenkonvertiert also diese Strahlung . Erzeugt der optoelektronische Halbleiterchip beispielsweise in seiner aktiven Zone blaues Licht, so kann das
Konversionselement dazu vorgesehen sein, einen Teil des blauen Lichts zu absorbieren und Licht einer höheren
Wellenlänge zu emittieren. Auf diese Weise kann vom
Halbleiterbauteil beispielsweise weißes Mischlicht
abgestrahlt werden, das sich aus dem vom optoelektronischen Halbleiterchip direkt emittierten Licht und dem konvertierten Licht zusammensetzt. Darüber hinaus ist es möglich, dass das Konversionselement nahezu die gesamte in das
Konversionselement eindringende Strahlung des
optoelektronischen Halbleiterchips absorbiert und das
Halbleiterbauteil somit farbiges Licht emittiert. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist das Konversionselement an der
Strahlungsaustrittsfläche des zumindest einen
optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet. Das
Konversionselement kann dabei direkt auf die
Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen
Halbleiterchips aufgebracht sein. Ferner ist es möglich, dass das Konversionselement über ein Verbindungsmittel, wie beispielsweise einen strahlungsdurchlässigen Klebstoff, mit der Strahlungsaustrittsfläche des zumindest einen
optoelektronischen Halbleiterchips verbunden ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils ist das Konversionselement im Rahmen der Herstellungstoleranz rechteckig. Das heißt, das
Konversionselement ist frei von Ausschnitten oder
Ausnehmungen, durch welche sichergestellt wird, dass das Konversionselement die Anschlussfläche oder die
Anschlussflächen des optoelektronischen Halbleiterchips nicht bedeckt. Das Konversionselement ist vielmehr zum Beispiel als rechteckiges Plättchen oder rechteckige Folie ausgebildet.
Dem optoelektronischen Halbleiterbauteil liegt dabei unter anderem die Idee zugrunde, dass bei herkömmlichen
optoelektronischen Halbleiterbauteilen, die keine
optoelektronischen Halbleiterchips mit nicht rechteckiger, parallelogrammförmiger Deckfläche aufweisen, in einem
Konversionselement Ausnehmungen zum Freihalten der
Anschlussflächen vorgesehen sein müssen. Diese Ausnehmungen werden beispielsweise durch Stanzen oder Aussägen aus dem Konversionselement erzeugt. Die Kosten für die Herstellung des optoelektronischen Halbleiterbauteils können nun
reduziert werden, da für das hier beschriebene optoelektronische Halbleiterbauteil lediglich unstrukturierte rechteckige Konversionselemente notwendig sind.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils überdeckt das Konversionselement die
Strahlungsaustrittsfläche des zumindest einen
optoelektronischen Halbleiterchips vollständig. Das heißt, die Strahlungsaustrittsfläche des zumindest einen
optoelektronischen Halbleiterchips ist vom Konversionselement vollständig bedeckt, was nicht zwangsläufig heißt, dass das Konversionselement mit der Strahlungsaustrittsfläche in direktem Kontakt steht. Es sind jedoch in diesem Fall keine Teile der Strahlungsaustrittsfläche vorhanden, über denen nicht ein Teil des Konversionselements angeordnet ist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils steht das Konversionselement stellenweise über eine Seitenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips über. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn die
Strahlungsaustrittsfläche des optoelektronischen
Halbleiterchips nicht rechteckig, sondern beispielsweise sechseckig ausgebildet ist. In diesem Fall gibt es benachbart zur dreieckigen Anschlussfläche einen kleinen Bereich des Konversionselements, der der Strahlungsaustrittsfläche nicht direkt nachgeordnet ist, sondern der über eine Seitenfläche des optoelektronischen Halbleiterchips übersteht und damit nicht direkt durch die Strahlungsaustrittsfläche
ausgeleuchtet wird. Durch Lichtleitung im Konversionselement ist es jedoch dennoch möglich, dass in der aktiven Zone erzeugte elektromagnetische Strahlung auch in diesem Bereich des Konversionselements eintritt und daher auch aus diesem Bereich des Konversionselements elektromagnetische Strahlung emittiert wird. Die Leuchtfläche des optoelektronischen Halbleiterbauteils wird auf diese Weise erhöht und ist größer als die Strahlungsaustrittsfläche.
