WO2015124608A1 - Herstellung optoelektronischer bauelemente - Google Patents

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WO2015124608A1
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auxiliary carrier
separate
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forming
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Martin Brandl
Tobias Gebuhr
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Osram Opto Semiconductors GmbH
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Definitions

  • the invention relates to a method for producing optoelectronic components.
  • the invention further relates to an optoelectronic component.
  • Optoelectronic components for generating light radiation can be realized in the form of QFN packages (Quad Fiat No Leads).
  • QFN packages Quad Fiat No Leads
  • the classical production of such components can be associated with disadvantages.
  • a lead frame which has connection surfaces and web-shaped connection structures.
  • a carrier made of copper is structured. This can be done by masking carrier areas with a photoresist and etching.
  • the patterned leadframe is further provided with an expensive coating (for example NiAg or NiPdAu) by electroplating.
  • the lead frame is suitable for soldering and connecting bonding wires. Though only needed in bond and solder bumps, will ⁇ usually the whole leadframe coated, which means a cost disadvantage.
  • areas of the Leiterrah ⁇ mens can be masked to only ten to be coated locally this (Spotplating). This is complicated and expensive.
  • the lead frame is further overmoulded with a molding compound to form a molding.
  • the molded body has recesses over which the connecting surfaces are exposed on a front side. At these points, light-emitting semiconductor chips are arranged on the pads and electrically connected thereto. The remindsei ⁇ th the pads remain also free to the her- QFN components can be soldered onto a printed circuit board. Further processes are a filling of the recesses with a potting compound, and a separation of the component composite produced in this way.
  • connection surfaces on the front side can have residues of the molding compound.
  • a deflashing removal step is usually performed after overmolding. This process can lead to the formation of gaps between the lead frame and the molded body. The subsequent backfilling of the recesses of the molding may result in the potting compound used creeping through the gaps, thereby contaminating the back surfaces of the lands (sea-side). This can cause in the Bauele ⁇ ments soldering problems.
  • Preventive measures such as the sticking of a backsheet or the application of a backside protective varnish, or a subsequent removal of the residues of the potting compound, are complex and expensive.
  • the object of the present invention is to provide a solution for an improved production of optoelectronic components. This problem is solved by the features of the independent Pa ⁇ tentments. Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
  • a method for producing optoelectronic components is proposed. The method comprises providing a subcarrier, forming separate connection elements on the subcarrier, and forming a shaped body on the subcarrier with recesses. Are further provided an arranging the optoelectronic semiconductor chip on connection elements in the recesses of the molded article, removal of the Hilfsträ ⁇ gers, and a severing of the molded body for forming singulated optoelectronic components.
  • connection elements are formed on the temporarily used subcarrier, which
  • connection elements are electrically conductive.
  • spatially separated means so that the connecting elements are not ver ⁇ prevented by material of the connection elements. It is possible to first form the connection elements and subsequently the shaped body on the subcarrier. Alternatively, these two steps can be done in reverse order. Subsequently, the further steps of the method can be carried out in the following sequence, ie arranging optoelectronic semiconductor chips on connecting elements in the recesses of the shaped body, subsequently removing the subcarrier, and subsequently by ⁇ separating the shaped body for forming isolated optoelectronic nischer components.
  • the optoelectronic components which are formed by dicing the composite component generated previously, Kgs ⁇ NEN so-called QFN packages be (Quad Flat No leads), which (Surface Mounting Technolo gy ⁇ SMT) suitable for surface mounting.
  • the connection elements with which the construction ⁇ elements can be soldered to a circuit board can be realized in the form of sheet-like layer elements or pads (bond pads).
  • connection elements instead of the use of a copper leadframe with connecting surfaces and supporting connecting structures makes it possible to separate only the shaped body for separating the component composite. In this way, this process can be done easily and quickly. As a result, a high production throughput and consequently a cost savings are possible.
  • the severing of the molding can be carried out for example by saw ⁇ gen.
  • Sawing can be carried out at a high sawing speed of up to 500 mm / s.
  • the sawing is carried the present here inhomogeneous combination of materials (molded body, interconnect structures) having a much lower cutting speed, for example of only about 50 mm / s, carried leads.
  • connection elements due to the use of separate connection elements instead of a lead frame with connection surfaces and connection structures, can be realized with a high or higher packing density. This also results in a cost savings.
  • the elaborate processes involved in using a conventional leadframe such as structuring a carrier into the leadframe and coating the leadframe, may be eliminated.
  • Another advantage is that the isolated opto ⁇ electronic components can not have zoom reaching to the outside copper bars. The components can therefore be corrosion-resistant and insensitive to short-circuiting.
  • the method is carried out in such a way that the optoelectronic components produced according to the method are single-chip components.
  • the devices may each have a from the Formkör ⁇ per emerged housing body having a recess, sev- eral or two separate and exposed to a rear side connection elements, and an optoelectronic semiconductor chip.
  • the semiconductor chip can be arranged in the recess of the housing body on a connection element.
  • the connection elements can, for example, in the form of a ⁇ individual layer to be formed, which has an electrically conductive or metallic material, such as Ag or Au.
  • connection elements are realized in the form of a layer stack of different and superposed sub-layers.
  • a superposition arrangement comprising a first sub-layer comprising Ag, a second sub-layer comprising Cu and a third sub-layer comprising Ag.
  • the formation of the separate connecting elements comprises applying material to the auxiliary carrier in separate, ie spatially separated or spaced-apart application areas.
  • material of the connection elements can be applied in a targeted Wei ⁇ se with a provided for the connection elements structure and shape on the subcarrier. Is possible Furthermore, a material-saving forming of the connection elements, whereby a cost saving can be further promoted.
  • connection elements For the formation of the connection elements or the application of material of the connection elements different processes can be used.
  • One possible process is a printing process in which the material of the connection elements is printed on the subcarrier.
  • a suitable printing form can be used, whereby material of the connecting elements can be applied in a targeted manner with the provided for the An ⁇ closing elements structure in separate pressure areas on the subcarrier.
  • a temperature process (sintering) for curing the connection elements can be carried out.
  • Another possible process is an electrochemical From ⁇ decision (Electroplating). Before the deposition, a structured masking layer, for example a photo ⁇ lacquer layer, are formed on the subcarrier, which partially covers the subcarrier, so that the subcarrier is released in separate opening areas. As a result, a targeted deposition of material of the connection elements on the subcarrier in the opening areas is possible.
  • a structured masking layer for example a photo ⁇ lacquer layer
  • Electroless plating a patterned masking layer, wherein ⁇ game as a photoresist layer, being on the auxiliary carrier forms ⁇ can also be before the deposition, which, so that the subcarrier is the subcarrier partially covered isolated in separate opening portions.
  • a sputtering process Katho ⁇ denzerstäubung.
  • a lift-off method can be used.
  • a structured masking layer for example a photoresist layer, formed on the auxiliary carrier, which partially covers the auxiliary carrier, so that the auxiliary carrier ⁇ is released in separate opening areas.
  • material of the connection elements can be deposited over the whole area, both directly on the subcarrier in the opening areas and on the masking layer.
  • the masking layer can be removed.
  • An on-the Maskie approximately ⁇ layer portion of the sputtered material can be removed, so that only the separate connection elements remain on the subcarrier.
  • forming the separate connection elements comprises forming a (continuous) output layer on the auxiliary carrier and structuring the output layer into the connection elements.
  • the connecting elements can also be formed in a ge ⁇ targeted manner with a vorgesehe ⁇ for the connection elements ⁇ nen structure on the subcarrier.
  • Forming the output layer may include, for example, performing a sputtering process.
  • the patterning of the off ⁇ transition layer can be carried out with the aid of an etching process using a patterned masking layer, such as a photoresist layer.
  • the masking layer may be formed transition layer before patterning on the off ⁇ .
  • connection elements of a plurality of partial layers can be realized by several of the abovementioned material application processes nacheinan ⁇ for applying different materials are performed.
  • several printing processes can be nachei ⁇ Nander performed.
  • Also can be carried out in succession several galvanic or electrochemical deposition processes, or multiple chemical deposition processes, each using the same ⁇ masking layer.
  • a plurality of sputtering processes can in USAGE ⁇ dung a masking each having the same masking Layer, one after the other. Subsequently, the masking layer can be removed.
  • an output layer which is constructed, for example by performing a plurality of successive sputtering processes of a plurality of sublayers, are structured in separa te ⁇ connection elements below.
  • first the separate connecting elements are formed on the auxiliary carrier, and after the forming of the connecting elements of the shaped bodies on the auxiliary carrier is formed.
  • the molded body is produced in such a way that the connecting elements are freed (at least partially) via the recesses of the molded body on a front side. In this way, subsequently optoelectronic semiconductor chips can be arranged in the Ausneh ⁇ rules on connection elements.
  • the connecting elements may be partially covered at the front edge at the edge of the molding.
  • the shaped body is first formed on the auxiliary carrier. The molded body covers a part of the subcarrier, so that the auxiliary support is optional in ⁇ separate opening portions.
  • the separate connection elements are formed.
  • material is applied to the subcarrier in the opening regions .
  • the shaped body can serve as a masking layer. A use of another masking layer can therefore be omitted. Consequently, in this embodiment, the method can be performed flexibly and inexpensively.
  • the formation of the separate connection elements may comprise an (optionally repeated) performing an electrochemical deposition. It is also possible to carry out an electroless chemical deposition (possibly several times).
  • the forming of the shaped body comprises carrying out a molding process. In this process, a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier. Usable is, for example, a matrix material of epoxy or Sili ⁇ kon, in which a particle filling, for example, SiO 2 particles is included.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • a suitable molding or molding compound is applied to the auxiliary carrier.
  • the molding process may be a molding process (transfer mole ⁇ ding). This may also be a film-assisted transfer molding process (Film Assisted Transfer Molding). In this process, the mandrels of a Werk ⁇ convincing part of a Moldtechnikmaschines are sheathed with a film for better sealing. In this way it can be achieved that the connecting elements are on the front side not covered with a high reliability with unwanted residues of the Formmas ⁇ se.
  • the shaped body can be formed such that in each case at least two connecting elements are exposed on the front side over each recess of the shaped body.
  • the shaped body can be designed such that in the region of each recess of the molded body at least two auxiliary carrier Indemnitor opening areas (in ripple content of the subcarrier chen below with material of the Anschlus ⁇ somme is coated) are present , Within each from ⁇ recess may be provided between two connection elements or opening areas, for example, a web-like part of the shaped body having a smaller thickness can sit as a loading the associated recess surrounding part of the molding.
  • the optoelectronic semiconductor chips which may be designed to generate light radiation, may be light-emitting diode chips.
  • the semiconductor chips may have a front-side contact and a back-side contact.
  • two connection elements can be provided for each of the semiconductor chips.
  • a semiconductor chip placed in a recess of the molded body can be electrically and mechanically connected to the rear side contact with a connection element.
  • a connection can be via a suitable bonding layer, for example a solder ⁇ layer or a layer of an electrically conductive adhesive ⁇ substance can be prepared.
  • the front-side contact of the ⁇ be taken semiconductor chips can be connected via a suitable Verbin ⁇ making structure, for example, a bonding wire with a maree- ren connection element.
  • the method comprises introducing a potting compound into the recesses of the shaped body.
  • the introduction of the potting compound after the arrange- NEN of optoelectronic semiconductor chip on Ranele ⁇ elements in the recesses of the shaped body and are carried out before the removal of the auxiliary carrier.
  • the potting compound can surround the semiconductor chips (and the bond wires), forming a protective encapsulation in this way.
  • the method may also prove advantageous. Because with the help of the auxiliary carrier ⁇ the composite may be sealed comprising the molded body and the at ⁇ circuit members toward the rear side. In this way, back contamination of the connection elements with the potting compound can be avoided.
  • the casting compound may have a radiation-permeable Vergussma ⁇ material, for example, silicone.
  • the casting compound in the encryption has additionally cast material embedded phosphor particles to radiation ⁇ conversion.
  • the casting compound can convert at least part of a light radiation generated by the semiconductor chips during operation (volume conversion). on).
  • the optoelectronic semiconductor chips can have conversion layers or platelet-shaped conversion elements for radiation conversion on a front side (surface conversion).
  • the potting compound can only have a radiation-permeable Vergussma ⁇ material.
  • the auxiliary carrier has an electrically conductive material.
  • the auxiliary carrier is suitable, for example, for forming the connection elements with the aid of an electrochemical deposition or with the aid of an electroless chemical deposition.
  • a possible example is a copper submount.
  • the removal of the copper subcarrier may be done so that at least a portion of the copper is recycled. As a result, a further cost advantage can be achieved.
  • the auxiliary carrier has a first layer and a second layer.
  • the Anschlußele ⁇ elements and the shaped body are formed on the second layer.
  • the second layer may be, for example, a
  • the subcarrier is also suitable for forming the connecting elements by means of an electro ⁇ chemical deposition or using an electroless chemical deposition see.
  • the first layer may comprise, for example, glass or silicon.
  • the subcarrier may have a second Layer of, for example, SiN.
  • the ers ⁇ th layer may be formed of glass for example.
  • auxiliary carrier Depending on the configuration of the auxiliary carrier, different processes for removing the same can be carried out.
  • One possible process is an etching process. This can be used with a copper submount.
  • the second layer In one embodiment of the auxiliary carrier with first and second layer (only) the second layer can be etched.
  • Another possible process is a laser lift-off process performed with the aid of a laser.
  • Such a process can be performed on a subcarrier with a first layer of glass and a second layer of another material.
  • the laser which can irradiate the glass layer the second layer can be dissolved.
  • the method can be performed such that multi-chip devices are manufactured which have a plurality of optoelectronic semiconductor chip on ⁇ .
  • Such components may, for example, each ei ⁇ nen emerged from the molding body housing body having a plurality of separate recesses in which semiconductor chips may be arranged on corresponding connection elements.
  • multichip components can be produced which each have a housing body which emerges from the molded body and has a common recess for a plurality of semiconductor chips.
  • a plurality of semiconductor chips can be arranged on individual, or even on one or more common connection elements.
  • the method can be carried out in such a way that in each case a plurality of connection elements exposed on the front side or opening areas to be coated is present in the area of each recess of the molding.
  • a connection of two semiconductor chips can be realized for examples game, by a bonding wire Before ⁇ der Auth Auth ⁇ is a semiconductor chip and a Anschlus ⁇ selement on which another semiconductor chip is arranged, connected to a.
  • semiconductor chips may be used in the method which, for example, have only two rear-side contacts or only two front-side contacts.
  • a semiconductor chip can be arranged in each case with the two rear side contacts on two connection elements and connected to them.
  • a semiconductor chip may be arranged respectively on a connection element, and can be one of the two front-side contacts via a bonding wire to the same connection element being ⁇ closed.
  • the other front-side contact can be connected via a further bonding wire with another connection element.
  • three connection elements may be provided for one semiconductor chip, of which two connection elements are used for connection to the front side contacts, and a further connection element (only) is used for fastening a semiconductor chip.
  • an optoelectronic component which is produced by carrying out the above-mentioned method or one of the possible embodiments of the method.
  • the component has a housing body which has emerged from the molding by cutting. Furthermore, the component has a circumferential lateral surface, which is formed exclusively by the housing body, and thus the molding compound. On the lateral surface zoom reaching copper bars are therefore not available. Therefore, the device may be corrosion resistant and insensitive to short circuits.
  • the term lateral surface used here is synonymous with the lateral edge or edge region of the component.
  • the lateral surface, which is present between a front and a rear side of the component is composed of all the lateral outer sides or side edges of the component.
  • the device produced according to the method a rectangular contour or IMP EXP ⁇ comprise including a cuboid shape, such that the lateral surface can compose this right angles of four contiguous side walls, for example, in plan view.
  • the housing body of the device we ⁇ least have a recess.
  • the component can we ⁇ antecedents two separate and exposed to a rear side connection elements, and having at least one optoelectronic semiconductor chip.
  • the semiconductor chip may be disposed in the or in a recess of the housing body on a Anschlus ⁇ selement.
  • the at least one recess can also be filled with a potting compound.
  • the device may be a single-chip device, or a multi-chip device.
  • FIGS. 11 to 20 show a further possible method sequence for the production of optoelectronic components on the basis of lateral representations and perspective views, in which a forming of connection elements is carried out after a molded body has been produced.
  • Figures 1 to 10 show a possible method for manufacturing position optoelectronic devices 100.
  • the devices 100 is surface-mounted single ⁇ chip components, which are each realized in the form of a QFN packages.
  • Each component 100 has an opto ⁇ electronic semiconductor chip 140 for generating radiation.
  • FIGS. 1 to 10 illustrate the method on the basis of lateral representations and top views. In each case, a section of the network or the prevailing circumstances is shown. The structures shown in the figures can therefore be present in a plane repeated many times next to each other.
  • a temporary subcarrier 110 is provided, which is shown in Figure 1 from the side.
  • the auxiliary carrier 110 has a first layer 111 and second layer ei ⁇ ne 112th Further components are subsequently formed on the second layer 112 or an exposed main side thereof.
  • the layer 112 can be
  • the first layer 111 may comprise, for example Sili ⁇ zium or glass.
  • separate flat connection elements 121, 122 are formed on the layer 112 of the auxiliary carrier 110.
  • the connection elements 121, 122 which are electrically conductive, are spatially separated from one another and not connected to one another by the material of the connection elements 121, 122.
  • the connecting elements 121, 122 may have a rectangular shape, and may be formed in the form of a grid of rows and columns on the auxiliary carrier 110 (see FIG.
  • connection elements 121, 122 are referred to below as connection surfaces 121, 121, due to the planar structure.
  • connection surfaces 121, 121 due to the planar structure.
  • the larger connection surfaces 121 are also referred to as first connection surfaces 121, and the smaller connection surfaces 122 as second connection surfaces.
  • first and second pads 121, 122 are provided for each of the components 100 to be produced.
  • the pads 121, 122 may each be formed in the form of a single layer comprising an electrically conductive or metallic material.
  • the me ⁇ -metallic material may be, for example, Ag or Au.
  • connection surfaces 121, 122 can be effected by applying material of the connection surfaces 121, 122 in separate regions 191, 192 to the auxiliary carrier 110 or its layer 112.
  • the material application can be carried out in different ways.
  • a suitable printing plate can be used, with the aid of which material of the connection surfaces 121, 122 can be printed on the auxiliary carrier 110 in separate regions 191, 192.
  • the material to be printed may be in the form of a metal paste.
  • the printing form may be a screen printing form or a stencil printing form.
  • a temperature process sining may be performed to cure the printed pads 121, 122.
  • the layer 112 of the subcarrier 110 is electrically conductive, for example, formed of ZnO as stated above.
  • the layer 112 can serve as a deposition electrode, to which a corresponding electrical potential is applied for the deposition.
  • a structured masking layer for example a photoresist layer, formed on the layer 112 (not shown).
  • the masking layer has such a structure that a part of the layer 112 is covered, and the layer 112 is opened in separate areas 191, 192.
  • electro-chemical deposition ⁇ material may selectively in the opening portions 191 are grown on the layer 112 of the auxiliary carrier 110 192nd Subsequently, the masking layer can be removed again.
  • the layer 112 of the auxiliary ⁇ carrier 110 is also electrically conductive, for example, as stated above formed from ZnO.
  • a patterned masking layer for example a photoresist layer, on the layer 112 being formed ⁇ (not shown) prior to the deposition process.
  • the masking layer has such a structure that a part of the layer 112 is covered, and the layer 112 is opened in separate regions 191, 192. In this way, material can be selectively grown in the opening regions 191, 192 on the layer 112 of the auxiliary carrier 110 as part of the chemical deposition . Subsequently, the mask layer can removed again ⁇ to.
  • the sputtering process can be used as part of a lift-off process.
  • a structured masking layer for example a photoresist layer, is formed on the layer 112 of the subcarrier 110, which partially covers the layer 112, so that the layer 112 is opened in separate regions 191, 192 (not shown) ).
  • a structured masking layer for example a photoresist layer
  • Masking layer to be deposited Subsequently, the masking layer can be removed. At the same time, the proportion of the terten material are removed, whereby only the separate pads 121, 122 on the layer 112 of the
  • Subcarrier 110 remain.
  • the pads 121, 122 may further be considered further approaches. For example, it is possible to have an initial layer over the entire surface on the
  • Form layer 112 of the subcarrier 110 for example by sputtering (not shown).
  • the output layer can be patterned by etching into the connection surfaces 121, 122.
  • the etching process may be performed, for example, a photoresist layer ⁇ using a subsequently formed on the output layer patterned masking layer.
  • connection surfaces 121, 122 may also be considered for the connection surfaces 121, 122, so that the connection surfaces 121, 122 are constructed in the form of a layer stack with partial layers of different materials (not shown).
  • the abovementioned material application processes can be carried out several times. For example, several printing processes can be performed one after the other. Also, multiple electrochemical deposition processes or multiple chemical deposition processes, each using the same masking layer, may be performed sequentially. Similarly, multiple sputtering processes may be performed sequentially when performing a lift-off process, each with the same masking layer. After ⁇ following the masking layer can be removed.
  • an output layer for example with the aid of exemplary meh ⁇ successively carried out sputtering of a plurality of sub-layers and structure in the pads 121, 122 below.
  • An example of a multilayer structure of the pads 121, 122 is a superposition of a first sub-layer comprising Ag, a second sub-layer comprising Cu and a third sub-layer comprising Ag.
  • a continuous molded body 130 is formed on the auxiliary carrier 110 or its layer 112.
  • a transfer molding process can be carried out, in which a molding compound (molding compound) is applied to the auxiliary carrier 110.
  • a suitable tool not shown, is used. After application, the molding compound can be cured.
  • the molded body 130 has recesses or cavities 131, via which the connection surfaces 121, 122 are exposed on a front side.
  • Each recess 131 is respectively associated with a pair of first and second pads 121, 122 so that they are exposed.
  • the Ausneh ⁇ rules 131 are formed for this purpose in accordance with the grid of the pads 121, the 122nd At the edge of the recesses 131, the connection surfaces 121, 122 may be partially covered on the front side by the molded body 130, as is clear from FIG. 3.
  • each recess 131 is comprise 130 prior ⁇ hands, which has a smaller thickness than a training recesses 131 surrounding part of the molded body 130.
  • the lands 132 may have the same thickness between the Ranflä ⁇ surfaces 121, 122 in each case a web 132 of the shaped body like the Anschlußflä ⁇ Chen 121, 122.
  • the recesses 131 may have obliquely extending side walls, and in plan view a rectangular contour with rounded corners (see Figure 4).
  • the molding material used for forming the molded body 130 may be a matrix material, for example epoxy resin or Sili ⁇ kon, and contained in the matrix material Pumble coll ⁇ lung, for example Si02-particles having.
  • the formation of the molded body 130 may possibly have the consequence that within the recesses 131, the An ⁇ closing surfaces 121, 122 front undesirable residues having the molding compound (not shown). After Ausbil ⁇ the shape of the body 130 can therefore be considered to perform ei ⁇ NEN process for removing such residues (deflashing).
  • a film assisted transfer molding process for forming the molded body 130 may be performed.
  • the mandrels of a tool part of the tool used for a better seal with a film for example made of ETFE (ethylene-tetrafluoroethylene), coated.
  • ETFE ethylene-tetrafluoroethylene
  • optoelectronic semiconductor chips ⁇ 140 disposed on the first pads 121 within the recesses 131 and electrically connected to the second pads 122 via bonding wires 145.
  • the semiconductor chips 140 which are designed to generate a light radiation, can be, for example, light-emitting diode chips.
  • the semiconductor chips 140 may be Herge ⁇ provides in a suitable manner, not shown, and components such as a semi-conductor layer sequence with an active region for generating Strahlungser ⁇ having contacts for contacting the semiconductor chips 140, etc..
  • the semiconductor chips 140 each have a front-side contact and ei ⁇ NEN back contact .
  • the semiconductor chips 140 are electrically and mechanically connected to the first connection surfaces 121 via the rear-side contacts and connecting layers (not shown), for example solder layers or electrically conductive adhesive layers.
  • the front-side contacts of the semiconductor chips 140 are connected to the second pads 122 via the bonding wires 145.
  • ei ⁇ ne potting compound is shown in Figure 7 from the side, inserted into the recesses 131 of the body 130 form 150th Each recess 131 can be completely filled with potting compound 150.
  • the potting compound 150 surrounds the semiconductor chips 140 and the bonding wires 145, and thus forms a protective encapsulation.
  • the Vergussmas ⁇ se 150 has a radiation-permeable potting material such as silicone.
  • the filling of the recesses 131 with the potting compound 150 can be done by casting.
  • the subcarrier 110 When filling the recesses 131, the subcarrier 110 can cause a back sealing. Despite possibly existing gaps between the molded body 130 and the connection surfaces 121, 122 (not shown), contamination of rear sides of the connection surfaces 121, 122 with the potting compound 150 can therefore be avoided.
  • the potting compound 150 can be used not only for encapsulation, but also for radiation conversion.
  • the potting compound 150 in addition to the potting material in the potting material embedded luminescent ⁇ material particles for radiation conversion have (not shown). In this way, the potting compound 150 can convert at least part of a light radiation generated by the semiconductor chips 140 during operation (volume conversion).
  • the optoelectronic semiconductor chips 140 may have conversion layers not shown on a front side for radiation conversion (surface conversion). Such conversion coatings may be applied 140 to the first Rauflä ⁇ chen 121 or after the wire bonding and prior to introduction of the potting material 150 in the recesses 131 on the semiconductor chip 140, for example, after the arrangement of the semiconductor chips.
  • the potting compound 150 may have only the radiation-permeable potting material.
  • the temporary subcarrier 110 is removed. In this way, there is a hanging together ⁇ component composite, which can be agreed subsequently time.
  • an etching of the layer 112 may be performed. In this way, the other layer 111 can be detached.
  • the layer 112 can be dissolved.
  • the composite component isolated in separate opto-electronic elements Bauele ⁇ 100th The embodiment with the separate connection surfaces 121, 122 makes it possible to cut through only the molded body 130 for this purpose. As a result, a simple and quick separation is possible.
  • the severing can be carried out along dividing lines 195 oriented perpendicular to one another in regions of the molded body 130 between the recesses 131 (see FIG. This allows the devices 100 a cuboid shape, and in the view on ⁇ have a rectangular contour.
  • the isolated optoelectronic components 100 are in the form of single-chip components.
  • the components 100 each have a housing body 135 which emerges from the molded body 130 and has a recess 131, two separate and one on a back exposed pads 121, 122, and an optoelectronic semiconductor chip 140.
  • the semiconductor chip 140 is arranged in the recess 131 of the housing body 135 on a first connection surface 121, connected via a bonding wire 145 to a second connection surface 122, and surrounded by the potting compound 150 introduced into the recess 131.
  • the potting compound 150 forms in each case a part of a front side of the components 100. With the aid of the back exposed pads 121, 122, the components can 100 by means of brazing or soldering melt reconstruction are on an unshown circuit board angeord ⁇ net.
  • Each device 100 has a te between the front and remindsei- present circumferential lateral surface 137 which is eventually formed from ⁇ by the housing body 135th
  • the lateral surface 137 is composed in the components 100 of four mutually perpendicular side walls.