Ferner können in einem hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteil zwei oder mehr optoelektronische
Halbleiterchips, die von einem einzigen Konversionselement an ihren Strahlungsaustrittsflächen überdeckt werden, zur
Bildung großer homogener Leuchtflächen kombiniert werden. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils überdeckt das Konversionselement die
Strahlungsaustrittsflächen von wenigstens zwei
optoelektronischen Halbleiterchips vollständig. Dazu kann aufgrund der Tatsache, dass die Anschlussflächen der
optoelektronischen Halbleiterchips dreieckig ausgebildet und in den Ecken der parallelogrammförmigen Deckfläche angeordnet sind, ein rechteckiges Konversionselement Verwendung finden, das mehrere Strahlungsaustrittsflächen vollständig überdeckt. Gemäß zumindest einer Ausführungsform des optoelektronischen Halbleiterbauteils umfasst das optoelektronische
Halbleiterbauteil zwei optoelektronische Halbleiterchips, die jeweils genau eine dreieckige Anschlussfläche aufweisen, wobei die beiden optoelektronischen Halbleiterchips an ihren den dreieckigen Anschlussflächen jeweils abgewandten
Seitenflächen aneinander grenzen und das Konversionselement die Strahlungsaustrittsflächen beider optoelektronischer Halbleiterchips vollständig überdeckt. In diesem Fall wird aus zwei nicht rechteckigen
Strahlungsaustrittsflächen der beiden optoelektronischen Halbleiterchips eine rechteckige Strahlungsaustrittsfläche zusammengesetzt, die mit einem unstrukturierten rechteckigen Konversionselement, das frei von Aussparungen für Anschlussflächen der optoelektronischen Halbleiterchips ist, überdeckt ist. Im Folgenden werden die hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips sowie die hier beschriebenen
optoelektronischen Halbleiterbauteile anhand von
Ausführungsbeispielen und den dazugehörigen Figuren näher erläutert .
In Verbindung mit den schematischen Darstellungen der Figuren
1A, 1B, IC, 2A, 2B, 2C, 2D, 3A, 3B, 3C, 3D sind Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips näher erläutert.
In Verbindung mit den schematischen Darstellungen der Figuren
4A, 4B, 5 sind Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen optoelektronischen
Halbleiterbauteilen näher erläutert.
Anhand der Figuren 6A, 6B, 6C ist ein hier beschriebenes
optoelektronisches Halbleiterbauteil näher erläutert . Gleiche, gleichartige oder gleich wirkende Elemente sind in den Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Figuren und die Größenverhältnisse der in den Figuren
dargestellten Elemente untereinander sind nicht als
maßstäblich zu betrachten. Vielmehr können einzelne Elemente zur besseren Darstellbarkeit und/oder für eine bessere
Verständlichkeit übertrieben groß dargestellt sein. In Verbindung mit der Figur 1A ist ein erstes
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Halbleiterchips näher erläutert. Die Figur 1A zeigt eine schematische Aufsicht auf den
optoelektronischen Halbleiterchip 100. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 umfasst eine nicht rechteckige,
parallelogrammförmige Deckfläche 1. Die Deckfläche 1
unterteilt sich in die viereckige Strahlungsaustrittsfläche 11 und die dreieckige Anschlussfläche 13a.
Durch die Strahlungsaustrittsfläche 11 tritt im Betrieb im optoelektronischen Halbleiterchip 100 erzeugte
elektromagnetische Strahlung aus. Die
Strahlungsaustrittsfläche 11 weist im Ausführungsbeispiel der Figur 1A vier Ecken 12 auf. Sie grenzt direkt an die
dreieckige Anschlussfläche 13a.