  • the components 100 have no copper webs reaching the lateral surface 137. Therefore, the devices 100 are corrosion resistant and insensitive to short circuits.
  • Figures 11 to 20 show another possible method for producing optoelectronic devices 101.
  • it also is surface-mountable single ⁇ chip components, which are each realized in the form of a QFN packages.
  • the method of FIGS. 11 to 20 essentially corresponds to the method of FIGS. 1 to 10. Consistent features, processes and possible advantages as well as identical and equivalent components will therefore not be described again in detail below. For details on this reference is instead made to the above descrip ⁇ environment.
  • the method of Figures 11 to 20 is also a
  • Figu ⁇ ren 11 to 20 illustrate the method based on lateral lent representations and AufSichtsdar einen. Shown is a section of each of the composite or per ⁇ wells present circumstances here.
  • a temporary subcarrier 115 shown in FIG. 11 from the side.
  • the auxiliary carrier 115 is formed single-layered, unlike the Hilfsträ ⁇ ger 110th
  • the subcarrier 115 is electrically conductive or metallic, and formed for example of copper. Upon the submount 115 further components are formed nachfol ⁇ quietly.
  • a mold body 130 is as shown in the plan view in Figure 11 from the side and in Figure 12, with Ausneh- rules out forms ⁇ 131 on a main side of the auxiliary carrier 115th
  • the molded body 130 has such a structure that a part of the main side of the subcarrier 115 is covered, and the subcarrier 115 is opened in separate areas 191, 192 at the bottom of the recesses 131.
  • This embodiment is subsequently used to form connecting surfaces 121, 122.
  • each recess 131 In the region of each recess 131 are each two ⁇ réellesbe ⁇ rich 191, 192 are provided. Within each recess 131 is between the opening portions 191, 192 in each case a web 133 of the molding 130 available which has a lower Di ⁇ bridge has as a the recesses 131 surrounding part of the molded body 130.
  • the recesses 131 may obliquely duri ⁇ Fende side walls, and in The supervision have a rectangular contour with rounded corners.
  • the recesses 131 and the associated opening areas 191, 192 may be in the form of a grid of rows and columns (see FIG. The forming of the molded body 130 can be performed by means of a
  • Injection molding process can be carried out in which a molding compound is applied to the subcarrier 115.
  • a molding compound is applied to the subcarrier 115.
  • Nachfol ⁇ quietly, the molding material can be cured.
  • a process for removing undesirable residues of the molding compound on the submount 115 within the recesses 131 (if present) may then be performed.
  • an electrochemical deposition may be performed, in which the electrically conductive auxiliary carrier 115 is used as a deposition electrode.
  • the molded body 130 serves as a masking layer in this process and ensures that a targeted coating of the auxiliary carrier 115 in the opening regions 191, 192 can take place.
  • connection surfaces 121, 122 can be carried out inexpensively.
  • the electrochemical deposition of the pads 121, 122 present 130 Colourfin ⁇ det after forming the molded body can be referred to as Postplating this process.
  • connection surfaces 121, 122 on the main side of the electrically conductive auxiliary carrier 115 provided with the molded body 130 in the opening regions 191, 192 .
  • the molded body 130 serves as a masking layer and ensures that a targeted Be ⁇ layers of the submount 115 in the opening portions 191, 192 can take place. In this way, the training of the End surfaces 121, 122 are also carried out inexpensively.
  • connection surfaces 121, 122 depends on the shape of the opening regions 191, 192 exposing the auxiliary carrier 115.
  • the connection surfaces 121, 122 can, as shown in FIG.
  • connection surfaces 121, 122 can furthermore be formed such that the connection surfaces 121, 122 have a smaller thickness than the webs 133 of the molded body 130. In this way it can be avoided that a pair of two connection surfaces 121, 122 is formed connected to each other and thereby short-circuited.
  • connection surfaces 121, 122 may be formed as single-layered, or alternatively multi-layered, of different partial layers made of different materials (not shown). To realize a multi-layered design, multiple electrochemical deposition processes or multiple chemical deposition processes may be performed sequentially.
  • connection surfaces 121, 122 After the formation of the connection surfaces 121, 122, as shown in FIG. 15 from the side and in FIG. 16 in the plan view, optoelectronic semiconductor chips 140 are arranged on the first connection surfaces 121 within the recesses 131 and via bonding wires 145 with the second connection surfaces ⁇ 122 connected.
  • the semiconductor chips 140 which are designed to generate light radiation, can be, for example, light-emitting diode chips.
  • a potting compound 150 is inserted into the recesses 131 of the molded body 130. Each recess 131 can completely with the Potting compound 150 are filled.
  • the potting compound 150 surrounds the semiconductor chips 140 and the bonding wires 145, and thus forms a protective encapsulation.
  • the Vergussmas ⁇ se 150 has a radiation-transparent material.
  • the potting compound 150 may also in the potting material embedded phosphor particles to radiation or Volu ⁇ menkonversion comprise (not shown). Alternatively, conversion layers (not shown) for radiation or surface conversion may be provided on the front sides of the optoelectronic semiconductor chips 140.
  • the temporä ⁇ re subcarrier 115 is referred to or after curing of the potting compound 150 as shown in Figure 18 from the side away.
  • an etching process can be carried out.
  • at least a part of the carrier material of the auxiliary carrier 115 that is to say, for example, copper , can be recycled.
  • the auxiliary carrier 115 After removal of the auxiliary carrier 115, there is a coherent component composite, which is subsequently separated into optoelectronic components 101, as shown in FIG. 19 from the side and in the plan view in the plan view.
  • the molded body 130 can be severed.
  • the severing can take place along dividing lines 195 oriented perpendicular to one another in regions of the molded body 130 between the recesses 131 (see FIG. In this way, the components 101 can have a rectangular contour or a cuboid shape in plan view.
  • the cutting can be done by sawing or another process such as laser cutting or water jet cutting.
  • the optoelectronic components 101 are likewise in the form of surface mount single chip components.
  • the components 101 each have a housing body 135 which emerges from the molded body 130 and has a recess 131, two separate terminal surfaces exposed on the back side. Chen 121, 122, and an optoelectronic semiconductor chip 140.
  • the semiconductor chip 140 is attached ⁇ arranged in the recess 131 of the case body 135 on a first connection pad 121 connected to a second pad 122 through a bonding wire 145, and Vergos ⁇ sen with the casting compound 150th
  • the components 101 also have a peripheral circumferential surface 137 composed of four side walls, which is formed exclusively by the housing body 135. Therefore, the devices 101 are corrosion resistant and insensitive to short circuits.
  • Layer 112 is electrically conductive, and formed for example of ZnO, to allow an electrochemical deposition or an electroless chemical deposition.
  • components and structures, for example, connecting elements 121, 122 and recesses 131 can be realized with other shapes and geometries of a molded body ⁇ 130.
  • Recesses 131 may be provided in the supervision round or oval recesses.
  • semiconductor chips 140 may be used which have two rear-side contacts.
  • two Anschlußele ⁇ elements 121, 122 may be provided for each of the semiconductor chips 140.
  • Each semiconductor chip 140 can thereby be arranged with the two rear side contacts on two connection elements 121, 122 and connected to them.
  • semiconductor chips 140 with two front-side contacts can also be used.
  • two connection elements 121, 122 may likewise be provided for each of the semiconductor chips 140.
  • each semiconductor chip 140 may be arranged 121 ⁇ on a connecting element, and can be one of two front-side contacts over egg nen bonding wire 145 are ⁇ closed to the same terminal 121st The other front side contact can be connected via a further bonding wire 145 with another Renele ⁇ ment 122nd
  • three connection elements can also be provided in each case.
  • each semiconductor chip can be arranged 140 on a connecting element, and the front-side contacts via bonding wires 145 can be connected with two other th Racmen-.
  • a manufacturing method can be modified such that instead of single-chip components, multi-chip components are produced which have a plurality of optoelectronic semiconductor chips 140.
  • Such components can, for example, each have a housing body produced from a molded body 130 with a plurality of separate recesses. have 131 in which semiconductor chips 140 may be arranged on ent ⁇ speaking connecting elements.
  • multichip components which each have a housing body with a common recess and a plurality of semiconductor chips 140 arranged within the common recess.
  • a plurality of semiconductor chips ⁇ 140 may be arranged on individual, or on one or more common connecting elements.
  • the manufacturing method can be carried out such that in each case a plurality of connecting elements or opening areas to be coated is present in the region of a recess of the molded body 130.
  • a plurality of semiconductor chips 140 placed in a common recess of the molded body 130 can be electrically connected to one another, for example with the aid of bonding wires 145.

Landscapes

  • Led Device Packages (AREA)
  • Encapsulation Of And Coatings For Semiconductor Or Solid State Devices (AREA)
  • Structures Or Materials For Encapsulating Or Coating Semiconductor Devices Or Solid State Devices (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Bauelementen. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Hilfsträgers, ein Ausbilden von separaten Anschlusselementen auf dem Hilfsträger, und ein Ausbilden eines Formkörpers auf dem Hilfsträger mit Ausnehmungen. Das Verfahren umfasst ferner ein Anordnen von optoelektronischen Halbleiterchips auf Anschlusselementen in den Ausnehmungen des Formkörpers, ein Entfernen des Hilfsträgers, und ein Durchtrennen des Formkörpers zum Bilden von vereinzelten optoelektronischen Bauelementen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein optoelektronisches Bauelement.

Description

Beschreibung
Herstellung optoelektronischer Bauelemente Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Bauelementen. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein optoelektronisches Bauelement.
Diese Patentanmeldung beansprucht die Priorität der deutschen Patentanmeldung 10 2014 102 183.5, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen wird.
Optoelektronische Bauelemente zum Erzeugen von Lichtstrahlung können in Form von QFN Packages (Quad Fiat No Leads) verwirk- licht sein. Die klassische Herstellung solcher Bauelemente kann mit Nachteilen verbunden sein.
Üblicherweise wird ein Leiterrahmen bereitgestellt, welcher Anschlussflächen und stegförmige Verbindungsstrukturen auf- weist. Hierfür wird ein Träger aus Kupfer strukturiert. Dies kann durch Maskieren von Trägerbereichen mit einem Fotolack und Ätzen erfolgen. Der strukturierte Leiterrahmen wird ferner durch Elektroplattieren mit einer teuren Beschichtung (zum Beispiel NiAg oder NiPdAu) versehen. Hierdurch ist der Leiterrahmen zum Löten und Anschließen von Bonddrähten geeignet. Obwohl nur in Bond- und Lötbereichen benötigt, wird zu¬ meist der ganze Leiterrahmen beschichtet, was einen Kostennachteil bedeutet. Alternativ können Bereiche des Leiterrah¬ mens maskiert werden, um diesen lediglich lokal zu beschich- ten ( Spotplating) . Dies ist aufwändig und kostspielig.
Der Leiterrahmen wird des Weiteren mit einer Formmasse zum Ausbilden eines Formkörpers umspritzt. Der Formkörper weist Ausnehmungen auf, über welche die Anschlussflächen an einer Vorderseite freigestellt sind. An diesen Stellen werden lichtemittierende Halbleiterchips auf den Anschlussflächen angeordnet und elektrisch mit diesen verbunden. Die Rücksei¬ ten der Anschlussflächen bleiben ebenfalls frei, um die her- gestellten QFN-Bauelemente auf eine Leiterplatte löten zu können. Weitere Prozesse sind ein Verfüllen der Ausnehmungen mit einer Vergussmasse, und ein Vereinzeln des auf diese Wei¬ se erzeugten Bauelementverbunds.
Prozessbedingt können die Anschlussflächen an der Vorderseite Rückstände der Formmasse aufweisen. Um hiermit verbundene Probleme beim Anordnen der Halbleiterchips zu vermeiden, wird nach dem Umspritzen üblicherweise ein Reinigungsschritt zum Entfernen der Rückstände durchgeführt (Deflashing) . In diesem Prozess kann es zur Ausbildung von Spalten zwischen dem Leiterrahmen und dem Formkörper kommen. Das nachfolgende Verfüllen der Ausnehmungen des Formkörpers kann zur Folge haben, dass die verwendete Vergussmasse durch die Spalte kriecht, und hierdurch die Rückseiten der Anschlussflächen verunreinigt werden (Seepage) . Dies kann Lötprobleme bei den Bauele¬ menten verursachen. Präventive Maßnahmen wie das Aufkleben einer Rückseitenfolie oder das Aufbringen eines rückseitigen Schutzlacks, oder ein nachträgliches Entfernen der Rückstände der Vergussmasse, sind aufwändig und teuer.
Beim Vereinzeln erfolgt ein Durchtrennen, in der Regel Sägen, durch eine inhomogene Materialkombination, d.h. den Formkörper und die stegförmigen Verbindungsstrukturen des Kupfer- Leiterrahmens. Dies begrenzt die mögliche Sägegeschwindig¬ keit, um saubere Außenkanten der Bauelemente zu erzeugen. Bei diesem Prozess soll ein Verschmieren von Material der Kupferstege vermieden werden, da es ansonsten zu Kurzschlüssen kommen kann. Die Kupferstege reichen bei den vereinzelten Bauelementen an deren Außenseiten heran und können daher korrodieren .
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung für eine verbesserte Herstellung optoelektronischer Bauelemente anzugeben. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Pa¬ tentansprüche gelöst. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Bauelementen vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst ein Bereitstellen eines Hilfsträgers, ein Ausbilden von separaten Anschlusselementen auf dem Hilfsträger, und ein Ausbilden eines Formkörpers auf dem Hilfsträ- ger mit Ausnehmungen. Weiter vorgesehen sind ein Anordnen von optoelektronischen Halbleiterchips auf Anschlusselementen in den Ausnehmungen des Formkörpers, ein Entfernen des Hilfsträ¬ gers, und ein Durchtrennen des Formkörpers zum Bilden von vereinzelten optoelektronischen Bauelementen.