Die dreieckige Anschlussfläche 13a ist zur Drahtkontaktierung geeignet. Über die dreieckige Anschlussfläche 13a kann der optoelektronische Halbleiterchip 100 über den Kontaktdraht 30 mit den für den Betrieb erforderlichen elektrischen Strom versorgt werden.
Die Figur 1B zeigt in einer schematischen Schnittdarstellung einen möglichen Schnitt durch den optoelektronischen
Halbleiterchip 100 entlang der Schnittlinie ΑΑλ. Bei dem optoelektronischen Halbleiterchip handelt es sich in diesem Beispiel um einen Dünnfilmchip, der frei von einem
Aufwachssubstrat ist. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 umfasst einen p-leitenden Bereich 22, einen n-leitenden Bereich 23 und dazwischen die aktive Zone 21. In der aktiven Zone 21 wird im Betrieb des Halbleiterchips 100 die elektromagnetische Strahlung erzeugt, die dann zumindest zum Teil durch die Strahlungsaustrittsfläche 11 austritt.
Die Deckfläche 1 umfasst die Strahlungsaustrittsfläche 11 und die dreieckige Anschlussfläche 13a, die vorliegend
beispielsweise als Bondpad ausgebildet ist und über die der optoelektronische Halbleiterchip 100 n-seitig kontaktiert werden kann. An der der Deckfläche 1 abgewandten Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips 100 ist die
Spiegelschicht 29 angeordnet, die beispielsweise mit einem reflektierenden Metall wie Silber gebildet sein kann. Der Spiegelschicht 29 kann an der der aktiven Zone 21 abgewandten Seite der Träger 28 nachfolgen, der beispielsweise mit einem elektrisch leitenden Material gebildet ist und über den der optoelektronische Halbleiterchip 100 p-seitig kontaktiert werden kann.
Alternativ zum in Verbindung mit der Figur 1B beschriebenen Ausführungsbeispiel kann der optoelektronische Halbleiterchip auch wie in der Figur IC gezeigt ausgebildet sein. In diesem Fall ist die dreieckige Anschlussfläche 13a nicht auf dem n- leitenden Bereich des optoelektronischen Halbleiterchips 100 angeordnet, sondern neben den Halbleiterschichten 22, 23, 24. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 weist in diesem Fall eine Durchkontaktierung 25 auf, die die aktive Zone 21 durchdringt und die eine elektrisch leitende Verbindung zwischen dem n-leitenden Bereich 23 und der dreieckigen
Anschlussfläche 13a herstellt. Der optoelektronische
Halbleiterchip umfasst wiederum die aktive Zone 21, den p- leitenden Bereich 22 und den n-leitenden Bereich 23. Wie in der Figur IC gezeigt ist, kann die
Strahlungsaustrittsfläche 11 beispielsweise aufgeraut sein, wodurch die Wahrscheinlichkeit für einen Lichtaustritt erhöht ist. Der optoelektronische Halbleiterchip kann zumindest an seinen Seitenflanken eine Passivierung 26 aufweisen. Der optoelektronische Halbleiterchip kann ferner den Spiegel 29 aufweisen, der zwischen dem p-leitenden Bereich 22 und einem p-Anschlussmaterial 24 angeordnet ist. An der Unterseite des optoelektronischen Halbleiterchips 100 kann der Träger 28 über das Verbindungsmittel 27, beispielsweise ein
Lotmaterial, befestigt sein.
Beim optoelektronischen Halbleiterchip der Figur IC ist es möglich, dass die Strahlungsaustrittsfläche 11 frei von elektrisch leitenden Strukturen, wie beispielsweise
Leiterbahnen ist, die einen elektrischen Strom von der dreieckigen Anschlussfläche 13a über die
Strahlungsaustrittsfläche 11 verteilen. Vielmehr wird der in ¬ seitig eingeprägte Strom im Ausführungsbeispiel der Figur IC unterhalb der Strahlungsaustrittsfläche 11 über die zumindest eine Durchkontaktierung 25 verteilt.
In Verbindung mit der Figur 2A ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Halbleiterchips näher erläutert. In diesem Ausführungsbeispiel setzt sich die Deckfläche 11 aus zwei dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b sowie einer
rechteckigen Strahlungsaustrittsfläche 11 zusammen. Eine mögliche Realisierung des optoelektronischen
Halbleiterchips kann wie in der Figur 2B gezeigt erfolgen. Die Schnittdarstellung der Figur 2B entlang der Schnittlinie ΑΑλ zeigt einen optoelektronischen Halbleiterchip mit einem p-leitenden Bereich 22, einen n-leitenden Bereich 23 und einer aktiven Zone 21. Der Halbleiterchip 100 weist ferner ein p-Anschlussmaterial 24, ein Verbindungsmittel 27 und einen Träger 28 auf, der beispielsweise elektrisch isolierend ausgebildet ist. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 wird über die dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b
kontaktiert, wobei über die Anschlussfläche 13b eine p- seitige Kontaktierung des optoelektronischen Halbleiterchips erfolgt. Beide dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b können drahtkontaktierbar sein und sind dann über Kontaktdrähte 30 elektrisch kontaktiert.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 2C gezeigt eine weitere mögliche Realisierung des optoelektronischen
Halbleiterchips entlang der Schnittlinie ΑΑλ. Der
optoelektronische Halbleiterchip umfasst einen p-leitenden Bereich 22, einen n-leitenden Bereich 23 und einer aktiven Zone 21. Diese Bereiche sind epitaktisch auf das
Aufwachssubstrat 20 aufgewachsen, das beispielsweise
elektrisch isolierend ausgebildet ist. Bei dem
Aufwachssubstrat 20 handelt es sich beispielsweise um ein Substrat aus Saphir. An der der aktiven Zone 21 zugewandten Oberseite des Aufwachsubstrats 20 kann eine Strukturierung 20a vorhanden sein, die zur Verbesserung der Lichtauskopplung und/oder einem verbesserten Aufwachsen der nachfolgenden Schichten beitragen kann.
Die dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b sind mit den zugehörigen Bereichen des Halbleiterchips elektrisch leitend verbunden. Beispielsweise ist die dreieckige Anschlussfläche 13a über eine Durchkontaktierung 25 mit dem n-leitenden
Bereich 23 verbunden. An der der aktiven Zone 21 abgewandten Unterseite des
Aufwachsubstrats 20 ist der Spiegel 29 angeordnet, der als Metallspiegel und/oder als dielektrischer Spiegel und/oder als Bragg-Spiegel ausgebildet sein kann.
Die schematische Schnittdarstellung der Figur 2D gezeigt eine weitere mögliche Realisierung des optoelektronischen
Halbleiterchips entlang der Schnittlinie ΑΑλ. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 2C erfolgt ein Austritt von elektromagnetischer Strahlung in diesem Ausführungsbeispiel durch das Aufwachssubstrat 20. Der Spiegel 29 ist an der dem Aufwachssubstrat 20 abgewandten Seite des p-leitenden Bereich 22 angeordnet. In Verbindung mit den Figuren 3A und 3B sind anhand
schematischer Aufsichten weitere Ausführungsbeispiele von hier beschriebenen optoelektronischen Halbleiterchips näher erläutert. Die optoelektronischen Halbleiterchips können dabei wie in Verbindung mit den Figuren 1B, IC, 2B
beschrieben aufgebaut sein.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3A ist die
Strahlungsaustrittsfläche 11 des Halbleiterchips 100
sechseckig ausgebildet. Die dreieckigen Anschlussbereiche 13a, 13b können dadurch durch flächenmäßig kleinere Bereiche gebildet werden, als dies beispielsweise für das
Ausführungsbeispiel der Figur 2A der Fall ist.