Bei dem Verfahren werden separate Anschlusselemente auf dem temporär verwendeten Hilfsträger ausgebildet, welche
elektrisch leitfähig sind. Separat bedeutet in diesem Zusammenhang räumlich getrennt, so dass die Anschlusselemente nicht durch Material der Anschlusselemente miteinander ver¬ bunden sind. Es ist möglich, zuerst die Anschlusselemente und nachfolgend den Formkörper auf dem Hilfsträger auszubilden. Alternativ können diese zwei Schritte in umgekehrter Reihenfolge erfolgen. Anschließend können die weiteren Schritte des Verfahrens in der folgenden Reihenfolge durchgeführt werden, d.h. Anordnen von optoelektronischen Halbleiterchips auf Anschlusselementen in den Ausnehmungen des Formkörpers, nachfolgend Entfernen des Hilfsträgers, und nachfolgend Durch¬ trennen des Formkörpers zum Bilden vereinzelter optoelektro- nischer Bauelemente.
Die optoelektronischen Bauelemente, welche durch Vereinzeln des zuvor erzeugten Bauelementverbunds gebildet werden, kön¬ nen sogenannte QFN Packages (Quad Fiat No Leads) sein, welche für eine Oberflächenmontage (SMT, Surface-Mounting Technolo¬ gy) geeignet sind. Die Anschlusselemente, mit denen die Bau¬ elemente auf eine Leiterplatte gelötet werden können, können in Form von flächigen Schichtelementen bzw. Anschlussflächen (Bondpads) verwirklicht sein.
Das Verfahren bietet mehrere Vorteile. Das Ausbilden von se- paraten Anschlusselementen anstelle der Verwendung eines Kupfer-Leiterrahmens mit Anschlussflächen und unterstützenden Verbindungsstrukturen macht es möglich, zum Vereinzeln des Bauelementverbunds lediglich den Formkörper zu durchtrennen. Auf diese Weise kann dieser Prozess einfach und schnell er- folgen. Dadurch sind ein hoher Fertigungsdurchsatz und infolgedessen eine Kosteneinsparung möglich.
Das Durchtrennen des Formkörpers kann zum Beispiel durch Sä¬ gen durchgeführt werden. Hierbei kann das Sägen mit einer ho- hen Sägegeschwindigkeit von bis zu 500 mm/s erfolgen. Bei ei¬ nem herkömmlichen Fertigungsverfahren wird das Sägen durch die hier vorliegende inhomogene Materialkombination (Formkörper, Verbindungsstrukturen) mit einer weit geringeren Sägegeschwindigkeit, zum Beispiel von nur etwa 50 mm/s, durchge- führt.
Neben einem Sägen können zum Vereinzeln auch andere Prozesse zum Einsatz kommen. Möglich sind zum Beispiel ein Laserschneiden oder ein Wasserstrahlschneiden.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Bauelementverbund, bedingt durch den Einsatz der separaten Anschlusselemente anstelle eines Leiterrahmens mit Anschlussflächen und Verbindungsstrukturen, mit einer hohen bzw. höheren Packungs- dichte verwirklicht werden kann. Auch hieraus resultiert eine Kosteneinsparung .
Des Weiteren können die bei Verwendung eines herkömmlichen Leiterrahmens durchgeführten aufwändigen Prozesse wie ein Strukturieren eines Trägers in den Leiterrahmen und Beschichten des Leiterrahmens entfallen. Von Vorteil ist darüber hinaus, dass die vereinzelten opto¬ elektronischen Bauelemente keine zur Außenseite heranreichenden Kupferstege aufweisen können. Die Bauelemente können da¬ her korrosionsstabil und unempfindlich gegenüber Kurzschlüs- sen sein.
Im Folgenden werden weitere mögliche Ausführungsformen des Herstellungsverfahrens näher beschrieben. In einer möglichen Ausführungsform wird das Verfahren derart durchgeführt, dass die gemäß dem Verfahren hergestellten optoelektronischen Bauelemente Einzelchip-Bauelemente sind. Hierbei können die Bauelemente jeweils einen aus dem Formkör¬ per hervorgegangenen Gehäusekörper mit einer Ausnehmung, meh- rere bzw. zwei separate und an einer Rückseite freiliegende Anschlusselemente, und einen optoelektronischen Halbleiterchip aufweisen. Der Halbleiterchip kann in der Ausnehmung des Gehäusekörpers auf einem Anschlusselement angeordnet sein. Die Anschlusselemente können zum Beispiel in Form einer ein¬ zelnen Schicht ausgebildet werden, welche ein elektrisch leitfähiges bzw. metallisches Material, zum Beispiel Ag oder Au, aufweist. Möglich ist auch ein mehrschichtiger Aufbau, so dass die Anschlusselemente in Form eines Schichtenstapels aus unterschiedlichen und übereinander angeordneten Teilschichten verwirklicht sind. In Betracht kommt zum Beispiel eine Über- einanderanordnung aus einer ersten Teilschicht aufweisend Ag, einer zweiten Teilschicht aufweisend Cu und einer dritten Teilschicht aufweisend Ag.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ausbilden der separaten Anschlusselemente ein Aufbringen von Material auf den Hilfsträger in separaten, d.h. räumlich getrennten bzw. voneinander beabstandeten Aufbringbereichen . Hierbei kann Material der Anschlusselemente in gezielter Wei¬ se mit einer für die Anschlusselemente vorgesehenen Struktur und Form auf den Hilfsträger aufgebracht werden. Möglich ist ferner ein materialsparendes Ausbilden der Anschlusselemente, wodurch eine Kosteneinsparung weiter begünstigt werden kann.
Für das Ausbilden der Anschlusselemente bzw. das Aufbringen von Material der Anschlusselemente können unterschiedliche Prozesse zum Einsatz kommen. Ein möglicher Prozess ist ein Druckprozess , in welchem Material der Anschlusselemente auf den Hilfsträger gedruckt wird. Bei dem Druckprozess kann eine geeignete Druckform zum Einsatz kommen, wodurch Material der Anschlusselemente in gezielter Weise mit der für die An¬ schlusselemente vorgesehenen Struktur in separaten Druckbereichen auf den Hilfsträger aufgebracht werden kann. Nach dem Drucken kann ein Temperaturprozess (Sintern) zum Aushärten der Anschlusselemente durchgeführt werden.
Ein weiterer möglicher Prozess ist eine elektrochemische Ab¬ scheidung (Electroplating) . Vor der Abscheidung kann eine strukturierte Maskierungsschicht, beispielsweise eine Foto¬ lackschicht, auf dem Hilfsträger ausgebildet werden, welche den Hilfsträger teilweise bedeckt, so dass der Hilfsträger in separaten Öffnungsbereichen freigestellt ist. Hierdurch ist eine gezielte Abscheidung von Material der Anschlusselemente auf dem Hilfsträger in den Öffnungsbereichen möglich. Ein weiterer möglicher Prozess ist eine stromlose chemische
Abscheidung (Electroless Plating) . Hierbei kann ebenfalls vor der Abscheidung eine strukturierte Maskierungsschicht, bei¬ spielsweise eine Fotolackschicht, auf dem Hilfsträger ausge¬ bildet werden, welche den Hilfsträger teilweise bedeckt, so dass der Hilfsträger in separaten Öffnungsbereichen freigestellt ist. Hierdurch ist eine gezielte Abscheidung von Mate¬ rial der Anschlusselemente auf dem Hilfsträger in den Öff¬ nungsbereichen möglich. Ein weiterer möglicher Prozess ist ein Sputterprozess (Katho¬ denzerstäubung) . In diesem Zusammenhang kann zum Beispiel ein Lift-Off-Verfahren zur Anwendung kommen. Hierbei wird vor dem Sputtern eine strukturierte Maskierungsschicht, beispielswei- se eine Fotolackschicht, auf dem Hilfsträger ausgebildet, welche den Hilfsträger teilweise bedeckt, so dass der Hilfs¬ träger in separaten Öffnungsbereichen freigestellt ist. Beim Sputtern kann Material der Anschlusselemente ganzflächig, al- so sowohl direkt auf den Hilfsträger in den Öffnungsbereichen als auch auf der Maskierungsschicht, abgeschieden werden. Nachfolgend kann die Maskierungsschicht entfernt werden. Beim Entfernen der Maskierungsschicht kann ein auf der Maskie¬ rungsschicht befindlicher Anteil des gesputterten Materials mit entfernt werden, so dass lediglich die separaten Anschlusselemente auf dem Hilfsträger verbleiben.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ausbilden der separaten Anschlusselemente ein Ausbilden einer (durchgehenden) Ausgangsschicht auf dem Hilfsträger und ein Strukturieren der Ausgangsschicht in die Anschlusselemente. Auf diese Weise können die Anschlusselemente ebenfalls in ge¬ zielter Weise mit einer für die Anschlusselemente vorgesehe¬ nen Struktur auf dem Hilfsträger ausgebildet werden. Das Aus- bilden der Ausgangsschicht kann zum Beispiel das Durchführen eines Sputterprozesses umfassen. Das Strukturieren der Aus¬ gangsschicht kann zum Beispiel mit Hilfe eines Ätzprozesses unter Verwendung einer strukturierten Maskierungsschicht, beispielsweise eine Fotolackschicht, durchgeführt werden. Die Maskierungsschicht kann vor dem Strukturieren auf der Aus¬ gangsschicht ausgebildet werden.
Eine mehrschichtige Ausgestaltung der Anschlusselemente aus mehreren Teilschichten kann verwirklicht werden, indem mehre- re der oben genannten Materialaufbringungsprozesse nacheinan¬ der zum Aufbringen unterschiedlicher Materialien durchgeführt werden. Beispielsweise können mehrere Druckprozesse nachei¬ nander durchgeführt werden. Auch können mehrere galvanische bzw. elektrochemische Abscheidungsprozesse, oder auch mehrere chemische Abscheidungsprozesse, jeweils unter Verwendung der¬ selben Maskierungsschicht, nacheinander durchgeführt werden. In gleicher Weise können mehrere Sputterprozesse, bei Verwen¬ dung einer Maskierung jeweils mit derselben Maskierungs- Schicht, nacheinander durchgeführt werden. Nachfolgend kann die Maskierungsschicht entfernt werden. In entsprechender Weise kann eine Ausgangsschicht, welche zum Beispiel durch Durchführen mehrerer aufeinanderfolgender Sputterprozesse aus mehreren Teilschichten aufgebaut wird, nachfolgend in separa¬ te Anschlusselemente strukturiert werden.
In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens werden zuerst die separaten Anschlusselemente auf dem Hilfsträger aus- gebildet, und wird nach dem Ausbilden der Anschlusselemente der Formkörper auf dem Hilfsträger ausgebildet. Der Formkörper wird derart erzeugt, dass die Anschlusselemente über die Ausnehmungen des Formkörpers an einer Vorderseite (wenigstens teilweise) freigestellt sind. Auf diese Weise können an- schließend optoelektronische Halbleiterchips in den Ausneh¬ mungen auf Anschlusselementen angeordnet werden. Die Anschlusselemente können an der Vorderseite am Rand zum Teil von dem Formkörper bedeckt sein. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird zuerst der Formkörper auf dem Hilfsträger ausgebildet. Der Formkörper bedeckt einen Teil des Hilfsträgers, so dass der Hilfs¬ träger in separaten Öffnungsbereichen freigestellt ist. Nach dem Ausbilden des Formkörpers werden die separaten Anschlus- selemente ausgebildet. Hierzu wird Material in den Öffnungs¬ bereichen auf den Hilfsträger aufgebracht. Bei dieser Vorgehensweise kann der Formkörper als Maskierungsschicht dienen. Eine Verwendung einer anderen Maskierungsschicht kann daher entfallen. In dieser Ausführungsform lässt sich das Verfahren folglich flexibel und kostengünstig durchführen.
In der vorgenannten Ausgestaltung des Verfahrens, in welcher Aufbringbereiche auf dem Hilfsträger mit Hilfe des maskieren¬ den Formkörper vorgegeben werden, kann das Ausbilden der se- paraten Anschlusselemente ein (gegebenenfalls mehrmaliges) Durchführen einer elektrochemischen Abscheidung umfassen. Möglich ist auch ein (gegebenenfalls mehrmaliges) Durchführen einer stromlosen chemischen Abscheidung. In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst das Ausbilden des Formkörpers ein Durchführen eines Form- bzw. Moldprozesses . In diesem Prozess wird eine geeignete Form- bzw. Moldmasse auf den Hilfsträger aufgebracht. Verwendbar ist zum Beispiel ein Matrixmaterial aus Epoxidharz oder Sili¬ kon, in welchem eine Partikelfüllung, zum Beispiel Si02- Partikel, enthalten ist. Gegebenenfalls kann es in Betracht kommen, nach dem Ausbilden des Formkörpers einen zusätzlichen Prozess zum Entfernen von Rückständen der Formmasse auf Vorderseiten der Anschlusselemente durchzuführen (Deflashing) .
Der Moldprozess kann ein Spritzpressprozess (Transfer Mol¬ ding) sein. Hierbei kann es sich ferner um einen folienunter- stützten Spritzpressprozess (Film Assisted Transfer Molding) handeln. Bei diesem Prozess sind die Formkerne eines Werk¬ zeugteils eines Moldwerkzeugs für eine bessere Abdichtung mit einer Folie ummantelt. Auf diese Weise kann erzielt werden, dass die Anschlusselemente mit einer hohen Zuverlässigkeit vorderseitig nicht mit unerwünschten Rückständen der Formmas¬ se bedeckt werden.
Der Formkörper kann derart ausgebildet werden, dass über jede Ausnehmung des Formkörpers jeweils wenigstens zwei Anschlus- selemente vorderseitig freigestellt sind. Bei einem Ausbilden des Formkörpers vor einem Ausbilden der Anschlusselemente kann der Formkörper derart ausgebildet werden, dass im Bereich von jeder Ausnehmung des Formkörpers jeweils wenigstens zwei den Hilfsträger freistellende Öffnungsbereiche (in wel- chen der Hilfsträger nachfolgend mit Material der Anschlus¬ selemente beschichtet wird) vorliegen. Innerhalb jeder Aus¬ nehmung kann jeweils zwischen zwei Anschlusselementen bzw. Öffnungsbereichen ein zum Beispiel stegförmiger Teil des Formkörpers vorhanden sein, welcher eine geringere Dicke be- sitzen kann als ein die dazugehörige Ausnehmung umgebender Teil des Formkörpers. Die optoelektronischen Halbleiterchips, welche zum Erzeugen von Lichtstrahlung ausgebildet sein können, können Leuchtdiodenchips sein. Die Halbleiterchips können einen Vorderseitenkontakt und einen Rückseitenkontakt aufweisen. In Bezug auf eine solche Ausgestaltung können für jeden der Halbleiterchips zwei Anschlusselemente vorgesehen sein. Ein in einer Ausnehmung des Formkörpers platzierter Halbleiterchip kann mit dem Rückseitenkontakt elektrisch und mechanisch mit einem Anschlusselement verbunden werden. Eine Verbindung kann über eine geeignete Verbindungsschicht, zum Beispiel eine Lot¬ schicht oder eine Schicht eines elektrisch leitfähigen Kleb¬ stoffs, hergestellt werden. Der Vorderseitenkontakt des be¬ treffenden Halbleiterchips kann über eine geeignete Verbin¬ dungsstruktur, zum Beispiel einen Bonddraht, mit einem weite- ren Anschlusselement verbunden werden.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Verfahren ein Einbringen einer Vergussmasse in die Ausnehmungen des Formkörpers. Das Einbringen der Vergussmasse kann nach dem Anord- nen von optoelektronischen Halbleiterchips auf Anschlussele¬ menten in den Ausnehmungen des Formkörpers und vor dem Entfernen des Hilfsträgers durchgeführt werden. Die Vergussmasse kann die Halbleiterchips (und die Bonddrähte) umgeben, und auf diese Weise eine schützende Verkapselung bilden. In Bezug auf das Einbringen der Vergussmasse kann sich das Verfahren ebenfalls als vorteilhaft erweisen. Denn mit Hilfe des Hilfs¬ trägers kann der Verbund umfassend den Formkörper und die An¬ schlusselemente zur Rückseite hin abgedichtet sein. Auf diese Weise kann eine rückseitige Verunreinigung der Anschlussele- mente mit der Vergussmasse vermieden werden.
Die Vergussmasse kann ein strahlungsdurchlässiges Vergussma¬ terial, zum Beispiel Silikon, aufweisen. Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Vergussmasse zusätzlich in dem Ver- gussmaterial eingebettete Leuchtstoffpartikel zur Strahlungs¬ konversion aufweist. Auf diese Weise kann die Vergussmasse wenigstens einen Teil einer im Betrieb von den Halbleiterchips erzeugten Lichtstrahlung konvertieren (Volumenkonversi- on) . Alternativ können die optoelektronischen Halbleiterchips auf einer Vorderseite Konversionsschichten bzw. plättchenför- mige Konversionselemente zur Strahlungskonversion aufweisen (Oberflächenkonversion) . In dieser Ausgestaltung kann die Vergussmasse lediglich ein strahlungsdurchlässiges Vergussma¬ terial aufweisen.
Für den Hilfsträger, welcher am Prozessende wieder abgelöst wird, können unterschiedliche Ausgestaltungen in Betracht kommen. In einer möglichen Ausführungsform weist der Hilfsträger ein elektrisch leitfähiges Material auf. Auf diese Weise ist der Hilfsträger zum Beispiel geeignet für ein Aus¬ bilden der Anschlusselemente mit Hilfe einer elektrochemischen Abscheidung oder mit Hilfe einer stromlosen chemischen Abscheidung.
Ein mögliches Beispiel ist ein Hilfsträger aus Kupfer. Das Entfernen des Kupfer-Hilfsträgers kann derart erfolgen, dass zumindest ein Teil des Kupfers recycelt wird. Hierdurch ist ein weiterer Kostenvorteil erzielbar.
In einer weiteren Ausführungsform weist der Hilfsträger eine erste Schicht und eine zweite Schicht auf. Die Anschlussele¬ mente und der Formkörper werden auf der zweiten Schicht aus- gebildet. Die zweite Schicht kann zum Beispiel eine
elektrisch leitfähige Schicht, zum Beispiel aus ZnO, sein. Auf diese Weise ist der Hilfsträger ebenfalls geeignet für ein Ausbilden der Anschlusselemente mit Hilfe einer elektro¬ chemischen Abscheidung oder mit Hilfe einer stromlosen chemi- sehen Abscheidung. Die erste Schicht kann zum Beispiel Glas oder Silizium aufweisen.
In Bezug auf einen anderen Aufbringungsprozess zum Ausbilden der Anschlusselemente können auch andere bzw. elektrisch nicht leitfähige Materialien für den Hilfsträger zum Einsatz kommen. In einer möglichen Ausgestaltung des Hilfsträgers mit erster und zweiter Schicht kann der Hilfsträger eine zweite Schicht aus zum Beispiel SiN aufweisen. Hierbei kann die ers¬ te Schicht zum Beispiel aus Glas ausgebildet sein.
Je nach Ausgestaltung des Hilfsträgers können unterschiedli- che Prozesse zum Entfernen desselben durchgeführt werden. Ein möglicher Prozess ist ein Ätzprozess. Dieser kann bei einem Hilfsträger aus Kupfer zum Einsatz kommen. Bei einer Ausgestaltung des Hilfsträgers mit erster und zweiter Schicht kann (lediglich) die zweite Schicht geätzt werden.
Ein weiterer möglicher Prozess ist ein mit Hilfe eines Lasers durchgeführter Laser-Lift-Off-Prozess . Ein solcher Prozess lässt sich bei einem Hilfsträger mit einer ersten Schicht aus Glas und einer zweiten Schicht aus einem anderen Material durchführen. Unter Verwendung des Lasers, welcher die Glas- Schicht durchstrahlen kann, kann die zweite Schicht aufgelöst werden .
Für das Verfahren können ferner weitere Merkmale und Details zur Anwendung kommen. Beispielsweise lässt sich das Verfahren derart durchführen, dass Multichip-Bauelemente hergestellt werden, welche mehrere optoelektronische Halbleiterchips auf¬ weisen. Derartige Bauelemente können zum Beispiel jeweils ei¬ nen aus dem Formkörper hervorgegangenen Gehäusekörper mit mehreren separaten Ausnehmungen aufweisen, in welchen Halbleiterchips auf entsprechenden Anschlusselementen angeordnet sein können.
Darüber hinaus lassen sich Multichip-Bauelemente fertigen, welche jeweils einen aus dem Formkörper hervorgegangenen Gehäusekörper mit einer gemeinsamen Ausnehmung für mehrere Halbleiterchips aufweisen. Mehrere Halbleiterchips können hierbei auf einzelnen, oder auch auf einem oder mehreren gemeinsamen Anschlusselementen angeordnet sein. Hierfür kann das Verfahren derart durchgeführt werden, dass im Bereich von jeder Ausnehmung des Formkörpers jeweils eine Mehrzahl an vorderseitig freiliegenden Anschlusselementen bzw. zu beschichtenden Öffnungsbereichen vorhanden ist. Des Weiteren ist es möglich, jeweils mehrere in einer gemeinsamen Ausnehmung des Formkörpers platzierte Halbleiterchips untereinander elektrisch zu verbinden, zum Beispiel mit Hilfe von Bonddrähten. Eine Verbindung von zwei Halbleiterchips kann zum Bei- spiel verwirklicht werden, indem ein Bonddraht an einen Vor¬ derseitenkontakt eines Halbleiterchips und an ein Anschlus¬ selement, auf welchem ein weiterer Halbleiterchip angeordnet ist, angeschlossen wird. Bei dem Verfahren können darüber hinaus Halbleiterchips verwendet werden, welche zum Beispiel lediglich zwei Rückseitenkontakte oder lediglich zwei Vorderseitenkontakte aufweisen. In der ersten Variante kann ein Halbleiterchip jeweils mit den zwei Rückseitenkontakten auf zwei Anschlusselementen an- geordnet und mit diesen verbunden werden. In der zweiten Variante kann ein Halbleiterchip jeweils auf einem Anschlusselement angeordnet, und kann einer der zwei Vorderseitenkontakte über einen Bonddraht an dasselbe Anschlusselement ange¬ schlossen werden. Der andere Vorderseitenkontakt kann über einen weiteren Bonddraht mit einem weiteren Anschlusselement verbunden werden. Alternativ können drei Anschlusselemente für einen Halbleiterchip vorgesehen sein, von denen zwei Anschlusselemente zur Verbindung mit den Vorderseitenkontakten, und ein weiteres Anschlusselement (lediglich) zum Befestigen eines Halbleiterchips genutzt werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ein optoelektronisches Bauelement vorgeschlagen, welches durch Durchführen des oben angegebenen Verfahrens oder einer der möglichen Aus- führungsformen des Verfahrens hergestellt ist. Das Bauelement weist einen durch das Durchtrennen aus dem Formkörper hervorgegangenen Gehäusekörper auf. Des Weiteren weist das Bauelement eine umlaufende Mantelfläche auf, welche ausschließlich durch den Gehäusekörper, und damit die Formmasse, gebildet ist. An die Mantelfläche heranreichende Kupferstege liegen somit nicht vor. Daher kann das Bauelement korrosionsstabil und unempfindlich gegenüber Kurzschlüssen sein. Der hier verwendete Ausdruck Mantelfläche ist gleichbedeutend mit dem lateralen Rand bzw. Randbereich des Bauelements. Die Mantelfläche, welche zwischen einer Vorder- und einer Rückseite des Bauelements vorliegt, setzt sich aus sämtlichen la- teralen Außenseiten bzw. Seitenflanken des Bauelements zusammen. Das gemäß dem Verfahren hergestellte Bauelement kann zum Beispiel in der Aufsicht eine rechteckige Kontur bzw. insge¬ samt eine Quaderform aufweisen, so dass sich die Mantelfläche aus vier rechtwinklig aneinandergrenzenden Seitenwänden zu- sammensetzen kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass oben mit Bezug auf das Her¬ stellungsverfahren genannte Aspekte und Details auch bei dem optoelektronischen Bauelement zur Anwendung kommen können. In dieser Hinsicht kann der Gehäusekörper des Bauelements we¬ nigstens eine Ausnehmung aufweisen. Das Bauelement kann we¬ nigstens zwei separate und an einer Rückseite freiliegende Anschlusselemente, und wenigstens einen optoelektronischen Halbleiterchip aufweisen. Der Halbleiterchip kann in der bzw. in einer Ausnehmung des Gehäusekörpers auf einem Anschlus¬ selement angeordnet sein. Die wenigstens eine Ausnehmung kann ferner mit einer Vergussmasse verfüllt sein. Das Bauelement kann ein Einzelchip-Bauelement, oder ein Multichip-Bauelement sein .
Die vorstehend erläuterten und/oder in den Unteransprüchen wiedergegebenen vorteilhaften Aus- und Weiterbildungen der Erfindung können - außer zum Beispiel in Fällen eindeutiger Abhängigkeiten oder unvereinbarer Alternativen - einzeln oder aber auch in beliebiger Kombination miteinander zur Anwendung kommen .
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung, sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich in Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen, die im Zusammenhang mit den schematischen Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen: Figuren 1 bis 10 einen möglichen Verfahrensablauf zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente anhand von seitlichen Darstellungen und AufSichtsdarstellungen, bei welchem An- Schlusselemente vor dem Erzeugen eines Formkörpers auf einem Hilfsträger ausgebildet werden; und
Figuren 11 bis 20 einen weiteren möglichen Verfahrensablauf zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente anhand von seitlichen Darstellungen und AufSichtsdarstellungen, bei welchem ein Ausbilden von Anschlusselementen nach einem Erzeugen eines Formkörpers durchgeführt wird.
Anhand der folgenden schematischen Figuren werden mögliche Ausführungsformen eines Verfahrens zum Herstellen optoelektronischer Bauelemente beschrieben. Hierbei können aus der Halbleitertechnik und aus der Fertigung optoelektronischer Bauelemente bekannte Prozesse durchgeführt werden und in die¬ sen Gebieten übliche Materialien zum Einsatz kommen, so dass hierauf nur teilweise eingegangen wird. In gleicher Weise können die Bauelemente zusätzlich zu gezeigten und beschrie¬ benen Komponenten mit weiteren Komponenten und Strukturen gefertigt werden. Es wird ferner darauf hingewiesen, dass die Figuren lediglich schematischer Natur sind und nicht maß- stabsgetreu sind. In diesem Sinne können in den Figuren ge¬ zeigte Komponenten und Strukturen zum besseren Verständnis übertrieben groß oder verkleinert dargestellt sein.
Die Figuren 1 bis 10 zeigen ein mögliches Verfahren zur Her- Stellung optoelektronischer Bauelemente 100. Bei den Bauelementen 100 handelt es sich um oberflächenmontierbare Einzel¬ chip-Bauelemente, welche jeweils in Form eines QFN Packages verwirklicht sind. Jedes Bauelement 100 weist einen opto¬ elektronischen Halbleiterchip 140 zur Strahlungserzeugung auf.