Im Ausführungsbeispiel der Figur 3B ist die
Strahlungsaustrittsfläche 11 durch ein Fünfeck gebildet, wobei der optoelektronische Halbleiterchip lediglich eine einzige dreieckige Anschlussfläche 13a aufweist, die
drahtkontaktierbar ausgebildet ist. Der zweite elektrische Anschluss kann beispielsweise durch die Unterseite eines Trägers 28 ausgebildet sein, wie dies in der Figur 1B
dargestellt ist. Im Ausführungsbeispiel der Figur 3C ist die
Strahlungsaustrittsfläche 11 durch ein Sechseck gebildet. Die dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b sind in diesem
Ausführungsbeispiel hinsichtlich ihrer Fläche besonders klein ausgebildet. Die Anschlussflächen 13a, 13b umfassen lediglich die äußersten Spitzen der Deckfläche und sind, anders als bei den zuvor beschriebenen Ausführungsbeispielen, nicht als rechtwinklige Dreiecke ausgebildet.
Beim Ausführungsbeispiel der Figur 3D erstrecken sich von den dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b jeweils
Stromverteilungsbahnen 30 über die Strahlungsaustrittsfläche 11. Solche Stromverteilungsbahnen 30 können auch bei anderen hier beschriebenen Ausführungsbeispielen des Halbleiterchips 100 vorhanden sein. Die Stromverteilungsbahnen 30 sind elektrisch leitend mit einer zugeordneten Anschlussfläche 13a, 13b verbunden. Mit den Stromverteilungsbahnen 30 kann über die Anschlussflächen eingeprägter Strom besonders gleichmäßig über die Strahlungsaustrittsfläche 11 und damit besonders gleichmäßig über die aktive Zone 21 verteilt werden. Die Stromverteilungsbahnen 30 können mit einem Metall und/oder mit einem transparenten leitfähigen Oxid gebildet sein .
In Verbindung mit der Figur 4A ist anhand einer schematischen Draufsicht ein erstes Ausführungsbeispiel eines hier
beschriebenen optoelektronischen Halbleiterbauteils näher erläutert. Das optoelektronische Halbleiterbauteil umfasst einen optoelektronischen Halbleiterchip 100, wie er beispielsweise in Verbindung mit der Figur 3A beschrieben ist. Der optoelektronische Halbleiterchip 100 weist eine Strahlungsaustrittsfläche 11 mit sechs Ecken auf. Ferner weist der Halbleiterchip 100 an seiner Deckfläche 1 zwei dreieckige Anschlussflächen 13a, 13b, die in den Ecken der parallelogrammförmigen Deckfläche 1 angeordnet sind, auf.
Die gesamte Strahlungsaustrittsfläche 11 des
optoelektronischen Halbleiterchips 100 ist vom
Konversionselement 3 überdeckt. Das Konversionselement 3 ist rechteckig ausgebildet und steht in kleinen Bereichen über die Seitenflächen 100c des optoelektronischen Halbleiterchips und damit über die Strahlungsaustrittsfläche über. Das
Konversionselement 3 ist frei von Aussparungen oder
Ausnehmungen, durch die hindurch die Anschlussflächen
kontaktiert werden können. Es handelt sich daher bei dem Konversionselement 3 um ein unstrukturiertes, rechteckiges Konversionselement . In Verbindung mit dem Ausführungsbeispiel der Figur 4B ist ein optoelektronisches Halbleiterbauteil mit zwei
optoelektronischen Halbleiterchips 100 gezeigt, bei denen die Strahlungsaustrittsflächen 11 jeweils fünfeckig ausgebildet sind. Jeder optoelektronische Halbleiterchip 100 weist eine einzige dreieckige Anschlussfläche 13a auf, die zusammen mit der fünfeckigen Strahlungsaustrittsfläche 11 die Deckfläche 1 des zugeordneten optoelektronischen Halbleiterchips bildet.
Ein einziges, rechteckiges Konversionselement 3 überdeckt die beiden Halbleiterchips 100 an ihren
Strahlungsaustrittsflächen vollständig. Für jeden der
optoelektronischen Halbleiterchips gibt es einen kleinen Bereich des Konversionselements 3, in dem das Konversionselement 3 über die Seitenfläche 100c des jeweiligen Halbleiterchips 100 übersteht. Die
optoelektronischen Halbleiterchips sind dabei wie in
Verbindung mit der Figur 3B beschrieben ausgeführt.