In dem Verfahren wird ein Verbund aus zusammenhängenden Bauelementen gefertigt, welcher nachfolgend in die Bauelemente 100 vereinzelt wird. Die Figuren 1 bis 10 veranschaulichen das Verfahren anhand von seitlichen Darstellungen und Aufsichtsdarstellungen. Gezeigt ist jeweils ein Ausschnitt des Verbunds bzw. der jeweils vorliegenden Gegebenheiten. Die in den Figuren gezeigten Strukturen können daher in einer Ebene sich vielfach wiederholend nebeneinander vorliegen.
Bei dem Verfahren wird ein temporär verwendeter Hilfsträger 110 bereitgestellt, welcher in Figur 1 von der Seite gezeigt ist. Der Hilfsträger 110 weist eine erste Schicht 111 und ei¬ ne zweite Schicht 112 auf. Auf der zweiten Schicht 112 bzw. einer freiliegenden Hauptseite derselben werden nachfolgend weitere Komponenten ausgebildet. Die Schicht 112 kann
elektrisch leitfähig ausgebildet sein, und zum Beispiel ZnO aufweisen. Möglich ist auch eine Ausgestaltung der Schicht
112 aus einem elektrisch nicht leitfähigen Material, zum Beispiel aus SiN. Die erste Schicht 111 kann zum Beispiel Sili¬ zium oder Glas aufweisen. Des Weiteren werden, wie in Figur 1 von der Seite und in Figur 2 in der Aufsicht gezeigt ist, separate flächige An¬ schlusselemente 121, 122 auf der Schicht 112 des Hilfsträgers 110 ausgebildet. Die Anschlusselemente 121, 122, welche elektrisch leitfähig sind, sind räumlich voneinander ge- trennt, und nicht durch Material der Anschlusselemente 121, 122 miteinander verbunden. Die Anschlusselemente 121, 122 können eine Rechteckform aufweisen, und können in Form eines Rasters aus Zeilen und Spalten auf dem Hilfsträger 110 ausgebildet werden (vgl. Figur 2) .
Das Ausbilden der separaten Anschlusselemente 121, 122 anstelle der Verwendung eines Leiterrahmens, bei welchem An¬ schlusselemente durch Verbindungsstrukturen verbunden sind, bietet die Möglichkeit, eine Ausgestaltung der Anschlussele- mente 121, 122 mit kleinen Abständen zueinander vorzusehen. Dadurch kann der Bauelementverbund mit einer hohen Packungs¬ dichte verwirklicht werden. Die Anschlusselemente 121, 122 werden im Folgenden, aufgrund der flächigen Struktur, als Anschlussflächen 121, 121 bezeichnet. Hierbei werden die größeren Anschlussflächen 121 auch als erste Anschlussflächen 121, und die kleineren An- schlussflächen 122 als zweite Anschlussflächen bezeichnet.
Für jedes der herzustellenden Bauelemente 100 ist jeweils ein Paar aus einer ersten und einer zweiten Anschlussfläche 121, 122 vorgesehen. Die Anschlussflächen 121, 122 können jeweils in Form einer einzelnen Schicht ausgebildet werden, welche ein elektrisch leitfähiges bzw. metallisches Material aufweist. Bei dem me¬ tallischen Material kann es sich zum Beispiel um Ag oder Au handeln .
Das Ausbilden der metallischen Anschlussflächen 121, 122 kann dadurch erfolgen, dass Material der Anschlussflächen 121, 122 in separaten Bereichen 191, 192 auf den Hilfsträger 110 bzw. dessen Schicht 112 aufgebracht wird. Die Materialaufbringung kann auf unterschiedliche Art und Weise durchgeführt werden.
Eine mögliche Vorgehensweise ist das Durchführen eines Druck¬ prozesses. Hierbei kann eine geeignete Druckform zum Einsatz kommen, mit deren Hilfe Material der Anschlussflächen 121, 122 in separaten Bereichen 191, 192 auf den Hilfsträger 110 gedruckt werden kann. Das zu druckende Material kann in Form einer Metallpaste vorliegen. Die Druckform kann eine Siebdruckform oder eine Schablonendruckform sein. Nach dem Drucken kann ein Temperaturprozess (Sintern) durchgeführt wer- den, um die gedruckten Anschlussflächen 121, 122 auszuhärten.
Ein weiterer möglicher Prozess ist eine elektrochemische Ab- scheidung. Für das Elektroplattieren ist die Schicht 112 des Hilfsträgers 110 elektrisch leitfähig, zum Beispiel wie oben angegeben aus ZnO ausgebildet. Hierdurch kann die Schicht 112 als Abscheideelektrode dienen, an welche für die Abscheidung ein entsprechendes elektrisches Potential angelegt wird. Vor dem Abscheidungsprozess wird eine strukturierte Maskierungs- schicht, zum Beispiel eine Fotolackschicht, auf der Schicht 112 ausgebildet (nicht dargestellt) . Die Maskierungsschicht weist eine solche Struktur auf, dass ein Teil der Schicht 112 bedeckt ist, und die Schicht 112 in separaten Bereichen 191, 192 geöffnet ist. Auf diese Weise kann im Rahmen der elektro¬ chemischen Abscheidung Material selektiv in den Öffnungsbereichen 191, 192 auf der Schicht 112 des Hilfsträgers 110 aufgewachsen werden. Nachfolgend kann die Maskierungsschicht wieder entfernt werden.
Ein hierzu ähnlicher möglicher Prozess ist eine stromlose chemische Abscheidung. Hierfür ist die Schicht 112 des Hilfs¬ trägers 110 ebenfalls elektrisch leitfähig, zum Beispiel wie oben angegeben aus ZnO ausgebildet. Auch hierbei wird vor dem Abscheidungsprozess eine strukturierte Maskierungsschicht, zum Beispiel eine Fotolackschicht, auf der Schicht 112 ausge¬ bildet (nicht dargestellt) . Die Maskierungsschicht weist eine solche Struktur auf, dass ein Teil der Schicht 112 bedeckt ist, und die Schicht 112 in separaten Bereichen 191, 192 ge- öffnet ist. Auf diese Weise kann im Rahmen der chemischen Ab¬ scheidung Material selektiv in den Öffnungsbereichen 191, 192 auf der Schicht 112 des Hilfsträgers 110 aufgewachsen werden. Nachfolgend kann die Maskierungsschicht wieder entfernt wer¬ den .
Ein weiterer in Betracht kommender Prozess ist ein Sputter- prozess. Der Sputterprozess kann im Rahmen eines Lift-Off- Verfahrens zur Anwendung kommen. Hierfür wird vor dem Sput- tern eine strukturierte Maskierungsschicht, zum Beispiel ei- ner Fotolackschicht, auf der Schicht 112 des Hilfsträgers 110 ausgebildet, welche die Schicht 112 teilweise bedeckt, so dass die Schicht 112 in separaten Bereichen 191, 192 geöffnet ist (nicht dargestellt) . Im Zuge des Sputterns kann Material großflächig, also sowohl direkt auf die Schicht 112 des
Hilfsträgers 110 in den Bereichen 191, 192 als auch auf die
Maskierungsschicht, abgeschieden werden. Nachfolgend kann die Maskierungsschicht entfernt werden. Hierbei kann gleichzeitig der auf der Maskierungsschicht befindliche Anteil des gesput- terten Materials abgelöst werden, wodurch lediglich die separaten Anschlussflächen 121, 122 auf der Schicht 112 des
Hilfsträgers 110 verbleiben. Für das Ausbilden der Anschlussflächen 121, 122 können ferner weitere Vorgehensweisen in Betracht kommen. Es ist zum Beispiel möglich, eine Ausgangsschicht ganzflächig auf der
Schicht 112 des Hilfsträgers 110 auszubilden, zum Beispiel durch Sputtern (nicht dargestellt) . Nachfolgend kann die Aus- gangsschicht durch Ätzen in die Anschlussflächen 121, 122 strukturiert werden. Der Ätzprozess kann unter Verwendung einer nachträglich auf der Ausgangsschicht ausgebildeten strukturierten Maskierungsschicht, beispielsweise eine Fotolack¬ schicht, durchgeführt werden.
Für die Anschlussflächen 121, 122 kann auch ein mehrschichtiger Aufbau in Betracht kommen, so dass die Anschlussflächen 121, 122 in Form eines Schichtenstapels mit Teilschichten aus unterschiedlichen Materialien aufgebaut sind (nicht darge- stellt) . Hierfür können oben genannte Materialaufbringungs¬ prozesse mehrfach durchgeführt werden. Beispielsweise können mehrere Druckprozesse nacheinander durchgeführt werden. Auch können mehrere elektrochemische Abscheidungsprozesse oder mehrere chemische Abscheidungsprozesse, jeweils unter Verwen- dung derselben Maskierungsschicht, nacheinander durchgeführt werden. In gleicher Weise können mehrere Sputterprozesse, bei Durchführen eines Lift-Off-Verfahrens jeweils mit derselben Maskierungsschicht, nacheinander durchgeführt werden. Nach¬ folgend kann die Maskierungsschicht entfernt werden. Möglich ist es auch, eine Ausgangsschicht zum Beispiel mit Hilfe meh¬ rerer nacheinander durchgeführter Sputterprozesse aus mehreren Teilschichten auszubilden und nachfolgend in die Anschlussflächen 121, 122 zu strukturieren. Ein Beispiel für einen mehrschichtigen Aufbau der Anschlussflächen 121, 122 ist eine Übereinanderanordnung aus einer ersten Teilschicht aufweisend Ag, einer zweiten Teilschicht aufweisend Cu und einer dritten Teilschicht aufweisend Ag. Im Anschluss an das Ausbilden der Anschlussflächen 121, 122 wird, wie in Figur 3 von der Seite und in Figur 4 in der Aufsicht gezeigt ist, ein zusammenhängender Formkörper 130 auf dem Hilfsträger 110 bzw. dessen Schicht 112 ausgebildet.
Hierfür kann ein Spritzpressprozess (Transfer Molding) durchgeführt werden, in welchem eine Formmasse (Mold Compound) auf den Hilfsträger 110 aufgebracht wird. In diesem Prozess kommt ein geeignetes nicht gezeigtes Werkzeug zum Einsatz. Nach dem Aufbringen kann die Formmasse ausgehärtet werden.
Der Formkörper 130 weist Ausnehmungen bzw. Kavitäten 131 auf, über welche die Anschlussflächen 121, 122 an einer Vorderseite freigelegt sind. Jede Ausnehmung 131 ist jeweils einem Paar aus einer ersten und einer zweiten Anschlussfläche 121, 122 zugeordnet, so dass diese freigestellt sind. Die Ausneh¬ mungen 131 sind zu diesem Zweck entsprechend des Rasters der Anschlussflächen 121, 122 ausgebildet. Am Rand der Ausnehmungen 131 können die Anschlussflächen 121, 122 vorderseitig zum Teil von dem Formkörper 130 bedeckt sein, wie anhand von Fi- gur 3 deutlich wird.
Innerhalb jeder Ausnehmung 131 ist zwischen den Anschlussflä¬ chen 121, 122 jeweils ein Steg 132 des Formkörpers 130 vor¬ handen, welcher eine geringere Dicke besitzt als ein die Aus- nehmungen 131 umgebender Teil des Formkörpers 130. Die Stege 132 können die gleiche Dicke aufweisen wie die Anschlussflä¬ chen 121, 122. Die Ausnehmungen 131 können schräg verlaufende Seitenwände, und in der Aufsicht eine rechteckige Kontur mit abgerundeten Ecken aufweisen (vgl. Figur 4) .
Die zum Ausbilden des Formkörpers 130 eingesetzte Formmasse kann ein Matrixmaterial, zum Beispiel Epoxidharz oder Sili¬ kon, und eine in dem Matrixmaterial enthaltene Partikelfül¬ lung, zum Beispiel Si02-Partikel, aufweisen.
Das Ausbilden des Formkörpers 130 kann gegebenenfalls zur Folge haben, dass innerhalb der Ausnehmungen 131 die An¬ schlussflächen 121, 122 vorderseitig unerwünschte Rückstände der Formmasse aufweisen (nicht dargestellt) . Nach dem Ausbil¬ den des Formkörpers 130 kann es daher in Betracht kommen, ei¬ nen Prozess zum Entfernen solcher Rückstände durchzuführen (Deflashing) .
Um dies zu vermeiden, kann ein folienunterstützter Spritz- pressprozess (Film Assisted Transfer Molding) zum Ausbilden des Formkörpers 130 durchgeführt werden. Hierbei sind die Formkerne eines Werkzeugteils des eingesetzten Werkzeugs für eine bessere Abdichtung mit einer Folie, zum Beispiel aus ET- FE (Ethylen-Tetrafluorethylen) , ummantelt. Auf diese Weise kann erzielt werden, dass die Anschlussflächen 121, 122 nach dem Spritzpressprozess vorderseitig nicht mit unerwünschten Rückständen der Formmasse behaftet sind.
Nachfolgend werden, wie in Figur 5 von der Seite und in Figur 6 in der Aufsicht gezeigt ist, optoelektronische Halbleiter¬ chips 140 auf den ersten Anschlussflächen 121 innerhalb der Ausnehmungen 131 angeordnet und mit den zweiten Anschlussflä- chen 122 über Bonddrähte 145 elektrisch verbunden. Die Halbleiterchips 140, welche zum Erzeugen einer Lichtstrahlung ausgebildet sind, können zum Beispiel Leuchtdiodenchips sein. Die Halbleiterchips 140 können in geeigneter Weise herge¬ stellt sein, und nicht gezeigte Komponenten wie eine Halb- leiterschichtenfolge mit einer aktiven Zone zur Strahlungser¬ zeugung, Kontakte zum Kontaktieren der Halbleiterchips 140, usw. aufweisen.