In Verbindung mit der Figur 5 ist ein weiteres
Ausführungsbeispiel eines hier beschriebenen
optoelektronischen Halbleiterbauteils gezeigt. In diesem Ausführungsbeispiel umfasst das optoelektronische
Halbleiterbauteil zwei optoelektronische Halbleiterchips 100, wie sie in Verbindung mit der Figur 3A beschrieben sind. Das heißt, jeder Halbleiterchip 100 umfasst eine Deckfläche 1, die sich aus einer sechseckigen Strahlungsaustrittsfläche 11 und zwei dreieckigen Anschlussflächen 13a, 13b zusammensetzt. Die beiden Halbleiterchips sind an ihren Seitenflächen 100a benachbart zueinander angeordnet und werden von einem
einzigen rechteckigen Konversionselement 3 überdeckt. Mit einem solchen optoelektronischen Halbleiterbauteil ist es möglich, eine besonders große leuchtende Fläche auszubilden, die durch die den Halbleiterchips 100 abgewandte Oberseite des Konversionselements 3 gebildet ist.
In den Figuren 6A, 6B, 6C sind anhand schematischer
Aufsichten optoelektronischer Halbleiterbauteile gezeigt, bei denen der optoelektronische Halbleiterchip 100 keine
dreieckige Anschlussfläche aufweist, aber ein rechteckiges Konversionselement 3 verwendet wird. In den gezeigten
Beispielen ist jeweils zumindest eine rechteckige
Anschlussfläche 130 vorhanden.
Beim Beispiel der Figur 6A gibt es große Bereiche, in denen das Konversionselement 3 über die Strahlungsaustrittsfläche 11 übersteht. Diese Bereiche des Konversionselements 3 können auch durch Lichtleitung nicht mehr ausreichend ausgeleuchtet werden, so dass diese Lösung unwirtschaftlich ist.
Beim Beispiel der Figur 6B erstreckt sich eine rechteckige Anschlussfläche 130 entlang der gesamten Länge des
Halbleiterchips. Hier kann zwar ein rechteckiges
Konversionselement 3 Verwendung finden, dass die gesamte Strahlungsaustrittsfläche 11 bedeckt. Jedoch wird durch die rechteckige Anschlussfläche 130 ein großer Bereich der
Deckfläche des Halbleiterchips abgedeckt, so dass auch diese Lösung unwirtschaftlich ist, da die Strahlungsaustrittsfläche 11 im Verhältnis zur Fläche der Anschlussfläche 130 relativ klein gewählt werden muss. Im Beispiel der Figur 6C ergibt sich ein ähnliches Problem für eine Anordnung von rechteckigen Anschlussflächen 130 an der kürzeren Seite der Deckfläche. Auch hier wird die
Strahlungsaustrittsfläche zu stark reduziert. 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 102013104132.9, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronisches Halbleiterbauteil mit
- zumindest einem optoelektronischen Halbleiterchip, und - einem Konversionselement (3) , das an einer
Strahlungsaustrittsfläche (11) des zumindest einen
optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet ist, wobei
- das Konversionselement (3) rechteckig ist und
- das Konversionselement (3) die Strahlungsaustrittsfläche (11) vollständig überdeckt, wobei der zumindest eine
optoelektronische Halbleiterchips aufweist:
- eine nicht rechteckige, parallelogrammförmige Deckfläche (1) und
- eine aktive Zone (21), die beabstandet zur Deckfläche (1) ist und zumindest stellenweise parallel zur Deckfläche (1) verläuft, wobei
- die Deckfläche (1) die Strahlungsaustrittsfläche (11) umfasst, durch die im Betrieb in der aktiven Zone (21) erzeugte elektromagnetische Strahlung austritt,
- die Strahlungsaustrittsfläche (11) wenigstens vier Ecken (12) aufweist, und
- die Deckfläche (1) zumindest eine dreieckige
Anschlussfläche (13a, 13b) umfasst, über die die aktive Zone elektrisch anschließbar ist.