In der in den Figuren angedeuteten Ausgestaltung weisen die Halbleiterchips 140 jeweils einen Vorderseitenkontakt und ei¬ nen Rückseitenkontakt auf. Über die Rückseitenkontakte und nicht gezeigte Verbindungsschichten, zum Beispiel Lotschichten oder elektrisch leitfähige Klebstoffschichten, werden die Halbleiterchips 140 elektrisch und mechanisch mit den ersten Anschlussflächen 121 verbunden. Die Vorderseitenkontakte der Halbleiterchips 140 werden über die Bonddrähte 145 an die zweiten Anschlussflächen 122 angeschlossen. Im Anschluss an das Anordnen und Kontaktieren der Halbleiterchips 140 wird, wie in Figur 7 von der Seite gezeigt ist, ei¬ ne Vergussmasse 150 in die Ausnehmungen 131 des Formkörpers 130 eingebracht. Jede Ausnehmung 131 kann vollständig mit der Vergussmasse 150 verfüllt werden. Die Vergussmasse 150 umgibt die Halbleiterchips 140 und die Bonddrähte 145, und bildet auf diese Weise eine schützende Verkapselung . Die Vergussmas¬ se 150 weist ein strahlungsdurchlässiges Vergussmaterial wie zum Beispiel Silikon auf. Das Verfüllen der Ausnehmungen 131 mit der Vergussmasse 150 kann durch Vergießen erfolgen.
Beim Verfüllen der Ausnehmungen 131 kann der Hilfsträger 110 ein rückseitiges Abdichten bewirken. Trotz gegebenenfalls vorliegender Spalten zwischen dem Formkörper 130 und den An- schlussflächen 121, 122 (nicht dargestellt) kann daher ein Verunreinigen von Rückseiten der Anschlussflächen 121, 122 mit der Vergussmasse 150 vermieden werden.
Die Vergussmasse 150 kann nicht nur zur Verkapselung, sondern auch zur Strahlungskonversion eingesetzt werden. In dieser Ausgestaltung kann die Vergussmasse 150 zusätzlich zu dem Vergussmaterial in dem Vergussmaterial eingebettete Leucht¬ stoffpartikel zur Strahlungskonversion aufweisen (nicht dargestellt) . Auf diese Weise kann die Vergussmasse 150 wenigs- tens einen Teil einer im Betrieb von den Halbleiterchips 140 erzeugten Lichtstrahlung konvertieren (Volumenkonversion) .
Alternativ können die optoelektronischen Halbleiterchips 140 auf einer Vorderseite nicht gezeigte Konversionsschichten zur Strahlungskonversion aufweisen (Oberflächenkonversion) . Derartige Konversionsschichten können zum Beispiel nach dem Anordnen der Halbleiterchips 140 auf den ersten Anschlussflä¬ chen 121 bzw. nach dem Drahtbonden und vor dem Einbringen der Vergussmasse 150 in die Ausnehmungen 131 auf die Halbleiter- chips 140 aufgebracht werden. In dieser Ausgestaltung kann die Vergussmasse 150 lediglich das strahlungsdurchlässige Vergussmaterial aufweisen. Nachfolgend bzw. nach einem Aushärten der Vergussmasse 150 wird, wie in Figur 8 von der Seite gezeigt ist, der temporäre Hilfsträger 110 entfernt. Auf diese Weise liegt ein zusammen¬ hängender Bauelementverbund vor, welcher nachfolgend verein- zeit werden kann. Zum Entfernen des Hilfsträgers 110 kann zum Beispiel ein Ätzen der Schicht 112 durchgeführt werden. Auf diese Weise kann auch die andere Schicht 111 abgelöst werden.
Ein weiterer möglicher Prozess zum Entfernen des Hilfsträgers
110 ist ein mit Hilfe eines Lasers durchgeführter Laser-Lift- Off-Prozess. Ein solcher Prozess lässt sich bei einer Schicht
111 aus Glas durchführen. Mit Hilfe des Lasers, welcher die Glas-Schicht 111 durchstrahlen kann, kann die Schicht 112 aufgelöst werden.
Nach dem Entfernen des Hilfsträgers 110 wird, wie in Figur 9 von der Seite und in Figur 10 in der Aufsicht gezeigt ist, der Bauelementverbund in separate optoelektronische Bauele¬ mente 100 vereinzelt. Die Ausgestaltung mit den separaten Anschlussflächen 121, 122 ermöglicht es, hierfür lediglich den Formkörper 130 zu durchtrennen. Infolgedessen ist ein einfaches und schnelles Vereinzeln möglich. Das Durchtrennen kann entlang von in der Aufsicht senkrecht zueinander orientierten Trennlinien 195 in Bereichen des Formkörpers 130 zwischen den Ausnehmungen 131 durchgeführt werden (vgl. Figur 10) . Dadurch können die Bauelemente 100 eine Quaderform, und in der Auf¬ sicht eine rechteckige Kontur aufweisen.
Für das Durchtrennen kann zum Beispiel ein Sägeprozess zur Anwendung kommen. Das Sägen kann mit einer hohen Sägegeschwindigkeit, zum Beispiel von bis zu 500 mm/s, erfolgen. Alternativ sind andere Prozesse, zum Beispiel Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden, möglich. Die vereinzelten optoelektronischen Bauelemente 100 liegen in Form von Einzelchip-Bauelementen vor. Die Bauelemente 100 weisen jeweils einen aus dem Formkörper 130 hervorgegangenen Gehäusekörper 135 mit einer Ausnehmung 131, zwei separate und an einer Rückseite freiliegende Anschlussflächen 121, 122, und einen optoelektronischen Halbleiterchip 140 auf. Der Halbleiterchip 140 ist in der Ausnehmung 131 des Gehäusekörpers 135 auf einer ersten Anschlussfläche 121 angeordnet, über einen Bonddraht 145 an eine zweite Anschlussfläche 122 angeschlossen, und von der in die Ausnehmung 131 eingebrachten Vergussmasse 150 umgeben. Die Vergussmasse 150 bildet bei den Bauelementen 100 jeweils einen Teil einer Vorderseite. Mit Hilfe der rückseitig freiliegenden Anschlussflächen 121, 122 können die Bauelemente 100 mittels Löten bzw. Wiederauf- schmelzlöten auf einer nicht gezeigten Leiterplatte angeord¬ net werden.
Jedes Bauelement 100 weist eine zwischen Vorder- und Rücksei- te vorliegende umlaufende Mantelfläche 137 auf, welche aus¬ schließlich durch den Gehäusekörper 135 gebildet ist. Die Mantelfläche 137 setzt sich bei den Bauelementen 100 aus vier rechtwinklig aneinandergrenzenden Seitenwänden zusammen. Die Bauelemente 100 weisen keine an die Mantelfläche 137 heran- reichenden Kupferstege auf. Daher sind die Bauelemente 100 korrosionsstabil und unempfindlich gegenüber Kurzschlüssen.
Die Figuren 11 bis 20 zeigen ein weiteres mögliches Verfahren zur Herstellung optoelektronischer Bauelemente 101. Hierbei handelt es sich ebenfalls um oberflächenmontierbare Einzel¬ chip-Bauelemente, welche jeweils in Form eines QFN Packages verwirklicht sind. Das Verfahren der Figuren 11 bis 20 stimmt im Wesentlichen mit dem Verfahren der Figuren 1 bis 10 überein. Übereinstimmende Merkmale, Prozesse und mögliche Vortei- le sowie gleiche und gleich wirkende Komponenten werden daher im Folgenden nicht erneut detailliert beschrieben. Für Details hierzu wird stattdessen auf die vorstehende Beschrei¬ bung Bezug genommen. In dem Verfahren der Figuren 11 bis 20 wird ebenfalls ein
Verbund aus zusammenhängenden Bauelementen gefertigt, welcher nachfolgend in die Bauelemente 101 vereinzelt wird. Die Figu¬ ren 11 bis 20 veranschaulichen das Verfahren anhand von seit- liehen Darstellungen und AufSichtsdarstellungen . Gezeigt ist auch hier jeweils ein Ausschnitt des Verbunds bzw. der je¬ weils vorliegenden Gegebenheiten. Bei dem Verfahren wird ein temporär verwendeter Hilfsträger 115 bereitgestellt, welcher in Figur 11 von der Seite gezeigt ist. Der Hilfsträger 115 ist im Unterschied zu dem Hilfsträ¬ ger 110 einschichtig ausgebildet. Der Hilfsträger 115 ist elektrisch leitfähig bzw. metallisch, und zum Beispiel aus Kupfer ausgebildet. Auf dem Hilfsträger 115 werden nachfol¬ gend weitere Komponenten ausgebildet.
Zunächst wird, wie in Figur 11 von der Seite und in Figur 12 in der Aufsicht gezeigt ist, ein Formkörper 130 mit Ausneh- mungen 131 auf einer Hauptseite des Hilfsträgers 115 ausge¬ bildet. Der Formkörper 130 weist eine solche Struktur auf, dass ein Teil der Hauptseite des Hilfsträgers 115 bedeckt ist, und der Hilfsträger 115 in separaten Bereichen 191, 192 am Boden der Ausnehmungen 131 geöffnet bzw. freigestellt ist. Diese Ausgestaltung wird nachfolgend zum Ausbilden von Anschlussflächen 121, 122 genutzt.
Im Bereich jeder Ausnehmung 131 sind jeweils zwei Öffnungsbe¬ reiche 191, 192 vorgesehen. Innerhalb jeder Ausnehmung 131 ist zwischen den Öffnungsbereichen 191, 192 jeweils ein Steg 133 des Formkörpers 130 vorhanden, welcher eine geringere Di¬ cke besitzt als ein die Ausnehmungen 131 umgebender Teil des Formkörpers 130. Die Ausnehmungen 131 können schräg verlau¬ fende Seitenwände, und in der Aufsicht eine rechteckige Kon- tur mit abgerundeten Ecken aufweisen. Des Weiteren können die Ausnehmungen 131 und die dazugehörigen Öffnungsbereiche 191, 192 in Form eines Rasters aus Zeilen und Spalten vorliegen (vgl . Figur 12 ) . Das Ausbilden des Formkörpers 130 kann mit Hilfe eines
Spritzpressprozesses durchgeführt werden, in welchem eine Formmasse auf den Hilfsträger 115 aufgebracht wird. Nachfol¬ gend kann die Formmasse ausgehärtet werden. Gegebenenfalls kann anschließend ein Prozess zum Entfernen von unerwünschten Rückständen der Formmasse auf dem Hilfsträger 115 innerhalb der Ausnehmungen 131 (sofern vorhanden) durchgeführt werden. Um dies zu vermeiden, kann auch ein folienunterstützter
Spritzpressprozess zum Ausbilden des Formkörpers 130 durchge¬ führt werden.
Nach dem Ausbilden des Formkörpers 130 werden, wie in Figur 13 von der Seite und in Figur 14 in der Aufsicht gezeigt ist, separate elektrisch leitfähige bzw. metallische Anschlussflä¬ chen 121, 122 auf der mit dem Formkörper 130 versehenen
Hauptseite des Hilfsträgers 115 in den Öffnungsbereichen 191, 192 ausgebildet. Zu diesem Zweck kann eine elektrochemische Abscheidung durchgeführt werden, bei welcher der elektrisch leitfähige Hilfsträger 115 als Abscheideelektrode verwendet wird. Für die Abscheidung wird ein entsprechendes elektri¬ sches Potential an den Hilfsträger 115 angelegt. Der Formkörper 130 dient bei diesem Prozess als Maskierungsschicht und sorgt dafür, dass ein gezieltes Beschichten des Hilfsträgers 115 in den Öffnungsbereichen 191, 192 erfolgen kann. Eine
Verwendung einer anderen Maskierungsschicht, wie sie bei dem Verfahren der Figuren 1 bis 10 zum Einsatz kommen kann, kann somit entfallen. Dadurch kann das Ausbilden der Anschlussflächen 121, 122 kostengünstig durchgeführt werden. Da das elektrochemische Abscheiden der Anschlussflächen 121, 122 vorliegend nach dem Ausbilden des Formkörpers 130 stattfin¬ det, kann dieser Prozess als Postplating bezeichnet werden.
Dies trifft in gleicher Weise auf eine weitere mögliche Vor- gehensweise zu, in welcher zum Ausbilden der Anschlussflächen 121, 122 auf der mit dem Formkörper 130 versehenen Hauptseite des elektrisch leitfähigen Hilfsträgers 115 in den Öffnungs¬ bereichen 191, 192 eine stromlose chemische Abscheidung durchgeführt wird. Auch hierbei dient der Formkörper 130 als Maskierungsschicht und sorgt dafür, dass ein gezieltes Be¬ schichten des Hilfsträgers 115 in den Öffnungsbereichen 191, 192 erfolgen kann. Auf diese Weise kann das Ausbilden der An- Schlussflächen 121, 122 ebenfalls kostengünstig durchgeführt werden .
Auch bei dem Verfahren der Figuren 11 bis 20 wird für jedes der herzustellenden Bauelemente 101 jeweils ein Paar aus ei¬ ner ersten größeren und einer zweiten kleineren Anschlussfläche 121, 122 ausgebildet. Die Kontur der Anschlussflächen 121, 122 richtet sich nach der Form der den Hilfsträger 115 freistellenden Öffnungsbereiche 191, 192. Die Anschlussflä- chen 121, 122 können, wie in Figur 14 gezeigt ist, in der
Aufsicht im Wesentlichen eine Rechteckform mit zum Teil abgerundeten Ecken aufweisen. Die Anschlussflächen 121, 122 können ferner derart ausgebildet werden, dass die Anschlussflä¬ chen 121, 122 eine kleinere Dicke als die Stege 133 des Form- körpers 130 aufweisen. Hierdurch kann vermieden werden, dass ein Paar aus zwei Anschlussflächen 121, 122 miteinander verbunden ausgebildet wird und dadurch kurzgeschlossen ist.