2. Optoelektronischer Halbleiterchip mit
- einer nicht rechteckigen, parallelogrammförmigen Deckfläche (1) und
- einer aktiven Zone (21), die beabstandet zur Deckfläche (1) ist und zumindest stellenweise parallel zur Deckfläche (1) verläuft, wobei - die Deckfläche (1) eine Strahlungsaustrittsfläche (11) umfasst, durch die im Betrieb in der aktiven Zone (21) erzeugte elektromagnetische Strahlung austritt,
- die Strahlungsaustrittsfläche (11) wenigstens vier Ecken (12) aufweist und
- die Deckfläche (1) zumindest eine dreieckige
Anschlussfläche (13a, 13b) umfasst, über die die aktive Zone elektrisch anschließbar ist.
3. Optoelektronischer Halbleiterchip nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem die Deckfläche (1) genau eine
Strahlungsaustrittsfläche (11) und genau zwei dreieckige Anschlussflächen (13a, 13b) umfasst, die an einander
gegenüberliegenden Seiten der Deckfläche (1) angeordnet sind, wobei die Strahlungsaustrittsfläche (11) zwischen den beiden dreieckigen Anschlussflächen (13a, 13b) angeordnet ist.
4. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Strahlungsaustrittsfläche (11) rechteckig ist.
5. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der
vorherigen Ansprüche,
bei dem die Strahlungsaustrittsfläche (11) sechs Ecken (12) aufweist .
6. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der
vorherigen Ansprüche
mit zumindest einer Durchkontaktierung (25) , die die aktive Zone (21) durchdringt, wobei die Durchkontaktierung (25) mit der zumindest einen dreieckigen Anschlussfläche (13a, 13b) elektrisch leitend verbunden ist.
7. Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die Deckfläche (1) ausschließlich die
Strahlungsaustrittsfläche (11) und die zumindest
dreieckige Anschlussfläche (13a, 13b) umfasst.
8 Optoelektronischer Halbleiterchip nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem die zumindest eine dreieckige Anschlussfläche (13a, 13b) drahtkontaktierbar ist.
9. Optoelektronisches Halbleiterbauteil mit
- zumindest einem optoelektronischen Halbleiterchip (100) nach einem der vorherigen Ansprüche und
- einem Konversionselement (3) , das an der
Strahlungsaustrittsfläche (11) des zumindest einen
optoelektronischen Halbleiterchips angeordnet ist, wobei
- das Konversionselement (3) rechteckig ist und
- das Konversionselement (3) die Strahlungsaustrittsfläche (11) vollständig überdeckt.
10. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach dem vorherigen Anspruch,
bei dem das Konversionselement (3) stellenweise über eine Seitenfläche (100c) des optoelektronischen Halbleiterchips (100) übersteht.
11. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei dem das Konversionselement (3) die
Strahlungsaustrittsflächen (11) von wenigstens zwei optoelektronischen Halbleiterchips (100) vollständig
überdeckt .
12. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche mit
- zwei optoelektronischen Halbleiterchips (100), die jeweils genau eine dreieckige Anschlussfläche (13a, 13b) aufweisen, wobei
- die beiden optoelektronischen Halbleiterchips (100) an ihren den dreieckigen Anschlussflächen (13a, 13b) jeweils abgewandten Seitenflächen (100b) aneinander grenzen und
- das Konversionselement (3) die Strahlungsaustrittsflächen (11) beider optoelektronischer Halbleiterchips (100) vollständig überdeckt.
13. Optoelektronisches Halbleiterbauteil nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei
die im Betrieb durch die Strahlungsaustrittsfläche (11) austretende elektromagnetische Strahlung zumindest zum Teil vom Konversionselement (3) wellenlängenkonvertiert wird.
PCT/EP2014/056261 2013-04-24 2014-03-28 Optoelektronischer halbleiterchip und optoelektronisches halbleiterbauteil WO2014173623A1 (de)

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