Die Anschlussflächen 121, 122 können einschichtig, oder al- ternativ mehrschichtig aus verschiedenen Teilschichten aus unterschiedlichen Materialien ausgebildet werden (nicht dargestellt) . Zum Verwirklichen einer mehrschichtigen Ausgestaltung können mehrere elektrochemische Abscheidungsprozesse o- der mehrere chemische Abscheidungsprozesse nacheinander durchgeführt werden.
Nach dem Ausbilden der Anschlussflächen 121, 122 werden, wie in Figur 15 von der Seite und in Figur 16 in der Aufsicht gezeigt ist, optoelektronische Halbleiterchips 140 auf den ers- ten Anschlussflächen 121 innerhalb der Ausnehmungen 131 angeordnet und über Bonddrähte 145 mit den zweiten Anschlussflä¬ chen 122 verbunden. Die Halbleiterchips 140, welche zum Er¬ zeugen einer Lichtstrahlung ausgebildet sind, können zum Beispiel Leuchtdiodenchips sein.
Nachfolgend wird, wie in Figur 17 von der Seite gezeigt ist, eine Vergussmasse 150 in die Ausnehmungen 131 des Formkörpers 130 eingebracht. Jede Ausnehmung 131 kann vollständig mit der Vergussmasse 150 verfüllt werden. Die Vergussmasse 150 umgibt die Halbleiterchips 140 und die Bonddrähte 145, und bildet auf diese Weise eine schützende Verkapselung . Die Vergussmas¬ se 150 weist ein strahlungsdurchlässiges Material auf. Die Vergussmasse 150 kann darüber hinaus in dem Vergussmaterial eingebettete Leuchtstoffpartikel zur Strahlungs- bzw. Volu¬ menkonversion aufweisen (nicht dargestellt) . Alternativ können auf den Vorderseiten der optoelektronischen Halbleiterchips 140 nicht gezeigte Konversionsschichten zur Strahlungs- bzw. Oberflächenkonversion vorgesehen sein.
Nachfolgend bzw. nach einem Aushärten der Vergussmasse 150 wird, wie in Figur 18 von der Seite gezeigt ist, der temporä¬ re Hilfsträger 115 entfernt. Zu diesem Zweck kann ein Ätzpro- zess durchgeführt werden. Hierbei kann zumindest ein Teil des Trägermaterials des Hilfsträgers 115, also zum Beispiel Kup¬ fer, recycelt werden.
Nach dem Entfernen des Hilfsträgers 115 liegt ein zusammen- hängender Bauelementverbund vor, welcher nachfolgend, wie in Figur 19 von der Seite und in Figur 20 in der Aufsicht ge¬ zeigt ist, in optoelektronische Bauelemente 101 vereinzelt wird. Hierbei kann erneut, aufgrund der Ausgestaltung mit den separaten Anschlussflächen 121, 122, lediglich der Formkörper 130 durchtrennt werden. Das Durchtrennen kann entlang von in der Aufsicht senkrecht zueinander orientierten Trennlinien 195 in Bereichen des Formkörpers 130 zwischen den Ausnehmungen 131 erfolgen (vgl. Figur 20) . Auf diese Weise können die Bauelemente 101 in der Aufsicht eine rechteckige Kontur bzw. eine Quaderform aufweisen. Das Durchtrennen lässt sich durch Sägen oder einen anderen Prozess wie zum Beispiel Laserschneiden oder Wasserstrahlschneiden durchführen.
Die optoelektronischen Bauelemente 101 liegen ebenfalls in Form von oberflächenmontierbaren Einzelchip-Bauelementen vor. Die Bauelemente 101 weisen jeweils einen aus dem Formkörper 130 hervorgegangenen Gehäusekörper 135 mit einer Ausnehmung 131, zwei separate und rückseitig freiliegende Anschlussflä- chen 121, 122, und einen optoelektronischen Halbleiterchip 140 auf. Der Halbleiterchip 140 ist in der Ausnehmung 131 des Gehäusekörpers 135 auf einer ersten Anschlussfläche 121 ange¬ ordnet, über einen Bonddraht 145 an eine zweite Anschlussflä- che 122 angeschlossen, und mit der Vergussmasse 150 vergos¬ sen .
Auch die Bauelemente 101 weisen eine aus vier Seitenwänden zusammengesetzte umlaufende Mantelfläche 137 auf, welche aus- schließlich durch den Gehäusekörper 135 gebildet ist. Daher sind die Bauelemente 101 korrosionsstabil und unempfindlich gegenüber Kurzschlüssen.
Die anhand der Figuren erläuterten Ausführungsformen stellen bevorzugte bzw. beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung dar. Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen und/oder Kombinationen von Merkmalen umfassen können. Es ist zum Beispiel möglich, anstelle der oben ange- gebenen Materialien andere Materialien zu verwenden. Auch können anstelle von oben angegebenen Prozessen andere Prozesse durchgeführt werden. Dies betrifft zum Beispiel ein Auf¬ bringen von Material der Anschlusselemente 121, 122. Das in den Figuren 1 bis 10 gezeigte Verfahren kann derart abgewandelt werden, dass anstelle des zweischichtigen Hilfs¬ trägers 110 der einschichtige Hilfsträger 115 des Verfahrens der Figuren 11 bis 20 zum Einsatz kommt. In gleicher Weise kann bei dem Verfahren der Figuren 11 bis 20 der zweischich- tige Hilfsträger 110 eingesetzt werden. Hierbei ist die
Schicht 112 elektrisch leitfähig, und zum Beispiel aus ZnO ausgebildet, um eine elektrochemische Abscheidung oder eine stromlose chemische Abscheidung zu ermöglichen. Des Weiteren können Komponenten und Strukturen, zum Beispiel Anschlusselemente 121, 122 sowie Ausnehmungen 131 eines Form¬ körpers 130, mit anderen Formen und Geometrien verwirklicht werden. Beispielsweise können anstelle von rechteckförmigen Ausnehmungen 131 in der Aufsicht runde bzw. ovale Ausnehmungen vorgesehen sein.
Weitere mögliche Abwandlungen betreffen die verwendbaren optoelektronischen Halbleiterchips 140. Es können zum Beispiel Halbleiterchips 140 zum Einsatz kommen, welche zwei Rückseitenkontakte aufweisen. In einer solchen Ausgestaltung können für jeden der Halbleiterchips 140 zwei Anschlussele¬ mente 121, 122 vorgesehen sein. Jeder Halbleiterchip 140 kann hierdurch mit den zwei Rückseitenkontakten auf zwei Anschlusselementen 121, 122 angeordnet und mit diesen verbunden werden .
Darüber hinaus können auch Halbleiterchips 140 mit zwei Vor- derseitenkontakten zum Einsatz kommen. In einer solchen Ausgestaltung können ebenfalls für jeden der Halbleiterchips 140 zwei Anschlusselemente 121, 122 vorgesehen sein. Hierbei kann jeder Halbleiterchip 140 auf einem Anschlusselement 121 ange¬ ordnet, und kann einer der zwei Vorderseitenkontakte über ei- nen Bonddraht 145 an dasselbe Anschlusselement 121 ange¬ schlossen werden. Der andere Vorderseitenkontakt kann über einen weiteren Bonddraht 145 mit einem weiteren Anschlussele¬ ment 122 verbunden werden. Für Halbleiterchips 140 mit zwei Vorderseitenkontakten können auch jeweils drei Anschlusselemente vorgesehen sein. Auf die¬ se Weise kann jeder Halbleiterchip 140 auf einem Anschlusselement angeordnet werden, und können die Vorderseitenkontakte über Bonddrähte 145 mit zwei weiteren Anschlusselemen- ten verbunden werden.
Ein Fertigungsverfahren kann des Weiteren derart abgewandelt werden, dass anstelle von Einzelchip-Bauelementen Multichip- Bauelemente hergestellt werden, welche mehrere optoelektroni- sehe Halbleiterchips 140 aufweisen. Derartige Bauelemente können zum Beispiel jeweils einen aus einem Formkörper 130 hervorgegangenen Gehäusekörper mit mehreren separaten Ausneh- mungen 131 aufweisen, in welchen Halbleiterchips 140 auf ent¬ sprechenden Anschlusselementen angeordnet sein können.
In diesem Zusammenhang wird auf die Möglichkeit hingewiesen, den in Figur 8 oder Figur 18 abgebildeten Bauelementverbund durch eine entsprechende Wahl der Trennlinien 195 in Mul- tichip-Bauelemente mit mehreren Ausnehmungen 131, und nicht in die gezeigten Bauelemente 100, 101, zu vereinzeln. Bei derartigen Multichip-Bauelementen können die in den Ausneh- mungen 131 angeordneten Halbleiterchips 140 getrennt betrie¬ ben werden.
Möglich ist auch die Fertigung von Multichip-Bauelementen, welche jeweils einen Gehäusekörper mit einer gemeinsamen Aus- nehmung, und mehrere innerhalb der gemeinsamen Ausnehmung angeordnete Halbleiterchips 140 aufweisen. Mehrere Halbleiter¬ chips 140 können auf einzelnen, oder auch auf einem oder mehreren gemeinsamen Anschlusselementen angeordnet sein. Das Fertigungsverfahren kann zu diesem Zweck derart durchgeführt werden, dass im Bereich einer Ausnehmung des Formkörpers 130 jeweils eine Mehrzahl an Anschlusselementen bzw. zu beschichtenden Öffnungsbereichen vorhanden ist. Des Weiteren können mehrere in einer gemeinsamen Ausnehmung des Formkörpers 130 platzierte Halbleiterchips 140 untereinander elektrisch ver- bunden werden, zum Beispiel mit Hilfe von Bonddrähten 145.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungs¬ beispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
100, 101 Bauelement
110 Hilfsträger
111, 112 Schicht
115 Hilfsträger
121, 122 Anschlussfläche
130 Formkörper
131 Ausnehmung
132, 133 Steg
135 Gehäusekörper
137 Mantelfläche
140 Halbleiterchip
145 Bonddraht
150 Vergussmasse
191, 192 Bereich
195 Trennlinie

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Herstellen von optoelektronischen Bauelementen (100, 101), umfassend die Verfahrensschritte:
Bereitstellen eines Hilfsträgers (110, 115);
Ausbilden von separaten Anschlusselementen (121, 122) auf dem Hilfsträger (110, 115);
Ausbilden eines Formkörpers (130) auf dem Hilfsträger (110, 115) mit Ausnehmungen (131);
Anordnen von optoelektronischen Halbleiterchips (140) auf Anschlusselementen (121) in den Ausnehmungen (131) des Formkörpers (130);
Entfernen des Hilfsträgers (110, 115); und
Durchtrennen des Formkörpers (130) zum Bilden von vereinzelten optoelektronischen Bauelementen (100, 101).
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) ein Aufbringen von Material auf den Hilfsträger (110, 115) in separaten Aufbringbereichen (191, 192) umfasst .
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) ein Durchführen eines der folgenden Prozesse umfasst :
Elektrochemische Abscheidung; Sputterprozess ; chemische Abscheidung .
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) ein Durchführen eines Druckprozesses umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) ein Ausbilden einer Ausgangsschicht auf dem Hilfsträger (110) und ein Strukturieren der Ausgangsschicht in die Anschlusselemente (121, 122) umfasst.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die separaten Anschlusselemente (121, 122) auf dem Hilfsträger (110) ausgebildet werden, und wobei nach dem Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) der Formkörper (130) auf dem Hilfsträger (110) ausgebildet wird .
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
wobei der Formkörper (130) auf dem Hilfsträger (115) ausgebildet wird, wobei der Formkörper (130) einen Teil des Hilfsträgers (115) bedeckt, so dass der Hilfsträger
(115) in separaten Öffnungsbereichen (191, 192) freigestellt ist, wobei nach dem Ausbilden des Formkörpers
(130) die separaten Anschlusselemente (121, 122) ausge¬ bildet werden, und wobei das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) ein Aufbringen von Material auf den Hilfsträger (115) in den Öffnungsbereichen (191, 192) umfasst.
Verfahren nach Anspruch 7,
wobei der Formkörper (130) als Maskierungsschicht für das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) in den Öffnungsbereichen (191, 192) verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8,
wobei das Ausbilden der separaten Anschlusselemente (121, 122) ein Durchführen eines der folgenden Prozesse umfasst :
elektrochemische Abscheidung; chemische Abscheidung. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiter umfassend Einbringen einer Vergussmasse (150) in die Ausnehmungen (131) des Formkörpers (130) . 11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Hilfsträger (110, 115) ein elektrisch leitfähiges Material aufweist.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei der Hilfsträger (110) eine erste Schicht (111) und eine zweite Schicht (112) aufweist, und wobei die An¬ schlusselemente (121, 122) und der Formkörper (130) auf der zweiten Schicht (112) ausgebildet werden. 13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
wobei das Entfernen des Hilfsträgers (110, 115) mit Hil¬ fe eines Ätzprozesses durchgeführt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
wobei das Entfernen des Hilfsträgers (110) mit Hilfe ei¬ nes Laser-Lift-Off-Prozesses durchgeführt wird.
15. Optoelektronisches Bauelement (100, 101), hergestellt durch Durchführen eines Verfahrens nach einem der vor- hergehenden Ansprüche, wobei das Bauelement (100, 101) einen durch das Durchtrennen aus dem Formkörper (130) hervorgegangenen Gehäusekörper (135) aufweist, und wobei das Bauelement (100, 101) eine umlaufende Mantelfläche (137) aufweist, welche ausschließlich durch den Gehäuse- körper (135) gebildet ist.
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